信号与系统习题
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【填空题】(为任意值)是________ (填连续信号或离散信号),若是离散信号,该信号____(填是或不是)数字信号。
【填空题】是________ (填连续信号或离散信号),若是离散信号,该信号____(填是或不是)数字信号。
【填空题】信号________ (填是或不是),若是周期信号,周期为__pi/5__。
【填空题】系统为____(填线性或非线性)系统、____(填时变或非时变)系统、____(填因果或非因果)系统。
【填空题】系统为____(填线性或非线性)系统、____(填时变或非时变)系统、____(填因果或非因果)系统。
【简答题】判断下图波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号。
连续时间信号【简答题】判断下图波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号。
离散时间信号且为数字信号【简答题】判断信号是功率信号还是能量信号,若是功率信号,平均功率是多少?若是能量信号,能量为多少?功率信号平均功率为4.5【简答题】线性时不变系统具有哪些特性?均匀性、叠加性、时不变性、微分性、因果性。
【填空题】的函数值为____。
2【填空题】的函数值为____。
【填空题】假设,的函数值为____。
1【填空题】假设,的函数值为____。
【填空题】的函数值为____。
我的答案:第一空:e^2-26【填空题】已知,将____(填左移或右移)____可得。
右移个单位7【简答题】计算的微分与积分。
8【简答题】什么是奇异信号?我的答案:奇异信号是指函数本身或其导数或高阶导数具有不连续点(跳变点)。
9【简答题】写出如下波形的函数表达式。
我的答案:f(t)=u(t)+u(t-1)+u(t-2)10【简答题】已知信号的图形如图所示,画出的波形。
我的答案:【简答题】信号微分运算具有什么特点?举一个应用实例。
特点:微分凸显了信号的变化部分。
微分方程(包括偏微分方程和积分方程)把函数和代数结合起来,级数和积分变换解决数值计算问题。
信号与系统习题集第一章作业1、 分别判断如图所示波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号判断是否为数字信号。
(1)t()f t (2) t()f t(3) t()f t(4) t()f t2、 分别判断下列信号是否是周期信号,若是周期信号求出信号的周期。
(1)cos 2cos 3t t - (2)sin sin t t π+ (3)5j te3、 一连续信号f (t )的波形图如图所示,试画出下述信号的波形图,并标注坐标值。
t()f t(1)(2)f t + (2)2(2)2t f -(3)1(12)2f t- 4、已知信号f(t)的波形如图所示,求g(t)=f(-2t+3)和f(-2t-3)的波形。
t()f t,()f t5、写出如图所示的各波形的函数式。
(1)t()f t(2)t()f t-6、画出下列各时间函数的波形。
(1)[](1)(2)t u t u t ---,(2)[](1)(2)(2)t u t u t u t ---+- (3)[](3)()(2)t u t u t --- 7、求下列函数值。
(1)2()()td r te u t dt-⎡⎤=⎣⎦,(2)3()()t r t e t δ-= (3)()cos ()4r t t t dt πδ∞-∞=-⎰,(4)2()()(1)tr t t e t dt δ∞--∞=+-⎰, ( 5 ) 3'()()t r t e t δ=8、画出下列系统的仿真框图。
()()3()2()dr t de t r t e t dt dt+=+ 9、判断下列系统是否为线性的,时不变的,因果的? (1)()(2)r t e t =- (2)()(3)r t e t = (3)()()(1)r t e t u t =- (4)()()r t te t =第二章作业1、已知系统的电路图如图所示,写出电压()o v t 的微分方程。
()e tR +-()o v t2、已知系统的微分方程和起始状态如下,求齐次解。
1试分别指出以下波形是属于哪种信号?题图1-11-2 试写出题1-1 图中信号的函数表达式。
1-3 已知信号x1(t)与x2(t)波形如题图1-3 中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图1-3⑴x1(t2)⑵ x1(1 t)⑶ x1(2t 2)⑷ x2(t 3)⑸ x2(t 2) ⑹x2(1 2t)2⑺x1(t) x2( t)⑻x1(1 t)x2(t 1)⑼x1(2 t) x2(t 4)21- 4 已知信号x1(n)与x2 (n)波形如题图1-4中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图1-4⑴x1(2n 1) ⑵ x1(4 n)⑶ x1(n)2⑷ x2 (2 n)⑸ x2(n 2) ⑹ x2(n 2) x2( n 1)⑺x1(n 2) x2(1 2n)⑻x1(1 n) x2(n 4)⑼ x1(n 1) x2(n 3)1- 5 已知信号x(5 2t )的波形如题图1-5 所示,试作出信号x(t)的波形图,并加以标注。
