信号与系统习题3-1
[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案第一章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所示.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题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f(t),t[u(t),u(t,1)],u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案11,(t,2),t,1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t,2),,t,122,f(t),u(t),u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t,2),u(t,2)]32f(t),u(t,2),2u(t,1),3u(t,1),4u(t,2),2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1),u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所示.f(t),(t,1)[u(t,1),u(,t,1)],(t,1)u(t,1),(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所示.f(t),u(,t,2),u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所示.f(t),u(sin,t)4(4) 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。
,,2(1)f(t),2cos(2t,)(1)f(t),[sin(t,)]1246; ; (3) f(t),3cos2,tU(t)3。
信号与系统第1-3章习题
卷积 y(t) u (t 2) et u( t 1) 等于________________。 信号 x(n) cos(3 n / 5) 2sin(2 n / 3) 的基波周期为_______________。
sin 2t 2 ( t )dt _________。 t
(1) 确定该系统的单位冲激响应; (2) 画出系统方框图。 56、已知信号 f (t ) t[u(t) u(t 2)] ,试确定该信号的奇分量和偶分量。 57、已知系统的冲激响应 h(t ) u(t 1) u(t 2) ,激励 f(t ) u(t 1) u(t 2) ,求系统的零 状态响应 y(t)。 58、已知 f 1 2t 的波形如题图 58 所示,画出 f t 的波形,并写出 f t 的表达式。
d x1 (t ) 作 dt
6
54、什么叫稳定系统?一个因果稳定的离散时间 LTI 系统应满足什么条件? 55、考虑一因果的 LTI 系统,y(t)为系统输出,x(t)为系统输入,其微分方程为:
d 2 y (t ) dy (t ) 3dx(t ) 4 3 y (t) x(t ) 2 dt dt dt
j / 4
的直角坐标式为_____________________。
信号 x(t ) 2 cos(10t 1) sin( 4t 1) 的基波周期为_____________________。
4
25、 26、 27、
t
e ( )d _________。
(2t ) __________________。
B
1
-4 -3 -2 -1 0
t
信号与系统实验(MATLAB版) (1)
《信号与系统MATLAB实现》实验指导书电气信息工程学院2014年2月长期以来,《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式,同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容,虽然手工演算训练了计算能力和思维方法,但是由于本课程数学公式推导较多,概念抽象,常需画各种波形,作题时难免花费很多时间,现在,我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB,借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。
MATLAB的功能非常强大,我们此处仅用到它的一部分,在后续课程中我们还会用到它,在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它,所以有兴趣的同学,可以对MATLAB 再多了解一些。
MATLAB究竟有那些特点呢?1.高效的数值计算和符号计算功能,使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2.完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3.友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,易于学习和掌握;4.功能丰富的应用工具箱,为我们提供了大量方便实用的处理工具;MATLAB的这些特点,深受大家欢迎,由于个人电脑地普及,目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。
