信号与系统综合复习资料
信号与系统总复习要点
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《信号与系统》总复习要点第一章绪论1.信号的分类:模拟信号,数字信号,离散信号,抽样信号2.信号的运算:移位、反褶、尺度、微分、积分、加法和乘法3. δ(t)的抽样性质 (式1-14)4.线性系统的定义:齐次性、叠加性5.描述连续时间系统的数字模型:微分方程描述离散时间系统的数字模型:差分方程6.连续系统的基本运算单元:加法器,乘法器,积分器离散系统的基本运算单元:加法器,乘法器,延时器7.连续系统的分析方法:时域分析方法,频域分析法(FT),复频域分析法(LT)离散子系统的分析方法:时域分析方法,Z域分析方法8.系统模拟图的画法9.系统线性、时不变性、因果性的判定第二章连续时间系统的时域分析1.微分方程的齐次解+特解的求法自由响应+强迫响应2.系统的零输入响应+零状态响应求法3.系统的暂态响应+稳态响应求法4.0-→0+跳变量冲激函数匹配法5.单位冲激响应h(t), 单位阶跃响应g(t), 与求法h(t)=g'(t), g(t)=h (-1)(t)类似δ(t)与u(t)的关系6.卷积的计算公式,零状态响应y zs (t)=e(t)*h(t)=∫∞-∞e(τ)h(t-τ)d τ=h(t)*e(t)7.卷积的性质串连系统,并联系统的单位冲激响应f(t)*δ(t)= f(t)f(t)*δ(t-3)= f(t-3)8. 理解系统的线性 P57 (1) (2) (3)第三章 傅立叶变换 t →w1.周期信号FS ,公式,频谱:离散谱,幅度谱2.非周期信号FT ,公式,频谱:连续谱,密度谱3. FT FT -14.吉布斯现象 P100---P1015.典型非周期信号的FT (单矩形脉冲)6.FT 的性质①对称性②信号时域压缩,频域展宽 P127,P128 ()[]⎪⎭⎫ ⎝⎛=a F a at f F ω1()()j t F f t e dt ωω∞--∞=⎰1()()2j t f t F e d ωωωπ∞-∞=⎰③尺度和时移性质 P129④频移性质:频谱搬移 cos(w 0t)的FT⑤时域微积分特性,频域微分特性⑥卷积定理(时域卷积定理、频域卷积定理)7.周期信号的FT :冲激8.抽样信号f s (t)的FT 及频谱F s (ω)9.抽样定理①条件 f s >=2f m w s >=2w m②奈奎斯特频率 f s =2f m③奈奎斯特间隔 T s =1/f s10.关于频谱混叠的概念第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s 域分析 t →s 1. LT LT -12.典型信号的LT3.LT 性质:时移,频移,尺度,卷积()j 1e baf at b F a a ωω⎛⎫+↔⋅ ⎪⎝⎭0001[()cos()][()()]2F f t t F F ωωωωω=++-()()⎰∞∞--=tt f s F ts d e ()()⎰∞+∞-=j j d e j π21 σσss F t f t s []000()()()e st L f t t u t t F s ---=()e ()αt L f t F s α-⎡⎤=+⎣⎦[]()1() 0s L f at F a a a ⎛⎫=> ⎪⎝⎭4.LT 的逆变换①查表法②部分分式展开法(系数求法)③留数法5.LT 分析法 (第四章课件63张,64张,78张,81张) 求H(s), h(t), y zi (t), y zs (t), y(t)6.系统函数H(s) h(t) 一对拉氏变换对 H(s)的极点决定h(t)的形式H(s)的零点影响h(t)的幅度和相位7.H(s)的零极点 稳定性: ①②极点全在S 面左半面 P241 例4-26 8.连续系统的频响特性 H(jw)=H(s)│s=jw9.全通网络(相位校正),最小相移网络第五章 傅立叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样1.h(t) H(jw) 构成傅式变换对2.无失真传输概念3.实现无失真传输的系统要满足的时域条件、频域条件4.理想低通滤波器的频响特性,及其单位冲激响应5.信号调制、解调的原理()||h t dt M ∞-∞≤⎰第七章 离散时间系统的时域分析1.离散序列的周期判定:2π/w 0,分三种情况讨论2.离散时间信号的运算、典型离散时间信号3.离散系统的阶次确定4.离散时间系统的差分方程,及模拟图的画法5.u(n), δ(n), g(n), h(n)的关系δ(n)= u(n)- u(n-1) h(n)= g(n)- g(n-1) 6.离散时间系统的时域求解法 (迭代、齐次解+特解、零输入+零状态)7.离散系统的单位冲激响应h(n)及其求法8.卷积和9.系统的零状态响应y zs (n)=x(n)*h(n) 10.有限长两序列求卷积:x 1(n):长N x 2(n):长M 见书例7-16, 对位相乘求和法, 长度:N+M-111.卷积性质:见课件第七章2,第35张12.离散系统的因果性,稳定性时域:因果性 n<0 ,h(n)=0稳定性 h(n)绝对可和()()k u n n k δ∞==-∑0()()k g n h n k ∞==-∑()()()()∑∞-∞=-=*m m n h m x n h n x ()n h n ∞=-∞<∞∑第八章 Z 变换、离散时间系统的Z 域分析1.LT →ZT: z=e sTZ 平面与S 平面的映射关系2. ZTZT -13.典型序列的Z 变换 4.Z 变换的收敛域: 有限长序列 有无0,∞右边序列 圆外左边序列 圆内双边序列 圆环5.逆Z 变换 ①查表法②部分分式展开法(与LT -1不同的,先得除以Z ) ③留数法6.ZT 的性质时移性质 (1)双边序列移位(2)单边序列移位 ①左移 ②右移 序列的线性加权性质序列的指数加权性质卷积定理7.Z 域分析法解差分方程:书P81 例8-16第八章课件2 第33张~37张 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑()⎰-π=c n z z z X jn x d 21)(18.系统函数H(z) h(n) H(z) Z 变换对 求H(z), h(n), y zs (n), y zi (n), y(n), H(e jw ) *见书P86:例8-19, P109 8-36 8-379.离散系统的稳定性,因果性稳定性 因果性时域 n<0, h(n)=0 频域 H(z)所有极点在单位圆内 收敛域(圆外)含单位圆10.离散系统的频响特性H(e jw )=H(z)│z=ejw =│H(e jw )│e j ψ(w)幅度谱:描点作图,2π为周期相位谱书P98,例8-22, 第八章课件:59张,60张 ()n h n ∞=-∞<∞∑。
(完整版)信号与系统复习知识点
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第一章
