信号与系统第1-3章习题
信号系统(第3版)习题解答
信号系统(第3版)习题解答《信号与系统》(第3版)习题解析高等教育出版社目录第1章习题解析 (2)第2章习题解析 (6)第3章习题解析 (16)第4章习题解析 (23)第5章习题解析 (31)第6章习题解析 (41)第7章习题解析 (49)第8章习题解析 (55)第1章习题解析1-1 题1-1图示信号中,哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号?(c) (d)题1-1图解 (a)、(c)、(d)为连续信号;(b)为离散信号;(d)为周期信号;其余为非周期信号;(a)、(b)、(c)为有始(因果)信号。
1-2 给定题1-2图示信号f ( t ),试画出下列信号的波形。
[提示:f ( 2t )表示将f ( t )波形压缩,f (2t )表示将f ( t )波形展宽。
] (a) 2 f ( t - 2 )(b) f ( 2t )(c) f ( 2t ) (d) f ( -t +1 )题1-2图解 以上各函数的波形如图p1-2所示。
图p1-21-3 如图1-3图示,R 、L 、C 元件可以看成以电流为输入,电压为响应的简单线性系统S R 、S L 、S C ,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。
题1-3图解 各系统响应与输入的关系可分别表示为)()(t i R t u R R ⋅= tt i L t u L L d )(d )(= ⎰∞-=t C C i Ct u ττd )(1)(1-4 如题1-4图示系统由加法器、积分器和放大量为-a 的放大器三个子系统组成,系统属于何种联接形式?试写出该系统的微分方程。
S R S L S C题1-4图解 系统为反馈联接形式。
设加法器的输出为x ( t ),由于)()()()(t y a t f t x -+=且)()(,d )()(t y t x t t x t y '==⎰故有 )()()(t ay t f t y -='即)()()(t f t ay t y =+'1-5 已知某系统的输入f ( t )与输出y ( t )的关系为y ( t ) = | f ( t )|,试判定该系统是否为线性时不变系统?解 设T 为系统的运算子,则可以表示为)()]([)(t f t f T t y ==不失一般性,设f ( t ) = f 1( t ) + f 2( t ),则)()()]([111t y t f t f T ==)()()]([222t y t f t f T ==故有)()()()]([21t y t f t f t f T =+=显然)()()()(2121t f t f t f t f +≠+即不满足可加性,故为非线性时不变系统。
信号与系统习题给学生
信号与系统习题集第一章作业1、 分别判断如图所示波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号判断是否为数字信号。
(1)t()f t (2) t()f t(3) t()f t(4) t()f t2、 分别判断下列信号是否是周期信号,若是周期信号求出信号的周期。
(1)cos 2cos 3t t - (2)sin sin t t π+ (3)5j te3、 一连续信号f (t )的波形图如图所示,试画出下述信号的波形图,并标注坐标值。
t()f t(1)(2)f t + (2)2(2)2t f -(3)1(12)2f t- 4、已知信号f(t)的波形如图所示,求g(t)=f(-2t+3)和f(-2t-3)的波形。
t()f t,()f t5、写出如图所示的各波形的函数式。
(1)t()f t(2)t()f t-6、画出下列各时间函数的波形。
(1)[](1)(2)t u t u t ---,(2)[](1)(2)(2)t u t u t u t ---+- (3)[](3)()(2)t u t u t --- 7、求下列函数值。
(1)2()()td r te u t dt-⎡⎤=⎣⎦,(2)3()()t r t e t δ-= (3)()cos ()4r t t t dt πδ∞-∞=-⎰,(4)2()()(1)tr t t e t dt δ∞--∞=+-⎰, ( 5 ) 3'()()t r t e t δ=8、画出下列系统的仿真框图。
()()3()2()dr t de t r t e t dt dt+=+ 9、判断下列系统是否为线性的,时不变的,因果的? (1)()(2)r t e t =- (2)()(3)r t e t = (3)()()(1)r t e t u t =- (4)()()r t te t =第二章作业1、已知系统的电路图如图所示,写出电压()o v t 的微分方程。