正是基于这些背景,我们编写了这本《信号与系统及MATLAB实现》指导书,内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。
通过这些练习,同学们在学习《信号与系统》的同时,掌握MATLAB的基本应用,学会应用MATLAB的数值计算和符号计算功能,摆脱烦琐的数学运算,从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考,将课程的重点、难点及部分习题用MATLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现,加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解,为学习后续课程打好基础。
另外同学们在进行实验时,最好事先预习一些MATLAB的有关知识,以便更好地完成实验,同时实验中也可利用MATLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。
信号与系统课后习题与解答第三章
3-1 求图3-1所示对称周期矩形信号的傅利叶级数(三角形式和指数形式)。
图3-1解 由图3-1可知,)(t f 为奇函数,因而00==a a n2112011201)cos(2)sin(242,)sin()(4T T T n t n T n Edt t n E T T dt t n t f T b ωωωπωω-====⎰⎰所以,三角形式的傅利叶级数(FS )为T t t t E t f πωωωωπ2,)5sin(51)3sin(31)sin(2)(1111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=指数形式的傅利叶级数(FS )的系数为⎪⎩⎪⎨⎧±±=-±±==-= ,3,1,0,,4,2,0,021n n jE n jb F n n π所以,指数形式的傅利叶级数为T e jE e jE e jE e jE t f t j t j t j t j πωππππωωωω2,33)(11111=++-+-=--3-2 周期矩形信号如图3-2所示。
若:图3-22τT-2τ-重复频率kHz f 5= 脉宽 s μτ20=幅度 V E 10=求直流分量大小以及基波、二次和三次谐波的有效值。
解 对于图3-2所示的周期矩形信号,其指数形式的傅利叶级数(FS )的系数⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛====⎰⎰--22sin 12,)(1112212211τωττωππωττωωn Sa T E n n E dt Ee T T dt e t f T F tjn TT t jn n则的指数形式的傅利叶级数(FS )为∑∑∞-∞=∞-∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛==n tjn n tjn n e n Sa TE eF t f 112)(1ωωτωτ其直流分量为TE n Sa T EF n ττωτ=⎪⎭⎫ ⎝⎛=→2lim100 基波分量的幅度为⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=+-2sin 2111τωπEF F 二次谐波分量的幅度为⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=+-22sin 122τωπEF F 三次谐波分量的幅度为⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=+-23sin 32133τωπE F F 由所给参数kHz f 5=可得s T s rad 441102,/10-⨯==πω将各参数的值代入,可得直流分量大小为V 110210201046=⨯⨯⨯--基波的有效值为())(39.118sin 210101010sin 210264V ≈=⨯⨯⨯- πππ二次谐波分量的有效值为())(32.136sin 251010102sin 21064V ≈=⨯⨯⨯- πππ三次谐波分量的有效值为())(21.1524sin 32101010103sin 2310264V ≈=⨯⨯⨯⨯- πππ3-3 若周期矩形信号)(1t f 和)(2t f 的波形如图3-2所示,)(1t f 的参数为s μτ5.0=,s T μ1= ,V E 1=; )(2t f 的参数为s μτ5.1=,s T μ3= ,V E 3=,分别求:(1))(1t f 的谱线间隔和带宽(第一零点位置),频率单位以kHz 表示; (2))(2t f 的谱线间隔和带宽; (3))(1t f 与)(2t f 的基波幅度之比; (4))(1t f 基波与)(2t f 三次谐波幅度之比。
信号与系统陈后金版答案