题图1-51- 6 试画出下列信号的波形图:1⑴ x(t) sin( t) sin(8 t)⑵ x(t) [1 sin( t )] sin(8 t)21⑶x(t) [1 sin( t)] sin(8 t)⑷ x(t) sin( 2t )1-7 试画出下列信号的波形图:⑴ x(t)1 e t u(t) ⑵ x(t) e t cos10 t[u(t 1) u(t 2)]⑶ x(t)(2 e t)u(t)⑷ x(t) e (t 1)u(t)⑸ x(t)u(t22 9) ⑹ x(t)(t2 4)1-8 试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图1j2 ⑴ X (j ) (1 e j2)⑵ X( j1 e j4⑶ X (j ) 11 ee j ⑷ X( j )试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。
题图 1-10形图。
题图 1-141-15 已知系统的信号流图如下,试写出各自系统的输入输出方程。
信号与系统专题练习题一、选择题1.设当t 〈3时,x(t)=0,则使)2()1(t x t x -+-=0的t 值为 C 。
A t>-2或t>-1 B t=1和t=2 C t>—1 D t 〉-22.设当t 〈3时,x (t)=0,则使)2()1(t x t x -⋅-=0的t 值为 D 。
A t>2或t 〉-1 B t=1和t=2 C t>—1 D t>—23.设当t<3时,x(t )=0,则使x (t/3)=0的t 值为 C 。
A t>3 B t=0 C t<9 D t=34.信号)3/4cos(3)(π+=t t x 的周期是 C 。
A π2 B π C 2/π D π/2 5.下列各表达式中正确的是 BA. )()2(t t δδ= B 。
)(21)2(t t δδ= C. )(2)2(t t δδ= D 。
)2(21)(2t t δδ=6. 已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)1()(t e t r -= 则该系统为 B . A 线性时不变系统 B 线性时变系统 C 非线性时不变系统 D 非线性时变系统 7。
已知 系统的激励e(t )与响应r (t)的关系为:)()(2t e t r = 则该系统为 C .A 线性时不变系统B 线性时变系统C 非线性时不变系统D 非线性时变系统8。
⎰∞-=t d ττττδ2sin )( A 。
A 2u (t ) B )(4t δ C 4 D 4u (t) 10. dt t t )2(2cos 33+⋅⎰-δπ等于 B 。
A 0 B —1 C 2 D —211.线性时不变系统输出中的自由响应的形式由 A 决定A 系统函数极点的位置;B 激励信号的形式;C 系统起始状态;D 以上均不对。
12.若系统的起始状态为0,在x (t)的激励下,所得的响应为 D . A 强迫响应;B 稳态响应;C 暂态响应;D 零状态响应。
练习题一、 单项选择题(共35题)1.下列信号中为周期信号的是【 B 】(A) t t t f πsin 2cos )(+= (B) t t t f 3cos 2sin )(+=(C) t t t f πsin 2cos 3)(+=(D))(cos )(t t t f επ=2. 积分dt t t e t ∫∞∞−−+)]()(['2δδ等于【 D 】(A) -1 (B)1 (C) 2 (D) 3 3. 卷积积分)()(t t t εε∗等于【 C 】(A) )(2t t ε (B) )(t t ε (C) )(212t t ε (D) )(2t t ε4. 卷积和)]1()([)(−−∗k k k δδε等于【 A 】(A) )(k δ (B) )1(−k δ (C) )2(−k δ (D) )(k ε5. 信号)()(2t e t f t ε−=的频谱函数)(ωj F 等于【 B 】(A)ωj 1 (B) ωj +21 (C) ωj −21 (D) ωj +−21 6. 系统的幅频特性|H (j ω)|和相频特性如图(a)(b)所示,则下列信号通过该系统时,不产生失真的是【 B 】(A) f (t ) = cos(t ) + cos(8t ) (B) f (t ) = sin(2t ) + sin(4t ) (C) f (t ) = sin(2t ) sin(4t ) (D) f (t ) = cos 2(4t )7. 