信号与系统自测题(第4章 连续时间信号与系统的复频域分析)含答案
南邮信号与系统B习题答案04
(3)
解:
s
s
2
a
2 2
a shatu (t ) 2 2 s a
由频域微分性:
d a 2as 2 tshatu(t ) 2 2 2 2 ds s a (s a )
s t shatu(t ) 由线性: 2 2 2 (s a ) 2a
4-7 用部分分式展开法求下 列函数的拉氏反变换。
1 2 3 原式 e t 2e 2t 3e 3t u t s 1 s 2 s 3
2s 4 (4) s s2 4
A Bs C 解:原式是真分式,可表示 为:原式 2 s s 4 2s 4 用遮挡法得: A 2 1 s 4 s 0
s 2 8s 10 (1) 2 s 5s 4
解:原式不是真分式,用长 除法将其分解为:
3s 6 原式 1 2 s 5s 4 3s 6 则f 0 lim s 2 3 t s 5s 4
平面,故f 存在:
由于原式的极点为 1、 4,均位于s平面的左半
s 1 1 2s 1 4 2 2s 5 Y s 2 2 s 4s 4 s 1 s 4s 4 s 22
设Y s
s 2
2
2s 5
2
s 22
A
B s 2
用遮挡法求系数 A: A s 2 Y s s 2 2s 5 s 2 6
4-3 已知f t F s ,求下列信号的拉氏变 换。
(2) e
解:
at
t f a
t f aF as a
信号与系统 第4章 信号的复频域分析
由此可以得到傅氏变换与拉氏变换的关系
当σ 0 0 时, 收敛边界落于 s 右半平面
当σ 0 0时, 收敛边界落于 s左半平面
当σ 0 0时, 收敛边界位于虚轴
at f ( t ) e u( t )(a 0)的LT 例2:求
1 F ( s) ( a ) s a
4 信号的复频域分析 举例说明收敛域的概念: 例3:求 at e u (t )(a 0) f (t ) t a 的LT e u ( t )( 0)
f ( t )e s t dt F ( s ), R
是振幅密度
4 信号的复频域分析
4.1.1 拉普拉斯变换
2.拉普拉斯正变换
信号在复S域中展开式中,有:
F( s )
f ( t )e st dt Re[ s ] R
s j 具有频率的量纲,称为复频率。
4.1.1 拉普拉斯变换
3.拉氏反变换
信号在复S域中展开式中,有: 1 + s t st f (t ) [ f ( t ) e dt ] ds e Re[ s ] R 2 j -j 清楚表明了信号的组成成份和组成方式,称此式为
Inverse Laplace
4.1.1 拉普拉斯变换
4. 收敛域
使
f ( t )e s t dt F ( s ) f ( t )e
t
0r
dt
成立的 Re[ s]取值区域(范围)称为收敛域。 记为:ROC(region of convergence) jω 实际上就是拉氏变换存在的条件;
精品文档-信号与系统分析(徐亚宁)-第4章
F2= s/(s^2+w0^2)
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
【例4-10】用MATLAB求解【例4-3】, 设τ=1 解 求解的代码如下: %program ch4-10 R=0.02; t=-2:R:2; f=stepfun(t, 0)-stepfun(t, 1); S1=2*pi*5; N=500; k=0:N; S=k*S1/N; L=f*exp(t′*s)*R; L=real(L);
本例中
和
的ROC均为
Re[s]>0,
极点均在s=0处。但
有一个s=0的零点,
抵消了该处的极点,相应地ROC扩大为整个s平面。
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 4.2.3 复频移(s域平移)特性
【例4-4】
, s0为任意常数 (4-12)
求e-atcosω0tU(t)及e-atsinω0tU(t)的象函数。
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
