信号与系统期末考试试题(有答案的)
信号与系统期末考试复习题及答案(共8套)
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。
信号与系统期末复习试题附答案
信号与系统期末复习试题附答案⼀、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 /s 15、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()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()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t t Be Ae 2--+,则其2个特征根为() A 。
《信号与系统》期末测验试题及答案
5.下列信号中为周期信号的是 D
。
f1 (t) sin 3t sin 5t
f 2 (t) cos 2t cost
f3
(k)
sin
6
k
sin
2
k
f
4
(k
)
1 2
k
(k
)
A f1 (t) 和 f2 (t)
c f1 (t), f 2 (t) 和 f3 (k)
所以:
(+2 分)
f (k) 10 [0.5k (k 1) 0.2k (k)] 3
(+2 分)
7.已知 f1 (t) 和 f2 (t) 的波形如下图所示,画出 f (t) f1 (t) f 2 (t) 的的波形图 解: 8.已知 f (t) 的波形如下图所示。请画出 f(-2t+1)的图形
(t
1)
d r(t) dt
de(t) dt
e(t)
描述的系统是:
A
。
(A)线性时变系统; (B)线性时不变系统;
(C)非线性时变系统;(D)非线性时不变系统
13.如图所示周期为 8 的信号 f (t) 中,下列对其含有的谐波分量的描述中最准确的是
D。 A 只有直流、正弦项 C 只有奇次余弦项
(z 0.5)(z 2)
B。
(A)|z|<0.5 (B)|z|>2 (C)0.5<|z|<2 (D)以上答案都不对
4. 下面关于离散信号的描述正确的是 B
。
(A) 有限个点上有非零值,其他点为零值的信号。
(B) 仅在离散时刻上有定义的信号。 (C) 在时间 t 为整数的点上有非零值的信号。
信号与系统期末考试试卷(有详细答案)
《 信号与系统 》考试试卷(时间120分钟)院/系 专业 姓名 学号一、填空题(每小题2分,共20分)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 (Fωωδωωδω--+=,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。
信号与系统 期末复习试卷1
, 22t k
第2页共4页
三、(10 分)如图所示信号 f t,其傅里叶变换
F jw F
f t,求(1)
F
0
(2)
F
jwdw
四 、( 10
分)某
LTI
系统的系统函数
H s
s2
s2 2s 1
,已知初始状态
y0 0, y 0 2, 激励 f t ut, 求该系统的完全响应。
参考答案 一、选择题(共 10 题,每题 3 分 ,共 30 分,每题给出四个答案,其中只有一 个正确的)1、D 2、A 3、C 4、B 5、D 6、D 7、D 8、A 9、B 10、A
二、填空题(共 9 小题,每空 3 分,共 30 分)
1、 0.5k uk 2、 (0.5)k1u(k)
3、
s s
2 5
5、 (t) u(t) etu(t)
8、 et cos2tut
三、(10 分)
6、 1 0.5k1 uk
9、 66 , 22k!/Sk+1 s
解:1)
F ( ) f (t)e jt dt
Atut Btut 2 Ct 2ut Dt 2ut 2
10、信号 f t te3tut 2的单边拉氏变换 Fs等于
A
2s
s
7 e 2s3 32
C
se
s
2 s 3
32
B
e 2s
s 32
D
e 2s3
ss 3
二、填空题(共 9 小题,每空 3 分,共 30 分)
1、卷积和[(0.5)k+1u(k+1)]* (1 k) =________________________
信号与系统期末试题及答案(第一套)
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)
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!。
《信号与系统》期末考试试题
《信号与系统》期末考试试题须知:(1)符号ε(t)、ε(k)分别为单位阶跃函数和单位阶跃序列。
LTI 表示线性时为加法器。