象函数ses F −+=11)(的原函数)(t f 是t=0接入的有始周期信号,其第一个周期(0<t<T )的时间函数表达式=)(0t f 【 D 】(A) )(t δ (B) )1(−t δ (C) )1()(−+t t δδ (D) )1()(−−t t δδ8.函数)]()[sin()(22t t dt d t f επ=的拉普拉斯变换=)(s F 【 C 】(A) 222π+s s (B) 22ππ+s (C) 222ππ+s s (D) 22ππ+s s 9. 序列)1(2)(2)(−−+=−k k k f k k εε的双边Z 变换=)(z F 【 B 】 (A)221,)2)(12(3<<−−z z z z (B) 221,)2)(12(3<<−−−z z z z(C)21,)2)(12(3>−−−z z z z (D) 2,)2)(12(3<−−−z z z z10. 象函数)2)(1()(2−+=z z z z F 其收敛域为2>z ,则其原序列=)(k f 【 A 】(A) )(])2(32)1(31[k k k ε+− (B) )(])2(3231[k k ε+(C) )(])2(32)1(31[k k k ε−+− (D) )1(])2(32)1(31[−−+−k k k ε11. 积分dt t t )(4sin(91δπ∫−−等于【 B 】(A)22(B) 22− (C) 2 (D) 2− 12. 卷积积分)()(t t εε∗等于【 C 】(A) )(2t ε (B) )(t ε (C) )(t t ε (D) 1 13. 卷积和)1()1(−∗−k k δε等于【 A 】(A) )2(−k ε (B) )(k ε (C) )1(−k δ (D) )2(−k δ 14. 信号t t f 2cos )(=的频谱函数)(ωj F 等于【 D 】(A) )1()1(++−ωδωδ (B) )]1()1([++−ωδωδπ (C))2()2(++−ωδωδ (D) )]2()2([++−ωδωδπ15. 已知)()(ωj F t f ↔,则函数)()2(t f t −的频谱函数为【 C 】(A))(2)(ωωωj F d j dF − (B) )(2)(ωωωj F d j dF +(C) )(2)(ωωωj F d j dF j− (D) )(2)(ωωωj F d j dF j + 16. 信号)1()()(−−=t t t f εε的拉普拉斯变换等于【 D 】(A))1(se − (B))1(1s e s − (C) )1(se −− (D) )1(1s e s−− 17. 象函数)1(1)(2s e s s F −+=的原函数)(t f 是t=0接入的有始周期信号,其第一个周期(0<t<T )的时间函数表达式=)(0t f 【 D 】(A) )(t ε (B) )2(−t ε (C))2()(−+t t εε (D))2()(−−t t εε18. 序列)()1()(k k k f ε+=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A) 1,)1(22>−z z z (B) 1,)1(22>+z z z(C) 1,)1(22<−z z z (D) 1,)1(22<+z z z 19. 象函数)2)(1()(2−+=z z z z F 其收敛域为1<z ,则其原序列=)(k f 【 D 】(A) )(])2(32)1(31[k k k ε+− (B) )(])2(32)1(31[k k k ε−−−(C))1(])2(32)1(31[−−+−k k k ε (D) )1(])2(32)1(31[−−−−−k k k ε20.)]([)1(t e dtdt t δ−−等于【 A 】 (A) )()('t t δδ+ (B) )()('t t δδ−(C) )(2)('t t δδ+ (D) )(2)('t t δδ−21.积分dt t t )1()4sin(03−−∫−δπ等于【 B 】(A) 1 (B) 0 (C)2 (D)322.)]([2t e dtdt ε−等于【 C 】(A) )()(2t et tεδ−− (B) )()(2t et tεδ−+ (C) )(2)(2t et tεδ−− (D) )(2)(2t et tεδ−+23. 积分dt t t ∫∞∞−−)('2)2(δ等于【 D 】 (A) 1 (B)2 (C) 3 (D) 424. 积分dt t t t ∫∞∞−)()2sin(δ等于【 B 】 (A) 1 (B)2 (C) 3 (D) 425. 卷积积分)]2()([)(−−∗t t t εεε等于【 D 】(A) )2()(−−t t t t εε (B) )2()(−+t t t t εε (C) )2()2()(−−+t t t t εε (D) )2()2()(−−−t t t t εε 26. 卷积积分)(')(t t δε∗等于【 C 】(A) )(2t δ (B) )(2t δ− (C) )(t δ (D) )(t δ− 27. 