第二步:求差分方程的齐次 解: 2 求差分方程的齐次 第二步 h [ 0 ] = C 1 + C 2 r −5r /6 +1/ 6 = 0 1 k1 1 k 1 特征方程为: [ ( + 特征方程为=hCk1 ] = )[3 (C 2) ( −) 2 ( 求 ] u [ C ] = 3, C 2 = − 2 h [1] ⇒ ) 出 k1 ∴r =1/ 2, r2 =1/3 2 3 3 1 2
(3) 计算固有响应与强迫响应 计算固有响应与强迫响应:
1 7 1 k 4 1 k y[k ] = [ − ( ) + ( ) ]u[k ] 完全响应: 完全响应 2 2 2 3 3 7 1 k 4 1 k 固有响应: yh [k ] = [− ( ) + ( ) ]u[ k ] 固有响应 2 2 3 3 1 强迫响应: 强迫响应 y p [k ] = u[k ] 2 (4) 计算瞬态响应与稳态响应 计算瞬态响应与稳态响应:
特征根为 s1 = -2, s2 = -5, 又因为 n > m , 所以: 则 h ( t ) = K 1e − 2 t u ( t ) + K 2 e − 5 t u ( t )
h '(t ) = − 2 K 1e −2 t u (t ) + K 1δ (t ) − 5 K 2 e −5 t u (t ) + K 2δ (t ) = − 2 K 1e −2 t u (t ) − 5 K 2 e −5 t u (t ) + ( K 1 + K 2 )δ (t ) h ''(t ) = 4 K 1e −2 t u (t ) − 2 K 1δ (t ) + 25 K 2 e −5 t u (t ) − 5 K 2δ (t ) + ( K 1 + K 2 )δ '(t ) 代入方程有: = K 1 + K 2 = '( t ) = 2 K 2δ ( t ) + 5 K∴K2 + (7/3; K1 )δ −1/3; 2δ '( t ) + 3δ ( t ) 1δ ( t )
陈后金《信号与系统》(第2版)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】(上册)
图2-2
3.有一离散时间信号
(1)画出
(2)求序列 学]
使之满足
解:(1)
又 比较上述两式可得: 故如图2-3所示。
[电子科技大
图2-3
4.已知 如图2-4(a),画出
和
的波形。[北
京理工大学]
解:将 反转得 如图2-4(b)所示,将它们相加、减得 ,波形如图2-4(c)、(d)所示。
图2-4 5.已知f(t)的波形如图2-5所示,令r(t)=tu(t)。
大学]
图1-2 解:因为:
故:
y2(t)的波形如图1-3所示。
图1-3 3.将如图1-4(a)、(b)所示的连续信号展成如下形式:
给出信号
最简单的解析表达形式。[北京航空航天大学]
图1-4
解:(a)该信号可分为两段:
和
可化简为
故
,即:
(b)该信号可分为三段: 可化简为 故
,即
4.求
的值。[北京航空航天大学2006研]
,应该与齐次解有关,即系统的特征根为-1和-3,故特征方程应为 ,即a0=4,a1=3。
(2)设系统对激励 rzs(t),则
的零输入响应和零状态响应分别为rzi(t)和
由于
,则由线性时不变系统的微分特性可知
同时,设系统的单位冲激响应为h(t),则由线性时不变系统的叠加性 可知
由式(1)、式(2),并设
陈后金《信号与系统》(第2版)配 套模拟试题及详解
第一部分 名校考研真题 第1章 信号与系统分析导论 一、选择题
1.方程 天大学2007研] A.线性时不变 B.非线性时不变 C.线性时变 D.非线性时变 E.都不对 【答案】B
描述的系统是( )。[北京航空航
信号与系统复习题含答案完整版
信号与系统复习题含答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】(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 ) 48、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10、信号()()23-=-t u te t f t的单边拉氏变换()s F 等于二、填空题(共9小题,每空3分,共30分) 1、 卷积和[()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s s 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-+=----kf 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 dxx f t y 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()=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()(),dtt df t s =求⎪⎭⎫ ⎝⎛2ωs 的傅里叶逆变换。
信号与系统课后习题答案
