郑州大学信号线性系统试题
信号与系统试卷及参考答案
试卷及答案信号与系统试卷(1)(满分:100分,所有答案一律写在答题纸上)考试班级学号姓名成绩考试日期:年月日,阅卷教师:考试时间120分钟,试卷题共2页一一线性非时变离散系统,具有一初始状态x(0),当激励为时f(k),响应为y(k)=((1/2)k+1)u(k);若初始状态不变,当激励为-f(k)时,响应y(k)=((-1/2)k-1)u(k)为;试求当初始状态2x(0)为,激励为4f(k)时,系统的响应?(10分)二绘出下列函数的图形(1).已知一连续时间信号x(t)如图所示,试概略画出信号y(t)=x(2-t/3)的波形图。
(8分)t(2). 试概略画出信号y(t)=u(t 2-4) 的波形图。
(8分)三 计算下列函数(1). y(t)=⎰-44(t 2+3t+2)(δ(t)+2δ(t-2))dt (4分) (2). f(t)=e -2t u(t), h(t)= e -2t u(t), y(t)=f(t)*h (t) (8分)(3). f(k)=1, k=0,1,2,3, h(k)=1, k=0,1,2,3, y(k)=f(k)*h (k) (8分) (4) 已知f(t)=e -2t u(t), 求y(t)=[t f(2t)] 的富立叶变换 (8分) (5)y’(t)+2y(t)=δ(t)+u(t), y(0)=0, 试求y(t)=? (8分) (6). y(k)-y(k-1)-2y(k-2)=u(k)+2u(k-2), y(-1)= 2,y(-2)= -1/2, 试求零输入响应y x (k)=? 零状态响应y f (k)=? (8分)四 一线性非时变因果系统,当激励为u(t)时,响应为)]2()([cos )(cos )(ππ---+=-t u t u t t tu e t g t ,求当激励f(t)=δ(t)时的响应)(t h 。
(10分)五 某一子系统,当输入f(t)=e -t u(t)时,零状态响应y f (t) = (1/2 e -t - e -2t +1/2e -3t )u(t), 试求将两个这样的子系统串联时,总系统的冲激响应。
信号及系统期末考试试题及答案
信号及系统期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 信号x(t)=3cos(2π(5t+π/4))是一个:A. 周期信号B. 非周期信号C. 随机信号D. 确定性信号2. 系统分析中,若系统对单位阶跃函数的响应为u(t)+2,则该系统为: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3. 下列哪个是连续时间信号的傅里叶变换:A. X(k)B. X(n)C. X(f)D. X(z)4. 信号通过线性时不变系统后,其频谱:A. 仅发生相位变化B. 仅发生幅度变化C. 发生幅度和相位变化D. 不发生变化5. 单位脉冲函数δ(t)的拉普拉斯变换是:A. 1B. tC. e^(-st)D. 1/s二、简答题(每题5分,共10分)1. 解释什么是卷积,并给出卷积的数学表达式。
2. 说明傅里叶变换与拉普拉斯变换的区别。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 给定连续时间信号x(t)=e^(-t)u(t),求其傅里叶变换X(f)。
2. 给定离散时间信号x[n]=u[n]-u[n-3],求其z变换X(z)。
四、分析题(每题15分,共30分)1. 分析信号x(t)=cos(ωt)+2cos(2ωt)通过理想低通滤波器后输出信号的表达式,其中滤波器的截止频率为ω/2。
2. 讨论线性时不变系统的稳定性,并给出判断系统稳定性的条件。
五、论述题(每题10分,共10分)1. 论述信号的采样定理及其在数字信号处理中的应用。
参考答案一、选择题1. A2. A3. C4. C5. A二、简答题1. 卷积是信号处理中的一种运算,它描述了信号x(t)通过系统h(t)时,输出信号y(t)的计算过程。
数学表达式为:y(t) = (x * h)(t) = ∫x(τ)h(t-τ)dτ。
2. 傅里叶变换用于连续时间信号的频域分析,而拉普拉斯变换则适用于连续时间信号,并且可以处理有初始条件的系统。
三、计算题1. X(f) = 3[δ(f-5) + δ(f+5)]。
信号与线性系统分析试卷(含答案11.04.28,09级期中考试试卷)
0
2
f1 (τ )
f 2 (−τ )
1
−1
2
3
0
1 τ
C
、信号 e
−2
−2( t −1)
ε (t − 1)
的频谱为( 、 −2e+ jω
−2
) 。
C
A
e 、 2+ jω
B
、 2e+ jω
− jω
D
、 −2e+ jω
−2
4
、若 f (t ) ↔ F ( jω ) ,则 f (at − b) 的傅里叶变换为(
5
分
1 + jω 0.5(0.5 + jω ) 0.25 0.25 = + = 0.5 + 1 + j 2ω 0.5 + jω 0.5 + jω 0.5 + jω
5
分
解法二:时域法
ic (t ) = C uc (t ) = duc (t ) dt
1 1 h(t ) = δ (t ) + e−0.5t u (t ) 2 4
5
2π 2π 1 2 2 1 2
、 Sa(ω + 4π ) * Sa(ω − 4π ) C、 Sa (ω + 4π ) 注: f (t ) = g (t ) ↔ 2Sa(ω )
A
2 1 2
、 Sa (ω − 4π ) D、 Sa (ω + 4π ) + Sa (ω − 4π )
B
2
f 2 (t ) = cos(4π t ) ↔ π [δ (ω + 4π ) + δ (ω − 4π )]
c d
− jωt d
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。
信号与线性系统-8
信号与线性系统-8(总分:100.00,做题时间:90分钟)一、计算题(总题数:22,分数:100.00)绘出下列离散信号的图形。
(分数:8.00)2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解是一个公比为的等比序列,且该序列起始于k=0。
其图形如图(a)所示。
(2).2δ(k)-ε(k)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解此序列也是起始于k=0的,其图形如图(b)所示。
2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解此序列可看做是对连续时间信号(1+sin(2πt))ε(t)以每周期取16个样本点而得到的,故其图形如图(c)所示。
(4).k(2) -kε(k)(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解此序列起始于k=1,其图形如图(d)所示。
绘出下列离散信号的图形。
(分数:8.00)(1).k[ε(k+4)-ε(k-4)](分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:解因故此信号的图形如图(a)所示。
郑州大学信号与系统复习(本科2013)
经典法:前面电路分析课里已经讨论过,但与(t)有关的问
题有待进一步解决—— h(t);
卷积法: 任意激励下的零状态响应可通过冲激响应来求。 (新方法):与冲激函数、阶跃函数的卷积
第二章 连续时间系统的时域分析
(一)冲激响应 h (t)
1)定 义 系统在单位冲激信号δ(t) 的激励下产生
的零状态响应。
表明在无限小的频带范围内,取得了无限大∞的频谱值。
典型周期信号傅立叶变换
❖ 周期单位冲激序列的傅里叶变换 ❖ 周期矩形脉冲序列的傅氏变换
(二) 抽样信号的傅立叶变换
fs(t)p(t)f(t)
若采用均匀抽样,抽样周期为Ts, 则 p(t) 是一个周期为Ts 的周期信号
抽样频率
则 P( ) FT[ p(t )] 2 Pn ( n s )
