《信号与系统》期末试卷与答案
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注意:本试题共九道大题,满分150分,答题时间为3小时,所有答案均应写在由考场发给的专用答题纸上,答在其它地方为无效。
一.(共15分,每小题1分)判断对错(正确:T ,错误:F ) (1)不满足绝对可积条件的信号不存在傅立叶变换。
( ) (2)信号平移,其幅度谱保持不变。
( )(3)若信号时域是实奇函数,则其傅立叶变换一定是实奇函数。
( ) (4)周期信号的傅立叶变换全部由冲激函数组成。
( ) (5)卷积的方法不适用于非线性或时变系统的分析。
( ) (6)自由响应是零输入响应的一部分。
( )(7)周期矩形信号的频带宽度仅与其脉冲宽度有关。
( )(8)偶函数的傅立叶级数不含余弦分量,奇函数的傅立叶级数不含正弦分量。
( )(9)理想低通滤波器在物理上是不可实现的,是非因果系统。
( ) (10)s 平面的左半平面映射到Z 平面是单位圆外区域。
( ) (11)周期信号的n 次谐波分量不一定大于n+1次谐波分量。
( ) (12)正弦序列sin(ωn)的周期为2π/ω 。
( )(13) 单位冲激响应仅与系统特性有关,与输入信号无关。
( ) (14)频响特性是指系统在正弦信号激励之下完全响应随信号频率的变化情况。
( )(15)左边序列的z 变换收敛域一定是圆外域。
( )二.(共15分)已知连续信号 12()(2)(2);()[(2)(2)];f t t t f t t u t u t δδ=--+=+--(1)分别画出1()f t 和2()f t 波形图。
(6分)(2)求卷积函数12()()*()f t f t f t =并画出波形图。
(9分) 三.(共30分,每小题5分) 计算 (1)1[()(1)]*()n n a u n a u n u n --- (2)2(cos )(1)t t e t dt πδ∞--∞+-⎰(3)求信号(80)(120)Sa t Sa t +的最低抽样频率和奈奎斯特间隔题图八 系统的幅频特性)对差分方程求z 变换,得)()(25121z F z Y z z =⎪⎭⎫⎝⎛+--- ---2。
信号与系统考试题及答案(一)1. 系统的激励是)t (e ,响应为)t (r ,若满足dt)t (de )t (r =,则该系统为 线性、时不变、因果。
(是否线性、时不变、因果?) 2. 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz ,则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2),求该信号的=)j (F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8. 为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9. 已知信号的频谱函数是))00(()j (F ωωδωωδω--+=,则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10. 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=,则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。
(每小题2分,共10分)1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ ( √ )2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
( × ) 3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。
( √ )4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。
( √ )5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。
( × )三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)1.信号)t (u e )t (f t-=21,信号⎩⎨⎧<<=其他,01012t )t (f ,试求)t (f *)t (f 21。
信号与系统期末考试题及答案(第五套)符号说明:为符号函数,为单位冲击信号,为单位脉冲序列,为单位阶跃信号,为单位阶跃序列。
一、填空(共30分,每小题3分)1.。
2. 已知实信号的傅立叶变换,信号的傅立叶变换为。
3. 已知某连续时间系统的系统函数为,该系统属于类型。