()e tR +-()o v t2、已知系统的微分方程和起始状态如下,求齐次解。
信号与系统课后习题参考答案
1试分别指出以下波形是属于哪种信号?题图1-11-2 试写出题1-1 图中信号的函数表达式。
1-3 已知信号x1(t)与x2(t)波形如题图1-3 中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图1-3⑴x1(t2)⑵ x1(1 t)⑶ x1(2t 2)⑷ x2(t 3)⑸ x2(t 2) ⑹x2(1 2t)2⑺x1(t) x2( t)⑻x1(1 t)x2(t 1)⑼x1(2 t) x2(t 4)21- 4 已知信号x1(n)与x2 (n)波形如题图1-4中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图1-4⑴x1(2n 1) ⑵ x1(4 n)⑶ x1(n)2⑷ x2 (2 n)⑸ x2(n 2) ⑹ x2(n 2) x2( n 1)⑺x1(n 2) x2(1 2n)⑻x1(1 n) x2(n 4)⑼ x1(n 1) x2(n 3)1- 5 已知信号x(5 2t )的波形如题图1-5 所示,试作出信号x(t)的波形图,并加以标注。
题图1-51- 6 试画出下列信号的波形图:1⑴ x(t) sin( t) sin(8 t)⑵ x(t) [1 sin( t )] sin(8 t)21⑶x(t) [1 sin( t)] sin(8 t)⑷ x(t) sin( 2t )1-7 试画出下列信号的波形图:⑴ x(t)1 e t u(t) ⑵ x(t) e t cos10 t[u(t 1) u(t 2)]⑶ x(t)(2 e t)u(t)⑷ x(t) e (t 1)u(t)⑸ x(t)u(t22 9) ⑹ x(t)(t2 4)1-8 试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图1j2 ⑴ X (j ) (1 e j2)⑵ X( j1 e j4⑶ X (j ) 11 ee j ⑷ X( j )试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。
题图 1-10形图。
题图 1-141-15 已知系统的信号流图如下,试写出各自系统的输入输出方程。
信号与线性系统分析习题答案
信号与线性系统课后答案第一章 信号与系统(一)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 e t 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 k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)((3))()sin()(t t t f επ=(4))fεt=(sin)(t (5))tf=r(sin)(t(7))tf kε(k=(2)(10))f kεk-=(k+]()1(1[)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 rt rt rtf(5))2()2()(ttrtf-=ε(8))]5()([)(--=k k k k f εε(11))]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ(12))]()3([2)(kkkf 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。
信号与系统练习题
第一章绪论1、选择题1.1、f (5-2t )是如下运算的结果 CA 、 f (-2t )右移5B 、 f (-2t )左移5C 、 f (-2t )右移25D 、 f (-2t )左移25 1.2、f (t 0-a t )是如下运算的结果 C 。
A 、f (-a t )右移t 0;B 、f (-a t )左移t 0 ;C 、f (-a t )右移a t 0;D 、f (-a t )左移at 0 1.3、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)()()(t u t e t r = 则该系统为 B 。
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 1.4、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)()(2t e t r = 则该系统为 C 。
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 1.5、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)1()(t e t r -= 则该系统为 B 。