级数的系数
n
F ( ) 2 Fn ( n0 )
n
周期信号的频谱是离散的
❖ 抽样信号的傅立叶变换
是抽样脉冲序列p(t) 傅里叶级数的系数
n
Fs ( ) Pn F ( n s )
n
抽样(离散)信号的频谱是周期的
总结
❖ 周期信号的频谱是离散的; ❖ 非周期信号的频谱是连续的; ❖ 离散信号的频谱是周期的; ❖ 连续信号的频谱是非周期的。
傅立叶反变换
f(t)21
Fejห้องสมุดไป่ตู้d=
F-1[F(ω)]
简写 f t F
时域信号
f(t)的频谱
典型信号的傅立叶变换对总结
EG t
ESa
2
sgnt
2
j
etut
e t
( t )2
Ee
1 j
2 2 2
信号与系统试题库史上最全(内含答案)
信号与系统考试方式:闭卷 考试题型:1、简答题(5个小题),占30分;计算题(7个大题),占70分。
一、简答题:1.dtt df t f x e t y t )()()0()(+=-其中x(0)是初始状态,为全响应,为激励,)()(t y t f 试回答该系统是否是线性的?[答案:非线性]2.)()(sin )('t f t ty t y =+试判断该微分方程表示的系统是线性的还是非线性的,是时变的还是非时变的?[答案:线性时变的]3.已知有限频带信号)(t f 的最高频率为100Hz ,若对)3(*)2(t f t f 进行时域取样,求最小取样频率s f =?[答案:400s f Hz =]4.简述无失真传输的理想条件。
[答案:系统的幅频特性为一常数,而相频特性为通过原点的直线]5.求[]⎰∞∞--+dt t t e t )()('2δδ的值。
[答案:3]6.已知)()(ωj F t f ↔,求信号)52(-t f 的傅立叶变换。
[答案:521(25)()22j f t e F j ωω--↔]7.已知)(t f 的波形图如图所示,画出)2()2(t t f --ε的波形。
[答案: ]8.已知线性时不变系统,当输入)()()(3t e e t x t t ε--+=时,其零状态响应为)()22()(4t e e t y t t ε--+=,求系统的频率响应。
[答案:())4)(2(52)3(++++ωωωωj j j j ]9.求象函数2)1(32)(++=s s s F ,的初值)0(+f 和终值)(∞f 。
[答案:)0(+f =2,0)(=∞f ]10.若LTI 离散系统的阶跃响应为)(k g ,求其单位序列响应。
其中:)()21()(k k g k ε=。
[答案:1111()()(1)()()()(1)()()(1)222k k k h k g k g k k k k k εεδε-=--=--=--]11.已知()1 1 , 0,1,20 , k f k else ==⎧⎨⎩ ,()2 1 , 0,1,2,30 , k k f k else -==⎧⎨⎩设()()()12f k f k f k =*,求()3?f =。
信号与系统课程考试样题及答案
《信号与系统》课程考试样题一、 填空题 (每空2分,共30分)1.线性系统是指同时满足 (1) 性和 (2) 性的系统。
2.连续时间系统的分析方法有 (3) 、 (4) 和 (5) 。
3. = (6) 。
4.已知信号f(t)的带宽为△ω,则信号f(5t+3)的频带宽度为 (7) 。
5.f(t)的傅立叶变换为F(w),则f(t)cos(ω0t)是频谱搬移,其傅立叶变换为 (8) 。
6.连续时间系统因果的时域条件是 (9) ,稳定的充要条件是 (10) 。
7.已知某离散系统激励为单位阶跃信号之零状态响应(阶跃响应)是g(n),则其冲激响应h(n)= (11) 。
8.该序列的周期为 (12) 。
9.离散时间系统的基本运算单元有 (13) , (14) ,和 (15) 。
二、选择题 (每个2分,共16分)1.下列叙述正确的有( )(A )各种离散信号都是数字信号; (B )各种数字信号都是离散信号; (C )数字信号的幅度只能取1或0; (D )将模拟信号采样直接得数字信号; 2.已知f(t) F(ω),则y(t)=f(t)*δ(t+3)的频谱函数Y (ω)=( ) (A )F(ω)e j3ω (B )F(ω)e -j3ω (C )F(ω) (D )f(3)e j3ω 3.若f(t)代表已录制声音的磁带上的信号,则下列表述正确的是( ) (A ) 2f(t)表示将此磁带的音量减小一倍播放; (B ) f(2t)表示将此磁带以二倍速度加快播放; (C ) f(2t)表示将此磁带放音速度降低一半播放; (D ) f(-t)表示将此磁带上信号延时播放产生的信号。
4.系统的冲激响应与( )(A )输入激励信号有关 (B )系统的结构有关 (C )冲激强度有关 (D )产生冲激时刻有关 5.已知022cos()()st u t LTs ωω+则000cos ()()t t u t t LT ω--( )0022220000000222200cos()()()cos()sin()()()st st s t s A eB s s s t t s seCD s s ωωωωωωωω--+++-++6.系统函数为23()56H s s s =++的因果系统属于( )系统。
信号与线性系统分析复习题及答案
信号与线性系统复习题单项选择题;1. 已知序列3()cos()5f k k π=为周期序列,其周期为 C A . 2 B. 5 C. 10 D. 122. 题2图所示()f t 的数学表达式为 B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 t πδ∞-∞=⎰,其值是 AA .π B. 2π C. 3π D. 4π4.冲激函数()t δ的拉普拉斯变换为 AA . 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 D 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 B 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 AA .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 ,则(3)f t +的傅里叶变换为 C 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 kεα=,)2()(-=k k h δ,则()()f k h k *的值为 BA .)1(1--k k εαB. )2(2--k k εαC. )3(3--k k εαD. )4(4--k k εα10.连续时间系统的零输入响应的“零”是指 A A. 激励为零 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kjek 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,则 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 =)(,则其对应的原函数为A .)(t δ B. )('t δ C. )(''t δ D. )('''t δ15.连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)(=,则其单位冲激响应()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 ,则)5(t f 的拉普拉斯变换为tA .)5(s F B. )5(31s F C. )5(51s F D. )5(71s F 19.已知)2()(2-=-k k f k εα,)2()(-=k k h δ,则()()f k h k *的值为A .)1(1--k k εα B. )2(2--k k εαC. )3(3--k k εαD. )4(4--k k εα20.