1.信号的运算:时移、反褶、尺度变换、微分、积分等;
2.LTI系统的基本性质:叠加性、时不变特性、微分特性、因果性、可分解线性;
3.阶跃型号与冲激信号及其特性。
单位冲激信号的性质:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
例、求下列积分
例、已知信号 的波形如下图1所示,试画出下列各信号的波形
抽样信号的拉氏变换
求半波整流和全波整流周期信号的拉氏变换
(1)
(2)
4-29求下列波形的拉氏变换
(1)
解题思路:单对称方波 ——周期方波——乘
—— ——
(2)
第一周期:
周期信号的拉氏变换:
第五章
1.频域系统函数 ,理想低通滤波器频谱特性;
2.无失真传输条件:幅频特性为常数,相频特性是过原点的直线;
3.系统的物理可实现性判断(1)佩利-维纳准则;(2)系统可实现性的本质是因果性。
被理想抽样信号的傅立叶变换:
被非理想抽样信号傅立叶变换:
第四章
1.典型信号的拉氏变换及拉氏变换的基本性质;
2.S域元件模型、系统函数、系统函数与激励信号极点分布与电响应的关系、系统函数与输入输出方程的关系(利用拉氏变换求解电系统响应);
3.线性系统的稳定性分析。
周期信号的拉氏变换
为信号第一个周期 的拉氏变换;整个周期信号 的拉氏变换为:
第七章
1.离散系统和信号的描述方法、基本性质
2.差分方程的经典解法
3.卷积和定义及其求解方法
第八章
1. z变换的定义、收敛域和基本性质,常用序列的z变换
2.逆z变换的求解方法
3. 的定义、零极点分布与信号/系统性质的关系
总复习(信号与线性系统必过知识点)
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目录
• 信号与系统基本概念 • 线性时不变系统 • 信号的变换 • 系统的变换 • 信号与系统的应用
01 信号与系统基本概念
信号的描述与分类
信号的描述
信号是信息的载体,可以通过时间或空间的变化来传递信息 。信号的描述包括信号的幅度、频率、相位等特征。
信号的分类
拉普拉斯变换
拉普拉斯变换的定义
将一个信号从时域转换到复频域的过 程,通过将信号表示为无穷积分的形 式来实现。
拉普拉斯变换的性质
拉普拉斯变换的应用
在控制系统分析、电路分析等领域有 广泛应用,如系统稳定性分析、传递 函数求解等。
包括线性性、时移性、复频域平移性、 收敛性等。
Z变换
Z变换的定义
01
将一个序列信号从时域转换到复平面的过程,通过将信号表示
因果性
线性时不变系统的输出仅与当 前和过去的输入有关,而与未 来的输入无关。
稳定性
如果系统对所有非零输入信号 的响应最终都趋于零,则称该
系统是稳定的。
线性时不变系统的分析方法
01
02
03
频域分析法
通过傅里叶变换将时域信 号转换为频域信号,然后 分析系统的频率响应。
时域分析法
通过求解差分方程或常微 分方程来分析系统的动态 行为。
系统分析方法
系统分析是对系统进行建模、分析和综合的方法。常用的系统分析方法包括传递 函数分析、状态方程分析、根轨迹分析等。
02 线性时不变系统
线性时不变系统的性质
线性性
线性时不变系统对输入信号的 响应与输入信号的强度无关,
只与输入信号的形状有关。
时不变性
线性时不变系统的特性不随时 间变化,即系统对输入信号的 响应不会因为时间的推移而改 变。
信号与系统复习题资料
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一、选择题 1.积分(cos )(1)d t t t t t t π∞∞-∞-∞+δ-=0δ-=⎰⎰的值为( )。
A. )(3t etδ-B.1C.)1(-t δD.02.积分⎰∞∞-+dtt t )()1(δ的值为( )A.4B.3C.2D.1 3.()()[]=*-t t e dtd tεε2( ) A.()t δ B.()t e tε2- C.()t δ2- D.t e 22-- 4、信号)()(2t e t f tε=的拉氏变换及收敛域为( )。
B.2]Re[,21)(-<-=s s s FC. 2]Re[,21)(->+=s s s F D.2]Re[,21)(<+=s s s F 5. 信号f(t)=ε(t)*(δ(t)-δ(t -4))的单边拉氏变换F(s)=( )。
A.1B.4s 1s 1+-D.se -4s6.某一因果线性时不变系统,其初始状态为零,当输入信号为ε(t)时,其输出r(t)的拉氏变换为R(s),问当输入r 1(t)=ε(t -1)-ε(t -2)时,响应r 1(t)的拉氏变换R 1(s)=( )。
A.(e-s-e-2s)R(s) B.R(s-1)-R(s-2) C.(2-s 11-s 1-)R(s) D.R(s)s )e -(e -2s -s 7.已知信号f(t)的波形如下图所示,则f(t)的表达式为( )。
A.)1()()(--=t u t u t fB.)1()()(-+=t u t u t fC.)1()()(+-=t u t u t fD.)()1()(t u t u t f -+= 8.求信号)()52(t u etj +-的傅里叶变换( )。
A.ωω521j e j + C.)5(21-+-ωj D.ωω251j e j+ t9.)2)(1()2(2)(-++=s s s s s H ,属于其极点的是( )。
A.1B.2C.0D.-210.已知信号f (t )的频带宽度为Δω,则f (3t -2)的频带宽度为( )。
【信号与系统综合经典复习资料】
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信号与系统综合复习资料一、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 =。
完整版)信号与系统知识点整理
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完整版)信号与系统知识点整理第一章信号是信息的表现形式,是传递和处理信息的载体,可以传达某种物理现象的特性。
系统是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的整体,具有特定的功能。
信号作用于系统会产生反应,系统对信号有选择做出的反应。
通常把信号分为五种类型:连续信号与离散信号、偶信号和奇信号、周期信号与非周期信号、确定信号与随机信号、能量信号与功率信号。
连续信号在所有的时刻或位置都有定义,而离散信号只在某些离散的时刻或位置才有定义。
确定信号任何时候都有确定值,而随机信号出现之前具有不确定性。
能量信号的平均功率为零,功率信号的能量为无穷大,因此信号只能在能量信号与功率信号间取其一。
自变量线性变换的顺序应该先时间平移,后时间变换做缩放。
需要注意的是,对离散信号做自变量线性变换会产生信息的丢失。