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1.6、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)2()(t e t r = 则该系统为 B 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 1.7.信号)34cos(3)(π+=t t x 的周期为 C 。
A 、π2 B 、π C 、2π D 、π21.8、信号)30cos()10cos(2)(t t t f -=的周期为: B 。
A 、15π B 、5π C 、π D 、10π1.9、dt t t )2(2cos 33+⎰-δπ等于 B 。
A.0 B.-1 C.2 D.-21.10、 若)(t x 是己录制声音的磁带,则下列表述错误的是: BA. )(t x -表示将此磁带倒转播放产生的信号B. )2(t x 表示将此磁带放音速度降低一半播放C. )(0t t x -表示将此磁带延迟0t 时间播放D. )(2t x 表示将磁带的音量放大一倍播放 1.11.=⋅)]([cos t u t dtdA A .)()(sin t t u t δ+⋅- B. t sin - C. )(t δ D.t cos1.12.信号t t t x o 2cos 4)304cos(3)(++=的周期为 B 。
信号与系统课后习题答案
习 题 一 第一章习题解答基本练习题1-1 解 (a) 基频 =0f GCD (15,6)=3 Hz 。
因此,公共周期3110==f T s 。
(b) )30cos 10(cos 5.0)20cos()10cos()(t t t t t f ππππ+==基频 =0f GCD (5, 15)=5 Hz 。
因此,公共周期5110==f T s 。
(c) 由于两个分量的频率1ω=10π rad/s 、1ω=20 rad/s 的比值是无理数,因此无法找出公共周期。
所以是非周期的。
(d) 两个分量是同频率的,基频 =0f 1/π Hz 。
因此,公共周期π==01f T s 。
1-2 解 (a) 波形如图1-2(a)所示。
显然是功率信号。
t d t f TP T TT ⎰-∞→=2)(21lim16163611lim 22110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎰⎰⎰∞→t d t d t d T T T W(b) 波形如图1.2(b)所示。
显然是能量信号。
3716112=⨯+⨯=E J (c) 能量信号 1.0101)(lim101025=-===⎰⎰∞∞---∞→T t ttT e dt edt eE J(d) 功率信号,显然有 1=P W1-3 解 周期T=7 ,一个周期的能量为 5624316=⨯+⨯=E J 信号的功率为 8756===T E P W 1-5 解 (a) )(4)2()23(2t tt δδ=+; (b) )5.2(5.0)5.2(5.0)25(5.733-=-=----t e t e t et tδδδ(c) )2(23)2()3sin()2()32sin(πδπδπππδπ+-=++-=++t t t t 题解图1-2(a) 21题解图1-2(b) 21(d) )3()3()(1)2(-=----t e t t et δδε。
1-6 解 (a) 5)3()94()3()4(2-=+-=+-⎰⎰∞∞-∞∞-dt t dt t t δδ(b) 0)4()4(632=+-⎰-dt t t δ(c) 2)]2(2)4(10[)]42(2)4()[6(63632=+++-=+++-⎰⎰--dt t t dt t t t δδδδ(d)3)3(3)(3sin )(1010=⋅=⎰⎰∞-∞-dt t Sa t dt ttt δδ。
信号与系统第三版郑君里课后习题答案
信号与系统第三版郑君里课后习题答案第一章习题参考解1,判刑下列信号的类型解:()sin [()];y t A x t = 连续、模拟、周期、功率型信号 。
()()tt y t x ed τττ--∞=⎰连续、模拟、非周期、功率型信号。
()(2y n x n =) 离散、模拟、非周期、功率型信号。
()()y n n x n = 离散、模拟、非周期、功率型信号。
1-6,示意画出下列各信号的波形,并判断其类型。
(1) 0()s in ()x t A t ωθ=+ 连续、模拟、周期、功率型(2) ()t x t A e -= 连续、模拟、非周期、只是一个函数,不是物理量。