一、单项选择题(每小题4分,共32分) 1、()td -∞δττ⎰等于(A) 1 (B) ()t ε (C) ()t δ (D)2、()i i δ∞=-∞∑等于(A) 1 (B) 0 (C) )(k ε (D) ()k δ 3、3sin()(1)d 4t t t πδ---⎰ 等于(A) 1 (B) 0 (C) 2 (D)-14、f 1(t)、f 2(t)如图4所示,已知f(t) = f 2(t)* f 1(t),则f(2)等于(A) 1 (B) ()t ε (C) ()t δ (D)5、已知f (t)的傅立叶变换为F ( j ω),则f (at – b)等于(A) 1()b j aj e F a aωω- (B) ()ja j e F a ωω-(C) ()bj aeF j ωω- (D) ()ja e F j ωω-6、已知单边拉普拉斯变换象函数F(s)=21ss +, 则其原函数f(t) 等于 (A) sin ()t t ε (B) cos ()t t ε (C) cos t (D) sin t__ 7、已知)()(k k k f ε=,其双边Z 变换的象函数)(z F 等于 (A)1-z z (B) 2)1(-z z (C) 1--z z(D)2)1(--z ztt图48、已知某实信号f (t)的傅里叶变换为F(jω),则F (0)等于( )(A) ()ω∞-∞⎰f t d (B) 1()2ωπ∞-∞⎰f t d (C) 2()ω∞-∞⎰f t d (D)1()2ωπ∞-∞⎰f t d二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)。
9、频谱函数F(j ω)=g 4(ω)的傅里叶逆变换f (t ) = 。
10、已知2()2()sgn(1)f t t t δ=+-,则其频谱函数F (j ω)= 。
信号与系统期末考试试卷(有详细答案).doc
格式《信号与系统》考试试卷(时间 120 分钟)院 / 系专业姓名学号题号一二三四五六七总分得分一、填空题(每小题 2 分,共 20 分)得分1.系统的激励是 e(t) ,响应为 r(t) ,若满足de(t)r ( t) ,则该系统为线性、时不变、因果。
dt(是否线性、时不变、因果?)2 的值为 5。
2.求积分 (t1)(t2)dt3.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 f(2t)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。
.若信号的F(s)=3s j37。
,求该信号的 F ( j)(s+4)(s+2) (j+4)(j+2)8.为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数H(s ) 的极点必须在S 平面的左半平面。
1。
9.已知信号的频谱函数是0)()F(( ,则其时间信号f(t)为0j)sin(t)js110.若信号 f(t)的F ( s ) ,则其初始值f(0)1。
2(s1 )得分二、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)《信号与系统》试卷第1页共 7页专业资料整理格式1.单位冲激函数总是满足 ( t )( t ) (√)2.满足绝对可积条件 f ( t ) dt 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。
(×)得分三、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)t 10t11.信号f(t)2eu(t) ,1,信号 f ,试求 f 1 (t)*f 2 (t)。
信号与系统期末试卷-含答案全
k 0
y f (k )
,完全响应 y (k ) ;
(2)系统函数 H ( z ) ,单位脉冲响应 h(k ) ; (3)若 f (k ) (k ) (k 5) ,重求(1) 、 (2) 。
4
2. 在图 A-2 所示系统中,已知输入信号 f (t ) 的频谱 F ( j ) ,试分析系统中 A、B、C、D、 E 各点频谱并画出频谱图,求出 y (t ) 与 f (t ) 的关系。
b 1(t ) a (t ) c 2 a (t ) 3 d a
输出方程为:
1 0 (t ) 0 1 0 1 2 (t ) 0 x(t ) 3 (t ) 1 0 0
y (t )
1 1 (t ) a
四.综合题(本大题共 2 小题,每题 12 分,共 24 分) 1、解:(1)对差分方程两边进行 z 变换得
Y ( z) 3{z 1Y ( z) y(1)} 2{z 2Y ( z) z 1 y(1) y(2)} F ( z )
4. 设有一个离散反馈系统,其系统函数为: H ( z ) 常数应 k 该满足的条件是 A、 0.5 k 1.5
2
z ,问若要使该系统稳定, z 2(1 k )
B、 k 0.5
C、 k 1.5
D、 k
5. 函数 sgn(t 4) 等价于下面哪个函数? A、 (t 2) (t 2) C、 (t 2) (t 2) (t 2) 得分 阅卷人 B、 1 2 (t 2) 2 (t 2) D、 1 2 (t 2) 2 (t 2)
5.