已知)(t f 的傅里叶变换为)(ωj F ,则)(jt F 的傅里叶变换为 A. )(ωπ-fB. )(ωπfC. )(2ωπ-fD. )(2ωπf21. 下列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==,则)()(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 424.连续系统是稳定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 ,则原函数)(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 ,则该系统的单位冲激响应为 A .)(t e tε- B.)(2t e tε- C.)(3t e tε- D. )(4t e tε-27.已知)2()(),1()(1-=-=-k k h k k f k δεα,则)()(k h k f *的值为A .)(k kεα B.)1(1--k k εα C.)2(2--k k εα D. )3(3--k k εα28. 系统的零输入响应是指 A.系统无激励信号 B. 系统的初始状态为零C. 系统的激励为零,仅由系统的初始状态引起的响应D. 系统的初始状态为零,仅由系统的激励引起的响应 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,则)2(t f 的波形为 A .将()f t 以原点为基准,沿横轴压缩到原来的12B. 将()f t 以原点为基准,沿横轴展宽到原来的2倍C. 将()f t 以原点为基准,沿横轴压缩到原来的14D. 将()f t 以原点为基准,沿横轴展宽到原来的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___________________;2.()(2)t e t t dt δ∞--∞++=⎰____________________________;3.当LTI 离散系统的激励为单位阶跃序列()k ε时,系统的零状态响应称为_________________;4.已知函数4()23F s s =+,其拉普拉斯逆变换为____________________; 5.函数()f t 的傅里叶变换存在的充分条件是________________________;6. 已知11()10.5X z z -=+(0.5)z >,则其逆变换()x n 的值是______________;7.系统函数(1)(1)()1()2z z H z z -+=-的极点是___________________________;8.已知()f t 的拉普拉斯变换为()F s ,则00()()f t t t t ε--的拉普拉斯变换为_________________; 9.如果系统的幅频响应()H jw 对所有的ω均为常数,则称该系统为__________________________; 10. 已知信号)(t f ,则其傅里叶变换的公式为______________; 11. 已知象函数223()(1)s F s s +=+,其原函数的初值(0)f +为___________________; 12.()(2)t e t t dt δ∞--∞++=⎰____________________________;13.当LTI 离散系统的激励为单位阶跃序列()k ε时,系统的零状态响应称为_________________;14.已知函数4()23F s s =+,其拉普拉斯逆变换为____________________; 15.函数()f t 的傅里叶变换存在的充分条件是________________________;16. 已知11()10.5X z z-=+(0.5)z >,则其逆变换()x n 的值是______________; 17.系统函数(1)(1)()1()2z z H z z -+=-的极点是___________________________;18.已知()f t 的拉普拉斯变换为()F s ,则00()()f t t t t ε--的拉普拉斯变换为_________________; 19.如果系统的幅频响应()H jw 对所有的ω均为常数,则称该系统为__________________________; 20. 已知信号)(t f ,则其傅里叶变换的公式为______________; 21.)(63t e tε-的单边拉普拉斯变换为_________________________;22.=-⎰∞∞-dt t t t f )()(0δ ____________________________;23.)(5t δ的频谱函数为______________________;24.一个LTI 连续时间系统,当其初始状态为零,输入为单位阶跃函数所引起的响应称为__________响应; 25.序列)()21()(k k f kε=的z 变换为___________________________;26.时间和幅值均为______________的信号称为数字信号; 27.系统函数)6.0)(4.0()1()(+-+=z z z z z H 的极点是___________________________;28.LTI 系统的全响应可分为自由响应和__________________;29. 函数)(1t f 和)(2t f 的卷积积分运算=*)()(21t f t f _______________________; 30. 已知函数23)(+=s s F ,其拉普拉斯逆变换为____________________; 简答题.;1.简述根据数学模型的不同,系统常用的几种分类;2.简述稳定系统的概念及连续时间系统时域稳定的充分必要条件; 3.简述单边拉普拉斯变换及其收敛域的定义; 4.简述时域取样定理的内容; 5.简述系统的时不变性和时变性; 6.简述频域取样定理;7.简述-0时刻系统状态的含义;8. 简述信号拉普拉斯变换的终值定理;9.简述LTI 连续系统微分方程经典解的求解过程; 10.简述傅里叶变换的卷积定理;11.简述LTI 离散系统差分方程的经典解的求解过程;12.简述信号z 变换的终值定理;13.简述全通系统及全通函数的定义; 14.简述LTI 系统的特点; 15.简述信号的基本运算 计算题1.描述离散系统的差分方程为1)1(,0)1(9.0)(=-=--y k y k y ,利用z 变换的方法求解)(k y ; 2.描述某LTI 系统的微分方程为)(3)()(3)(4)(''''t f t f t y t y t y -=++ ,求其冲激响应)(t h ;3.给定微分方程 )(3)()(2)(3)(''''t f t f t y t y t y +=++,1)0(),()(==-y t t f ε,2)0('=-y ,求其零输入响应;4.已知某LTI 离散系统的差分方程为),()1(2)(k f k y k y =--)(2)(k k f ε=, y-1=-1,求其零状态响应;5.当输入)()(k k f ε=时,某LTI 离散系统的零状态响应为)(])5.1()5.0(2[)(k k y k k zs ε-+-=,求其系统函数;6.描述某LTI 系统的方程为),(3)()(3)(4)(''''t f t f t y t y t y -=++求其冲激响应)(t h ;7.描述离散系统的差分方程为 )1()(2)2(43)1()(--=---+k f k f k y k y k y ,,求系统函数和零、极点; 8. 已知系统的微分方程为)()(3)(4)('''t f t y t y t y =++,1)0()0('==--y y )()(t t f ε=,求其零状态响应;9.用z 变换法求解方程2)1(),(1.0)1(9.0)(=-=--y k k y k y ε的全解10.已知描述某系统的微分方程)(4)()(6)(5)(''''t f t f t y t y t y +=++,求该系统的频率响应).