(3) ()c o s 0tx t ett -=≥ 连续、模拟、非周期、能量型 (4) ()2112,x t t t =+-≤≤ 连续、模拟、非周期、能量型(5) 4()(),0.5k x k k =≥ 离散、模拟、非周期、能量型(6) 0().j kx k eΩ= 离散、模拟、周期、功率型()s i n [()];()()()(2);()()tt y t A x t y t x ed y n x n y n n x n τττ--∞====⎰1-6题,1-4图。
t=-pi:1/200:pi;y1=1.5*sin(2*t+pi/6);subplot(4,1,1),plot(t,y1),title('1.5sin(2*t+pi/6)'),gridy2=2*exp(-t);subplot(4,1,2),plot(t,y2),title('2exp(-t)'),gridt1=0:1/200:2*pi;y3=10*exp(-t1).*cos(2*pi*t1);subplot(4,1,3),plot(t1,y3),title('10exp(-t1)cos(2*pi*t1)'),grid t2=-1:1/200:2;y4=2*t2+1;subplot(4,1,4),plot(t2,y4),title('2x+1'),grid习题1-6 5-6题n=0:pi/10:2*pi;y=(0.8).^n;subplot(4,1,1),stem(n,y,'fill'),title('(0.8)^n'),gridn1=0:pi/24:2*pi;y1=cos(2*pi*n1);y2=sin(2*pi*n1);subplot(4,1,2),stem3(y1,y2,n1,'fill'),title('exp[2*pi*n1'),gridsubplot(4,1,4),stem(n1,sin(2*pi*n1),'fill'),title('sin2pin1'),gridsubplot(4,1,3),stem(n1,cos(2*pi*n1),'fill'),title('cos2pin1)'),grid1-8,判断下列系统的类型。
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。
信号与系统第一、二、三章自测题解答
第一章自测题答案1.已知)()4()(2t u t t f +=,则)(''t f =(t)4δ2u(t)'+ 2.2(2)1()t t d t t δ∞-∞+⋅+-=⎰3=-⋅+⎰∞∞-dt t t t )1()2(2δ。
3.=-⎰∞∞-dt t t e tj )(0δωoj ωet 。
4.试画出下列各函数式表示的信号图形: (1)0 ),()(001>-=t t t u t f(2))]4()([3cos )(2--=t u t u t t f π在0到4区间内的6个周期的余弦波,余弦波的周期为2/3。
(3)][sin )(3t u t f π=5.已知f (t )的波形如图1.1所示,求f (2-t )与f (6-2t )的表达式,并画出波形。
答:函数表达式:f(2-t) = [u(t)-u(t-1)]+2[u(t-1)-u(t-2)] f(6-2t)=[u(t-2)-u(t-2.5)]+2[u(t-2.5)-u(t-3)]6.信号f (5-3t )的波形如图1.2所示,试画出f (t )的波形。
答:f(5-3t)左移5/3得到f(-3t),然后再扩展3倍得到f(-t),最后反褶可得到f(t)7.对于下述的系统,输入为e (t ), 输出为r (t ),T [e (t )]表示系统对e (t )的响应,试判定下述系统是否为: (1) 线性系统;(2)非时变系统;(3)因果系统;(4)稳定系统:(a) r (t )=T [e (t )]=e (t -2)线性、非时变、因果、稳定系统 (b) r (t )=T [e (t )]=e (-t )线性、时变、非因果、稳定系统 (c) r (t )=T [e (t )]=e (t )cos t 线性、时变、因果、稳定系统 (d) r (t )=T [e (t )]=a e (t )非线性、时不变、因果、稳定系统9. 一线性非时变系统,当输入为单位阶跃信号u (t )时,输出r (t )为 )1()()(t u t u e t r t --+=-,试求该系统对图1.3所示输入e (t )的响应。
信号与系统课后习题答案
f 2 (−1) (t) =
δ (t − 2) − δ (t − 3)
*
t ε e(−t+1) (t + 1)dt
−∞
= [δ (t − 2) − δ (t − 3)]* (1 − e−(t+1) )ε (t + 1)
= (1 − e−(t−2+1) )ε (t − 2 + 1) − (1 − e−(t−3+1) )ε (t − 3 + 1)
) − iL (t) − uC (t) R1
R2
状态方程为:
⎪⎪⎧u&C (t) ⎨
=
f (t) R1C
−
uC (t) R1C
−
iL (t) C
⎪⎪⎩i&L
(t)