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 )。
11-5-技术专-信号与系统期末考试试题答案
学号___________ 姓名_________ 贵州函授站得分______中国传媒大学远程与继续教育学院2010级广播电视技术专科第五学期《信号与系统》期末试卷一.单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)。
1. 如右下图所示信号,其数学表示式为 (B)A. f (t ) = tu(t) − tu(t− 1)B. f (t ) = tu(t) − (t− 1)u (t− 1)C. f (t) = (1 − t )u (t) − (t− 1)u (t− 1)D. f (t ) = (1 + t )u (t) − (t + 1)u (t + 1)∞2. 序列和∑δ ( n ) 等于( A )n = − ∞C.u ( n)D. (n + 1)u ( n)A. 1B. ∞3. 已知:f (t ) = sgn(t ) 傅里叶变换为F ( jw) =2,则:F(jw)=jπsgn(w)的傅里叶jw1反变换f1(t)为(C)A. f1 (t ) =1B. f1 (t) = −2C. f1(t) = −1D. f1 (t ) =2t t t t24. 积分∫−2e tδ ( t− 3 ) dt等于(A)A. 0B. 1C. e3D. e−35. 周期性非正弦连续时间信号的频谱,其特点为 (C)A. 频谱是连续的,收敛的B. 频谱是离散的,谐波的,周期的C. 频谱是离散的,谐波的,收敛的D. 频谱是连续的,周期的6. 设: f (t ) ↔ F ( jw ) ,则: f 1 (t ) = f ( at − b ) ↔ F 1 ( jw ) 为( C ) A. F ( jw ) = aF ( j w ) ⋅ e − jbw B. F ( jw ) = 1 F ( j w ) ⋅ e − jbw1 a 1a aC. F ( jw ) = 1 F ( j w ) ⋅ e − j b wa 1 a a7. 已知某一线性时不变系统对信号H ( s ) = ( B )w − j b w D. F ( jw ) = aF ( j ) ⋅ e a1 a X (t ) 的零状态响应为 4 dX (t − 2) ,则该系统函数 dtA. 4 F ( s )B. 4 s⋅ e - 2SC. 4 e−2S / sD. 4 X ( s ) ⋅ e - 2S8. 单边拉普拉斯变换F ( s ) = 1 + s的原函数f (t ) = (D)A. e−t u (t )B. (1 + e−t )u (t )C. (t + 1)u (t )D. δ (t ) + δ' (t )9.如某一因果线性时不变系统的系统函数H(s)的所有极点的实部都小于零,则( C )A. 系统为非稳定系统B. | h(t) |<∞∞C. 系统为稳定系统D.∫0h (t )dt = 010. 离散线性时不变系统的单位序列响应h( n ) 为(A)A.输入为δ ( n ) 的零状态响应B.输入为u ( n ) 的响应C.系统的自由响应D.系统的强迫响应二.填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1. δ( −t ) =___ δ (t ) __ (用单位冲激函数表示 )。
信与系统期末考试试题
期末试题一、选择题每小题可能有一个或几个正确答案,将正确的题号填入 内 1.f 5-2t 是如下运算的结果———————— A f -2t 右移5 B f -2t 左移5 C f -2t 右移25 D f -2t 左移252.已知)()(),()(21t u e t f t u t f at -==,可以求得=)(*)(21t f t f ————— A1-at e - B at e -C )1(1at e a --D at e a-13.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;4.若对ft 进行理想取样,其奈奎斯特取样频率为f s ,则对)231(-t f 进行取样,其奈奎斯特取样频率为————————A3f s Bs f 31 C3f s -2 D )2(31-s f 5.理想不失真传输系统的传输函数Hjω是 ————————A 0j tKe ω- B 0t j Keω- C 0t j Keω-[]()()c c u u ωωωω+--D 00j t Keω- 00,,,c t k ωω为常数6.已知Z 变换Z 1311)]([--=zn x ,收敛域3z >,则逆变换xn 为—— A )(3n u n C 3(1)nu n -B )(3n u n -- D )1(3----n u n二.15分已知ft 和ht 波形如下图所示,请计算卷积ftht,并画出ftht 波形;三、15分四.20分已知连续时间系统函数Hs,请画出三种系统模拟框图直接型/级联型/并联型;.五.20分某因果离散时间系统由两个子系统级联而成,如题图所示,若描述两个子系统的差分方程分别为:)()1(31)()1(6.0)(4.0)(11n y n y n y n x n x n y =---+=x (n )y 1(n )(n )H 1(z )H 2(z )1.求每个子系统的系统函数H 1z 和H 2z ; 2.求整个系统的单位样值响应hn ;3.粗略画出子系统H 2z 的幅频特性曲线;ss s s s H 10755)(23+++=信号与系统试题一标准答案说明:考虑的学生现场答题情况,由于时间问题,时间考试分数进行如下变化:1第六题改为选做题,不计成绩,答对可适当加分;2第五题改为20分;一、1.C 2. C 3. AD 4. B二、三、四.20分已知连续时间系统函数Hs,请画出三种系统模拟框图直接型/级联型/并联型;.ss s s s H 10755)(23+++=五、答案:1. 1123()52()0.40.60z H z z z z-+=+=>2111()113133zH z z z z -==>-- 2. 