1. s 借助复平面(又称为s平面)可以方便地从图形上表示 复频率s。如图4-1所示,水平轴代表s Re[s]或σ, 垂直轴代表s的虚部,记为Im[s]或jω, 水平 轴与垂直轴通常分别称为σ轴与jω轴。如果信号f(t)绝 对可积,则可从拉氏变换中得到傅里叶变换:
f= exp(-t)+2*t*exp(-2*t)-exp(-2*t)
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
【例4-9】 用MATLAB求解【例4-2】 解 求解的代码如下:
%program ch4-9 syms w0t; F1=laplace(sin(w0*t)) F2=laplace(cos(w0*t))
(4-2)
(仅供参考)信号与系统第四章习题答案
e −sT
=
−sT
2 − 4e 2
+ 2e −sT
Ts 2
(f) x(t) = sin πt[ε (t)− ε (t − π )]
sin π tε (t ) ↔
π s2 + π 2
L[sin
πtε (t
−π
)]
=
L e jπt
− 2
e− jπt j
ε (t
−π
)
∫ ∫ =
1 2j
∞ π
e
jπt e−st dt
4.3 图 4.2 所示的每一个零极点图,确定满足下述情况的收敛域。
(1) f (t) 的傅里叶变换存在
(2) f (t )e 2t 的傅里叶变换存在
(3) f (t) = 0, t > 0
(4) f (t) = 0, t < 5
【知识点窍】主要考察拉普拉斯变换的零极点分布特性。 【逻辑推理】首先由零极点写出拉普拉斯变换式,再利用反变换求取其原信号,即可求取其收
= cosϕ eω0tj + e−ω0tj − sin ϕ eω0tj − e−ω0tj
2
2j
=
cos 2
ϕ
−
sin 2
ϕ j
e
ω0 t j
+
cosϕ 2
+
sin ϕ 2j
e −ω 0tj
F(s) =
L
cosϕ 2
−
sin ϕ 2j
eω0tj
+
cos 2
ϕ
+
sin ϕ 2j
e
−ω0
t
j
ε
(t
)
∫ ∫ =
信号与系统第四章习题解答
得E(s) =
L
⎡⎣e(t )⎤⎦
=
1 s +1
rzs
(t)
=
r
(t)
=
1 2
e−t
−
e−2t
+
2e−3t
Rzs ( s) =
L
⎡⎣rzs
(t
)⎤⎦
=
1
2(s +1)
−
s
1 +
2
+
s
2 −
3
故
H
(s)
=
Rzs ( s) E(s)
=
⎡ ⎢ ⎣
2
(
1
s +1)
−
s
1 +
2
+
s
2 −
3
⎤ ⎥ ⎦
⋅
(
s
+
1)
= 1 − s +1 + 2(s +1)
2 s+2 s−3
=3+ 1 − 8 2 s+2 s−3
( ) 所以
h(s) =
L
−1
⎡⎣ H
(
s )⎤⎦
=
3 2
δ
(t
)
+
e−2t + 8e3t
u (t )
4-35 解题过程:
k
∏(s − zi )
( ) H (s) = K
i =1 l
∏ s− pj
j =1
− 3e−2t
(7)
L
−1
⎡ ⎢⎣
s
1 2+
1
+
1⎤⎥⎦
= sin t + δ (t)
信号与系统王明泉第四章习题解答
第4章 拉普拉斯变换与连续系统复频域分析4.1 学习要求(1)深刻理解拉普拉斯变换的定义、收敛域及基本性质;会根据定义和性质求常用信号的拉普拉斯变换;(2)正确理解拉普拉斯变换的时移、频移、时域微分、频域积分、初值定理、终值定理等性质及其应用条件;(3)能应用部分分式法和常用的拉普拉斯变换对求解拉普拉斯反变换;(4)掌握复频域方法分析线性时不变系统,求解系统的全响应、零输入响应、零状态响应和单位冲激响应;(5)正确理解复频域法中,输入、系统状态与响应的关系,理解复频域方法与频域方法的异同点和各自的优缺点;(6)掌握系统的零极点分析。
4.2 本章重点(1)单边拉普拉斯变换的定义和收敛域; (2)单边拉普拉斯变换及逆变换的计算;(3)单边拉普拉斯变换的性质及常用变换对的综合应用; (4)线性时不变系统的复频域分析方法;(5)系统函数与零极点的概念及s 域系统特性分析; (4))(s H 与系统稳定性;4.3 本章的内容摘要4.3.1拉普拉斯变换(1)单边拉普拉斯变换的定义正变换 0()()st X s x t e dt -∞-==⎰逆变换 1()()2j st j x t X s e ds j σσπ+∞-∞=⎰式中,0ωσj s +=。