《低频电子线路》一、单选题(每题2分,共28分:双号做双号题,单号做单号题)1.若给PN结两端加正向电压时,空间电荷区将()A变窄B基本不变C变宽D无法确定2.设二极管的端电压为 U,则二极管的电流与电压之间是()A正比例关系B对数关系C指数关系D无关系3.稳压管的稳压区是其工作()A正向导通B反向截止C反向击穿D反向导通4.当晶体管工作在饱和区时,发射结电压和集电结电压应为 ( ) A前者反偏,后者也反偏B前者反偏,后者正偏C前者正偏,后者反偏D前者正偏,后者也正偏5.在本征半导体中加入何种元素可形成N型半导体。
()A五价B四价C三价D六价6.加入何种元素可形成P 型半导体。
()A五价B四价C三价D六价7.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将()。
A 增大B 不变C 减小D 不受温度影响8. 稳压二极管两端的电压必须( )它的稳压值Uz 才有导通电流,否则处于截止状态。
A 等于B 大于C 小于D 与Uz 无关9. 用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V 、6V 、2.7V ,则三个电极分别是() A (B 、C 、E )B (C 、B 、E )C (E 、C 、B )D (B 、C 、E )10. 三极管的反向电流I CBO 是由( )形成的。
A 多数载流子的扩散运动B 少数载流子的漂移运动C 多数载流子的漂移运动D 少数载流子的扩散运动11. 晶体三极管工作在饱和状态时,集电极电流C i 将( )。
A 随B i 增加而增加B 随B i 增加而减少C 与B i 无关,只决定于e R 和CE uD 不变12. 理想二极管的正向电阻为( )A A.零 B.无穷大 C.约几千欧 D.约几十欧13. 放大器的输入电阻高,表明其放大微弱信号能力( )。
A 强B 弱C 一般D 不一定14. 某两级放大电路,第一级电压放大倍数为5,第二级电压放大倍数为20,该放大电路的放大倍数为( )。
A 100B25C 5D2015.如题47图所示电路中,静态时, T1、T2 晶体管发射极电位UEQ为( ) 。
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 =。
信号与系统练习题——第1-3章
信号与系统练习题(第1-3章)一、选择题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 、连续信号和离散信号 2、下列离散序列中,哪个不是周期序列? (D ) A 、165()3cos()512f k k ππ=+ B 、2211()5cos()712f k k ππ=+C 、33()9sin()5f k k π= D 、433()7sin()45f k k π=+ 3、下列哪一个信号是周期性的?(C )。
A 、()3cos 2sin f t t t π=+;B 、()cos()()f t t t πε=;C 、()sin()76f k k ππ=+; D 、1()cos()53f k k π=+。
4、周期信号()sin6cos9f t t t =+的周期为(D )A 、πB 、2πC 、12π D 、23π 5、周期信号()sin3cos f t t t π=+的周期为(C )。
A 、πB 、2πC 、无周期D 、13π 6、以下序列中,周期为5的是(D )A. 3()cos()58f k k π=+ B. 3()sin()58f k k π=+ C.2()58()j k f k eπ+= D. 2()58()j k f k eππ+=7、下列说法正确的是(D )A 、两个周期信号()x t ,()y t 的和信号()()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()()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,则信号()()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,则信号()()x t y t +是周期信号 8、下列说法不正确的是(A )A 、两个连续周期信号的和一定是连续周期信号B 、两个离散周期信号的和一定是离散周期信号C 、连续信号()sin(),(,)f t t t ω=∈-∞+∞一定是周期信号D 、两个连续周期信号()x t ,()y t 的周期分别为2和3,则信号()()x t y t +是周期信号 9、(52)f t -是如下运算的结果(C )A 、(2)f t -右移5B 、(2)f t -左移5C 、(2)f t -右移25 D 、(2)f t -左移2510、将信号()f t 变换为(A )称为对信号()f t 的平移。
通信原理第三章课后习题答案
习题解答3-1.填空题(1) 在模拟通信系统中,有效性与已调信号带宽的定性关系是( 已调信号带宽越小,有效性越好),可靠性与解调器输出信噪比的定性关系是(解调器输出信噪比越大,可靠性越好)。
(2) 鉴频器输出噪声的功率谱密度与频率的定性关系是(功率谱密度与频率的平方成正比),采用预加重和去加重技术的目的是(提高解调器输出信噪比)。
(3) 在AM 、DSB 、SSB 、FM 等4个通信系统中,可靠性最好的是(FM ),有效性最好的是(SSB ),有效性相同的是(AM 和DSB ),可靠性相同的是(DSB 、SSB )。
(4) 在VSB 系统中,无失真传输信息的两个条件是:(相干解调)、(系统的频率特性在载频两边互补对称)。