121312111()()(1)()(1)53531553nn nh n u n u n n u n δ-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭3.Re zj Im z0 ⨯132()j H e Ω32 34π2πΩ期末试题2 一、选择题2分/题,共20分1) 信号xn , n=0,1,2,3,…是能量有限的意思是a xn 有限;b |xn |有界;c()2n x n ∞=<∞∑; d()01Nn x n N=<∞∑; c2) 一个实信号xt 的偶部是a xt+x-t ;b xt+x-t ;c |xt |-|x-t |;d xt-x-t; b 3) LTI 连续时间系统输入为(),0ate u t a ->,冲击响应为ht=ut , 则输出为a()11at e a --; b ()()11at e t a δ--; c ()()11ate u t a --; d ()()11at e t aδ---; c 4) 设两个LTI 系统的冲击响应为ht 和h 1t ,则这两个系统互为逆系统的条件是 a ()()()1h t h t t δ*=; b ()()()1h t h t u t *=; a c ()()()1h t h t u t *=-; d ()()10h t h t *=;5) 一个LTI 系统稳定指的是a) 对于周期信号输入,输出也是周期信号;b 对于有界的输入信号,输出信号趋向于零;c 对于有界输入信号,输出信号为常数信号;d 对于有界输入信号,输出信号也有界 d6) 离散信号的频谱一定是a 有界的;b 连续时间的;c 非负的;d 连续时间且周期的; d 7) 对于系统()()()dy t y t x t dtτ+=,其阶跃响应为 a ()/1t eu t τ-⎡⎤-⎣⎦; b ()/1t e t τδ-⎡⎤-⎣⎦; c ()/1t e u t τ-⎡⎤+⎣⎦; d ()/1t e t τδ-⎡⎤+⎣⎦. a8) 离散时间LTI 因果系统的系统函数的ROC 一定是a 在一个圆的外部且包括无穷远点;b 一个圆环区域;c 一个包含原点的圆盘;d 一个去掉原点的圆盘; a 9) 因果系统的系统函数为11,01a az ->-,则a 当a>2时,系统是稳定的;b 当a<1 时,系统是稳定的;c 当a=3时,系统是稳定的;d 当a 不等于无穷大时,系统是稳定的; b10) 信号的傅立叶变换可以看成是拉普拉斯变换的特例,如果 a 拉普拉斯变换的收敛域不包含虚轴;b 拉普拉斯变换的收敛域包含单位圆;c 拉普拉斯变换的收敛域包含虚轴;d 拉普拉斯变换的收敛域不包含单位圆; c二、填空题 3分/题,共24分1. 信号()()()2cos 101sin 41x t t t =+--的基波周期是 π2.信号()1, 380, n x n ≤≤⎧=⎨⎩其它和()1, 4150, n h n ≤≤⎧=⎨⎩其它的卷积为 ()6, 7116, 121824, 19230,n n n y n n n -≤≤⎧⎪≤≤⎪=⎨-≤≤⎪⎪⎩其它3.信号()252cos 4sin 33x t t t ππ⎛⎫⎛⎫=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的傅立叶系数为*0225512,,22a a a a a j --=====-4.因果LTI 系统差分方程()()()1y n ay n x n --=,1a <,则该系统的单位冲击响应为 hn=a nun5.信号()1112n u n -⎛⎫- ⎪⎝⎭的傅立叶变换为 12j j e e ωω---6.连续时间LTI 系统的系统函数是()0j t H j e ωω-=,则系统的增益和相位是 1和0t ω-7.理想低通滤波器()01,0,H j ωωωωω⎧≤⎪=⎨>⎪⎩的冲击响应是 ()sin c t h t t ωπ=8.系统函数()32221148z z zH z z z -+=++表示的系统的因果特性为回答因果或非因果 非因果三、简答题 6分/题,共24分1. 试给出拉普拉斯变换、Z 变换与傅立叶变换的定义并简述它们间的关系; 拉普拉斯变换()()st X s x t e dt +∞--∞=⎰Z 变换()()nn X z x n z+∞-=-∞=∑傅立叶变换()X如果拉普拉斯变换的收敛域包含j ω轴,当s j ω=时,拉普拉斯变换就是连续时间傅立叶变换;如果Z 变换的收敛域包含复平面单位圆,当Z=expj ω时,Z 变换就是离散时间傅立叶变换; 当上述条件不成立时傅立叶变换不存在,但是拉普拉斯变换或Z 变换可能存在,这说明这两种变换确实是傅立叶变换的推广;2. 试回答什么是奈奎斯特率,求信号()()2sin 4000t x t t ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭的奈奎斯特率;带限信号xt 当Max ωω>时,对应的傅立叶变换()0X j ω=,则有当采样频率22sampling Max Tπωω=>时,信号xt 可以由样本(),0,1,2,...x nT n =±±唯一确定,而2Max ω即为奈奎斯特率;16000pi3. 试叙述离散时间信号卷积的性质,求出信号()()()122nn x n u n u n ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭和()()h n u n =卷积;离散或连续卷积运算具有以下性质:交换率,分配律,结合率()()()()()()122nn x n h n u n u n u n u n ⎛⎫*=*+-* ⎪⎝⎭=()11112, 0212, 012n n n u n n ++⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪≥⎧⎝⎭ ⎪+⎨ ⎪<⎩- ⎪⎝⎭4. 