低通4. 如下图A-1所示周期信号,其直流分量=。
4图A-15. 序列和=。
由于。
6. LTI 离散系统稳定的充要条件是。
的全部极点在单位圆内。
7. 已知信号的最高频率,对信号取样时,其频率不混迭的最大取样间隔=。
为。
8. 已知一连续系统在输入作用下的零状态响应,则该系统为系统(线性时变性)。
线性时变9. 若最高角频率为,则对取样,其频谱不混迭的最大间隔是。
)sgn(t )(t δ)(k δ)(t ε)(k ε________)42()3(55=+--⎰-dt t t δ5.0)3(21)2()3(21)42()3(25555-=-=---=+--=--⎰⎰t t dt t t dt t t δδ)(t f )()()(ωωωjX R j F +=)]()([21)(t f t f t y -+=)(ωj Y _________11)(+=s s H _________)(t f_________∑-∞=kn n )(ε_________)()1(0,00,1][k k k k k n kn εε+=⎩⎨⎧<≥+=∑-∞=_________)(z H )(t f )(0Hz f )2/(t f m ax T _________m axT 0max max 121f f T ==)(t f )4()(t f t y =_________)(t f m ω)2()4()(tf t f t y =_________mT ωπωπ34max max ==10. 已知的z 变换,得收敛域为时,是因果序列。
二、计算题(共50分,每小题10分)1. 某线性时不变连续时间系统的单位冲激响应和输入如图A-2所示,从时域求解该系统的零状态响应。
信号与系统期末试题及答案(第一套)符号说明:为符号函数,为单位冲击信号,为单位脉冲序列,为单位阶跃信号,为单位阶跃序列。
一、填空(共30分,每小题3分)1. 矩形脉冲波形(高度为A,宽度为b )的信号能量为_____________。
2. 序列的自相关是一个偶对称函数,它满足关系式_____________。
3. 线性时不变连续稳定的因果系统,其传输函数的极点位于_____全部位于左半开复平面 ______。
4. 某线性时不变系统的单位冲激响应若为,则系统是___五阶________系统。
(几阶系统)5. 的傅立叶反变换为_____________。
6. 已知周期信号的第三次谐波的幅度等于3,则信号的第三次谐波的幅度等于___3__________。
7. 令,,如果,试求其和__8______。
8. 卷积____________。
9. 信号,a>0的傅立叶变换为______;_____。
10. 已知,,则。
二、计算题(共50分,每小题10分)1.某理想低通滤波器,其频率响应为当基波周期为,其傅里叶级数系数为的信号输入到滤波器时,滤波器的输出为,且。
问对于什么样的值,才保证?1、解:信号的基波角频率为:。
信号通过理想低通滤波器后,输出是其本身,这意味着信号所有频率分量均在低通滤波器的通带内。
由于周期)sgn(t )(t δ)(k δ)(t ε)(k εb A E 2=()k x )(k r xx )0()(xx xx r k r ≤)(s H )()2cos()()(t t t t e t h tεε⋅⋅+=-9)5(3)(2++=ωωj j F )(t f )()3sin(5t t e tε⋅-)(t f )2(t f kk x 2)(=)3()(-=k k y δ)()()(k y k x k z ==∑)(k z =-)(*)(t e t t εε)()1(t e tε--ta en x -=)(222ω+a a111)(--=az z X a z >=)(k x )()(k a k x k ε=⎩⎨⎧>≤=100,0100,1)(ωωωj H 6π=T n a )(t f )(t y )()(t f t y =n 0=n a )(t f ==T πω2012s rad /)(t f )(t f信号含有丰富的高次谐波分量,只有当高次谐波分量的幅度非常小时,对的贡献才忽略不计。
信号与系统试题及答案(大学期末考试题)一、选择题(每题2分,共40分)1. 下列哪个信号是周期信号?A. 方波B. 单位冲激信号C. 随机信号D. 正弦信号答案:A2. 信号x(t)的拉普拉斯变换为X(s)。
若x(t)的区间平均功率为P,则X(s)的区间平均功率是多少?A. PB. 2πPC. P/2D. πP答案:D3. 系统的冲激响应为h(t)=e^(-2t)sin(3t)u(t)。
则该系统为什么类型的系统?A. 线性非时变系统B. 线性时不变系统C. 非线性非时变系统D. 非线性时不变系统答案:B4. 信号x(t)通过系统h(t)并得到输出信号y(t)。