卷积积分)1()1(+∗−t t εε等于【 A 】(A) )(t t ε (B) )()1(t t ε− (C) )()2(t t ε− (D) )()1(t t ε+ 28. 卷积和)2()1(−∗−k k δδ等于【 D 】(A) )2(−k δ (B) )(k δ (C) )1(−k δ (D) )3(−k δ29. 已知卷积和)()1()()(k k k k εεε+=∗,则)4()3(−∗−k k εε等于【 B】(A) )6()6(−−k k ε (B) )7()6(−−k k ε (C) )6()7(−−k k ε (D) )7()7(−−k k ε 30.)]()2[cos(t t dtdε 的拉普拉斯变换等于【 C 】 (A)442+s (B) 442+−s(C)422+ss (D) 422+−ss31. 信号)()(t t t f ε=的拉普拉斯变换等于【 D 】(A)22s− (B)22s (C)21s− (D)21s32. 序列)(3)(2)(k k k f εδ+=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A) 1,132>−+z z z (B) 1,132>−−z z z(C) 1,132>−+−z z z (D) 1,132>−−−z z z33. 序列)()(k k k f ε=的双边Z 变换=)(z F 【 A 】(A)1,)1(2>−z z z (B) 1,)1(2>+z z z(C) 1,)1(22>−z z z (D) 1,)1(22>+z z z 34. 象函数)3)(2(1)(−−=z z z F 其收敛域为3>z ,则其原序列=)(k f 【 C 】(A) )()32()(61k k k k εδ−− (B) )()32()(61k k k k εδ−+(C) )()32()(6111k k k k εδ−−−− (D) )()32()(6111k k k k εδ−−−+35. 序列)(])1(1[21)(k k f k ε−+=的双边Z 变换=)(z F 【 C 】(A)1,12>−z z z (B)1,12>+z z z(C) 1,122>−z z z (D) 1,122>+z z z二.填空题(共23题):1. 已知信号)(t f 的波形如图所示,画出信号)2(t f −的波形为 )2(t f −O t2. 周期信号623sin(41)324cos(211)(ππππ−+−−=t t t f 的基波角频率=Ω s rad /.12π3. 信号11)(+=jt t f 的傅里叶变换等于 . 4. 频谱函数)3cos(2)(ωω=j F 的傅里叶逆变换=)(t f .)3()3(−++t t δδ5.信号)1()]1(sin[)()sin()(−−−=t t t t t f επεπ的拉普拉斯变换=)(s F . 22)1(ππ+−−s e s 6. 已知信号)(t f 的波形如图所示,画出信号)42(−t f的波形为 )42(−t fO t7. 序列)5.0cos()43sin()(k k k f ππ+=的周期为 . 88. 信号t tt f sin )(=的傅里叶变换等于 . )(2ωπg9.信号)1()()1(−=−−t et f t ε的拉普拉斯变换=)(s F .1+−s e s10.已知信号)(t f 的波形如图所示,则)(t f 的傅里叶变换等于 . )(2)(2ωωπδSa −11.若信号)(t f 的频谱函数为)(ωj F ,则)(b at f −的频谱函数为 , 其中a 为非零常数。
信号与系统复习题含答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】(C ))(t δ+(-6e -t +8e -2t)u(t) (D )3)(t δ +(-9e -t +12e -2t)u(t)6、 连续周期信号的频谱具有(A ) 连续性、周期性 (B )连续性、收敛性 (C )离散性、周期性 (D )离散性、收敛性7、 周期序列2)455.1(0+k COS π的 周期N 等于(A) 1 (B )2 (C )3 (D ) 48、序列和()∑∞-∞=-k k 1δ等于(A )1 (B) ∞ (C) ()1-k u (D) ()1-k ku9、单边拉普拉斯变换()se s s s F 2212-+=的愿函数等于10、信号()()23-=-t u te t f t的单边拉氏变换()s F 等于二、填空题(共9小题,每空3分,共30分) 1、 卷积和[()k+1u(k+1)]*)1(k -δ=________________________2、 单边z 变换F(z)= 12-z z的原序列f(k)=______________________ 3、 已知函数f(t)的单边拉普拉斯变换F(s)=1+s s,则函数y(t)=3e -2t·f(3t)的单边拉普拉斯变换Y(s)=_________________________4、 