《信号与线性系统》试卷A11(答案)
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信号与线性系统分析试题及答案(10套)标准答案(⼀)⼀、填空题(每空1分,共30分)1、⽆线电通信中,信号是以电磁波形式发射出去的。
它的调制⽅式有调幅、调频、调相。
2、针对不同的调制⽅式有三种解调⽅式,分别是检波、鉴频、和鉴相。
3、在单调谐放⼤器中,矩形系数越接近于1、其选择性越好;在单调谐的多级放⼤器中,级数越多,通频带越窄、(宽或窄),其矩形系数越(⼤或⼩)⼩。
4、调幅波的表达式为:uAM(t)= 20(1 +0.2COS100πt)COS107πt(V);调幅波的振幅最⼤值为24V,调幅度Ma为20℅,带宽fBW为100Hz,载波fc为5*106Hz。
5、在⽆线电技术中,⼀个信号的表⽰⽅法有三种,分别是数学表达式、波形、频谱。
6、调频电路有直接调频、间接调频两种⽅式。
7、检波有同步、和⾮同步检波两种形式。
8、反馈式正弦波振荡器按照选频⽹络的不同,可分为LC、RC、⽯英晶振等三种。
9、变频器可由混频器、和带通滤波器两部分组成。
10、列出三个常见的频谱搬移电路调幅、检波、变频。
11、⽤模拟乘法器⾮线性器件实现调幅最为理想。
⼆、选择题(每⼩题2分、共20分)将⼀个正确选项前的字母填在括号内1、下列哪种信号携带有调制信号的信息(C )A、载波信号B、本振信号C、已调波信号2、⼩信号谐振放⼤器的主要技术指标不包含(B )A、谐振电压增益B、失真系数C、通频带D、选择性3、丙类谐振功放其谐振回路调谐于( A )分量A、基波B、⼆次谐波C、其它⾼次谐波D、直流分量4、并联型⽯英晶振中,⽯英谐振器相当于(C )元件A、电容B、电阻C、电感D、短路线5、反馈式正弦波振荡器的起振条件为( B )A、|AF|=1,φA+φF= 2nπB、|AF| >1,φA+φF = 2nπC、|AF|>1,φA+φF ≠2nπD、|AF| =1,φA+φF ≠2nπ6、要实现集电极调制特性应使功放⼯作在(B )状态A、⽋压状态B、过压状态C、临界状态D、任意状态7、⾃动增益控制可简称为( B )A、MGCB、AGCC、AFCD、PLL8、利⽤⾮线性器件相乘作⽤来实现频率变换其有⽤项为( B )A、⼀次⽅项B、⼆次⽅项C、⾼次⽅项D、全部项9、如右图所⽰的电路是(D )A、普通调幅电路B、双边带调幅电路C、混频器D、同步检波器10、在⼤信号包络检波器中,由于检波电容放电时间过长⽽引起的失真是(B)A、频率失真B、惰性失真C、负峰切割失真D、截⽌失真三、判断题,对的打“√”,错的打“×”(每空1分,共10分)1、谐振放⼤器是采⽤谐振回路作负载的放⼤器。
试题一[12分](1)粗略绘出下列各函数的波形图:(1)(2)(3)(4)[10分](2)绘出下列系统的仿真框图:(1)(2)[4分](3)[8分](4)已知的傅里叶变换,求的傅里叶变换。
[10分](5)写出下图(a)所示网络的电压转移函数,讨论其幅频响应特性可能为何种类型。
[6分](6)已知下列多项式,试应用罗斯判据确定:①具有正实部根的个数;②具有零实部根的个数;③具有负实部根的个数。
(1)+2=0(2)+2=0(3)+1=0[8分](7)电路如下图所示,写出电压转移函数,为得到无失真传输,元件参数应满足什么关系?[8分](8)电路如题图所示,在电流源激励源作用下,得到输出电压。
写出联系与的网络函数,要使与波形一样(无失真),确定和(设给定)。
传输过程有无时间延迟。
[6分](9)已知一个随机过程样本函数如下图所示,其中是均匀分布于[O,T ]之间的随机变量,为独立的随机变量,均匀分布在[-1,1]之间。
求这个过程的频谱密度函数,用先求自相关函数、再求傅立叶变换的方法.[9分](10)是傅立叶变换,试求下列信号的傅里叶变换表达式。
(式中a、b、均为实系数)(1) (2) (3)[7分](11)求图示周期信号f(t)的频谱函数[6分](12)已知某线性时不变系统的系统函数如图所示,输入信号,求该系统的输出信号y(t).[6分](13)利用冲激函数的抽样性质计算下列积分:(1)(2)(3)============================================================================= ===============================答案========================================== 一、04(13小题,共100分)[12分](1)解(1),波形图如图(a)(2)其中,波形如图(b)(3)其中,波形如图(c)(4),波形如图(d)[10分](2)解(1)系统方程的算子形式为转移算子为引进辅助函数令由(1)得由(2)、(3)式得系统框图如下(2)系统方程的算子形式为转移算子为引进辅助函数令可得系统框图如下。