(2)收敛域把使信号()x t 的拉氏变换存在的s 值的范围称为()X s 的收敛域(Region of Convergence ),缩写为ROC ,可以用下面极限表示:0)(lim =-∞→t t e t x σ 0σσ>上式表明,极限在0σσ>条件下为零,在S 平面上0σσ>就是收敛域。
0σ称为收敛坐标,通过0σ的垂直线是收敛域的边界,称为收敛轴。
如图4-1所示。
图4.1 s平面中的收敛域(3)常见函数的拉普拉斯变换如表4-1所示。
4.3.2 拉普拉斯变换的性质如表4-2所示。
4.3.3拉普拉斯逆变换求()X s 的逆变换就是求一个复变函数积分,直接积分要熟悉复变函数理论,一般是比较困难的。
第4章 连续信号与系统的复频域分析
式( 4.1-5 )和( 4.1-6 )称为双边拉普 拉斯变换对,可以用双箭头表示f ( t )与F(s) 之间这种变换与反变换的关系
记F (s) L [ f (t )], f (t ) L [ F (s)]
-1
f (t ) F ( s)
从上述由傅氏变换导出双边拉普拉 斯变换的过程中可以看出,f (t) 的双边 拉普拉斯变换F(s)=F( j )是把f (t)乘 以e - t之后再进行的傅里叶变换,或者 说F(s)是f ( t ) 的广义傅里叶变换。
j
1
j
st
ds
t > 0
(4.1-9)
记为£ -1[ F(s)]。即
F(s) =£ [ f (t) ]
–1 [ F (s) ] 和 f (t) = £
式(4.1-8)中积分下限用0-而不用0+, 目的是可把t = 0-时出现的冲激考虑到变换中 去,当利用单边拉普拉斯变换解微分方程时, 可以直接引用已知的起始状态f (0-)而求得全 部结果,无需专门计算0-到0+的跳变。
经过 0 的垂直线是收敛边界,或称为 收敛轴。
由于单边拉普拉斯变换的收敛域是由 Re[s] = > 0的半平面组成,因此其收敛 域都位于收敛轴的右边。
凡满足式(4.1-10)的函数f ( t )称为“指 数阶函数”,意思是可借助于指数函数的 衰减作用将函数f(t) 可能存在的发散性压下 去,使之成为收敛函数。
在收敛域内,函数的拉普拉斯变换存 在,在收敛域外,函数的拉普拉斯变换不 存在。
双边拉普拉斯变换对并不一一对应, 即便是同一个双边拉普拉斯变换表达式, 由于收敛域不同,可能会对应两个完全不 同的时间函数。
因此,双边拉普拉斯变换必须标明收 敛域。
信号与系统第四章-连续信号复频域分析
j
0
(可以用复平面虚轴上的连续频谱表示) 实际上是把非周期信号分解为无穷多等幅振荡的正
弦分量 d cost 之和。 《信号与系统》SIGNALS AND SYSTEMS
F ( )
f (t )e jt dt
ZB
3. 拉普拉斯变换
2 j f (t ) F ( s)
称 为衰减因子; e- t 为收敛因子。 返回《信号与系统》SIGNALS AND SYSTEMS
ZB
取 f(t)e- t 的傅里叶变换:
F [ f (t )e
t
]
f (t )e
t jt
e
f (t )e ( j )t dt dt
它是 j的函数,可以表示成
拉普拉斯变换(复频域)分析法 – 在连续、线性、时不变系统的分析方面十分有效 – 可以看作广义的傅里叶变换 – 变换式简单 – 扩大了变换的范围 – 为分析系统响应提供了规范的方法
返回《信号与系统》SIGNALS AND SYSTEMS
ZB
4.1 拉普拉斯变换
4.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换
单边拉氏变换的优点: (1) 不仅可以求解零状态响应,而且可以求解零输入响应 或全响应。 (2) 单边拉氏变换自动将初始条件包含在其中,而且只需 要了解 t=0- 时的情况就可以了。 (3) 时间变量 t 的取值范围为 0 ~ ,复频域变量 s 的取 值范围为复平面( S 平面)的一部分。 j S 平面 当 >0 时, f(t)e- t 绝对收敛。