(jw H11.已知某LTI 系统的阶跃响应)()1()(2t e t g tε--=,欲使系统的零状态响应)()1()(22t te e t y t t zs ε--+-=,求系统的输入信号)(t f ;12.利用傅里叶变换的延时和线性性质门函数的频谱可利用已知结果,求解下列信号的频谱函数;13.若描述某系统的微分方程和初始状态为 )(4)(2)(4)(5)(''''t f t f t y t y t y -=++5)0(,1)0('==--y y ,求系统的零输入响应;14.描述离散系统的差分方程为 )2()()2(21)1()(--=-+--k f k f k y k y k y , 求系统函数和零、极点;15.若描述某系统的差分方程为)()2(2)1(3)(k k y k y k y ε=-+-+,已知初始条件5.0)2(,0)1(=-=-y y ,利用z 变换法,求方程的全解;信号与线性系统分析复习题答案单项选择题1. C2.B3.A4.A5.D6.B 7 .A 8.C 9.B 10.A 11. C 12.A 13. D 14.B 15.B 16. D17. A 18.C 19. D 20.C 21.B 22.C 23. B 24.A 25.B 26.C 27. D 28.C 29. B 30. B填空题1. 22. 22e - 3. 单位阶跃响应/阶跃响应 4. )(223t et ε- 5.()f t dt ∞-∞<∞⎰6.)()5.0(k k ε- 7.128. 0()st F s e - 9. 全通系统 10. dt e t f jw F jwt⎰∞∞--=)()( 11.卷积和 12. 1 13.)()(d t t kf t y -= 14. )()()()(3121t f t f t f t f *+* 15.齐次解和特解16. 系统函数分子 17. 2 18.63-z z 19.)(2w πδ 20.齐次 21.36+s 22.)(0t f - 23. 5 24. 单位阶跃响应 25. 122-z z26. 离散 27. 0.4,-0.6 28. 强迫响应 29.τττd t f f )()(21-⎰∞∞- 30. )(32t e t ε-简答题1.答:1加法运算,信号1()f ⋅与 2()f ⋅之和是指同一瞬时两信号之值对应相加所构成的“和信号”,即12()()()f f f ⋅=⋅+⋅2乘法运算,信号1()f ⋅与 2()f ⋅之积是指同一瞬时两信号之值对应相乘所构成的“积信号”,即12()()()f f f ⋅=⋅⋅3反转运算:将信号()f t 或()f k 中的自变量t 或k 换为t -或k -,其几何含义是将信号()f ⋅以纵坐标为轴反转;4平移运算:对于连续信号()f t ,若有常数00t >,延时信号0()f t t -是将原信号沿t 轴正方向平移0t 时间,而0()f t t +是将原信号沿t 轴负方向平移0t 时间;对于离散信号()f k ,若有整常数00k >,延时信号0()f k k -是将原序列沿k 轴正方向平移0k 单位,而0()f k k +是将原序列沿k 轴负方向平移0k 单位; 5尺度变换:将信号横坐标的尺寸展宽或压缩,如信号()f t 变换为()f at ,若1a >,则信号()f at 将原信号()f t 以原点为基准,将横轴压缩到原来的1a倍,若01a <<,则()f at 表示将()f t 沿横轴展宽至1a 倍2.答:根据数学模型的不同,系统可分为4种类型. 即时系统与动态系统; 连续系统与离散系统; 线性系统与非线性系统 时变系统与时不变系统3.答:1一个系统连续的或离散的如果对任意的有界输入,其零状态响应也是有界的则称该系统是有界输入有界输出稳定系统;2连续时间系统时域稳定的充分必要条件是()h t dt M ∞-∞≤⎰4.信号的单边拉普拉斯正变换为:dt e t f s F st ⎰∞-=)()(逆变换为:ds e s F j t f jwjwst ⎰+-=δδπ)(21)(收敛域为:在s 平面上,能使0)(lim =-∞→tt et f δ满足和成立的δ的取值范围或区域,称为)(t f 或)(s F 的收敛域;5.答:一个频谱受限的信号)(t f ,如果频谱只占据m m w w ~-的范围,则信号)(t f 可以用等间隔的抽样值唯一表示;而抽样间隔必须不大于mf 21m m f w π2=,或者说,最低抽样频率为m f 2; 6.答:如果系统的参数都是常数,它们不随时间变化,则称该系统为时不变或非时变系统或常参量系统,否则称为时变系统; 描述线性时不变系统的数学模型是常系数线性微分方程或差分方程,而描述线性时变系统的数学模型是变系数线性微分或差分方程;7.答:一个在时域区间),(m m t t -以外为零的有限时间信号)(t f 的频谱函数)(jw F ,可唯一地由其在均匀间隔)21(m s s t f f <上的样点值)(s jnw F 确定;)()()(ππn wt Sa t n j F jw F m n m -=∑∞-∞=,sm f t 21=8.答:在系统分析中,一般认为输入)(t f 是在0=t 接入系统的;在-=0t 时,激励尚未接入,因而响应及其导数在该时刻的值)0()(-j y与激励无关,它们为求得0>t 时的响应)(t y 提供了以往的历史的全部信息,故-=0t 时刻的值为初始状态;9.答:若)(t f 及其导数dt t df )(可以进行拉氏变换,)(t f 的变换式为)(s F ,而且)(lim t f t ∞→存在,则信号)(t f 的终值为)(lim )(0lim s sF t f s t →∞→=;终值定理的条件是:仅当)(s sF 在s 平面的虚轴上及其右边都为解析时原点除外,终值定理才可用;10.答:1列写特征方程,根据特征方程得到特征根,根据特征根得到齐次解的表达式 2 根据激励函数的形式,设特解函数的形式,将特解代入原微分方程,求出待定系数得到特解的具体值. 3 得到微分方程全解的表达式, 代入初值,求出待定系数 4 得到微分方程的全解11.答:1时域卷积定理:若)()(),()(2211ωωj F t f j F t f ↔↔,则)()()()(2121ωωj F j F t f t f ↔* 2 频域卷积定理:若)()(),()(2211ωωj F t f j F t f ↔↔,则)()(21)()(2121ωωπj F j F t f t f *↔12..答:1列写特征方程,得到特征根,根据特征根得到齐次解的表达式 2 根据激励函数的形式,设特解的形式,将特解代入原差分方程,求出待定系数, 得到特解的具体值. 3 得到差分方程全解的表达式, 代入初始条件,求出待定系数, 4 得到差分方程的全解 13.答:终值定理适用于右边序列,可以由象函数直接求得序列的终值,而不必求得原序列;如果序列在M k < 时,0)(=k f ,设∞<<↔z z F k f α),()(且10<≤α,则序列的终值为)(1lim)(lim )(1z F zz k f f z k -==∞→∞→或写为)()1(lim )(1z F z f z -=∞→上式中是取1→z 的极限,因此终值定理要求1=z 在收敛域内10<≤α,这时)(lim k f k ∞→存在;14.答 全通系统是指如果系统的幅频响应)(jw H 对所有的w 均为常数,则该系统为全通系统,其相应的系统函数称为全通函数;凡极点位于左半开平面,零点位于右半开平面,且所有的零点与极点为一一镜像对称于jw 轴的系统函数即为全通函数;15.答:当系统的输入激励增大α 倍时,由其产生的响应也增大α倍,则称该系统是齐次的或均匀的;若两个激励之和的响应等于各个激励所引起的响应之和,则称该系统是可加的;如果系统既满足齐次性又满足可加性,则称系统是线性的;如果系统的参数都是常数,它们不随时间变化,则称该系统为时不变系统或常参量系统;同时满足线性和时不变的系统就称为线性时不变系统LTI 系统;描述线性时不变系统的数学模型是常系数线性微分差分方程;线性时不变系统还具有微分特性;计算题1解:令)()(z Y k y ↔,对差分方程取z 变换,得 0)]1()([9.0)(1=-+--y z Y z z Y将1)1(=-y 代入上式并整理,可得 9.09.09.019.0)(1-=-=-z zz z Y 取逆变换得 )()9.0()(1k k y k ε+=2.