=
uC
(t)
− R2iL L
(t)
1.17 写出题图 1.8 系统的输入输出方程。
解: (b)系统框图等价为:
⎧x′′(t) = f (t) − 3x′(t) − 2 y(t)
x2(0-)=1 时,y2(t)=4e-t-2e-3t,t≥0 则 x1(0-)=5,x2(0-)=3 时,系统的零输入响应: yx(t)=y(t)=5y1(t)+3y2(t)=22e-t 十 9e-3t,t≥0
1.22 在题 1.21 的基础上,若还已知 f(t)=ε(t),x1(0-)=0,x2(0-)=0 时,有 y(t)=2+e-t+2e-3t,t≥0 试求当 f(t)=3ε(t),x1(0-)=2,x2(0-)=5 时的系统响应 y(t)。 解: 记,f(t)=ε(t),x1(0-)=0,x2(0-)=0 时,系统响应 yf(t)=y(t)=2+e-t+2e-3t,t≥0 则当 f(t)=3ε(t),x1(0-)=2,x2(0-)=5 时的系统全响应 y(t)为: y(t)=3yf(t)+2y1(t)+5y2(t)
信号与系统参考习题解答
收敛域为|2z|<1,即|z|< ;极点为z= ;零点为z=0。
23.用长除法、留数定理、部分分式法求以下X(z)的z反变换:
(1) (2)
(3)
解:(1)①长除法求解
可知极点为 而收敛域为 。因而x(n)为因果序列,所以分子、分母要按降幂排列。
即
所以
②留数定理法求解
,设c为 内的逆时针方向闭合曲线。
y'(n)=3x(n-n0)+2
因为
y(n-n0)=2x(n-n0)+2=y'(n)
故该系统是时不变的。再讨论线性。由于
y(n)=T[ax1(n)+bx2(n)]
=3ax1(n)+3bx2(n)+2
而
T[ax1(n)]=3ax1(n)+2
T[bx2(n)]=3bx2(n)+2
所以得
T[ax1(n)+bx2(n)]≠aT[x1(n)]+bT[x2(n)]
(2)根据脉冲定理,脉冲频率fs≥2f,取=fs=2f=200Hz。脉冲时间间隔应为
T=1/f=1/200=0.005s
(3)设采样周期为T=1/f=0.005s采样信号xa(t),则
=
=0
所以,以T=1/f=0.005s为采样周期,采样信号xa(t),所得采样序列 无法恢复信号xa(t)。为能恢复xa(t),应减小采样周期T(采样频率由T确定)。设新采样周期为原采样周期的一半,即T=0.0025s,则采样信号 为
(3)y(n)=x(n-1) (4)y(n)=x(-n)
要点提示:
利用系统线性定义和时不变定义来证明。满足可加性和比例性的系统是线性系统,即
信号与系统第1-4章练习题
《信号与系统》第1-4章练习题一、填空题 1. (a )积分t t t d )42()3(55+--⎰-δ=_______________(b )=-⋅--)22()]2()([t t u t u δ 2.序列和∑-∞=kn n u ][=___________3.连续时间信号x (t )=sin t 的周期T 0= ,若对x (t )以f s =1Hz 进行抽样,所得 离散序列x [k ]= ,该离散序列是否是周期序列 。
4. 2[]sin (0.3)cos(0.75)x k k k ππ=+周期是多少?5.对连续时间信号延迟t 0的延迟器的单位冲激响应为 ,积分器的单位冲激响应 为 ,微分器的单位冲激响应为 。
6.某线性非时变(LTI)离散时间系统,若该系统的单位阶跃响应为][)41(k u k ,则该系统的 单位脉冲响应为 7.(a )系统)(4)()(2t tf dt t df t y +=,则系统为 (线性/非线性) (时变/时不变) (b )系统)(6)()(2t f dtt df t t y +=,则系统为 (线性/非线性) (时变/时不变) 8.若某离散时间LTI 系统的单位脉冲响应}3,1,2{][↓=k h ,激励信号}2,1,2,1{][↓-=k x ,则 该系统的零状态响应x [k ]* h [k ]=9.已知一连续时间LTI 系统的单位冲激响应为h (t ),该系统为BIBO (有界输入有界输出) 稳定系统的充要条件是10.已知()24cos(15)2sin(30)x t t t ππ=-++,求其平均功率P=________11.如图所示周期信号)(~t x 的频谱成分有__________ Tt12.如图所示周期信号)(~t x ,其直流分量C 0=___________t13. 已知一周期信号)(~t x 的周期T 0=2π,其频谱为C 0=1,C 1=0.5e j π ,C -1=0.5e -j π , C 3= -0.2j ,C -3=0.2j ,写出)(~t x 的时域表达式 14.(a )信号)()100cos(e )(2t u t t x t -=的频谱X (j ω)=(b )信号()[(2)(2)]cos100x t u t u t t =+--⋅的频谱X (j ω)= 16.