ZB
按指数规律增长的信号:如 e t ,0 =
比指数信号增长的更快的信号:如 e 或t t 找不到0 , 则此类信号不存在拉氏变换。
信号与系统自测题(第4章连续时间信号与系统的复频域分析)含答案
《信号与系统信号与系统》》自测题第4章 连续时间连续时间信号与信号与信号与系统的的系统的的系统的的复复频域分析一、填空题1、由系统函数零、极点分布可以决定时域特性,对于稳定系统,在s 平面其极点位于 左半开平面(不含虚轴) 。
2、线性时不变连续时间系统是稳定系统的充分必要条件是()H s 的极点位于s 平面的 左半开平面(不含虚轴) 。
3、()H s 的零点和极点中仅 极点 决定了()h t 的函数形式。
4、()H s 是不 随系统的输入信号的变化而变换。
5、已知某系统的系统函数为()H s ,唯一决定该系统单位冲激响应()h t 函数形式的是()H s 的 极点 。
6、如下图所示系统,若221()2()()22U s H s U s s s ==++,则L = 2 H ,C =14F 。
注:2211()121/2()1()(0.5)1221/2U s Cs H s U s Ls Cs s s Ls Cs +====++++++2Ls s =222LCs s = 所以 2L = 1/4C =7、某信号2()x t t =,则该信号的拉普拉斯变换是32s。
注:1!()nn n t t sε+↔8、若信号3()t f t e =,则()F s =13s −。
9、431s s ++的零点个数是 0 ,极点个数是 4 。
10、求拉普拉斯逆变换的常用方法有 部分分式分解法 、 留数法 。
1(U s Ls+−+−2()s11、若信号的单边拉普拉斯变换为32s +,则()f t =23()t e u t −。
12、已知6()(2)(5)s F s s s +=++,则原函数()f t 的初值为 1 ,终值为 0 。
注:6(0)lim 1(2)(5)s s f s s s →∞+=×=++ 06()lim 0(2)(5)s s f s s s →+∞=×=++13、已知2()(2)(5)sF s s s =++,则原函数()f t 的初值为 2 ,终值为 0 。
信号与系统(第四版)第四章课后答案
第5-3页
■
©西安电子科技大学电路与系统教研中心
信号与系统 电子教案
4.1 拉普拉斯变换
一、从傅里叶变换到拉普拉斯变换
有些函数不满足绝对可积条件,求解傅里叶变换困难。 为此,可用一衰减因子e-t(为实常数)乘信号f(t) ,适当 选取的值,使乘积信号f(t) e-t当t∞时信号幅度趋近于 0 ,从而使f(t) e-t的傅里叶变换存在。
0
β
σ
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4.1 拉普拉斯变换
例3 双边信号求其拉普拉斯变换。
e t , t 0 f 3 (t ) f1 (t ) f 2 (t ) t e , t 0
求其拉普拉斯变换。
解 其双边拉普拉斯变换 F (s)=F (s)+F (s) b b1 b2
第5-10页
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4.1 拉普拉斯变换
四、常见函数的单边拉普拉斯变换
1. (t ) 1, 2.( t) 或1 3. ( t ) s, 4. 指数信号e
1
s
, 0
1 s s0
s0t
令s0 0
第5-12页
(t )
■
1
s
, 0
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4.1 拉普拉斯变换
五、单边拉氏变换与傅里叶变换的关系
F ( s) f (t ) e st d t
0
Re[s]>0
F (j ) f (t ) e
信号与系统分析第四章 连续时间系统的频域分析
(4.5)
Y(j)
H(j) F(j)
()y()f()
第四章 连续时间系统的频域分析