(5) 某调频信号的时域表达式为6310cos(2105sin10)t t ,此信号的载频是(106)Hz ,最大频偏是(2500)Hz ,信号带宽是(6000)Hz ,当调频灵敏度为5kHz/V 时,基带信号的时域表达式为(30.5cos10t )。
3-2.根据题3-2图(a )所示的调制信号波形,试画出DSB 及AM 信号的波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
解:设载波()sin c s t t ,(1)DSB 信号()()()DSB s t m t s t 的波形如题3-2图(b ),通过包络后的输出波形为题3-2图(c)。
(2)AM 信号0()[()]sin AM c s t m m t t ,设0max ()m m t ,波形如题3-2图(d ),通过包络后的输出波形为题3-2图(e)。
结论:DSB 解调信号已严重失真,故对DSB 信号不能采用包络检波法;而AM 可采用此法恢复。
3-3.已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ,载波为4cos10t ,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表示式,并画出频谱图。
解法一:若要确定单边带信号,需先求得()m t 的希尔波特变换题3-2图(a )题3-2图(b)、(c)、(d)和(e)ˆ()cos(2000)cos(4000)22sin(2000)sin(4000)mt t t t t故上边带信号11ˆ()()cos ()sin 2211cos(12000)cos(14000)22USB c c s t m t t mt t t t下边带信号为11ˆ()()cos ()sin 2211cos(8000)cos(6000)22LSB c c s t m t t mt t t t其频谱图如题2-3图所示。
北邮信号与系统课后答案第3章部分1
为功率信号
(d) P lim 1 T0 u t 2 dt lim 1 T0 1dt 1
T0
2T0 T0
T0 2T0 0
2
为功率信号。
【知识点】能量信号、功率信号 3-3 对信号 f (t) 在数值和时间两方面进行运算变成 af (bt)
(1)如果在全部时间
t
内, f (t) 是具有能量为 W 的能量信号,
f1 t 1
f2 t 1
0
1
2
3t
0
1
2
3t
锯齿形脉冲
正弦脉冲
题 3-6 图
解:
3
0 f1 t f2 t d t
31 t sin
tdt
- t cos
t - 3 sin
3
t
03 3
3
2 30
3
3
sin
2
tdt
31 1 - cos 2 t d t 3
03
02
3
2
C12 2
t2
fe t
- sin t
3
3
3 t - 2 sin t sin tdt
sin 2
1t
4
3 cos 2 1 t 4
15 cos 4 1 t 4
...
2
A 1 T A
sin 2
1t
2
2A 3 cos 2 1t
2A 15 cos 4 1t 2 ...
AA
2A
2A
cos 2
1t
3 cos 2 1t
15 cos 4 1t
...
9
随着T , C12 ,当T
时使得 C12 0 。
信号系统习题解答3版3
图 题 3-1
解:
f
= 5kHz ,τ
= 20μs, E = 10V ,T1
=
1 f
= 200µs , Ω1
=
2π
f
= 104 π
频谱图为
2 cn
1
5 20
50
80 100
150 f (kHz)
从频谱图看出,可选出 5、20、80kHz 的频率分量。
3-3 求图题 3-3 所示周期锯齿信号指数形式的傅里叶级数,并大致画出频谱图。
图 题 3-8
解法一:按定义求
∫ ∫ F( jΩ) =
∞ f (t )e− jΩtdt =
−∞
τ
2 τ − 2
E
cos
π τ
t
⋅ e−
jΩ tdt
由于 f (t)是偶函数,所以
∫ ∫ F( jΩ) =
τ
2 τ − 2
E
cos
π τ
t
cos Ωtdt
=
2
τ 2
E
cos
π
t
cos
Ωtdt
0
τ
∫=
τ 2 0
(6)
t −
ea
f
t () a
e−3t − e−5t (8) t
解:(1)
(1 +
2t )e −t
↔
1 +
s +1
2 (s + 1)
2
=
s+3 (s + 1) 2
(∵ t ↔
1 s2)
(4) e −(t+a) cos Ω 0t = e −a e −t cosΩ 0t
↔