解:令零状态响应的象函数为)(s Y zs ,对方程取拉普拉斯变换得:)(3)()(3)(4)(2s F s sF s Y s sY s Y s zs zs zs -=++于是系统函数为343)()()(2++-==s s s s F s Y s H zs )()23()(3t e e t h t t ε---=3.系统的特征方程为0232=++λλ特征根为:1,221-=-=λλ 所以,零输入响应为t zi tzi zi e C e C t y --+=221)(所以:22)0(1)0(21'21=--==+=++zi zi zi zi zi zi C C y C C y故:4321=-=zi zi C C所以:t t zi e e t y --+-=43)(24.解:零状态响应满足:2)1(2)(=--k y k y zs zs ,且0)1(=-zs y 该方程的齐次解为:kzs C 2设特解为p,将特解代入原方程有:22=-p p从而解得2)(-=k y p所以22)(-=k zs zs C k y 将2)0(=zs y 代入上式,可解得4=zs C故,)()224()(k k y k zs ε-⋅=5.解:1)(-=z z z F )5.1)(5.0)(1()5.02()(2+--+=z z z z z z Y zs 75.05.02)()()(22-++==z z z z F z Y z H zs 6.解:令零状态响应的象函数为)(s Y zs ,对方程取拉普拉斯变换得:)(3)()(3)(4)(2s F s sF s Y s sY s Y s zs zs zs -=++ 系统函数为:3312)()()(+++-==s s s F s Y s H zs 故冲激响应为)()23()(3t e e t h t t ε---=7. 解:对差分方程取z 变换,设初始状态为零;则:)()2()()431(121z F z z Y z z ----=-+于是系统函数)21)(23()12()()()(-+-==z z z z z F z Y z H 其零点为21,021==ζζ, 极点为21.2321=-=p p 8. 解: 方程的齐次解为:t zs t zs e C e C 321--+方程的特解为:31 于是:31)(321++=--t zs t zs zs e C e C t y 031)0(21=++=+zs zs zs C C y 03)0(21'=--=+zs zs zs C C y得61,2121=-=zs zs C C 于是:)()312161()(3t e et y t t zs ε+-=--9. 解:令)()(z Y k y ↔,对差分方程取z 变换,得11.0)]1()([9.0)(1-=-+--z z y z Y z z Y 将2)1(=-y 代入上式,并整理得 )9.0)(1()8.19.1()(---=z z z z z Y )(])9.0(1[)(1k k y k ε++=10.解:令)()(),()(jw Y t y jw F t f ↔↔,对方程取傅里叶变换,得 )(4)()()(6)()(5)()(2jw F jw F jw jw Y jw Y jw jw Y jw +=++ 654)()()(2++-+==jw w jw jw F jw Y jw H 11. 解:)(2)()(2t e dtt dg t h t ε-==22)(+=s s H 2)2(43)(++=s s s s Y zs 2211)()()(++==s s s H s Y s F zs )()211()(2t e t f t ε-+= 12 解:)(t f 可看作两个时移后的门函数的叠合;)2()2()(22-++=t g t g t f因为)(2)(2w Sa t g ↔所以由延时性和线性性有: )2cos()(4)(2)(2)(22w w Sa e w Sa e w Sa jw F w j w j =+=- 13.解:特征方程为:0452=++λλ 4,121-=-=λλt zi t zi zi e C e C t y 421)(--+=t zi t zi zi e C e C t y 421'4)(----=令,0=t 将初始条件代入上式中,得1)0(21=+=+zi zi zi C C y 54)0(21'=--=+zi zi zi C C y 可得: 2,321-==zi zi C C0,23)(4≥-+=--t e e t y t t zi14.解:对差分方程取z 变换,设初始状态为零,则 )()1()()211(221z F z z Y z z ----=+- 211)()()(22+--==z z z z F z Y z H 其零点1,121-==ζζ;极点21212,1j p ±= 15. 解:令)()(z Y k y ↔,对差分方程取z 变换,得112111)]2()1()((2)]1()([3)(----+=-+-++-++zy y z z Y z y z Y z z Y)1)(23()(22-++=z z z z z Y )(])2(32)1(2161[)(k k y k k ε---+=。
信号与线性系统分析的习题答案
1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。
(2)∞<<-∞=-t et f t,)( (3))()sin()(t t t f επ=(4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f kε= (10))(])1(1[)(k k f kε-+=解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t et f t,)((3))()sin()(t t t f επ=(4))(sin )(t t f ε=(5))f=rt)(sin(t (7))t(k=f kε)(2(10))f kεk=(k+-((])11[)1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。
(1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f(5))2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε(11))]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ(12))]()3([2)(k k k f k ---=εε解:各信号波形为(1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε(2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f(5))2()2()(t t r t f -=ε(8))]5()([)(--=k k k k f εε(11))]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ(12))]()3([2)(k k k f k---=εε1-3 写出图1-3所示各波形的表达式。
1-4 写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。
1-5 判别下列各序列是否为周期性的。
如果是,确定其周期。
(2))63cos()443cos()(2ππππ+++=k k k f (5))sin(2cos 3)(5t t t f π+=解:1-6 已知信号)(t f 的波形如图1-5所示,画出下列各函数的波形。
大学科目《信号与系统》各章节习题答案