试回答什么是线性时不变系统,判定系统()()21y t t x t =-是否为线性的,是否为时不变的;系统满足线性性,即()()12ay t by t +是()()12ax t bx t +的响应同时满足是不变性,即()x t 的输出为()y t 则()0x t t -的输出为()0y t t - 该系统是线性的,但不是时不变的四、计算题 8分/题,32分1. 连续时间LTI 系统的系统函数为()2KH s s =+,采用几何分析法画出其幅频相应图,说明该系统对应的滤波器是何种频率选择性滤波器;解:2)(+=s Ks H ,2->σ 当jwes =,即取纵坐标轴上的值,)()(ωj es e H s H jw==AK e H j =|)(|ω讨论A 随着Ω的变化而发生的变化:0=Ω,A=2, 2|)(|Ke H j =ω,2=Ω,A=22, 22|)(|K e H j =ω,∞→Ω,A ∞→, 0|)(|→ωj e H 则频率响应的模特性大概如图:2.利用傅立叶级数的解析公式计算连续时间周期信号基波频率为0ωπ=() 1.5,011.5,12t x t t ≤<⎧=⎨-≤<⎩的系数;该傅立叶级数系数为/20,03sin 2,0k jk k k a e k k πππ-=⎧⎪⎪⎛⎫=⎨⎪⎝⎭⎪≠⎪⎩3. 对于()2132X s s s =++求出当Re{s}<-2和-2<Re{s}<-1时对应的时域信号()x t ; 分别是()()[]2,Re 2t tx t e e u t s --⎡⎤=-+-<-⎣⎦和()()()2t t x t e u t e u t --=---,[]2Re 1s -<<4.求系统函数()12111148H z z z --=+-对应的时域中的差分方程系统,并画出其并联型系统方框图; 差分方程为()()()()111248y n y n y n x n +---=信号与系统期末考试试题3课程名称: 信号与系统一、选择题共10题,每题3分 ,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的1、 卷积f 1k+5f 2k-3 等于 ;Af 1kf 2k Bf 1kf 2k-8Cf 1kf 2k+8Df 1k+3f 2k-32、 积分dt t t ⎰∞∞--+)21()2(δ等于 ;ABC3D53、 序列fk=-u-k 的z 变换等于 ;A1-z z B-1-z zC 11-zD 11--z4、 若yt=ftht,则f2th2t 等于 ;A)2(41t y B )2(21t y C )4(41t y D )4(21t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应gt=2e -2tut+)(t δ,当输入ft=3e —tut 时,系统的零状态响应y f t 等于A-9e -t +12e -2t ut B3-9e -t +12e -2t utC )(t δ+-6e -t +8e -2t ut D3)(t δ +-9e -t +12e -2t ut6、 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x nyn7、 周期序列2)455.1(0+k COS π的 周期N 等于(A )1B2C3D4 8、序列和()∑∞-∞=-k k 1δ等于A1 B ∞ C ()1-k u D ()1-k ku9、单边拉普拉斯变换()se ss s F 2212-+=的愿函数等于 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D 10、信号()()23-=-t u tet f t的单边拉氏变换()s F 等于()A ()()()232372+++-s e s s ()()223+-s e B s ()()()2323++-s se C s ()()332++-s s e D s二、填空题共9小题,每空3分,共30分1、卷积和k+1uk+1)1(k -δ=________________________2、单边z 变换Fz=12-z z的原序列fk=______________________ 3、已知函数ft 的单边拉普拉斯变换Fs=1+s s,则函数yt=3e -2t ·f3t 的单边拉普拉斯变换Ys=_________________________4、频谱函数Fj ω=2u1-ω的傅里叶逆变换ft=__________________5、单边拉普拉斯变换ss s s s F +++=2213)(的原函数ft=__________________________ 6、已知某离散系统的差分方程为)1(2)()2()1()(2-+=----k f k f k y k y k y ,则系统的单位序列响应hk=_______________________7、已知信号ft 的单边拉氏变换是Fs,则信号⎰-=20)()(t dx x f t y 的单边拉氏变换Ys=______________________________8、描述某连续系统方程为()()()()()t f t f t y t y t y +=++''''52该系统的冲激响应ht=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 ()(),dt t df t s =求⎪⎭⎫⎝⎛2ωs 的傅里叶逆变换;四、10分如图所示信号()t f ,其傅里叶变换()()[]t f jw F F =,求1 ()0F 2()⎰∞∞-dw jw F五、12分别求出像函数()25232+-=z z zz F 在下列三种收敛域下所对应的序列12〉z 2 5.0〈z 325.0〈〈z六、10分某LTI 系统的系统函数()1222++=s s s s H ,已知初始状态()(),20,00=='=--y y 激励()(),t u t f =求该系统的完全响应;信号与系统期末考试参考答案一、选择题共10题,每题3分 ,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的1、D2、A3、C4、B5、D6、D7、D8、A9、B 10、A二、填空题共9小题,每空3分,共30分1、()()k u k5.0 2、)()5.0(1k u k + 3、52++s s 