可见, |H(jω)|是角频率为ω的输出与输入信号幅度之 比, 称为系统的[HTH]幅频响应; φ(ω)是角频率为ω的输 出与输入信号的相位差, 称为系统的相频响应。 由于 H(jω)是h(t)的傅里叶变换, 因而当h(t)为实函数时, 由傅 里叶变换的性质可知, |H(jω)|关于ω偶对称, φ(ω) 关于ω 奇对称。
(4.1)
第四章 连续时间系统的频域分析
设系统的初始状态为零, 则y(t)为系统的零状态响应, 对上式两边取傅里叶变换, 并令 Yzs (jω)=F[y(t)], F(jω)=F[f(t)], 由时域微分性质, 可
[ j) ( n a n 1 ( j) n 1 a 1 ( j) a 0 ] Y z ( j s ) [ b m ( j) m b m 1 ( j) m 1 b 1 ( j) b 0 ] F ( j)
第四章 连续时间系统的频域分析
本章将讨论连续时间系统的频域分析。 系统的频 域分析就是把系统的激励和响应的关系应用傅里 叶变换从时域变换到频域, 在频域中求系统的响应或 分析系统的特性。 利用频域分析法求系统响应, 是 通过运用傅里叶级数或傅里叶变换, 将信号分解为一 系列正弦分量或虚指数信号(ejωt)之和或积分, 并将这 些单元信号作用于系统所得的响应进行叠加, 从而得 到完整的系统响应。
系统函数表征了系统的频域特性, 是频域分析的关 键。 系统函数的求解方法有如下几种:
第四章 连续时间系统的频域分析
(1) 若系统由微分方程给出, 则可以对微分方程两边 取傅里叶变换, 按照式(4.3)直接求取;
(2) 若给定系统的冲激响应, 则可以对其做傅里叶变 换来求取;
-第四章连续系统的复频域分析习题解答
第四章 连续系统的复频域分析习题解答4-1. 根据拉氏变换定义,求下列函数的拉普拉斯变换。
. )()cos( )4( , )(3)1(2 )3( , )()e e ( )2( , )2( )1(22t t t e t t t at t t εθεδεε+--+---ω解:s st st st t t s F 2 2 0 1e e e 1d d )2()( ---==-=⎰⎰∞+∞-ε22 0 0 4 0 03 0 222sin cos d )sin sin cos (cos d )cos()(32d 32d )](3)1(2[)(2121d )e e ()( )(ωωωωωεδ+-=-=+=+-=-=--=++-=+=⎰⎰⎰⎰⎰∞-∞-∞+∞-∞-----+-----s s t t t t t s F as t t t t s F s s t s F st sts t a s s st ta st e e e e e e e e t t θθθθθ4-2. 求下列函数的拉氏变换。
. )(e 2 )4( , )1(e 2 )3( , )1(e 2 )2( , )(e 2 )1()1(55)1(55t t t t t t t t εεεε--------解:.5e 2)( )4(,5e 2)( )3(,5e 2)( )2(,52)( )1( 5 )5( +=+=+=+=+--s s F s s F s s F s s F S S 4-3. 利用拉变的基本性质,求下列函数的拉氏变换。
~)121( )10( )22( )9( )]( 2[sin d d )8()2()1(e e )7( )4cos(e 5 )6( )]2()([e )5(e )4( e )2(1 )3( )4sin( )2( 2 )1( )1(2222---+-++---+++-------t t t t t t t t t t t t t t t t t t t ta t δεδππεεωεεω解:.e 2)2(2 )10( e )1( )9( 42022)( )8(e 1e 21)( )7( )2()2(25.2)( )6(1e 11)( )5( )(2)( )4( 12)1(11)( )3()(2)(2)( , )cos (sin 22)( )2(22)( )1(22)1(2 222 22 322223s ss s s t s t s s s s s F s s s F s s s F s s s F a s s F s s s s F s s s F t t t f s s s F ----+-↔-↔-+=-+=++++=++-+=+-+=+=+-++=++=+=+=δεωωωωωω 4-4. 求图示信号的拉氏变换式。