系统对阶跃输入信号的响应反映了系统对突然变化的输入信号的快速响应能力,也称为开关效应。
单位冲激信号是持续时间极短、幅度极大的实际信号的数学近似。
对于储能状态为零的系统,系统在单位冲激信号作用下产生的零状态响应,可以揭示系统的有关特性,例如测试电路的瞬态响应。
冲激偶是单位冲激信号的一阶导数,包含一对冲激信号,一个位于t=0-处,强度正无穷大,另一个位于t=0+处,强度负无穷大。
要求冲激偶作为对时间积分的被积函数中一个因子,其他因子在冲激偶出现处存在时间的连续导数。
斜升信号是单位阶跃信号对时间的积分,即为单位斜率的斜升信号。
系统具有六个方面的特性,包括稳定性、记忆性、因果性、可逆性、时变性与非时变性、线性性。
对于任意有界的输入都只产生有界的输出的系统称为有界输入有界输出(BIBO)意义下的稳定系统。
记忆系统的输出取决于过去或将来的输入,而非记忆系统的输出只取决于现在的输入有关,而与现时刻以外的输入无关。
信号与系统复习资料
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信 号 与 系 统 复 习 资 料一 填空1.如果一线性时不变系统的单位冲激响应为h(t),则该系统的阶跃响应g(t)为_________。
2.如果一线性时不变系统的输入为f(t),零状态响应为)(2)(0t t f t y f -=,则该系统的单位冲激响应h(t)为_________________。
3.如果一线性时不变系统的单位冲激响应)()(t t h ε=,则当该系统的输入信号)()(t t t f ε=时,其零状态响应为_________________。
4.傅里叶变换的时移性质是:当f(t)↔F(j ω),则f(t ±t 0)↔____________。
5.=--)]([)1(2t e dtd t tδ___________ 6.根据线性时不变系统的微分特性,若:)()(t y t f f −−→−系统则有:f ′(t)−−→−系统______。
7.卷积(1-2t)ε(t)*ε(t)等于________________。
8.信号f(n)=δ(n)+(21)nε(n)的Z 变换等于____________。
9.单位序列响应 h(n) 是指离散系统的激励为δ (n) 时,系统的 ____________。
10.线性性质包含两个内容:________,__________ 。
11.余弦信号)cos(0t ω的傅里叶变换为___________。
12.若)()()(21t f t f t f *=,则=)()1(t f________)(2t f *。
13.已知)()]([ωj F t f F =,则=-)52(t f ________。
14.已知15.011)(--=z Z F ,则=)(k f __________。
15.=⋅-)()3(t t εε________________。
16.离散系统稳定的z 域充要条件是系统函数H (z )的所有极点位于z 平面的__________。
《信号与系统》复习资料(2)——几个核心问题
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《信号与系统》几个核心问题(期末复习)第一部分:连续时间信号与系统一、连续时间信号分析1、给定周期信号70),求其傅里叶级数。
2、给定非周期信号/(f),求其傅里叶变换尸(。
).3、给定信号/(/),求其拉氏变换尸(5)。
4、给定某因果信号/⑺的拉氏变换尸(三),求信号/«)(用部分分式分解法求逆拉氏变换)。
5、给定二信号e(r)和g),求e(f)*%α)0二、1.Tl系统分析1、给定1.Tl系统的微分方程(2阶)和0_状态,用时域经典法求系统全响应。
2、给定1.Tl系统的微分方程(2阶)和0_状态,求系统的零输入响应和零状态响应。
3、给定1.Tl系统的微分方程(2阶),求系统的冲激响应力⑺。
4、给定系统电路图,求系统函数。
5、给定系统微分方程(2阶),求系统函数H6、给定激励e(f)及系统的零状态响应"f),求系统函数”(三)。
7、给定1.Tl系统的系统函数H(三),求冲激响应8、给定1.TI系统的系统函数H(三),画系统函数的零、极点分布图并判断系统的稳定性。
9、给定因果、稳定1.Tl系统的系统函数”(三),画出系统频率响应特性的大致曲线(s平面几何分析法)第二部分:离散时间信号与系统1、给定序列M〃),求其Z变换X(Z)。
2、给定某因果序列x(〃)的Z变换X(z),求X5)(用部分分式分解法求逆Z变换)。
3、给定序列x(〃),求其离散傅里叶变换X(∕°).4、给定二系列x(ti)和h(n),求x(ri)*Λ(n),>二、1.TI系统分析1、给定DTEn系统的差分方程(2阶)和边界条件,用时域经典法求系统全响应。
2、给定DTEn系统的差分方程(2阶)和边界条件,求系统的零输入响应和零状态响应。
3、给定DTEn系统的差分方程(2阶),求系统的单位样值响应力(〃)。
4、给定算法结构框图,写出系统的差分方程。
5、给定系统差分方程(2阶),求系统函数”(Z)。
6、给定激励X。
信号与系统复习资料
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信号与系统复习资料一、信号与系统的基本概念信号在工程和科学领域中起着重要的作用,它们传输着信息和能量。
信号可以是连续的或离散的,并且可以是模拟的或数字的。
系统是用来处理信号的工具,它们可以是线性的或非线性的,并且可以是时不变的或时变的。
在信号与系统的学习中,我们需要了解信号的性质、系统的特性以及它们之间的相互关系。
二、连续时间信号与离散时间信号连续时间信号是在连续时间域上表示的信号,它们在每个时间点都有定义。
离散时间信号是在离散时间点上采样的信号,它们只在有限的时间点上有定义。
连续时间信号和离散时间信号可以通过采样和保持操作相互转换。
三、信号的分类根据信号的性质,信号可以被分类为周期信号和非周期信号。
周期信号具有重复的模式,并且在无穷远处也保持有界。
非周期信号则没有重复的模式,并且在无穷远处不保持有界。
另外,信号还可以是基带信号或带通信号,基带信号是直接由信息源产生的信号,而带通信号是通过调制技术从基带信号中得到的。
四、连续时间系统与离散时间系统连续时间系统是用连续时间输入信号产生连续时间输出信号的系统,离散时间系统是用离散时间输入信号产生离散时间输出信号的系统。
系统可以是线性的或非线性的。
线性系统遵循叠加原则,输出信号是输入信号的线性组合。
非线性系统则不遵循叠加原则。
五、信号的时域分析时域分析是通过观察信号在时间上的变化来研究信号的性质。
常用的时域分析技术包括时域图、自相关函数、互相关函数等。
时域图是信号在时间轴上的表示,可以直观地观察信号的振幅、频率和相位等特性。
自相关函数衡量信号与自身在不同时间点之间的相似度,互相关函数衡量两个信号之间的相似度。