专升本《信号与线性系统》一、(共60题,共156分)1. 能量有限信号是指总能量为有限值而平均功率为____的信号。
(2分).标准答案:1. 零;2. 系统响应中随时间增长而趋于稳定的部分称为________________分量。
(2分).标准答案:1. 稳态响应;3. 单位函数响应h(k)是指离散时间系统对____________________________________________的零状态响应。
(2分).标准答案:1. 单位函数(或δ(k));4. 若周期函数f (t)满足,则称其为________函数。
(2分).标准答案:1. 奇谐;5. h(t)是连续因果LTI系统的冲激响应,则系统稳定的充要条件是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________。
(2分).标准答案:1. ;6. ____。
(2分).标准答案:1. 0;7. 时间函数中变化较____的信号必定具有较宽的频带。
(2分).标准答案:1. 快;8. 信号的最小抽样频率为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________ Hz。
单项选择题。
1. 已知序列3()cos()5f k k π=为周期序列,其周期为 () A . 2 B. 5 C. 10 D. 122. 题2图所示()f t 的数学表达式为 ( )图题2A .()10sin()[()(1)]f t t t t πεε=+- B. ()10sin()[()(1)]f t t t t πεε=-- C. ()10sin()[()(2)]f t t t t πεε=-- D. ()10sin()[()(2)]f t t t t πεε=+- 3.已知sin()()()t f t t dt tπδ∞-∞=⎰,其值是 ()A .π B. 2π C. 3π D. 4π4.冲激函数()t δ的拉普拉斯变换为 ( ) A . 1 B. 2 C. 3 D. 45.为了使信号无失真传输,系统的频率响应函数应为 ( ) A . ()djwt H jw e= B. ()djwt H jw e-= C. ()djwt H jw Ke= D. ()djwt H jw Ke-=6.已知序列1()()()3kf k k ε=,其z 变换为 ()A .13z z + B.13z z - C.14z z + D.14z z -7.离散因果系统的充分必要条件是 ( A ) A .0,0)(<=k k h B. 0,0)(>=k k h C. 0,0)(<<k k h D. 0,0)(>>k k h8.已知()f t 的傅里叶变换为()F jw ,那么(3)f t +的傅里叶变换为 ( ) A .()jwF jw e B. 2()j wF jw eC. 3()j wF jw eD. 4()j wF jw e9.已知)()(k k f k εα=,)2()(-=k k h δ,那么()()f k h k *的值为( ) A .)1(1--k k εα B.)2(2--k k εα C. )3(3--k k εα D. )4(4--k k εα10.持续系统的零输入响应的“零”是指( A ) A. 鼓励为零 B. 系统的初始状态为零 C. 系统的冲激响应为零 D. 系统的阶跃响应为零 11. 已知序列k j ek f 3)(π=为周期序列,其周期为 ( )A . 2 B. 4 C. 6 D. 812. 题2图所示()f t 的数学表达式为 ( )A .)1()1()(--+=t t t f εε B.)1()1()(-++=t t t f εε C. )1()()(--=t t t f εε D. )1()()(-+=t t t f εε13.已知)2()(),1()(21-=-=t t f t t f εδ,那么 12()()f t f t *的值是 ( ) A .)(t ε B. )1(-t ε C. )2(-t ε D. )3(-t ε14.已知ωωj j F =)(,那么其对应的原函数为 ( ) A .)(t δ B.)