频谱函数F(j ω)=2u(1-ω)的傅里叶逆变换f(t)=__________________5、 单边拉普拉斯变换s s s s s F +++=2213)(的原函数 f(t)=__________________________6、 已知某离散系统的差分方程为)1(2)()2()1()(2-+=----kf k f k y k y k y ,则系统的单位序列响应h(k)=_______________________7、 已知信号f(t)的单边拉氏变换是F(s),则信号⎰-=2)()(t dxx f t y 的单边拉氏变换Y(s)=______________________________ 8、描述某连续系统方程为 该系统的冲激响应h(t)=9、写出拉氏变换的结果()=t u 66 ,=k t 22三(8分)已知信号()()()⎪⎩⎪⎨⎧><==↔./1,0,/1,1s rad s rad jw F j F t f ωωω设有函数()(),dtt df t s =求⎪⎭⎫ ⎝⎛2ωs 的傅里叶逆变换。
信号与系统练习题——第1-3章信号与系统练习题(第1-3章)一、选择题1、下列信号的分类方法不正确的是(A )A 、数字信号和离散信号B 、确定信号和随机信号C 、周期信号和非周期信号D 、连续信号和离散信号2、下列离散序列中,哪个不是周期序列? (D )A 、165()3cos()512f k k ππ=+ B 、2211()5cos()712f k k ππ=+ C 、33()9sin()5f k k π= D 、433()7sin()45f k k π=+ 3、下列哪一个信号是周期性的?(C )。
A 、()3cos 2sin f t t t π=+;B 、()cos()()f t t t πε=;C 、()sin()76f k k ππ=+; D 、1()cos()53f k k π=+。
4、周期信号()sin6cos9f t t t =+的周期为(D )A 、πB 、2πC 、12π D 、23π5、周期信号()sin3cos f t t t π=+的周期为(C )。
A 、πB 、2πC 、无周期D 、13π 6、以下序列中,周期为5的是(D ) A. 3()cos()58f k k π=+ B. 3()sin()58f k k π=+ C. 2()58()j k f k eπ+= D. 2()58()j k f k e ππ+=7、下列说法正确的是(D )A 、两个周期信号()x t ,()y t 的和信号()()x t y t +一定是周期信号B 、两个周期信号()x t ,()y t 的周期分别为2()()x t y t +是周期信号C 、两个周期信号()x t ,()y t 的周期分别为2和π,则信号()()x t y t +是周期信号D 、两个周期信号()x t ,()y t 的周期分别为2和3,则信号()()x t y t +是周期信号8、下列说法不正确的是(A )A 、两个连续周期信号的和一定是连续周期信号B 、两个离散周期信号的和一定是离散周期信号C 、连续信号()sin(),(,)f t t t ω=∈-∞+∞一定是周期信号D 、两个连续周期信号()x t ,()y t 的周期分别为2和3,则信号()()x t y t +是周期信号9、(52)f t -是如下运算的结果(C )A 、(2)f t -右移5B 、(2)f t -左移5C 、(2)f t -右移25 D 、(2)f t -左移25 10、将信号()f t 变换为(A )称为对信号()f t 的平移。
.试题一一. 选择题(共10题,20分) 1、n j n j een x )34()32(][ππ+=,该序列是 。
A.非周期序列B.周期3=NC.周期8/3=ND. 周期24=N2、一连续时间系统y(t)= x(sint),该系统是 。
A.因果时不变B.因果时变C.非因果时不变D.非因果时变 3、一连续时间LTI 系统的单位冲激响应)2()(4-=-t u e t h t ,该系统是 。
A.因果稳定B.因果不稳定C.非因果稳定D. 非因果不稳定4、若周期信号x[n]是实信号和奇信号,则其傅立叶级数系数a k 是 。
A.实且偶B.实且为奇C.纯虚且偶D. 纯虚且奇 5、一信号x(t)的傅立叶变换⎩⎨⎧><=2||02||1)(ωωω,,j X ,则x(t)为 。
A. t t 22sinB. tt π2sin C. t t 44sin D.t t π4sin6、一周期信号∑∞-∞=-=n n t t x )5()(δ,其傅立叶变换)(ωj X 为 。
A. ∑∞-∞=-k k )52(52πωδπ B. ∑∞-∞=-k k )52(25πωδπC. ∑∞-∞=-k k )10(10πωδπD. ∑∞-∞=-k k)10(101πωδπ7、一实信号x[n]的傅立叶变换为)(ωj e X ,则x[n]奇部的傅立叶变换为 。