六、信号的频域分析频域分析是通过观察信号在频率上的变化来分析信号的性质。
傅里叶变换是常用的频域分析工具,它将信号从时域转换到频域。
傅里叶变换可以将信号表示为一系列复指数函数的线性组合,其中每个复指数函数对应一个频率。
功率谱密度函数是衡量信号在不同频率上的能量分布情况和频率成分的重要工具。
信号与系统总复习
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yt yzi t yzs t
3、冲激响应和阶跃响应
(1)冲激响应
定义:LTI在零状态条件下,由δ(t)作用所产生的零状态响应为单 位冲激响应(冲激响应),h(t)。
(2)阶跃响应
定义:LTI在零状态条件下,由ε(t)引起的响应称为单位阶跃响应 (阶跃响应),g(t)。
22
3、系统的方框图表示与模拟
(1)子系统的三种基本联接方式:级联、并联、反馈
(2)3种运算器:加法器、标量乘法器、初始状态为零的积分器
3含有x的导数的二阶系统的模拟:y a1y a0 y b1x b0x
引入一辅助函数q,使q满足方程:q a1q a0q x,则y满足:y b1q b0q
0
m
bjs jF
s
i0
p0
j0
(2)对拉普拉斯变换方程进行代数运算,求出响应的象函数。
n i1
m
ai si1 p y p 0
bjs j
Y s i0
p0 n
j0 n
F s Yzi s Yzs s
aisi
或
f t
Fne jn0 t
n
Fn
1 2
Ane j n
An与n0的关系图线图 ——幅度频谱振幅与角频率 n与n0的关系图线图 ——相位频谱初相角与角频率
周期信号振幅谱的特点: (1)离散谱:离散的谱线组成,每根谱线代表一个谐波分量; (2)谐波性:谱线只在基频的整数倍频率上出现; (3)收敛性:n→∞,则振幅→无穷小。
时域抽样过程:
3、时域抽样定理 抽样定理(奈奎斯特定理):一个频谱有限的信号f(t),如果其频谱 F(ω)只占据-ωm~+ωm的范围,则信号f(t)可以用等间隔的抽样值来唯 一的表示,而抽样间隔Ts必须不大于1/(2fm)(其中ωm=2πfm),或者 说最低抽样频率为2fm。 最大的抽样间隔Ts=1/(2fm),奈奎斯特间隔;2fm,奈奎斯特频率。
信号与系统复习资料及答案

信号与系统复习资料及答案2.设系统零状态响应与激励的关系是:"s (r )=∣∕α)∣,则以下表述不对的是(.A )。
B.系统是时不变的C.系统是因果的D.系统是稳定的4 .设一个矩形脉冲的面积为S,则矩形脉冲的FT (傅氏变换)在原点处的函数值等)o5 .信号(£(t )-£(t-2))的拉氏变换的收敛域为(C )。
6 .已知连续系统二阶微分方程的零输入响应κ,⑺的形式为A/+8",则其2个7 .函数£⑺是(8 .周期矩形脉冲序列的频谱的谱线包络线为()09 .能量信号其(B )010 .在工程上,从抽样信号恢复原始信号时需要通过的滤波器是(B )0A.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器 二、填空题L 系统的激励是e(“,响应为若满足也乜,则该系统为线性、时不dt 变、因果。
一、选择题L 线性系统具有 D)o A.分解特性 B.零状态线性C.零输入线性D.ABC A.系统是线性的 3.零输入响应是( )0A.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A.S/2B.S/3C.S/4D.SA.Re[s]>OB.Re[s]>2C.全S 平面D.不存在特征根为(AA. -1,-2)o B. -1,2 C. 1,-2 D. 1,2 A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.奇谐函数 A. δ函数B. Sa 函数C. £函数D.无法给出 A.能量E=OB.功率P=OC.能量E=8D.功率P=OOB.低通滤波器2.求积分Jjr2+∖)δ(t-2)dt的值为o3.当信号是脉冲信号/⑺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/⑺的最高频率是2kHz,则"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相频特性为o6.系统阶跃响应的上升时间和系统的截止频率成反比。
信号与系统_复习知识总结

(1)取样性⎰f(t)δ(t)dt=f(0)⎰d t ⎰重难点1.信号的概念与分类按所具有的时间特性划分:确定信号和随机信号;连续信号和离散信号;周期信号和非周期信号;能量信号与功率信号;因果信号与反因果信号;正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率(或周期)的比值是有理分数时才是周期的。
其周期为各个周期的最小公倍数。
①连续正弦信号一定是周期信号。
②两连续周期信号之和不一定是周期信号。
周期信号是功率信号。
除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或t→∞,f(t)=0的非周期信号就是能量信号,当t→∞,f(t)≠0的非周期信号是功率信号。
1.典型信号①指数信号:f(t)=Ke at,a∈R②正弦信号:f(t)=K sin(ωt+θ)③复指数信号:f(t)=Ke st,s=σ+jωsin t④抽样信号:Sa(t)=t奇异信号(1)单位阶跃信号u(t)={01(2)单位冲激信号(t<0)(t>0)t=0是u(t)的跳变点。
⎰∞δ(t)dt=1-∞δ(t)=0(当t≠0时)单位冲激信号的性质:∞-∞∞-∞δ(t-t)f(t)dt=f(t)11相乘性质:f(t)δ(t)=f(0)δ(t)f(t)δ(t-t)=f(t)δ(t-t)000(2)是偶函数δ(t)=δ(-t)(3)比例性δ(at)=1δ(t)ad u(t)t(4)微积分性质δ(t)=;-∞δ(τ)dτ=u(t)(5)冲激偶f(t)δ'(t)=f(0)δ'(t)-f'(0)δ(t);⎰∞f(t)δ'(t)d t=-f'(0)⎰tδ'(t)d t=δ(t);-∞-∞δ'(-t)=-δ'(t)⎰∞δ'(t)d t=0-∞带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激函数的强度。
正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。
重难点2.信号的时域运算①移位:f(t+t),t为常数00当t>0时,f(t+t)相当于f(t)波形在t轴上左移t;当t<0时,f(t+t)相当于f(t) 00000波形在t轴上右移t。
信号与系统复习资料总结

– 4 –2 O 2 4 6
τ
卷积图形计算
f1(τ) 2
• 卷积积分图解(积分3)
O2 4
τ
▫ 积分区间:
2<t<4
f2(t–τ) 1.5
▫ 计算积分:
t
f (t) 1.5(t )d t2
– 4 –2 O 2 t 4 6
τ1.Leabharlann t0.75 2t t2
3.0 f (t)
1.5
3
– 4 –2 O 2 4 6
求得上图系统的微分方程为
y"(t) 5y'(t) 3y(t) 2 f '(t) 4 f (t)
写出系统的算子方程
( p2 5p 3) y(t) (4 2 p) f (t)
于是,得到系统的传输算子为
H( p)
42p p2 5p 3
利用P算子法,根据电路写出系统微分方程
P算子法
• 冲激信号的性质 • (a) f (t)δ(t) = f (0)δ(t) • (b) f (t)δ(t – τ) = f (τ)δ(t – τ)
• (c ) (t) f (t)dt f (0)
• (d)
(t ) f (t)dt f ( )
冲激函数导数性质
• (e)
(t)dt 0
步骤一:根据电路元件的算子模型写出各器件等效阻 值:电阻的等效阻值R,电容等效阻值1/cP,电感为 LP
根据电路写出微分方程 P算子法(二)
• 步骤二:利用2个定律 • (a)基尔霍夫电压定律(KVL),一个回路电压降之
和为0 • (b)基尔霍夫电流定律(KCL),流入一点的电流之
和等于流出该点电流之和
▫ 6<t<∞
信号与系统期末考试知识点梳理

信号与系统知识点综合CT:连续信号DT:离散信号第一章信号与系统1、功率信号与能量信号性质:(1)能量有限信号(de)平均功率必为0;(2)非0功率信号(de)能量无限;(3)存在信号既不是能量信号也不是功率信号.2、自变量变换(1)时移变换x(t)→x(t-t0),x[n]→x[n-n0](2)时间反转变换x(t)→x(-t),x[n]→x[-n](3)尺度变换x(t)→x(kt)3、CT、DT复指数信号周期频率CT 所有(de)w对应唯一TDT 为有理数4、单位脉冲、单位冲激、单位阶跃(1)DT信号关系(2)CT信号t=0时无定义关系(3)筛选性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统性质(1)记忆系统y[n]=y[n-1]+x[n]无记忆系统y(t)=2x(t)(2)可逆系统y(t)=2x(t)不可逆系统y(t)=x2(t)(3)因果系统y(t)=2x(t)非因果系统y(t)=x(-t)(4)稳定系统y[n]=x[n]+x[n-1]不稳定系统(5)线性系统(零输入必定零输出)齐次性ax(t)→ay(t)可加性x1(t)+x2(t)→y1(t)+y2(t)(6)时不变系统x(t-t o)→y(t-t0)第二章1、DT卷积和,CT卷积积分2、图解法(1)换元;(2)反转平移;(3)相乘;(4)求和第三章CFS DFSCFS收敛条件:x(t)平方可积;Dirichlet条件.存在“吉伯斯现象”.DFS无收敛条件无吉伯斯现象1、三角函数表示第四、五章CTFT DTFT1、(1)CTFT(a)非周期收敛条件(充分非必要条件):x(t)平方可积;Dirichlet条件. 存在“吉伯斯现象”.(b)周期(2)DTFT(a)非周期存在收敛条件不存在吉伯斯现象(b)周期2、对偶(1)CTFT、DFS 自身对偶CTFT(de)对偶性DFS(de)对偶性(2)DTFT与CFS 对偶3、时域、频域特性4、性质(1)时移与频移(a)CT信号(b)DT信号(2)时域微分(差分)和频域微分(求和)(a)CT信号(b)DT信号(3)时域扩展(内插)(a)CT信号(b)DT信号(4)共轭性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统稳定系统才存在H(jw)y(t)=x(t)h(t)Y(jw)=X(jw)H(jw)第六章时频特性1、模、相位2、无失真条件3、理想滤波器非因果,是物理不可能实现(de).4、非理想滤波器第七章采样1、理想采样2、Nyquist采样定理(1)x(t)带限于w m(Nyquist频率);(2)w s>2w m(Nyquist率).3、欠采样(w s<=w m)(1)高频→低频;(2)相位倒置.应用:(1)取样示波器;(2)频闪测速.4、CT信号用DT系统处理。
信号与系统复习必备知识点
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⎧⎨⎩⎧⎪⎨⎪⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩函数描述波形确定信号、随机信号分类周期信号、非周期信号(周期计算)连续信号、离散信号平移自变量变换尺度变换(含反褶)一般情况(尺度变换+平移)信号运算微分、积分相加、相乘直流分量、交流分量偶分量、奇分量分解脉冲分量(卷积)实部分量、虚部分量正交函数分量(变换域)正弦信号常规信号复指数信号(自变量分别取实数、纯虚数、复常见典型信号⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩数)抽样信号斜变信号阶跃信号(因果信号、门信号、符号函数)矩形脉冲演变定义Dirac函数抽样性奇偶性(偶函数)冲激信号性质奇异信号尺度变换微积分应用(间断点处求导)抽样性冲激偶信号奇偶性(奇函数)⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩LTI LTI ⎧⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎪⎨⎪⎩微分方程加法器基本运算单元数乘器描述(建模)方框图积分器系统模拟连续系统、离散系统即时系统(无记忆)、动态系统(有记忆)均匀性(判定方法)系统分类线性系统、非线性系统叠加性(判定方法)时变系统、时不变系统(判定方法)因果系统、非因果系统(判定方法)响应可分解性线性零输入线性零状态线性系统时不变性系统分析方法⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎩微分特性经典法时域分析卷积法分析方法频域(傅氏变换)变换域分析s域(拉氏变换)KCL KVL 0000000t −++−−++⎧⎪⎨⎪⎩⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎧⎨≤<+∞元件特性约束(伏安关系)建模(微分方程列写)系统结构约束(、)自由响应:齐次解(含待定系数)方法一强迫响应:特解由状态和激励求状态(冲激函数匹配法)完全响应=自由响应+强迫响应(含待定系数)由状态定待定系数求齐次解(含待定系数)零输入响应由状态定待定系数(此时状态与状态相同)时域分析求解(响应区间:)方法二()()0000000t m n t