若x(t)为周期为T的信号,则y(t)也是周期为T的信号。
A. 正确B. 错误答案:A5. 下列哪个信号不是能量有限信号?A. 常值信号B. 正弦信号C. 方波D. 三角波答案:B...二、填空题(每题4分,共40分)1. 离散傅里叶变换的计算复杂度为$O(NlogN)$。
答案:NlogN2. 系统函数$H(z) = \frac{1}{1-0.5z^{-1}}$的极点为0.5。
答案:0.5...三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简要说明信号与系统的基本概念和关系。
答案:信号是波动的物理量的数学描述,而系统是对信号进行处理的方式。
信号与系统的关系在于信号作为系统的输入,经过系统处理后得到输出信号。
信号与系统的研究可以帮助我们理解和分析各种现实世界中的波动现象。
2. 请简要说明周期信号和非周期信号的区别。
答案:周期信号是在一定时间间隔内重复出现的信号,具有周期性。
非周期信号则不能被表示为简单的周期函数,不存在固定的重复模式。
...以上是关于信号与系统试题及答案的文档。
希望能对您的大学期末考试复习有所帮助。
祝您考试顺利!。
一、单项选择题:14、已知连续时间信号,)2(100)2(50sin )(--=t t t f 则信号t t f 410cos ·)(所占有的频带宽度为() A .400rad /s B 。
200 rad /s C 。
100 rad /s D 。
50 rad /s15、已知信号)(t f 如下图(a )所示,其反转右移的信号f 1(t) 是( )16、已知信号)(1t f 如下图所示,其表达式是( )A 、ε(t )+2ε(t -2)-ε(t -3)B 、ε(t -1)+ε(t -2)-2ε(t -3)C 、ε(t)+ε(t -2)-ε(t -3)D 、ε(t -1)+ε(t -2)-ε(t -3)17、如图所示:f (t )为原始信号,f 1(t)为变换信号,则f 1(t)的表达式是( )A 、f(-t+1)B 、f(t+1)C 、f(-2t+1)D 、f(-t/2+1)18、若系统的冲激响应为h(t),输入信号为f(t),系统的零状态响应是( )19。
信号)2(4sin 3)2(4cos 2)(++-=t t t f ππ与冲激函数)2(-t δ之积为( )A 、2B 、2)2(-t δC 、3)2(-t δD 、5)2(-t δ,则该系统是()>-系统的系统函数.已知2]Re[,651)(LTI 202s s s s s H +++= A 、因果不稳定系统 B 、非因果稳定系统C 、因果稳定系统D 、非因果不稳定系统21、线性时不变系统的冲激响应曲线如图所示,该系统微分方程的特征根是( )A 、常数B 、 实数C 、复数D 、实数+复数22、线性时不变系统零状态响应曲线如图所示,则系统的输入应当是( )A 、阶跃信号B 、正弦信号C 、冲激信号D 、斜升信号23. 积分⎰∞∞-dt t t f )()(δ的结果为( )A )0(fB )(t f C.)()(t t f δ D.)()0(t f δ24. 卷积)()()(t t f t δδ**的结果为( )A.)(t δB.)2(t δC. )(t fD.)2(t f25. 零输入响应是( )A.全部自由响应B.部分自由响应C.部分零状态响应D.全响应与强迫响应之差2A 、1-eB 、3eC 、3-eD 、127.信号〔ε(t)-ε(t -2)〕的拉氏变换的收敛域为 ( )A.Re[s]>0B.Re[s]>2C.全S 平面D.不存在28.已知连续系统二阶微分方程的零输入响应)(t y zi 的形式为tt Be Ae 2--+,则其2个特征根为() A 。
《信号与系统》卷子〔A 卷〕一、填空题〔每空1分,共18分〕1.假设)()(s F t f ↔,则↔)3(t F 。
2.ℒ()n t t ε⎡⎤=⎣⎦,其收敛域为 。
3.()(21)f t t ε=-的拉氏变换)(s F = ,其收敛域为 。
4.利用拉氏变换的初、终值定理,可以不经反变换计算,直接由)(s F 决定出()+o f 及)(∞f 来。
今已知)3)(2(3)(+++=s s s s s F ,[]Re 0s > 则)0(+f ,)(∞f = 。
5.已知ℒ[]022()(1)f t s ωω=++,Re[]1s >-,则()F j ω=ℱ[()]f t = 。
6.已知ℒ0220[()](1)f t s ωω=-+,Re[]1s >,则()F j ω=ℱ[()]f t = 。
7.已知()[3(1)](1)t f t e Sin t t ε-=--,试写出其拉氏变换()F s 的解析式。
即()F s = 。
8.对连续时间信号进行均匀冲激取样后,就得到 时间信号。