A.)}(Re{ωj e X j B. )}(Re{ωj e XC. )}(Im{ωj e X j D. )}(Im{ωj e X8、一信号x(t)的最高频率为500Hz ,则利用冲激串采样得到的采样信号x(nT)能唯一表示出原信号的最大采样周期为 。
A. 500B. 1000C. 0.05D. 0.001 9、一信号x(t)的有理拉普拉斯共有两个极点s=-3和s=-5,若)()(4t x e t g t =,其傅立叶变换)(ωj G 收敛,则x(t)是 。
A. 左边B. 右边C. 双边D. 不确定10、一系统函数1}Re{1)(->+=s s e s H s,,该系统是 。
求)1|(|14)(22>-=z z z z F 的逆Z 变换)(n f ,并画出)(n f 的图形(-4≤n ≤6)?解:F z z z z z z zz ()()()=+-=++-41121212))(])1(1[2)(()1(2)(2)(n u n u n u n f n n -+-+=或 从而绘出)(n f 的图形如下图所示:已知一线性时不变因果系统,其差分方程为)1(31)()2(81)1(43)(-+=-+--n f n f n y n y n y ,激励)(n f 为因果序列,求系统函数H(Z)及单位样值响应)(n h ?解:)(31)()(81)(43)(121z F z z F z Y z z Y z z Y ---+=+-814331)()()(22+-+==z z zz z F z Y z H对H(z)求逆Z 变换有:)()21(310)41(37)(n u n h n n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=4. (13分) 已知某离散时间系统模型如题4图所示, (1)写出该系统的Z 域方程; (2)计算出)(z H 及)(n h ?题4图解:)()()(1z Y az z F z Y -+= )()()1(1z F z Y az =--111)(--=azz H )()()(n u a n h n =已知描述某一离散时间系统的差分方程为:)()1()(n f n ky n y =--,k 为实数,系统为因果系统; (1)求系统函数)(z H 和单位样值响应)(n h ;(2)当k =21,y (-1) = 4, )(n f =)(n u ,求系统完全响应)(n y ?(n ≥0)?解:(1) 对差分方程两端作单边Z 变换(起始状态为0),有:kz zkz z F z Y z H -=-==-111)()()( 3’ 对)(z H 求逆Z 变换有: )()()(n u k n h n =(2) 对差分方程两端作单边Z 变换,有:)(z Y =12112--z +1211)(--zz F =)1)(21(2122--+-z z z z z 3’ =1221212-+---z z z z z z 1’ =1221-+-z z z z 1’ )(n y = )(]2)21[(n u n ⋅+ 2’5. (10分)某离散系统如下图所示,求该系统的系统函数)(z H 及单位序列响应)(n h ?解: 由系统模拟框图可得:)(5.0)(5.1)()(21z Y z z Y z z F z Y ---+= 3’ 从而有:5.05.15.05.111)()()(2221+-=+-==--z z z z z z F z Y z H 2’对)(z H 求逆Z 变换:21125.05.1)(22---=+-=z zz z z z z z H 3’所以:)(])21(2[)(n u n h n ⋅-=4. (10分)如下图所示电路,若激励为)(]23[)(32t u e e t e t t ⋅+=--,求响应)(2t u ,并指出暂态分量和稳态分量?解: 电路的S 域模型如右下图所示: 2’则有:)(2221)(2s E ss s U ⋅++=2’ 又知)3)(2(1353223)(+++=+++=s s s s s s E ,代入上式有: 312112)3)(1(13521)(2+⋅++=+++=s s s s s s U 2’则:)(]212[)(32t u e e t u t t ⋅-=-- 2’暂态分量为:)(]212[3t u e e t t ⋅--- 1’稳态分量为:0E(s))5、(10分)如图,所示电路,已知(0)c u -=1V ,(0)L i -=1A ,激励()()s i t u t = A ,()()s u t u t =V(1) 画出S 域电路模型;(2) 求零输入响应()Rx i t ;(3) 求零状态响应()Rf i t ?R-u解:(1) s 域电路模型如图 4’()s(2) 22()22Rx s I s s s +=++,所以()cos sin ,0t t Rx i t e t e t t --=+≥ 2’(3) 在零状态下,可解得222()(22)Rx sI s s s s -=++ 2’可得 ()[1cos 3sin ]()t t Rx i t e t e t u t --=--4、(10分)已知RLC 串联电路如图所示,其中R =2Ω,L =1H ,C =0.2F ,i(0-)=1A ,u c (0-)=1V ,输入信号u i (t)=u(t)。