δδ−−++−++⎪⎪⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎩⎩求完全解(齐次解+特解)(含待定系数)经典法由状态(此时状态为0)和激励求状态(冲激函数匹配法)由状态定待定系数求齐次解(含待定系数)零状态响应由状态和激励(此时为)求状态(冲激函数匹配法)冲激响应卷积法由状态定待定系数根据和的关系加上及其各阶导数零状态响应=激励*冲激响应完全响应⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩=零输入响应+零状态响应()()()()()()00,'t u t t t t u t t δδδ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎩⎨⎨⎪⎪⎩⎪⎩⎧⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪−⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩定义两个因果信号的卷积仍为因果信号,卷积积分限为利用利用定义卷积结果时宽等于两个函数各自时宽之和卷积计算图解法利用性质交换律代数性质分配律(系统并联)结合律(系统级联)性质微积分性质(微分冲激法):不变:平移与特殊信号卷积:积分:微分⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩一般形式三角函数形式余弦形式正弦形式定义指数函数形式(傅氏系数为复数)两种形式系数之间的关系傅氏级数幅度谱频谱(离散性、谐波性、收敛性)相位谱偶函数:只含余弦项性质(奇偶对称性)奇函数:只含正弦项奇谐函数:只含奇次谐波⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎩定义(频谱密度函数)利用定义傅氏变换计算利用性质矩形脉冲单边指数信号虚指数信号余弦信号直流信号典型信号的傅氏变换冲激信号冲激串冲激偶阶跃信号符号函数性质⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎧⎨⎨⎩对偶性线性幅度为偶函数相位为奇函数实函数:频谱共轭对称实部为偶函数虚部为奇函数奇偶对称性实偶函数:频谱为实偶函数实奇函数:频谱为虚奇函数时域压缩,频域扩展尺度变换时域扩展,频域压缩时域反褶,频域反褶时移特性:时域平移,频域乘虚指数函数(相移)性质自变量变换平移频移特性:频域平移,时域乘虚指数函数(调制)一般情况(尺度变换+时移)⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎧⎨⎩⎧⎪⎨⎪⎩时域微分微分特性频域微分微积分积分特性(时域)微分冲激法时域卷积定理:时域卷积,频域相乘卷积特性频域卷积定理:频域卷积,时域相乘(调制)时域抽样:时域离散化(与时域冲激串相乘),频域周期化(与频域冲激串卷积)抽样特性频域抽样:频域离散化(与频域冲激串相乘),时域周期化(与时域冲激串卷积)能量守恒(Parseval定理)⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎨⎩⎧⎪⎨⎪⎩物理意义:时域周期化,频域离散化(频域抽样)关系1:周期信号的傅氏级数与傅氏变换的关系两个关系关系2:单个脉冲信号的傅氏变换与周期脉冲信号的傅氏级数的关系求单个脉冲信号的傅氏变换三个步骤求周期脉冲信号的傅氏级数系数(利用关系2)周期信号的傅氏变换求周期脉冲信号的傅氏变换(利用关系1)虚指数信号:单个冲激(位于指数信号频率处)正弦:两个冲激(奇对称)典型周期信号的傅氏变换余弦:两个冲⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎧⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎩激(偶对称)周期冲激序列(冲激串):时域与频域均为冲激串物理意义:时域离散化(时域抽样),频域周期化抽样信号(时域)的傅氏变换信号重建条件:抽样频率不小于两倍带宽(奈奎斯特频率)抽样定理信号重建方法:低通滤波器()00--,st st e e σ⎧⎪⎨∞⎪⎩⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎨⎨⎩⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩-0单边(0系统)定义收敛域:冲激信号典型信号的拉氏变换阶跃信号指数信号利用定义拉氏变换计算正变换利用性质分母因式分解(求极点)步骤部分分式展开查表求原函数逆变换(部分分式分解法)非真分式:化为真分式+多项式(长除法)特殊情况有理分式与相乘:项不参与部分分式分解,求解时利用时移性质()()()u t f t F s ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎪⎪⎪⎩⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩线性时域压缩,s域扩展尺度变换(不能反褶)时域扩展,s域压缩时移(只能右移):时域平移,s域乘复指数函数自变量变换平移s域平移:s域平移,时域乘复指数函数一般情况(尺度变换+时移):与的自变量作相同变换性质时域微分(应用:s域元件模型)微分微积分s域微分时域积分初值(若不是真分式,应化为真分式)终值(应用条件:()sF s ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎩⎩在右半平面和虚轴(原点除外)上无极点)时域卷积(因果信号卷积):时域卷积,s域相乘卷积s域卷积:s域卷积,时域相乘()()()()H s L h t H s H s ⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎧=⎡⎤⎣⎦⎪⎪⎨⎪⎪⎩方法一:列时域微分方程,两边取拉氏变换列s域方程(代入初始状态)方法二:直接由电路的s域模型建立代数方程拉氏变换法分析电路求解s域方程得到s域响应由拉氏逆变换得到时域响应(全响应)定义(零状态)方法一:计算方法二:微分方程两端取拉氏变换(零状态下),解出方法三:利用s域模型直接列s域方程(零状态下),解出s域分析系统函数应用:求系统()()()()()()()()()()()1BIBO s j R s E s H s r t L R s H s H s h t H j H s H s ωω−=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧=⎪⎪⎪⎨⎨⎨=⎡⎤⎪⎪⎪⎣⎦⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎧=⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎩⎩⎩零状态响应并联复合系统的级联反馈的零极点(图)定义()时域:绝对可积稳定系统()系统稳定性判断s域(因果系统):的极点位置不稳定系统临界稳定系统⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪。