[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案第一章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所示.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题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f(t),t[u(t),u(t,1)],u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案11,(t,2),t,1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t,2),,t,122,f(t),u(t),u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t,2),u(t,2)]32f(t),u(t,2),2u(t,1),3u(t,1),4u(t,2),2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1),u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所示.f(t),(t,1)[u(t,1),u(,t,1)],(t,1)u(t,1),(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所示.f(t),u(,t,2),u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所示.f(t),u(sin,t)4(4) 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。
,,2(1)f(t),2cos(2t,)(1)f(t),[sin(t,)]1246; ; (3) f(t),3cos2,tU(t)3。
信号系统习题解答3版
第3章习题答案3-1 已知周期矩形脉冲信号的重复频率 5 kHzf=,脉宽20 sτ=μ,幅度10VE=,如图题3-1所示。
用可变中心频率的选频回路能否从该周期矩形脉冲信号中选取出5,12,20,50,80及100 kHz频率分量来?要求画出图题3-1所示信号的频谱图。
图题3-1解:5kHzf=,20μsτ=,10VE=,11200T sfμ==,41210fππΩ==频谱图为从频谱图看出,可选出5、20、80kHz的频率分量。
3-3 求图题3-3 所示周期锯齿信号指数形式的傅里叶级数,并大致画出频谱图。
图题3-3解:()f t在一个周期(0,T1)内的表达式为:11()()Ef t t TT=--111110011111()()(1,2,3)2T Tjn t jn tnE jEF f t e dt t T e dt nT T T nπ-Ω-Ω==--=-=±±±⎰⎰L11010011111()()2T T E EF f t dt t T dtT T T==--=⎰⎰傅氏级数为:111122()22244j t j t j t j tE jE jE jE jEf t e e e eππππΩ-ΩΩ-Ω=-+-+-Lnc12(kHz)f5205010015080(1,2,3)2nEF nnπ==±±±L(0)2(0)2nnnπϕπ⎧->⎪⎪=⎨⎪<⎪⎩频谱图为:3-4 求图题3-4 所示半波余弦信号的傅里叶级数,若10 VE=, 10 kHzf=,大致画出幅度谱。
图题3-4解:由于()f t是偶函数,所以展开式中只有余弦分量,故傅氏级数中0nb=,另由图可知()f t有直流分量,()f t在一个周期(2T-,2T)内的表达式为:111cos4()4TE t tf tTt⎧Ω<⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩其中:112TπΩ=11112401112411()cosT TT TEa f t dt E tdtT Tπ--==Ω=⎰⎰111111241112422()cosT Tjn t jn tT Tn na c f t e dt E t e dtT T-Ω-Ω--===Ω⋅⎰⎰nF2Eπ6Eπ10Eπ1Ω13Ω15Ω1-Ω13-Ω15-ΩLL4Eπ12Ω14Ω8Eπ2E12-Ω14-Ω2π-2πnϕ15-Ω13-Ω1-Ω1Ω13Ω15ΩLL12Ω12-Ω14-Ω14Ω211sin sin 2122cos 3,5,71112n n E E n n n n n πππππ+-⎡⎤⎢⎥=+=-=⎢⎥+--⎢⎥⎣⎦L111211122()2Tj t T E a c f t e dt T -Ω-===⎰所以,()f t 的三角形式的傅里叶级数为:11122()cos cos 2cos 42315EE E E f t t t t πππ=+Ω+Ω-Ω+L3-6 利用信号()f t %的对称性,定性判断图题3-6中各周期信号的傅里叶级数中所含有的频率分量。
通信原理第三章习题及其答案
第三章(模拟调制原理)习题及其答案【题3-1】已知线性调制信号表示式如下:(1)cos cos c t w t Ω (2)(10.5sin )cos c t w t +Ω 式中,6c w =Ω。
试分别画出它们的波形图和频谱图。
【答案3-1】(1)如图所示,分别是cos cos c t w t Ω的波形图和频谱图设()M S w 是cos cos c t w t Ω的傅立叶变换,有()[()()2()()] [(7)(5)(5)(7)]2M c c c c S w w w w w w w w w w w w w πδδδδπδδδδ=+Ω+++Ω-+-Ω++-Ω-=+Ω+-Ω++Ω+-Ω(2)如图所示分别是(10.5sin )cos c t w t +Ω的波形图和频谱图:设()M S w 是(10.5sin )cos c t w t +Ω的傅立叶变换,有()[()()][()()2()()] [(6)(6)][(7)(5)2(7)(5)]M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδπδδδδπδδπδδδδ=++-++Ω+++Ω---Ω+--Ω-=+Ω+-Ω++Ω+-Ω--Ω-+Ω【题3-2】根据下图所示的调制信号波形,试画出DSB 及AM 信号的波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