信号与系统 第4章-作业参考答案
题图 4-3-1 解:
11
第四章 傅立叶分析
第 4 章 习题参考答案
4-3-7
1)x(t)是实周期信号,且周期为 6; 3)x(t) = −x(t − 3)
1 3
设某信号x(t)满足下述条件:
2)x(t)的傅里叶系数为ak ,且当k = 0 和 k > 2时,有ak = 0;
1
4) ∫−3 |x(t)|2dt = 6 2 5)a1是正实数。
第四章 傅立叶分析
第 4 章 习题参考答案
第 4 章 习题参考答案
4-1 思考题 答案暂略 4-1 练习题 4-2-2 已知三个离散时间序列分别为 x1 ( n) = cos
2πn 2πn , x3 (n) = e , x 2 (n) = sin 25 10
π x (t ) = sin 4π t + cos 6π t + 时,试求系统输出 y (t ) 的傅立叶级数。 4
解:
3
第四章 傅立叶分析
第 4 章 习题参考答案
4因果系统: y(t) + 4y(t) = x(t)
式中x(t) 为系统输入,y(t)是系统输出。在下面两种输入条件下,求输出y(t)的傅里叶级数 展开: 1)x(t) = cos2πt ;
2
2
= 3 ) f ( t ) Sa (100t ) + Sa
解:
( 60t ) 4)
sin(4π t ) , −∞ < t < ∞ πt
9
第四章 傅立叶分析
第 4 章 习题参考答案
4)T=1/4 4-2-27 设 x(t ) 是一实值信号,在采样频率 ω s = 10000π 时, x(t ) 可用其样本值唯一确定
信号与系统第4章答案
做拉氏反变换得零输入响应
(2)考虑输入 ,将微分方程两边做拉氏变换得
代入初始条件,
整理得,
做拉氏反变换得零输入响应
(3)考虑输入 ,将微分方程两边做拉氏变换得
代入初始条件,
整理得,
做拉氏反变换得零输入响应
4.12 已知连续系统的微分方程为 ,求在下列输入时的零输入响应、零状态响应和全响应。
(1) ;
则
4.8 已知线性连续系统的单位冲激响应为 。
(1)若系统输入 ,求系统的零状态响应 ;
(2)若 ,求系统输入 。
解:将系统的单位冲激响应作拉氏变换得系统函数
(1)系统输入的拉氏变换为
根据系统的S域分析,所以零状态响应的拉氏变换为
,所以
(2)
根据系统的S域分析,所以输入的拉氏变换为
求拉氏反变换得
4.9 已知系统微分方程为 ,求下列输入时的零状态响应。
(9) (10)
(11) (12)
(13) (14)
(15) (16)
(17) (18)
(19) (20)
(21) (22)
(23) (24)
解:
(1) (2)
(3)(4)(5)来自(6)(7)(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
{ }
=
(15) { } =
(16) { }=
(17) { }=
(3) (4)
解:(1)根据尺度性质
再根据s域平移性质
(2)根据尺度性质
根据s域微分性质
根据时移性质
(3)根据尺度性质
再根据s域平移性质
(4)根据时移性质
再根据尺度性质
《信号与系统》考研试题解答第四章连续系统的频域分析.doc
(A) (B)
(C) (D)
X4.11(浙江大学2002年考研题)周期信号 的傅里叶变换是_________。
(A) (B)
(C) (D)
X4.12(北京邮电大学2004年考研题)求信号 的傅里叶变换_________。
(5)(北京航空航天大学2001年考研题)f(t)为周期偶函数,则其傅里叶级数只有偶次谐波[ ]。
T4.5(浙江大学2002年考研题)多选题,图T4.5所示信号的傅里叶变换为。
(A) (B) (C) (D)
图T4.5
T4.6(北京邮电大学2004年考研题)若连续线性时不变系统的输入为f(t),输出为y(t),则系统无畸变传输的时域表达式为y(t)=。
X4.27(西安电子科技大学2004年考研题)系统的幅频特性 和相频特性如图X4.27(a)、(b)所示,则下列信号通过该系统时,不会产生失真的是__________。