信号与系统试题库
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信号与系统综合复习资料一、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 /sf如下图(a)所示,其反转右移的信号f1(t) 是()15、已知信号)(tf如下图所示,其表达式是()16、已知信号)(1tA、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,f1(t)为变换信号,则f1(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-e D 、1 27.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t t Be Ae 2--+,则其2个特征根为( )A 。
信号与系统复习资料
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信号与系统复习资料信号与系统复习资料信号与系统是电子与通信工程领域中的重要学科,它涉及到信号的产生、传输、处理和分析等方面。
在学习信号与系统的过程中,复习资料是必不可少的辅助工具。
本文将介绍一些关于信号与系统复习资料的内容,希望能对学习者有所帮助。
一、经典教材在信号与系统的学习中,经典教材是不可或缺的参考资料。
其中最著名的教材之一是《信号与系统》(Signal and System)由Alan V. Oppenheim和Alan S. Willsky合著。
该教材详细介绍了信号与系统的基本概念、性质和分析方法,内容丰富,适合初学者使用。
另外,还有一本值得推荐的教材是《连续与离散信号与系统》(Continuous and Discrete Signals and Systems)由Samir S. Soliman和Mandyam D. Srinath合著。
该教材对连续和离散信号与系统的理论和应用进行了详细的介绍,对于深入理解信号与系统的原理和方法非常有帮助。
二、习题集在复习信号与系统的过程中,习题是检验自己理解程度的重要工具。
一些优秀的习题集可以帮助学习者巩固所学知识,并提供实践操作的机会。
《信号与系统习题集》(Exercises in Signals and Systems)由Dennis G. Zill和Michael R. Cullen编写,该习题集包含了大量的练习题和解答,涵盖了信号与系统的各个方面,适合用于复习和巩固知识。
此外,还有一本《信号与系统习题与解析》(Signal and System Problems andSolutions)由Rama K. Yeddanapudi编写,该习题集重点关注信号与系统的应用问题,并提供了详细的解析,对于理解和应用信号与系统的知识非常有帮助。
三、学习视频学习视频是一种生动形象的学习资料,通过图像和声音的结合,可以更直观地理解信号与系统的概念和原理。
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《信号与系统》综合复习资料一、简答题1、dtt df t f 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?2、已知描述LTI 连续系统的框图如图所示,请写出描述系统的微分方程。
3、若信号)(t f 的最高频率为20KHz ,则信号)3()2()(2t f t f t f +=的最高频率为___________KHz ;若对信号)(2t f 进行抽样,则奈奎斯特频率s f 为 ____________KHz 。
4、设系统的激励为()f t ,系统的零状态响应)(t y zs 与激励之间的关系为:)()(t f t y zs -=,判断该系统是否是时不变的,并说明理由。
5、已知信号()⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=8sin 4cos 2ππk k k f ,判断该信号是否为周期信号,如果是,请求其周期,并说明理由。
6、已知()1k+1 , 0,1,20 , k f k else==⎧⎨⎩,()2 1 , 0,1,2,30 , k f k else==⎧⎨⎩设()()()12f k f k f k =*,求()f k 。
7、设系统的激励为()f t ,系统的零状态响应)(t y zs 与激励之间的关系为:)1(*)()(-=k f k f k y zs ,判断该系统是否是线性的,并说明理由。
8、已知描述LTI 离散系统的框图如图所示,请写出描述系统的差分方程。
9、已知()f t 的频谱函数1,2/()0,2/rad sF j rad sωωω⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,对(2)f t 进行均匀抽样的奈奎斯特抽样间隔N T 为:_______________s 。
10、若信号()f t 的最高频率为20KHz ,则信号(2)f t 的最高频率为___________KHz ;若对信号(2)f t 进行抽样,则奈奎斯特频率s f 为 ____________KHz 。
11、已知描述系统的微分方程为'()sin ()()y t ty t f t +=其中()()f t y t 为激励,为响应,试判断此系统是否为线性的?12、已知信号3()sincos 62f k k k ππ=+,判断该信号是否为周期信号;若是则求该信号的周期,并说明理由。
二、作图题1、已知)(1k f 和)(2k f 的波形如图所示,求)(*)(21k f k f .2、已知()()12f t f t 、的波形如下图,求()()()12f t f t f t =*(可直接画出图形)3、已知信号()f k 的波形如图所示,画出信号(2)(2)f k k ε+⋅--的波形。
4、已知函数)(1t f 和)(2t f 波形如图所示,画出)(*)(21t f t f 波形图。
三、综合题1、 某线性时不变系统在下述12(),()f t f t 两种输入情况下,初始状态都相同,已知当激励1()()f t t δ=时,系统的全响应()()213t y t e t ε-=;当激励()()2f t t ε=时,系统的全响应()()22t y t e t ε-=;试求该系统的单位冲激响应()h t ,写出描述该系统的微分方程。
-0 1 223--0 1 212、 已知某线性时不变连续系统的阶跃响应为3()(1.50.5)()t t g t e e t ε--=-;当系统的激励为()(2)()f t t t ε=+,系统的初始值为(0)3,(0)9,y y ++'==-求系统的完全响应。