9.在LTI 离散系统分析中, 变换的作用类似于连续系统分析中的拉普拉斯变换。
10.Z 变换能把描述离散系统的 方程变换为代数方程。
11.ℒ 0(3)k t k δ∞=⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦∑ 。
12.已知()()f t F s ↔,Re[]s α>,则↔--)1()1(t t f e t ε ,其收敛域为 。
13.已知22()(1)sse F s s ω-=++,Re[]1s >-,则=)(t f 。
14.单位样值函数)(k δ的z 变换是 。
二、单项选择题〔在每题的备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内。
每题1分,共8分〕 1.转移函数为327()56sH s s s s=++的系统,有〔 〕极点。
A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 2.假设11)(1+↔s t f ,Re[]1s >-;)2)(1(1)(2++↔s s t f ,Re[]1s >-,则[]12()()()y t f t f t =-的拉氏变换()Y s 的收敛区是〔 〕。
信号与系统期末考试题库及答案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 、因果信号与反因果信号2.下列说法正确的是( D ):A 、两个周期信号x (t ),y (t )的和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和2,则其和信号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,其和信号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,其和信号x (t )+y(t )是周期信号。
3.下列说法不正确的是( D )。
A 、一般周期信号为功率信号。
B 、 时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号。
C 、ε(t )是功率信号;D 、e t 为能量信号;4.将信号f (t )变换为( A )称为对信号f (t )的平移或移位。
A 、f (t –t 0) B 、f (k–k 0) C 、f (at ) D 、f (-t )5.将信号f (t )变换为( A )称为对信号f (t )的尺度变换。
A 、f (at ) B 、f (t –k 0) C 、f (t –t 0) D 、f (-t )6.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( B )。
A 、)()0()()(t f t t f δδ=B 、()t aat δδ1)(=C 、)(d )(t tεττδ=⎰∞- D 、)()-(t t δδ=7.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( D )。
A 、⎰∞∞-='0d )(t t δ B 、)0(d )()(f t t t f =⎰+∞∞-δC 、)(d )(t tεττδ=⎰∞- D 、⎰∞∞-=')(d )(t t t δδ8.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( B )。
《信号与系统》期末试卷A 卷
班级: 学号:__________ 姓名:________ _ 成绩:_____________
一. 选择题(共10题,20分) 1、n j n j e
e
n x )3
4(
)3
2(][ππ+=,该序列是 D 。
A.非周期序列
B.周期3=N
C.周期8/3=N
D. 周期24=N
2、一连续时间系统y(t)= x(sint),该系统是 C 。
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 。
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 D 。
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 B 。
A.
t
t
22sin B.
t t π2sin C. t t 44sin D. t
t
π4sin 6、一周期信号∑∞
-∞
=-=
n n t t x )5()(δ,其傅立叶变换)(ωj X 为 A 。
A.
∑∞
-∞
=-k k )52(5
2πωδπ
B. ∑∞
-∞
=-
k k
)5
2(25πωδπ C. ∑∞
-∞
=-k k )10(10πωδπ
D.