第一章 习 题1-1 画出下列各信号的波形:(1) f 1(t)=(2-e -t )U(t); (2) f 2(t)=e -t cos10πt×[U(t -1)-U(t-2)]。
答案(1))(1t f 的波形如图1.1(a )所示.(2) 因t π10cos 的周期s T 2.0102==ππ,故)(2t f 的波形如图题1.1(b)所示.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示,试写出它们各自的函数式。
答案)1()]1()([)(1-+--=t u t u t u t t f)]1()()[1()(2----=t u t u t t f)]3()2()[2()(3----=t u t u t t f1-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案2002121)2(21121)2(21)(1≤≤≤≤-⎪⎩⎪⎨⎧+-=+-+=+=t t t t t t t f)2()1()()(2--+=t u t u t u t f)]2()2([2sin )(3--+-=t u t u t t f π)3(2)2(4)1(3)1(2)2()(4-+---++-+=t u t u t u t u t u t f1-4 画出下列各信号的波形:(1) f 1(t)=U(t 2-1); (2) f 2(t)=(t-1)U(t 2-1);(3) f 3(t)=U(t 2-5t+6); (4)f 4(t)=U(sinπt)。
答案(1) )1()1()(1--+-=t u t u t f ,其波形如图题1.4(a)所示.(2))1()1()1()1()]1()1()[1()(2---+--=--+--=t u t t u t t u t u t t f 其波形如图题1.4(b)所示.(3))3()2()(3-++-=t u t u t f ,其波形如图1.4(c)所示.(4) )(sin )(4t u t f π=的波形如图题1.4(d)所示.1-5 判断下列各信号是否为周期信号,若是周期信号,求其周期T 。
线性系统理论习题集(郑大仲)
第2章一、状态空间描述的建立1. (由系统机理建立状态空间描述) 如图电路,写出系统的状态方程和输出方程。
选择状态变量x =u c ,输入变量u = e (t ),输出变量y = u c 。
解:如图电路,写出系统的状态方程和输出方程。
选择状态变量x =u c ,输入变量u = e (t ),输出变量y = u c 。
解:11c c du e u R C ,x x u ,y xdt RC RC=+⋅=-+=2.(由输入输出描述建立状态空间描述)系统的传递函数如下,求系统的状态空间描述41265)(232+++++=s s s s s s G解:可控标准形, []x 115100x 6124100010x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---=y u ; ; 或可观标准形, []x 100115x 6101201400x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---=y u ; 3.例2.3 给定单输入单输出线性定常系统的输入输出描述为3324160720()16194640s s G s s s s ++=+++ 试求系统的状态空间表达式。
解:此例中3m n ==。
由长除法得3232324160720646161840()41619464016194640s s s s G s s s s s s s ++---==+++++++则系统的状态空间表达式为e(t)u c[][]112233123010000106401941611840616644x x x x u x x x y x u x ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎢⎥=---+⎢⎥⎢⎥⎣⎦4.例2.2:已知二阶系统的微分方程22yy y T u u ξωω++=+ 试求系统的状态空间表达式。
解:可控规范形实现为:[]1112222010121c c c c c c xx x u y T x x x ωξω⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦; 则可观测规范形实现为:[]2111222100112o o o o o o x x x u y x x x T ωξω⎡⎤⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ;二、传递函数矩阵的计算1.系统的状态空间描述如下,求系统的传递函数矩阵G (s ),u 10x 5261x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= ;x 0210⎥⎦⎤⎢⎣⎡=y 解:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=-=--1217611052610210)I ()(211s s s s s B A s C s G 。
2011级信号与系统试卷A
郑州大学信息工程学院2011级《信号与系统》期末试卷(A)
2012-2013学年第2学期
合分人:复查人:
一、简答题(共15分,每题3分)
1、简述取样(抽样或采样)信号的概念以及取样频率选择的基本原则。
2、周期信号的频谱有什么特点?
3、系统实现的结构方式有哪些?
4、简要说明维纳-欣钦(Wiener –Khinchin)定理的含义。
5、对于传递函数)
()
()(s D s N s H =
的线性连续因果系统,如何简单判定该系统为稳定系统、不稳定系统、逆稳定(即:逆系统)(1
s H -的稳定性)系统?
二、填空题(共15 分,每空3分)
1、积分
=++⎰
∞
∞
-dt t t )1()1(δ 。
2、卷积)(2*)()2
1()(k k k y k
k εε=,则=)1(y 。
3、若序列的Z 变换为1
2
24)(-++=z
z z F ,收敛域为+∞<<z 0,则原序列
=)(k f 。
4、设系统的频率响应ωωj j H =)(,若输入时间信号)()sin()(0t t t f εω=,则系统输出
=)(1t y ;若输入频谱
)
6(1
+ωωj j ,则输出=
)(2t y。
题17图
(a)
(a)
(b)
假设,4)1(=-y 6)2(=-y ,利用单边Z 变换方法求解方程,计算出系统的零状态响应与零输入响应;划分稳态响应分量和瞬态响应分量。
写出该系统(能控标准型)的状态方程和输出方程,并判断稳定性。
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
《信号与线性系统》试题与答案
C. D。
97.离散时间单位延迟器D的单位序列响应为()
A. B。 C。 D。1
98. 周期信号的傅立叶变换为()
A. B。2 C。 D。0.5
99. 可写成以下正确的表达式是()
A. B。
C. D。
100. ()
A. B。 C。 D。
二、填空题
1. ________________。
2.从信号频谱的连续性和离散性来考虑,周期信号的频谱是_______________。
A.S/2 B。S/3 C。S/4 D。S
34. …是()
A.周期信号B。非周期信号C。不能表示信号D。以上都不对
35.线性系统具有()
A.分解特性B。零状态线性C。零输入线性D。ABC
36.设系统零状态响应与激励的关系是: ,则以下表述不对的是()
A.系统是线性的B。系统是时不变的C。系统是因果的D。系统是稳定的
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 与冲激函数 之积为()
A、2B、2 C、3 D、5
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 的结果为()
A B C. D.