('t δ C. )(''t δ D. )('''t δ15.持续因果系统的充分必要条件是 ( ) A . 0,0)(==t t h B. 0,0)(<=t t h C. 0,0)(>=t t h D. 0,0)(≠=t t h16.单位阶跃序列)(k ε的z 变换为 ( )A .1,1<+z z z B. 1,1>+z z z C. 1,1<-z z z D. 1,1>-z z z 17.已知系统函数ss H 1)(=,那么其单位冲激响应()h t 为 ( )A .)(t ε B. )(t t ε C. )(2t t ε D. )(3t t ε18.已知()f t 的拉普拉斯变换为()F s ,那么)5(t f 的拉普拉斯变换为 ( ) A .)5(s F B.)5(31s F C. )5(51s F D. )5(71s Ft19.已知)2()(2-=-k k f k εα,)2()(-=k k h δ,那么()()f k h k *的值为( ) A .)1(1--k k εα B. )2(2--k k εαC.)3(3--k k εα D. )4(4--k k εα20.已知)(t f 的傅里叶变换为)(ωj F ,那么)(jt F 的傅里叶变换为( ) A. )(ωπ-fB. )(ωπfC. )(2ωπ-fD. )(2ωπf21. 以下微分或差分方程所描述的系统是时变系统的是 ( ) A . )(2)()(2)(''t f t f t y t y -=+ B. )()(sin )('t f t ty t y =+ C. )()]([)(2't f t y t y =+ D. )()2()1()(k f k y k y k y =--+22. 已知)()(),()(21t t f t t t f εε==,那么)()(21t f t f *的值是 ( ) A .)(1.02t t ε B. )(3.02t t ε C. )(5.02t t ε D. )(7.02t t ε23.符号函数)sgn(t 的频谱函数为 ( )A .ωj 1 B. ωj 2 C. ωj 3 D. ωj 4 24.持续系统是稳固系统的充分必要条件是 ( ) A . M dt t h ≤⎰∞∞-)( B. M dt t h ≥⎰∞∞-)(C.M dt t h ≤⎰∞∞-)( D.M dt t h ≥⎰∞∞-)(25.已知函数)(t f 的象函数)5)(2()6()(+++=s s s s F ,那么原函数)(t f 的初值为 ( )A . 0 B. 1 C. 2 D. 3 26.已知系统函数13)(+=s s H ,那么该系统的单位冲激响应为 ( ) A .)(t etε- B.)(2t e t ε- C.)(3t e t ε- D. )(4t e t ε-27.已知)2()(),1()(1-=-=-k k h k k f k δεα,那么)()(k h k f *的值为 ( )A .)(k kεαB.)1(1--k k εαC.)2(2--k k εαD. )3(3--k k εα28. 系统的零输入响应是指( ) A.系统无鼓励信号 B. 系统的初始状态为零C. 系统的鼓励为零,仅由系统的初始状态引发的响应D. 系统的初始状态为零,仅由系统的鼓励引发的响应 29.偶函数的傅里叶级数展开式中 ( )A .只有正弦项 B.只有余弦项 C. 只有偶次谐波 D. 只有奇次谐波 10. 已知信号()f t 的波形,那么)2(t f 的波形为 ( ) A .将()f t 以原点为基准,沿横轴紧缩到原先的12B. 将()f t 以原点为基准,沿横轴展宽到原先的2倍C. 将()f t 以原点为基准,沿横轴紧缩到原先的14D. 将()f t 以原点为基准,沿横轴展宽到原先的4倍 填空题1. 已知象函数223()(1)s F s s +=+,其原函数的初值(0)f +为___________________。
《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〔 〕。
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,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,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–t0)B、f(k–k0)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–k0)C、f(t–t0)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、 B、C、 D、7.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( D )。