∑∞-∞
=-
k k
)10
(101
πωδπ
7、一实信号x[n]的傅立叶变换为)(ω
j e X ,则x[n]奇部的傅立叶变换为
C 。
A. )}(Re{ω
j e
X j B. )}(Re{ωj e X C. )}(Im{ωj e X j D. )}(Im{ωj e X
8、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 D 。
A. 500 B. 1000 C. 0.05
D. 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 C 。
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 C 。
A. 因果稳定
B. 因果不稳定
C. 非因果稳定
D. 非因果不稳定
二. 简答题(共6题,40分)
1、 (10分)下列系统是否是(1)无记忆;(2)时不变;(3)线性;(4)因果;(5)
稳定,并说明理由。
(1) y(t)=x(t)sin(2t);
(1)无记忆,线性,时变,因果,稳的;(5分) (2)y(n)= )
(n x e
(2)无记忆,非线性,时不变,因果,稳定(5分)
2、 (8分)求以下两个信号的卷积。
⎩⎨
⎧<<=值其余t T
t t x 0
01)( ⎩⎨
⎧<<=值
其余t T t t
t h 0
20)(
⎪⎪⎪⎪
⎩
⎪⎪⎪⎪⎨⎧<<<++-<<-<<<=t
T T t T T Tt t T t T T Tt T t t t t y 30322321221
02100
)(222
2
3、 (共12分,每小题4分)已知)()(ωj X t x ⇔,求下列信号的傅里叶变换。
(1)tx(2t) (2) (1-t)x(1-t) (3)dt
t dx t )
(
(1) ω
ωd j dX j t tx )
2/(2)2(⇔
(2)
ωωωωωω
ωj j j e j jX e j X d d
j
e j X t tx t x t x t -----=---⇔---=--)(])([)()
1()1()1()1(' (3) ω
ωω
ωd j dX j X dt t dx t )
()()(--⇔
4. 求 2
2)(22++=-s s e s s F s
的拉氏逆变换(5分)
2
22
2122:2
22+++-=++s s s s s s 解 s
s e s s e s F --+++-
=1
)1()1(2)(2
)1()1cos(2)1()()1(----=--t u t e t t f t δ
5、已知信号sin 4(),t
f t t t
ππ=
-∞<<∞,当对该信号取样时,试求能恢复原信号的最大抽样周期T max 。
(5分)
因为f(t)=4Sa(4πt),所以X(j ω)=R 8π(j ω),其最高角频率ω=4π。
根据时域抽样定理,可得恢复原信号的最大抽样周期为max 14
m T πω==
,求系统的响应。
)若(应;)求系统的单位冲激响(下列微分方程表征:系统的输入和输出,由分)一因果三、(共)()(21)
(2)(15)
(8)(LTI 1042
2t u e t x t x t y dt t dy dt t dy t -==++
(1)()5
1
3115
82
)(2+-+=
++=
ωωωωωj j j j j H 2分
)()()(53t u e t u e t h t t ---= 3分
分
分
)(3)
(2)()()(4
2
5131)5)(3)(4(2)(24
1)(2453t u e t u e t u e t y j j j j j j j Y j j X t t t ----+=+-+++=+++=
+=
ωωωωωωωωω
四、(10分)求周期矩形脉冲信号的傅立叶级数(指数形式),并大概画出其频谱图。
分
分分
22Sa 2sin 2)(3)2()(2)sin(221)(1111111111111221221011⎪⎭⎫ ⎝
⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛
=
====
===⎰⎰--τωττωωωτωπτωπτ
τπτπτ
τ
τ
n T E n T n E n F n Sa E T n Sa T E T n n E a T E dt E T dt t f T a n T T
不是因果的。
)系统既不是稳定的又()系统是因果的;
(系统是稳定的;系统的单位冲激响应)求下列每一种情况下(的零极点图;,并画出)求该系统的系统函数(下列微分方程表征:系统的输入和输出,由分)一连续时间五、(共c b a t h s H s H t x t y dt t dy dt t dy )()
(2)()(1)()(2)
()(LTI 202
2=--
211
3
/123/121)(12
,,极点--=)(+---=
s s s s s H (8分) 分
,-则若系统非稳定非因果,分
-,若系统因果,则分
-,若系统稳定,则-)4)
(3
1
)(31)(1}Re{)(4)(3
1
)(31)(2}Re{)(4)(31
)(31)(2}Re{1)(2(222t u e t u e t h s c t u e t u e t h s b t u e t u e t h s a t t t t t t -+--=<=>--=<<---
αωωδα+=
+==-s e L s s t L t L t
1][)][cos(1)]([22;;t t
t Sa j F t u e t f t sin )(1)()()(=
+=
⇔=-;注:ωαωα。