24.卷积 的结果为()
大学考试试卷《信号与系统》及参考答案
信号与系统一、单项选择题(本大题共46分,共 10 小题,每小题 4.599999 分)1. 若一因果系统的系统函数为则有如下结论——————————() A. 若,则系统稳定 B. 若H(s)的所有极点均在左半s平面,则系统稳定 C. 若H(s)的所有极点均在s平面的单位圆内,则系统稳定。
2. 连续信号,该信号的拉普拉斯变换收敛域为()。
A.B.C.D.3. 连续信号与的乘积,即*=( )A.B.C.D.4. 已知f(t),为求f(t0−at) 应按下列哪种运算求得正确结果?(式中t,a都为正值) A. f(-at)左移t0 B. f(-at) 右移tC. f(at) 左移D. f(at)右移5. 已知 f(t),为求f(t0-at) 应按下列哪种运算求得正确结果?(式中t,a都为正值) A.B. f(at) 右移t0 C. f(at) 左移t/a D. f(-at) 右移t/a6. 系统函数H(s)与激励信号X(s)之间——() A. 是反比关系; B. 无关系; C. 线性关系; D. 不确定。
7. 下列论断正确的为()。
A. 两个周期信号之和必为周期信号; B. 非周期信号一定是能量信号; C. 能量信号一定是非周期信号; D. 两个功率信号之和仍为功率信号。
8. 的拉氏反变换为()A.B.C.D.9. 系统结构框图如下,该系统单位冲激响应h(t)的表达式为()A.B.C.D.10. 已知,可以求得—————()A.B.C.D.二、多项选择题(本大题共18分,共 3 小题,每小题 6 分)1. 线性系统响应满足以下规律————————————() A. 若起始状态为零,则零输入响应为零。
B. 若起始状态为零,则零状态响应为零。
C. 若系统的零状态响应为零,则强迫响应也为零。
D. 若激励信号为零,零输入响应就是自由响应。
2. 1.之间满足如下关系———————()A.B.C.D.3. 一线性时不变因果系统的系统函数为H(s),系统稳定的条件是——()A. H(s)的极点在s平面的单位圆内B. H(s)的极点的模值小于1C. H (s)的极点全部在s平面的左半平面D. H(s)为有理多项式。
信号与系统复习题内部使用(答案全)。
1、 若系统的输入f (t)、输出y (t) 满足()3()4t y t e ft -=,则系统为 线性的 (线性的、非线性的)、 时变的 (时变的、时不变)、 稳定的 (稳定的、非稳定的)。
2、 非周期、连续时间信号具有 连续 、非周期频谱;周期、连续时间信号具有离散、非周期 频谱;非周期、离散时间信号具有 连续 、周期频谱;周期、离散时间信号具有离散、 周期 频谱。
3、 信号f(t)的占有频带为0-10KHz,被均匀采样后,能恢复原信号的最大采样周期为 5×10-5 s . 4、 )100()(2t Sa t f =是 能量信号 (功率信号、能量信号、既非功率亦非能量信号)。
5、 ()2cos()f t t =+是 功率信号 (功率信号、能量信号、既非功率亦非能量信号)。
6、 连续信号f(t)=sint 的周期T 0=,若对f(t)以fs=1Hz 进行取样,所得离散序列f(k)=sin(k) ,该离散序列是周期序列? 否 。
7、 周期信号2sin(/2)()j n tn n f t e n ππ+∞=-∞=∑,此信号的周期为 1s 、直流分量为 2/π 、频率为5Hz 的谐波分量的幅值为 2/5 。
8、 f (t) 的周期为0.1s 、傅立叶级数系数**03355532F F F F F j --=====、其余为0。
试写出此信号的时域表达式f (t) = 5 + 6 cos ( 60 π t ) - 4 sin (100 π t ) 。
9、 f (k) 为周期N=5的实数序列,若其傅立叶级数系数()205=F ()52511,πjeF -+=()54512πjeF -+=、 则F 5 (3 )= ()54512πjeF +=- 、F 5 (4 )= ()52511πj eF +=- 、F 5 (5 )= 2 ;f(k) =())1.7254cos(62.052)9.3552cos(62.152525140525︒-⨯+︒-⨯+=∑=k k e n F n k jn πππ。
《信号与线性系统》试题与答案
综合测试(三)一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分)1、若想使连续时间信号在通过线性非时变系统传输时,波形不会产生失真,而仅仅是延时一段时间输出,则要求系统的单位冲激响应必须满足()A. B.C. D.2、序列和等于()A. 1B.C. D.3、连续时间信号的单边拉普拉斯变换为()A. B.C. D.4、下列各式中正确的是()A. B.C.D.5、单边Z变换对应的原时间序列为()A.B.C.D.6.请指出是下面哪一种运算的结果?()A.左移6 B. 右移6C.左移2 D. 右移2三、描述某系统的微分方程为y”(t) + 4y’(t) + 3y(t) = f(t)求当f(t) = 2e-2t,t≥0;y(0)=2,y’(0)= -1时的解;(15分)解: (1) 特征方程为λ2 + 4λ+ 3 = 0 其特征根λ1= –1,λ2= –2。
齐次解为y h(t) = C1e -t + C2e -3t当f(t) = 2e–2 t时,其特解可设为y p(t) = Pe -2t将其代入微分方程得P*4*e -2t + 4(–2 Pe-2t) + 3Pe-t = 2e-2t解得P=2于是特解为y p(t) =2e-t全解为:y(t) = y h(t) + y p(t) = C1e-t + C2e-3t + 2e-2t其中待定常数C1,C2由初始条件确定。
y(0) = C1+C2+ 2 = 2,y’(0) = –2C1–3C2–1= –1解得C1 = 1.5 ,C2 = –1.5最后得全解y(t) = 1.5e–t –1.5e –3t +2 e –2 t, t≥0三、描述某系统的微分方程为 y ”(t) + 5y ’(t) + 6y(t) = f(t) 求当f(t) = 2e -t ,t ≥0;y(0)=2,y ’(0)= -1时的解;( 15分)解: (1) 特征方程为λ2 + 5λ+ 6 = 0 其特征根λ1= –2,λ2= –3。
信号系统习题(PDF)
1.判断下列系统的线性、时不变性、因果性和记忆性。
(解析P7) ①()10()()dy t y t f t dt += ②()()(10)dy t y t f t dt+=+ ③2()()()dy t t y t f t dt+= ④2()(10)()y t f t f t =++2.判断下列系统的线性、时不变性和因果性。
(解析P7) ①20()()sin ()y t y t t at f t =+ ②()()()y t f t f t b =⋅−3.某系统,当输入为()tδτ−时,输出为()()(3)h t u t u t ττ=−−−,问该系统是否为因果系统?是否为时不变系统?说明理由。
4.下列信号属于功率信号的是(解析P6) ①cos ()tu t ②()teu t − ③()t te u t − ④te−5. 画出函数波形图:2()(1)f t u t =−(指导P12)6.已知()()2(1)(2)(2),f t tu t u t t u t =−−+−−画出()f t 波形。
(指导P13)7.根据1.10图中(32)f t −+的波形,画出()f t 波形。