A、 B、C、 D、8.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( B )。
A、 B、C、 D、9.下列基本单元属于数乘器的是( A )。
A、 B、C、 D、10.下列基本单元属于加法器的是( C )。
A、 B、C、 D、11.,属于其零点的是( B )。
A、-1B、-2C、-jD、j12.,属于其极点的是( B )。
A、1B、2C、0D、-213.下列说法不正确的是( D )。
A、H(s)在左半平面的极点所对应的响应函数为衰减的。
即当t→∞时,响应均趋于0。
B、H(s)在虚轴上的一阶极点所对应的响应函数为稳态分量。
C、H(s)在虚轴上的高阶极点或右半平面上的极点,其所对应的响应函数都是递增的。
《信号与线性系统》试卷A(答案)
(考试时间:2003年7月1日)
队别 专业 学号 姓名
一 填空(每空2分,共20分)
1、线性系统是同时具有_齐次性__和___叠加性__的系统。
2、计算函数值:
⎰
-=+-2
2
2)34(dt t t δ_____1_______。
3、 一切脉冲信号的脉宽与频宽是成______反比_________变化的。
4、已知F(j ω)= -2
ω
2 , 则f (t)=_tsgnt_____。
5、信号无失真传输的条件是:(1)幅频特性为一常数;(
2)相频特性为过原点的一条直线。
6、求e -2t ε(t-1) 的拉普拉斯变换为_e -
(s+2)/(s+2)。
7、已知F(z)= 2Z 2-0.5Z Z 2-0.5Z-0.5 ,求原序列f(k)= ε(k)+(-0.5)k ε(k)。
8、已知f 1(k)={1,3,5,7},f 2(k)={1,2,1,2}, f 1(k)* f 2(k)={1,5,12,22,25,17,14}。
二、计算:(每小题8分,共16分) 1、已知系统的H(s)=
2s+3
s 4+7s 3+16s 2+12s
=
2s+3
s(s+3)(s+2) 2
,试画出系统的直接形式、级联形
式的模拟图并判断系统是否稳定。
解:(1)直接形式的模拟图
(2)级联形式的模拟图
(3)因为系统的特征根为:λ1=0,λ2=-3,λ3=-2,所以系统临界稳定。
2、一离散时间系统用以下差分方程描写:y(k+2)-5y(k+1)+6y(k)=e(k+2)-3e(k),是求此系统的 单位函数响应h(k)。
解:由差分方程得到移序算子方程
(S 2-5S+6)y(k)=(S 2-3) e(k)
则转移算子为
H(S)=S 2-3S 2-5S+6 =1 + 5S-9S 2-5S+6 =1 + 6S-3 - 1
S-2
则 h(k)=δ(k)+(2×3k -2k-1) ε(k-1)
三、(10分)已知系统函数6
5)(2++-=ωωωωj j j H ,系统的初始状态y(0)=2,y ’(0)=1,激励
f(t)= e -t ε(t)。
求全响应y(t)。
解:(1)求零输入响应y zi (t)
∵H(j ω)=jω
(jω+2)(jω+3)
∴系统的特征根为:λ1=-2,λ2=-3 则 y zi (t)=(c 1e -2t +c 2e -3t )ε(t) ∵y(0)=2,y ’(0)=1
∵y zi (t)=(7e -2t -5e -3t )ε(t)
(2)求零状态响应y zs (t)
F(j ω) = F[f(t)] =
1jω+1
Y zs (j ω) = F( j ω) H( j ω) =
jω
(jω+1)( jω+2)( jω+3)
= - 12 1jω+1 + 2jω+2 - 32 1
jω+3
则y zs (t)=(-12 e -t +2 e -2t - 3
2
e -3t )ε(t)
(3)求全响应y(t)
y(t)= y zi (t)+ y zs (t)
=(7e -2t -5e -3t )ε(t) + (-12 e -t +2 e -2t - 3
2 e -3t )ε(t)
=(-12 e -t +9e -2t - 13
2
e -3t )ε(t)
四、(15分)图1所示为一零状态电路,预使u 2(t )=0,则电路元件参数应满足什么关系?