试画出该系统的复频域模型图,并计算出电流i(t)。
解: s s s s s I 111)52)((+-=++ 3’4)1(14)1(1)(22++-+++=s s s s I 3’1()(cos 2sin 2)()2t I s e t t u t -=- 2’2.(10分)已知电路如题5图所示,t=0以前开关位于“1”,电路已进入稳态,t=0时刻转至“2”,用拉氏变换法求电流i(t)的全响应?题5图解:因为t=0以前系统已进入稳态,所以有10)0(=-c u 伏 开关到“2”之后的复频域模型为右下图所示:)()0()()1(s E su s I R sc c =++-4. (10分) 已知RLC 串联电路如图所示,其中,,,,A 1)0(2.012===Ω=-L i F C H L R V 1)0(=-c u 输入信号)()(t tu t v i =;试画出该系统的复频域模型图并计算出电流)(t i ?题4图解:电路的复频域模型如下图: 4’SC1LS R s )0(u )0(Li )s (V )s (I c L i ++-+=-- 2’222)1S (57S 54S 51++-+= 2’ )()2sin 5112cos 5451()(t u t e t e t i t t ---+=∴5.(10分)用拉氏变换法求解以下二阶系统的零输入响应)(t y x 、零状态响应)(t y f 及完全响应)(t y ?⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===++-=--0)(1)0()(u 5)(21)(23)(0322t t dt t dy y t e t y dt t dy dt t y d解:对方程两边进行拉氏变换得:[()()()][()()]()s Y s sy y sy s y Y s s 2003201253--'+-+=+---3’ ∴=+++++++Y s s s s s s s ()533212323212222’ y t f ()= )(]45[])21)(1)(3(5[2113t u e e e s s s t t ---+-=+++2’ y t x ()= )(]2[])21)(1(23[21t u e e s s s t t --+-=+++2’)(]66[)()()(321t u e e e t y t y t y t t t x f ---++-=+=3.(10分)已知一线性时不变系统的输入)(t f 与输出)(t y 的关系可用下列微分方程描述:)()(2)(3)(22t f t y dt t dy dtt y d =++ 若)(2)(t u t f =,用拉氏变换方法求该系统的零状态响应)(t y f ?解:对微分方程两边球拉氏变换,有:所以 )()221()(2t u e e t y t t f --+-=4. (12分) 已知因果信号)(t f 的单边拉氏变换为11)(2++=s s s F ,求下列信号的单边拉氏变换:(1))3()(21t f e t y t -= (2)dtt df t y )121()(2-= ?解:(1)利用尺度变换特性有:933)3(31)3(2++=↔s s s F t f 3’由S 域平移特性有:1973)3(22++↔-s s t f e t 3’(2)利用尺度变换和时移特性有:S e s F t f 2)2()121(-⋅↔- 3’由时域微分特性有:SS e s s s e s sF dt t df 2221242)2()121(--⋅++=⋅↔-若描述系统的微分方程为)()(2)(3)(22t f t y dtt dy dt t y d =++,且)(t f = e -3t u (t) ,1)0(1)0(==--‘,y y ,求)(t y ?解: 对微分方程两端作拉氏变换有:)()(2)]0()([3)0()0()('2s F s Y y s sY y sy s Y s =+-+-----4’ 又31)(+=s s F ,1)0(1)0(==--‘,y y 则32123127)3)(2)(1(137)(2+++-+=+++++=s s s s s s s s s Y4’ 所以有: )(]21327[)(32t u e e e t y tt t ⋅+-=---2’3. (10分)已知一因果线性时不变系统,其输入输出关系用下列微分方程表示,)()(2)(3)('''t x t y t y t y =++求该系统的系统函数)(s H 及冲激响应)(t h ?解:对微分方程两端做拉氏变换有:)()(2)(3)(2s X s Y s sY s Y s =++4’ 所以有:231)()()(2++==s s s X s Y s H3’ 则:)(][)(2t u e e t h t t ⋅-=--。