3、 某LTI 连续系统,已知当激励为)()(t t f ε=时,其零状态响应)()(2t e t y t zs ε-=。
求: (1)当输入为冲激函数)(t δ时的零状态响应; (2)当输入为斜升函数)(t t ε时的零状态响应。
4、 描述某LTI 连续系统的微分方程为已知输入()(), f t t ε=初始状态 ()()'02, 01y y --==;求系统的零输入响应()zi y t 、零状态响应()zs y t 和全响应()y t 。
5、 某一LTI 连续系统,已知:当起始状态 ,输入 时,其全响应为 ;当起始状态 ,输入 时,其全响应为 ,求该系统的冲激响应。
6、 已知某LTI 连续系统的系统函数()23122++++=s s s s s H ,求:(1)系统的冲激响应()t h ;(2)当激励)()(t t f ε=,初始状态()'(0) 1 , 01y y --==时系统的零输入响应() zi y t 和零状态响应()zs y t 。
7、某LTI 系统在下述12(),()f t f t 两种输入情况下,初始状态都相同,已知当激励1()()f t t δ= 时,系统的全响应)()()(1t e t t y t εδ-+=;当激励()()2f t t ε=时,系统的全响应)(3)(2t e t y t ε-=;求:当激励为)()(23t e t f t ε-=时系统的全响应。
8、 已知某LTI 系统的冲激响应2()()(3)()t t h t t e e t δε--=+-,求()10=-x ()()t t f ε21=()()t t y ε=1()20=-x ()()t t f δ=2()()t e t y tε223-=(1)系统的系统函数)(s H ;(2)求当激励()()()3' (0) 1 01t f t e t y y ε---===时系统的零输入响应() zi y t 和零状态响应()zs y t 。
参考答案一、简答题1、dtt df t f t f x e t y t )()()()0()(+⋅=- 其中x(0)是初始状态,为激励)(t f 为全响应,,)(t y 试回答该系统是否是线性的?解:由于无法区分零输入响应和零状态响应,因而系统为非线性的。
2、已知描述LTI 连续系统的框图如图所示,请写出描述系统的微分方程。
解:由于输入输入之间无直接联系,设中间变量)(t x 如图所示,则各积分器的的输入信号分别如图所示。
由加法器的输入输出列些方程: 左边加法器:)(3)(2)()(t x t x t f t x '--='' (1) 右边加法器:)(2)()(t x t x t y '-''= (2) 由(1)式整理得到:)()(2)(3)(t f t x t x t x =+'+'' (3) 消去中间变量)(t x : )](2)([2)(2t x t x t y '-''= (4) )]'(2)([3)(3t x t x t y '-''=' (5)])(2)([)('''-''=''t x t x t y (6)将(4)(5)(6)左右两边同时相加可得: 整理可得到:3、 若信号)(t f 的最高频率为20KHz ,则信号)3()2()(2t f t f t f +=的最高频率为___________KHz ;若对信号)(2t f 进行抽样,则奈奎斯特频率s f 为 ____________KHz 。
解:本题目主要考查的是取样定理的条件:因而:)2(t f 的最高频率为40KHz ,)3(t f 的最高频率为60KHz)3()2()(2t f t f t f +=的最高频率为两个分信号最高频率,为60KHz ,若对信号)(2t f 进行抽样,奈奎斯特频率12022=≥m s f f KHz4、 设系统的激励为()f t ,系统的零状态响应)(t y zs 与激励之间的关系为:)()(t f t y zs -=,判断该系统是否是时不变的,并说明理由。
解:设)()(01t t f t f -=,若系统为时不变的,则必有结论)(01t t y y zs zs -=。
根据题意,由)(1t f 作用于系统的零状态响应为:)()(011t t f t y zs -=,根据信号的基本运算,)()()(0011t t f t t f t y zs +-=-=,很明显,)(01t t y y zs zs -≠,因而系统为时变的。
5、 已知信号()⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛=8sin 4cos 2ππk k k f ,判断该信号是否为周期信号,如果是,请求其周期,并说明理由。
解:设)4cos(2)(1πk k f =,则其周期81=T ; 设)8sin()(2πk k f =,则其周期162=T ;1T 和2T 的最小公倍数为16,因而)(k f 为周期信号,其周期为16. 6、 已知()1k+1 , 0,1,20 , k f k else==⎧⎨⎩,()2 1 , 0,1,2,30 , k f k else==⎧⎨⎩设()()()12f k f k f k =*,求()f k 。
解:根据列表法,⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧======elsek k k k k k f ,05,34,53,2,61,30,1)(7、 设系统的激励为()f t ,系统的零状态响应)(t y zs 与激励之间的关系为:)1(*)()(-=k f k f k y zs ,判断该系统是否是线性的,并说明理由。
解:系统为非线性的。
因为表达式中出现了)(k f 的二次方。
8、 已知描述LTI 离散系统的框图如图所示,请写出描述系统的差分方程。
解:该系统是一个二阶离散系统。
由于有两个加法器,因而输入与输出之间的联系被割断,必须设定中间变量,)(k x ,位置如图所示,各个延迟单元的输入如图所示,根据加法器列写方程:左边加法器:)()1(3)2-(2)(k x k x k x k f =---整理可得:)()2-(2)1(3)(k f k x k x k x =+-+ (1) 右边加法器:)1(2)()(--=k x k x k y (2) 由(1)(2)两式,消去中间变量可得: 9、已知()f t 的频谱函数1,2/()0,2/rad sF j rad sωωω⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,对(2)f t 进行均匀抽样的奈奎斯特抽样间隔N T 为:_______________s 。
答案:4π10、已知描述系统的微分方程为'()sin ()()y t ty t f t +=其中()()f t y t 为激励,为响应,试判断此系统是否为线性的?解:系统为线性的。
因为微分方程是关于)(t y )(t f 及其导数的一次式。