4、()tj e t jt πδ+5、)()()(t u e t u t t -++δ6、()[]()k u k 15.01+-+ 7、 ()s F s e s2-8、()()t u t e t 2cos - 9、s66, 22k/S k+1 三、8分解: 由于()()()()()ωωωF j dtt df t s F t f ↔=↔ 利用对称性得()()ωπ-↔S jt F jt 2 利用尺度变换a=-1得()()ωπS jt F jt 2↔-- 由()jt F 为偶函数得 ()()ωπS jt F jt↔-2 利用尺度变换a=2得 ()⎪⎭⎫⎝⎛↔-221222ωπS t j F t j()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>〈=↔⎪⎭⎫⎝⎛∴21,12,021,12,2222t t t t j tt j F j t S 即即ππω四、10分 解:12)()0()()(==∴=⎰⎰∞∞--∞∞-dt t f F dte tf F t j ωω2ωωπωd e F t f t j ⎰∞∞-=)(21)(ππωω4)0(2)(==∴⎰∞∞-f d F五、12分 解:()()21221223125232---=⎪⎭⎫ ⎝⎛--•=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=z zz z z z z z z z z F1) 右边 ()()()k u k u k f kk⎪⎭⎫⎝⎛-=2122) 左边 ()()1221--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=k u k f kk3) 双边 ()()()1221---⎪⎭⎫⎝⎛-=k u k u k f k k六、10分 解:由)(S H 得微分方程为)()()(2)(t f t y t y t y ''=+'+'')()()0(2)(2)0()0()(22S F S S Y y S SY y Sy S Y S =+-+'-----12)0()0()2()(12)(222++'+++++=∴--S S y y S S F S S S S Y将SS F y y 1)(),0(),0(='--代入上式得 222)1(1)1(1)1(2)(+-++++=S S S S S Y11)1(12+++=S S )()()(t u e t u te t y t t --+=∴。
信号与系统期末考试试题(有答案的)
信号与系统期末考试试题一、选择题(共10题,每题3分,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的)1、卷积f1(k+5)*f2(k—3) 等于。
(A)f1(k)*f2(k) (B)f1(k)*f2(k-8)(C)f1(k)*f2(k+8)(D)f1(k+3)*f2(k—3)2、积分等于。
(A)1。
25(B)2.5(C)3(D)53、序列f(k)=—u(-k)的z变换等于。
(A)(B)-(C)(D)4、若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于.(A)(B)(C)(D)5、已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e—2t u(t)+,当输入f(t)=3e—t u(t)时,系统的零状态响应y f(t)等于(A)(—9e—t+12e—2t)u(t) (B)(3-9e-t+12e-2t)u(t)(C)+(—6e—t+8e-2t)u(t) (D)3 +(—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的周期N等于(A)1(B)2(C)3(D)48、序列和等于(A)1 (B) ∞(C) (D)9、单边拉普拉斯变换的愿函数等于10、信号的单边拉氏变换等于二、填空题(共9小题,每空3分,共30分)1、卷积和[(0。
5)k+1u(k+1)]*=________________________2、单边z变换F(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)=,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)=2u(1-)的傅里叶逆变换f(t)=__________________5、单边拉普拉斯变换的原函数f(t)=__________________________6、已知某离散系统的差分方程为,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,三、(8分),求(1) (2)六、(10分)某LTI系统的系统函数,一、选择题(共10题,每题3分,共30分,1、D2、A3、C4、B5、D6、D7、D8、二、填空题(共9小题,每空3分,共30分)1、2、3、4、5、6、7、8、9、,22k!/S k+1四、(10分)解:1)2)六、(10分)解:由得微分方程为将代入上式得二、写出下列系统框图的系统方程,并求其冲激响应。
信号与系统期末考试1(含答案)
(2)输入信号实为截止频率为的采样信号自乘后经余弦信号调制,其频谱在 之间,而系统为余弦解调系统,所以输出信号为2’
3’
5.
4’
(1)对 进行拉氏逆变换,有
3’
(2)零点 ,极点 , 。3’
(3)频率响应特性应为带通形状,图略。3’
(4)
1’
1’
1’
6.
(1)对输入、输出信号进行拉氏变换,得
1’
2’
(2)根据系统函数可得原系统的零、极点分别为
零点
极点 2’
由于极点都在单位圆内,故系统稳定。2’
(3)对输入序列进行Z变换,有ห้องสมุดไป่ตู้
1’
从而有
2’
系统的响应为
2’
1’
由输入、输出信号的拉氏变换可得系统函数为
2’
从而得到系统的频率响应为
2’
(2)对系统函数进行部分分式展开,得
2’
进行拉氏逆变换,得
2’
(3)由系统函数可得描述该系统的微分方程为
2’
7.