【答案3-2】AM波形如下:通过低通滤波器后,AM解调波形如下:DSB波形如下:通过低通滤波器后,DSB解调波形如下:由图形可知,DSB 采用包络检波法时产生了失真。
【题3-3】已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ππ=+载波为4cos10t π,进行单边带调制,试确定单边带信号的表达式,并画出频谱图。
【答案3-3】可写出上边带的时域表示式4411ˆ()()cos ()sin 221[cos(2000)cos(4000)]cos1021[sin(2000)sin(4000)]sin1021[cos12000cos8000cos14000cos 6000]41[cos8000co 4m c c s t m t w t mt w t t t tt t tt t t t t πππππππππππ=-=+-+=+++--s12000cos 6000cos14000]11cos12000cos1400022t t t t tπππππ+-=+ 其傅立叶变换对()[(14000)(12000)2+(14000)(12000)]M S w w w w w πδπδπδπδπ=+++-+-可写出下边带的时域表示式'4411ˆ()()cos ()cos 221[cos(2000)cos(4000)]cos1021[sin(2000)sin(4000)]sin1021[cos12000cos8000cos14000cos 6000]41+[cos8000c 4m c c s t m t w t mt w t t t tt t tt t t t t πππππππππππ=+=+++=+++-os12000cos 6000cos14000]11cos8000cos1600022t t t t tπππππ+-=+其傅立叶变换对'()[(8000)(6000)2(8000)(6000)]M S w w w w w πδπδπδπδπ=++++-+-两种单边带信号的频谱图分别如下图。
信号与系统第1至8章习题参考解答
《信号与系统》第1~8章习题参考解答第一章 (2)第二章 (13)第三章 (22)第四章 (35)第五章 (48)第六章(无) (56)第七章 (57)第八章 (65)第一章1-4 对于例1-1所示信号,由f (t )求f (−3t − 2),但改变运算顺序,先求f (3t )或先求f (−t ),讨论所得结果是否与原例之结果一致。
解:(1). 例1-1的方法: f (t )→ f (t − 2)→ f (3t − 2)→ f (−3t − 2) (2). 方法二:f (t )→ f (3t )→ 2[3()]3f t − →f (−3t − 2) (3). 方法三:f (t )→f (−t ) →[(2)]f t −+ →f (−3t − 2)方法三:1-5 已知()f t ,为求0()f t at −应按下列哪种运算求得正确结果(式中0t ,a 都为正值)?(1)()f at −左移0t (2)()f at 右移0t (3)()f at 左移0t a (4)()f at −右移0ta解:(4)()f at −右移t a:故(4)运算可以得到正确结果。
注:1-4、1-5 题考察信号时域运算:1-4 题说明采用不同的运算次序可以得到一致的结果; 1-5 题提醒所有的运算是针对自变量t 进行的。
如果先进行尺度变换或者反转变换,再进行移位变换,一定要注意移位量和移位的方向。
1-9 粗略绘出下列各函数式的波形图: (1)()(2)()t f t e u t −=− (2)2()(36)()t t f t e e u t −−=+ (3)3()(55)()t t f t e e u t −−=−(4)()cos(10)[(1)(2)]t f t e t u t u t π−=−−− 解:(1)()(2)()tf t e u t −=−(2)2()(36)()ttf t e eu t −−=+(3)3()(55)()ttf t e eu t −−=−(4)()cos(10)[(1)(2)]tf t e t u t u t π−=−−−1-12 绘出下列各时间函数的波形图,注意它们的区别:(1)[()(1)]−−;t u t u t(2)(1)�;t u t−(3)[()(1)](1)−−+−;t u t u t u t(4)(1)(1)−−;t u t(5)(1)[()(1)]−−−−;t u t u t(6)[(2)(3)]−−−;t u t u t(7)(2)[(2)(3)]t u t u t−−−−。
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第三章 拉普拉斯变换