(指导P18)8.已知()f t 波形波形如例1.11图所示,试画出1(2)2f t −−的波形。
(指导P19)9.已知(52)f t −的波形如图例1.12图所示,求()f t 波形。
(指导P20)10.求下列函数值 ①432'(652)(1)t t t t dt δ∞+++−∫②3'()te d τδττ−−∞∫ ③'2(9)t dt δ+∞−∞−∫(指导P24)11.求信号0.20.3()j n j n x n ee ππ−=+的周期。
(指导P36)12.设()x t 是复指数信号:0()j tx t eΩ=,其角频率为0Ω,基本周期为02T π=Ω。
如果离散时间序列是通过对()x t 以取样间隔s T 进行均匀取样的结果,即00()()s j nT j n s x n x nT e e ωΩ===。
最新郑大《自动控制原理》在线测试
郑大《自动控制原理》在线测试《自动控制原理》第01章在线测试剩余时间:46:37答题须知:1、本卷满分20分。
2、答完题后,请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷,否则无法记录本试卷的成绩。
3、在交卷之前,不要刷新本网页,否则你的答题结果将会被清空。
第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、线性系统和非线性系统的根本区别在于A、线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入。
B、线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入。
C、线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理。
D、线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理。
2、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的A、代数方程B、特征方程C、差分方程D、状态方程3、根据输入量变化的规律分类,控制系统可分为A、恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B、反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C、最优控制系统和模糊控制系统D、连续控制系统和离散控制系统4、A、B、C、D、5、下列系统中属于开环控制的为A、自动跟踪雷达B、无人驾驶车C、普通车床D、家用空调器第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、下列系统不属于程序控制系统的为A、家用空调器B、传统交通红绿灯控制C、普通车床D、火炮自动跟踪系统2、下列系统不属于随动控制系统的为A、家用空调器B、家用电冰箱C、自动化流水线D、火炮自动跟踪系统3、下列是自动控制系统基本方式的是A、开环控制B、闭环控制C、前馈控制D、复合控制4、下列属于自动控制系统的基本组成环节的是A、被控对象B、被控变量C、控制器D、测量变送5、自动控制系统过渡过程有A、单调过程B、衰减振荡过程C、等幅振荡过程D、发散振荡过程第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、自动控制系统不稳定的过渡过程是发散振荡过程正确错误2、家用电冰箱属于闭环控制系统正确错误3、火炮自动跟踪系统属于随动控制系统正确错误4、离散控制系统为按照系统给定值信号特点定义的控制系统正确错误5、被控对象是自动控制系统的基本组成环节正确错误《自动控制原理》第02章在线测试剩余时间:46:54答题须知:1、本卷满分20分。
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合分人:
30分)
1.离散信号)3/cos()4/sin()(ππk k k f +=,该信号周期是( )。
2.积分
dt t t ⎰
+--5
5
-)42()3(δ等于( )。
3.无失真传输系统的频率响应为( )。
4.若离散系统为因果稳定,则系统函数的极点位于Z 平面( )。
5.有一因果线性时不变系统,其频率响应2
1
)(+=
ωωj j H ,对于某一输入)t (f 所得输
出信号的傅里叶变换为)
3)(2(1
)(++=
ωωωj j j Y ,则该输入)t (f 为( )。
6.若连续系统输入输出关系为:)1cos()()(+=t t f t y ,则该系统( ) A. 线性、时不变、因果 B. 线性、时变、因果
C. 非线性、时不变、因果
D. 线性、时变、非因果 7.
=*-][2)(t e dt
d t
ε( ),表达式中*表示卷积积分。
A .t
e
2- B. t
e
22-- C. )(2t e t ε- D. )(22t e t ε--
8.若因果连续系统的频率响应)(ωj H 可由其系统函数)(s H 求得,则要求该系统函数
)(s H 的收敛域是( )。
A .>σ某一正数 B.
<σ某一正数 C. >σ某一负数 D. <σ某一负
数
9.若信号的频谱是周期的离散谱,则原时间信号是( )。
A. 连续的周期信号
B. 连续的非周期信号
C. 离散的非周期信号
D.离散的周期信号 10.若)()(2t e
t f t
j δ=,则其傅立叶变换是( )。
A .1 B. )2(-ωj C. )2(+ωj D. 0
二、计算或画图题:(每题 8 分,共 40 分)
1.若连续信号)]3()2([)1(---+-=t t t t t f εεδ)(,分别画出)(t f 及)(12-t f 的波形。
2.已知两离散信号卷积和)
()(k f k f k f 21*)(=,若 )4()(,)2()1(2)()1(21--=---+++=k k k f k k k k k f εεδδδδ)
()( ,求: (1))(k f 1的波形图,)(k f 2的波形图。
(2))(4f 的值。
3.若)(t f 的傅立叶变换为)(ωj F ,求)62(--t f 的傅立叶变换
4.某LTI 系统初始状态是零,当输入)()(t e
t f t
ε-=时,输出)()2()(2t e e t y t t f ε---=,
求该系统的阶跃响应。
5.信号f(t)如题5图所示,其傅立叶变换是)(ωj F ,求积分
ωω
ω
ωωd e j F j 2sin 2)
(⎰
+∞
∞
-
三、计算题:(1、2题10 分,3题20分,共40分)
1.已知离散系统系统函数及收敛域是
1
5
.05.05.02)(2
2>---=z z z z
z z H
(1)求其原离散序列)(k h ,(2)该系统稳定否?(3)该系统因果否?
2.LTI 连续系统的初始状态是零,系统函数)(s H 只有一个极点 -1 ,只有一个零点 1 ,当系统输入)(3sin 3)(t t t f ε= 时,系统的稳态响应最大值是1,求系统函数)(s H , 该系统频率响应有何特点,画频响图说明。
3.线性时不变因果系统的微分方程为
)
()()()()(‘‘
t f t f t y t y t y 323''+=++ (1)用拉普拉斯法求系统的冲激响应)(t h ,判断该系统稳定否
(2)若系统输入)()(t t f ε=,初始状态1020==--)(,)(‘
y y ,
求系统的零状态响应、零输入响应、全响应;划分全响应中稳态分量、瞬态分量,
自由分量、受迫分量;
(3)画系统的信号流图或模拟方框图;。