u 1
U 1
图1 图2
解:当t>0时,s 域电路如图2所示
C
L
R R Cs
R s U R Ls
R s U Ls s I R s LsI s U Ls R s U s I Cs
R s U s I =
=+
-+=-=+=+
=
2111121112221211101)
()()()()()
()(1)()(故得关系式
五、(15分)已知差分方程为:y(k+2)+3y(k+1)+2y(k)=f(k+2),激励f(k)=2k ε(k),初始值y(0)=0, y(1)=2。
求:(1)求全响应y(k);(2)判断系统的稳定性;(3)作出系统的模拟框。
解:(1)求零输入响应y zi (k):
系统特征方程为 :S 2+3S+2=0 特征根为 :λ1=-1,λ2=-2
则零输入响应为:y zi (k)=c 1(-1)k +c 2(-2)k ∵y(0)=0, y(1)=2
∴y(0)=0= c 1 +c 2 y(1)=2= -c 1 –2c 2 则c 1=2,c 2=-2
零输入响应为:y zi (k)=[2(-1)k -2(-2)k ]ε(k) 求出单位响应h(k):
∵H(S)=S 2S 2+3S+2 =-S S+1 +2S
S+2
∴h(k)= [-(-1)k +2(-2)k ]ε(k)
求零状态响应y zs (k):
y zs (k)=f(k)*h(k)= 2 k ε(k)* [-(-1)k +2(-2)k ]ε(k) =2 k ε(k)* [-(-1)k ]ε(k)+ 2 k ε(k)* 2(-2)k ε(k) =[-13 (-1)k +1
3 (2)k +(-2)k ]ε(k)
求全响应y(k):
y(k)= y zi (k)+ y zs (k)
=[2(-1)k -2(-2)k ]ε(k)+[-13 (-1)k +1
3 (2) k +(-2)k ]ε(k)
=[53 (-1)k -(-2)k +1
3
(2) k ] ε(k)
(2)判断系统的的稳定性:
因为系统有一特征根为λ2=-2,在单位圆外,所以系统不稳定。
(3)模拟框图为
六、(19分)已知某系统在e -t ε(t)作用下全响应为(t+1) e -t ε(t),在e -2t ε(t)作用下全响应为 (2 e -t - e -2t )ε(t),求阶跃电压作用下的全响应。
解:设零输入响应为r zi (t), 冲激响应为h(t)
⎪⎩
⎪⎨⎧+=-+=+-----)(*)()()()2()(*)()()()1(22t h t e t r t e e t h t e t r t e t t zi t t t zi t εεεε 两边求拉氏变换
1
1
)(11)()
(21)(2
112)(11)(11)
1(1
2+=
+=⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧++=+-++++=+++s s H s s R s H s s R s s s H s s R s s zi zi
zi 解得 当e(t)= ε(t)时,则
R(s)=R zi (s)+E(s)H(s) =
1s+1 + 1s 1s+1 =s+1s(s+1) = 1s
∴r(t)=L -1[R(s)]= L -1 [ 1
s
]=ε(t)。