一、公式及要点
1.基本概念
双边拉普拉斯变换()()st F s f t e dt ∞
--∞=⎰
(3-1) 单边拉普拉斯变换0
()()st F s f t e dt ∞
-=⎰
(3-2)
拉普拉斯反变换1
()()2j st j f t F s e ds j σσπ+∞
-∞
=
⎰ (3-3)
式中 s----复变量,亦称“复频率”, s j σω=+ ;()F s ----()f t 的像函数。
在S 平面上,使积分(3-1)使绝对收敛,即
()st f t e dt ∞
--∞
<∞⎰
(3-4)
的σ值的范围陈为收敛域。
3.拉普拉斯反变换 ⑴部分分式展开法
首先将()F s 展成部分分式,然后将各部分分式逐项进行反拉斯变换,最后叠加起来即为原函数()f t 。
1110
12()()()()
m m m m n n b s b s b s b F s a s p s p s p --+++=
--- 12
12()()()
n n k k k s p s p s p =+++
--- ()()|i i i s p k s p F s ==- (1,2
,)i n = 若()F s 的极点1p 为K 阶极点,则 1()()
()()()()
K
N s N s F s D s s p B s =
=- 111121111()
()()()()
k K K k k k A s s p s p s p B s -=++++
---
11
111()|(1)!i i s p i d k F s i ds
-=-=⋅- (1,2
,)i K = ⑵留数法
留数法是将拉普拉斯反变换的积分运算转换为求被积函数 各极点上留数的运算,即
1
()()2j st
j f t F s e ds j σσ
π+∞-∞
=
⎰1
Re n
i i sp ==∑
其中 Re [()()]i
st i i s p sp s p F s e ==- (i p 为一阶极点)
或1
11Re [()()](1)!i r p st i i s p r d sp s p F s e r ds
-=-=-- (i p 为γ阶极点)
2
二 3-1 求下列函数的拉氏变换
⑴31
()(1)()at
f t e u t t
=- ⑵4()sin ()t f t te tu t -= 解:⑴31()[(1)]at
F s e
t
-=℘-
对1t
与()f t 函数之积求拉斯变换,一般要用复频域积分性质111[()]()s
f t F s ds t
∞
℘=
⎰
31111
()[
]s
F s s s a ∞
=--⎰1ds 11ln |s
s s a
∞=+=a s s +ln
⑵4()[sin ()]t
F t te tu t -=℘
利用复频域微分性质()[()]dF s tf t ds
℘
=-得 421()[](1)1d F s ds s =-++22(1)
[(1)1]
s s +=++
3-2 用拉普拉斯变换性质,求下列像函数的原函数
⑴1()ln()s F s s += ⑵221
()(1)(2)
s s e e F s s s --++=++ 解:(1) S 域微分性质 ()
dF s ds
[]()tf t =-
因为 ()ln(1)ln F s s s =+- 对方程两边同时求导
()11
1dF s ds s s
=-+ 1()[](1)()t dF s e u t ds
--℘=-
所以1()(1)()t
f t e u t t
-=-
⑵因为1111
()(1)(2)12
F s s s s s ==-
++++ 所以21()[]()t t f t e e u t --=- 根据时间平移特性
2()f t =111()(1)(2)
f t f t f t +-+-(1)2(1)(2)2(2)2[](1)[](2)[]()t t t t t t e e u t e e u t e e u t ----------=--+--+-
3-3 用部分分式展开法,求下列像函数的原函数
⑴142
()(7)(4)(2)
F s s s s =
+++
解:⑴142()(7)(4)(2)F s s s s =+++14721
5(7)45(2)
s s s =-++++
故 111()[()]f t F s -=℘
7421421
(7)()55
t t t e e e u t ---=-+
3-4已知像函数31()1s
s
e F s e --+=-,试求其原函数()
f t
解:像函数()F s 中s
e -表示原函数中的时间延迟,而其分母中31s e --则表示时间函数以3为周期的重复函数 1→ 原函数 ()t δ
像函数 1s
e -+→原函数 ()(1)
t t δδ+- 所以
31()1s
s
e F s e --+=-→()()(1)(3)(4)(6)(7)
f t t t t t t t δδδδδδ=+-+-+-+-+-+
或直接将()F s 展开
31()1s s
e F s e --+=-369(1)(1)s s s s
e e e e ----=+-+++ 34671s
s s s s e e e e e -----=++++++
所以()()(1)(3)(4)(6)(7)f t t t t t t t δδδδδδ=+-+-+-+-+-+。