图X4.27
(A) (B)
(C) (D)
X4.28(西安电子科技大学2004年考研题)信号 的傅里叶变换F(j)等于__________。
(A) (B)
(C) (D)
X4.13(北京邮电大学2004年考研题)如图X4.13(a)所示的信号f1(t)的傅里叶变换F1(j)已知,求如图X4.13(b)所示的信号f2(t)的傅里叶变换为_________。
(A) (B)
(C) (D)
图X4.13
X4.14(北京邮电大学2004年考研题)连续时间信号f(t)的最高频率m=104rad/s;若对其取样,并从取样后的信号中恢复原信号f(t),则奈奎斯特间隔和所需低通滤波器的截止频率分别为_________。
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) 。
D
、6
−t
18
( s) s 、线性系统的系统函数 H (s) = Y = ,若其零状态响应 y(t ) = (1 − e F ( s) s + 1
D B
−t
)u (t )
,则系
统的输入信号 f (t ) = (
A
) 。
−t
、 δ (t )
、e
u (t )
C
、e
−2 t
u (t )
D
、 tu(t )
C
2
、s
ω e −2 s + ω2
12
、原函数 e
1 − t a
t f( ) a
的象函数是(
B
B
) 。
C
s 1 F( + ) 、1 a a a 注:原书答案为 D
A
、 aF (as + 1)
、 aF (as + a)
D
、 aF (as + 1 ) a
t f ( ) ↔ aF (as ) a e f (t ) ↔ F ( s + 1)
A
−s s −s s
A
s 、1 F ( )e a a
−s
b a
B
s 、1 F ( )e a a
− sb
C
s 、1 F ( )e a a
t 0
s
b a
D
s 、1 F ( )e a a
sb
、 已知信号 x(t ) 的拉普拉斯变换为 X (s) ,则信号 f (t ) = ∫ λ x(t − λ )d λ 的拉普拉斯变换 为( B ) 。 1 1 1 1 A、 X ( s ) B、 X (s) C、 X ( s) D、 X (s) s s s s 注:原书答案为 C。 f (t ) = ∫ λ x(t − λ )d λ = tu(t ) ∗ x(t )u(t ) tu(t ) ∗ x(t )u(t ) ↔ s1 X (s) 9、函数 f (t ) = ∫ δ ( x)dx 的单边拉普拉斯变换 F ( s ) 等于( D ) 。 1 1 A、 1 B、 C、 e D、 e s s
s →∞
s+6 =0 ( s + 2)( s + 5)
2
13
2s 、已知 F (s) = (s + 2)( ,则原函数 f (t ) 的初值为 s + 5)
+
,终值为
0
。
14
、已知象函数 F (s) = s4+s2 ,则原函数 f (t ) 的初值 f (0 ) = ∞ 。
+2 、已知线性时不变系统的频率响应函数 H ( jω ) = k ( jω +jω ,若 H (0) = 4 ,则 5)( jω + 6)
at n − at
e −2 s × e −6 ↔ e −3(t − 2) × e −6ε (t − 2) = e −3t ε (t − 2) s+3
A
、σ > a B、 σ > −a C、 σ > 0 3、信号 u (t ) − u (t − 2) 的拉普拉斯变换的收敛域为( C ) 。 B、 Re( s ) > 2 C、全 s 平面 A、 Re( s ) > 0
15
k = 60
。
H (0) = k 0+2 =4 (0 + 5)(0 + 6) k = 60
−2 t
+2 注: H (s) = k (s + s5)( s + 6)
16
、若系统的系统函数为 H (s) = s 4+s5+s 5 ,则该系统的冲激响应 h(t ) 为 −3e +6
2 2
+ 7 e − 3t
7
所以
2
L=2
C = 1/ 4
、某信号 x(t ) = t ,则该信号的拉普拉斯变换是 s2 。
3 n n +1
注: t ε (t ) ↔ sn!