5’
2’
8.
依题意,有
2’
从而有
4’
所以
2’
9.
(1)对原差分方程进行Z变换,得到系统函数
4’
对系统函数进行逆Z变换,得到单位抽样响应
3’
全响应为
2’
2.
后四步每步2’。
或用时域卷积定理及傅里叶变换的性质可得
每步2’。
3.
(1)原信号 关于 偶对称,从而 的谱为实函数。根据傅里叶变换的性质,有
4’
(2) 就是原函数与实轴间的面积,即
4’
(3)与(2)相似,有
4’
信号与系统期末试卷及答案
读书破万卷下笔如有神实验二利用DFT分析离散信号频谱一、实验目的应用离散傅里叶变换(DFT),分析离散信号的频谱。
深刻理解DFT分析离散信号频谱的原理,掌握改善分析过程中产生的误差的方法。
二、实验原理根据信号傅里叶变换建立的时域与频域之间的对应关系,可以得到有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)与四种确定信号傅里叶变换之间的关系(见教材),实现由DFT分析其频谱。
三、实验内容?3的频谱;1.利用FFT分析信号x(310),nn?,1,...,n)?cos(8(1)、确定DFT计算的参数;N=32;n=0:N-1;x=cos(3*pi/8*n);X=fft(x,N);subplot(2,1,1);stem(n,abs(fftshift(X)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency (rad)');title('朱艺星杨婕婕'); subplot(2,1,2);stem(n,angle(fftshift(X)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');读书破万卷下笔如有神进行理论值与计算值比较,讨论信号频谱分析过程中误差原因及改善2)(方法。
在频谱分析过程中由于取样频率过低或者由于信号的截取长度不当将会答:产生误差。
可以适当提高取样率,增加样点数,可能会产生混频现象,取样频率过低,来减少混叠对频谱分析所造成的误差。
对于连续周期信号,其时域取样必须kfo,即(其中K≥2*N+1N为最高谐波分量)其取样点数满足时域取样定理:2fm+fo。
≥≥2Nfo+fo;fs截取信号长度不当,会产生功率泄露,对周期序列进行频谱分析时,为避免泄露应做到:截取的长度应取一个基本周期或基本周期的整数倍,若待分析的周期信号事先不知道其确切的周期,则可截取较长时间长度的样点进行分析,以减少功率泄露误差。
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信号与系统期末考试试题一、选择题(共10题,每题3分 ,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的)1、 卷积f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于 。
(A )f 1(k)*f 2(k) (B )f 1(k)*f 2(k-8)(C )f 1(k)*f 2(k+8)(D )f 1(k+3)*f 2(k-3)2、 积分dt t t ⎰∞∞--+)21()2(δ等于 。
(A )1.25(B )2.5(C )3(D )5 3、 序列f(k)=-u(-k)的z 变换等于 。
(A )1-z z (B )-1-z z(C )11-z (D )11--z4、 若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于 。
(A ))2(41t y (B ))2(21t y (C ))4(41t y (D ))4(21t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e -2t u(t)+)(t δ,当输入f(t)=3e —t u(t)时,系统的零状态响应y f (t)等于(A )(-9e -t +12e -2t )u(t) (B )(3-9e -t +12e -2t )u(t)(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 )4 8、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 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D 10、信号()()23-=-t u tet f t的单边拉氏变换()s F 等于()A ()()()232372+++-s e s s ()()223+-s e B s()()()2323++-s se C s ()()332++-s s e D s二、填空题(共9小题,每空3分,共30分)1、卷积和[(0.5)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ss 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-+=----k f 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 dx x f t y 的单边拉氏变换Y(s)=______________________________8、描述某连续系统方程为()()()()()t f t f t y t y t y +=++''''52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)四、(10分)如图所示信号()t f ,其傅里叶变换()()[]t f jw F F =,求(1) ()0F (2)()⎰∞∞-dw jw F六、(10分)某LTI 系统的系统函数()1222++=s s s s H ,已知初始状态()(),20,00=='=--y y 激励()(),t u t f =求该系统的完全响应。
信号与系统期末考试参考答案一、选择题(共10题,每题3分 ,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的)1、D2、A3、C4、B5、D6、D7、D8、A9、B 10、A二、填空题(共9小题,每空3分,共30分)1、()()k u k5.0 2、)()5.0(1k u k + 3、52++s s 4、()tj e t jt πδ+5、)()()(t u e t u t t -++δ6、()[]()k u k 15.01+-+ 7、 ()s F s e s2-8、()()t u t e t 2cos - 9、s66, 22k!/S k+1四、(10分) 解:1)2)()0()()(==∴=⎰⎰∞∞--∞∞-dt t f F dte tf F t j ωω2)ωωπωd e F t f t j ⎰∞∞-=)(21)(ππωω4)0(2)(==∴⎰∞∞-f d F六、(10分) 解:由)(S H 得微分方程为)()()(2)(t f t y t y t y ''=+'+'')()()0(2)(2)0()0()(22S F S S Y y S SY y Sy S Y S =+-+'-----12)0()0()2()(12)(222++'+++++=∴--S S y y S S F S S S S Y 将SS F y y 1)(),0(),0(='--代入上式得 222)1(1)1(1)1(2)(+-++++=S S S S S Y 11)1(12+++=S S)()()(t u e t u te t y t t --+=∴二、写出下列系统框图的系统方程,并求其冲激响应。
( 15分)解:x ”(t) + 4x ’(t)+3x(t) = f(t) y(t) = 4x ’(t) + x(t)则:y ”(t) + 4y ’(t)+ 3y(t) = 4f ’(t) + f(t)根据h(t)的定义 有h ”(t) + 4h ’(t) + 3h(t) = δ(t) h’(0-) = h(0-) = 0 先求h’(0+)和h(0+)。
因方程右端有δ(t),故利用系数平衡法。
h ”(t)中含δ(t),h’(t)含ε(t),h’(0+)≠h’(0-),h(t)在t=0连续,即h(0+)=h(0-)。
积分得[h ’(0+) - h ’(0-)] + 4[h(0+) - h(0-)] +3 = 1 考虑h(0+)= h(0-),由上式可得 h(0+)=h(0-)=0h’(0+) =1 + h ’(0-) = 1对t>0时,有 h ”(t) + 4h ’(t) + 3h(t) = 0 故系统的冲激响应为一齐次解。
微分方程的特征根为-1,-3。
故系统的冲激响应为h(t)=(C1e -t + C2e -3t)ε(t)代入初始条件求得C1=0.5,C2=-0.5, 所以h(t)=(0.5 e-t– 0.5e-3t)ε(t)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。
齐次解为 y h(t) = C1e -2t + C2e -3t当f(t) = 2e– t时,其特解可设为y p(t) = Pe -t将其代入微分方程得Pe -t + 5(– Pe-t) + 6Pe-t = 2e-t解得 P=1于是特解为 y p(t) = e-t全解为: y(t) = y h(t) + y p(t) = C1e-2t + C2e-3t + e-t其中待定常数C1,C2由初始条件确定。
y(0) = C1+C2+ 1 = 2,y’(0) = –2C1–3C2–1= –1解得 C1 = 3 ,C2 = – 2最后得全解 y(t) = 3e– 2t – 2e – 3t + e – t , t≥0 (12分))ee1(e2sssss-----010(2)(5)100(1)(3)3s s s s s =++==++32597(),(1)(2)s s s F s s s +++=++已知求其逆变换11223(1)2(1)(2)311s ss k s s s s k s =-=-+=+⋅=+++==-+其中 )()e e 2()(2)(')(2t t t t f t t εδδ---++=∴六、有一幅度为1,脉冲宽度为2ms 的周期矩形脉冲,其周期为8ms ,如图所示,求频谱并画出频谱图频谱图。
(10分)解:付里叶变换为Fn 为实数,可直接画成一个频谱图。
周期信号 f (t ) =试求该周期信号的基波周期T ,基波角频率Ω,画出它的单边频谱图,并求f (t ) 的平均功率。
解 首先应用三角公式改写f (t )的表达式,即显然1是该信号的直流分量。
的周期T1 = 8 的周期T2 = 6所以f(t)的周期T = 24,基波角频率Ω=2π/T = π/12,根据帕斯瓦尔等式,其功率为ΩΩ=Ω-=-Ω-n n Tjn T tjn )2sin(2e 122τττF nω0τπ2τπ2-τπ441f(t)tT-T…12τ-2τ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--63sin 41324cos 211ππππt t ⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=263cos 41324cos 211)(ππππππt t t f ⎪⎭⎫ ⎝⎛+34cos 21ππt ⎪⎭⎫ ⎝⎛-323cos 41ππP=是f(t)的[π/4]/[π/12 ]=3次谐波分量;是f(t)的[π/3]/[π/12 ]=4次谐波分量;画出f (t )的单边振幅频谱图、相位频谱图如图二、计算题(共15分)已知信号)()(t t t f ε=1、分别画出01)(t t t f -=、)()()(02t t t t f ε-=、)()(03t t t t f -=ε和)()()(004t t t t t f --=ε的波形,其中 00>t 。