8
1 、若信号 f (t ) = e ,则 F (s) = s − 。 3
3t 4
9
、 s +3s + 1 的零点个数是 0 ,极点个数是 4 。 10、求拉普拉斯逆变换的常用方法有 部分分式分解法 、 留数法 。
16
、 F ( s) = s A 、 ( e − 2e
−4 t 2
2
s+2 + 6s + 8 )u (t )
−2 t
的拉普拉斯逆变换为( B、 (e + 2e )u (t )
−4 t −2 t
D C
) 。 、 δ (t ) + e
−2 t
u (t )
D
、e
−2 t
u (t )
注: s
17
s+2 s+2 1 = = ↔ e −4 t u (t ) + 6 s + 8 ( s + 2)( s + 4) s + 4
A e −2t u (t − 1)
、
B e −2t ( − t −1) u (t − 1)
、
、e
−2 t
u (t − 2)
、
注:
14
e−2t u (t ) ↔
1 s+2
e−2(t −1)u (t − 1) ↔
e− s s+2
B
e−2 × e −2(t −1)u (t − 1) ↔ e −2 ×
e− s s+2
、某信号 x(t ) 满足 t < 0 时,其值为 0 ,信号本身不含冲激函数或高阶奇异函数,该信号
2
s +1 的拉普拉斯变换为 s + ,则 x(+∞) 为( 5s + 6 A、 0 B、 1 s +1 注:初值定理 x(+∞) = lim s × s + =0 5s + 6
s →0 2
A C
、3
《信号与系统》 信号与系统》自测题
第 4 章 连续时间信号与 连续时间信号与系统的的 信号与系点分布可以决定时域特性,对于稳定系统,在 s 平面其极点位于 左半 开平面(不含虚轴) 。 2、 线性时不变连续时间系统是稳定系统的充分必要条件是 H (s) 的极点位于 s 平面的 左半 开平面(不含虚轴) 。 3、 H ( s ) 的零点和极点中仅 极点 决定了 h(t ) 的函数形式。 4、 H ( s ) 是不 随系统的输入信号的变化而变换。 5、已知某系统的系统函数为 H ( s ) ,唯一决定该系统单位冲激响应 h(t ) 函数形式的是 H ( s ) 的 极点 。 U ( s) 2 1 6、如下图所示系统,若 H ( s ) = = ,则 L= 2 H ,C = F 。 U ( s) s + 2 s + 2 4
1 1 1 2
2
= p2
。
18
、单边拉普拉斯变换
− 3t
e−2( s +3) F ( s) = s+3
的原函数 f (t ) = e
− 3t
u (t − 2)
。
1 注: s + ↔e 3
ε (t )
e −2 s ↔ e−3(t − 2)ε (t − 2) s+3
二、单项选择题 1、连续信号 f (t ) = te u (t ) ,该信号的拉普拉斯变换的收敛域为( A ) 。 B、 σ > −a C、 σ > 0 D、 σ < − a A、 σ > a 2、连续信号 f (t ) = t e u (t ) ,该信号的拉普拉斯变换的收敛域为( C ) 。
11
3 、若信号的单边拉普拉斯变换为 s + ,则 f (t ) = 3e 2
−2 t
u (t )
1
。 ,终值为
0
12
+6 、已知 F (s) = (s + s2)( ,则原函数 f (t ) 的初值为 s + 5) f (∞) = lim s ×
s →0
。
+6 注: f (0) = lim s × (s + s2)( =1 s + 5)
−t
e
1 − t a
t 1 f ( ) ↔ aF [a ( s + )] = aF (as + 1) a a t f ( ) ↔ aF (as + 1) a
e
1 − t a
所以答案为 B。
A
13
、单边拉普拉斯变换
e − ( s + 2) F (s) = s+2
的原函数 f (t ) 等于(
C
) 。
D e −2t ( t −1) u (t − 2)
、已知 F (s) = s(2s4+ 3) ,则 f (t ) = (
3 t 2
) 。
3 t 2
A
、4 (1 − e 3
)
B
、4 (1 − e 3
3 − t 2
)
C
、4 (1 + e 3
)
3 − t 2
D
、4 (1 + e 3
3 − t 2
)
4 1 8 1 4 1 1 4 注: s(2s4+ 3) = 3 × − × = ( − ) ↔ (1 − e s 3 2s + 3 3 s s + 3 / 2 3
2 1 2
Ls
+ U1 ( s )
−
+ 2Ω
1 Cs
U 2 ( s) −