(a )频谱3(4)j X j e ωω-所对应的信号x (t )=____________ (b )频谱函数)(π2)1j (j 1)j (ωδωωω++=X 所对应的信号)(t x =____________17.根据Parseval 能量守恒定律, 计算=⎰∞∞-t tt d )sin (218.(a )信号时域变化越快,其对应的频谱所含的高频分量(越少or 越多)? (b )方波的持续时间越短,其频谱的有效频带(越窄or 越宽)?19.已知信号x (t )的最高频率f 0 (Hz),则对信号 x (t /2)抽样时,其频谱不混迭的最大抽样间隔 T max =___________20.对信号)100(Sa 2t 抽样,其频谱不混叠的最小抽样角频率为二、已知 x (t ) 的波形如图错误!未找到引用源。
《信号与系统(第四版)》习题详解 (1)
第1章 信号与系统的基本概念 解 此题练习离散信号的图形表示方法。要求熟悉常用指数 和正弦序列的图形表示、阶跃序列的定义和基本性质以及序列平 移和翻转操作对序列图形的影响。
7
第1章 信号与系统的基本概念
题解图 1.2 8
第1章 信号与系统的基本概念 1.3 试写出题图1.1各信号的解析表达式。
第1章 信号与系统的基本概念 24
第1章 信号与系统的基本概念
题解图 1.5-7 25
第1章 信号与系统的基本概念 26
第1章 信号与系统的基本概念
题解图 1.5-8 27
第1章 信号与系统的基本概念 (9) 两个连续信号相加,任一时刻的和信号值等于两信号在 该时刻的信号值之和。题(9)信号波形如题解图1.5-9所示。
3
第1章 信号与系统的基本概念 解 此题练习连续信号的波形图表示方法。除应熟悉常用连 续指数、正弦和斜升信号波形外,还应特别注意阶跃函数的基本 性质以及信号平移、翻转操作对信号波形的影响。
4
第1章 信号与系统的基本概念
题解图 1.1 5
第1章 信号与系统的基本概念 1.2 绘出下列信号的图形:
题图 1.1 9
第1章 信号与系统的基本概念 10
第1章 信号与系统的基本概念 11
第1章 信号与系统的基本概念 1.4 判定下列信号是否为周期信号。若是周期信号,则确
定信号周期T。
12
第1章 信号与系统的基本概念
解 (1) 若有两个周期分别为T1和T2的连续信号相加,当
T1/T2为有理数时,其和信号亦是周期信号,相应周期为T1和T2的最
题解图 1.5-9 28
第1章 信号与系统的基本概念 (10) 两个连续信号相乘,任一时刻的积信号值等于两信 号在该时刻的信号值之积。题(10)信号波形如题解图1.5-10 所示。
信号与系统第一、二、三章自测题解答
第一章自测题答案1.已知)()4()(2t u t t f +=,则)(''t f =(t)4δ2u(t)'+ 2.2(2)1()t t d t t δ∞-∞+⋅+-=⎰3=-⋅+⎰∞∞-dt t t t )1()2(2δ。
3.=-⎰∞∞-dt t t e tj )(0δωoj ωet 。
4.试画出下列各函数式表示的信号图形: (1)0 ),()(001>-=t t t u t f(2))]4()([3cos )(2--=t u t u t t f π在0到4区间内的6个周期的余弦波,余弦波的周期为2/3。
(3)][sin )(3t u t f π=5.已知f (t )的波形如图1.1所示,求f (2-t )与f (6-2t )的表达式,并画出波形。
答:函数表达式:f(2-t) = [u(t)-u(t-1)]+2[u(t-1)-u(t-2)] f(6-2t)=[u(t-2)-u(t-2.5)]+2[u(t-2.5)-u(t-3)]6.信号f (5-3t )的波形如图1.2所示,试画出f (t )的波形。
答:f(5-3t)左移5/3得到f(-3t),然后再扩展3倍得到f(-t),最后反褶可得到f(t)7.对于下述的系统,输入为e (t ), 输出为r (t ),T [e (t )]表示系统对e (t )的响应,试判定下述系统是否为: (1) 线性系统;(2)非时变系统;(3)因果系统;(4)稳定系统:(a) r (t )=T [e (t )]=e (t -2)线性、非时变、因果、稳定系统 (b) r (t )=T [e (t )]=e (-t )线性、时变、非因果、稳定系统 (c) r (t )=T [e (t )]=e (t )cos t 线性、时变、因果、稳定系统 (d) r (t )=T [e (t )]=a e (t )非线性、时不变、因果、稳定系统9. 一线性非时变系统,当输入为单位阶跃信号u (t )时,输出r (t )为 )1()()(t u t u e t r t --+=-,试求该系统对图1.3所示输入e (t )的响应。
电子教案《信号与系统》(第三版)信号系统习题解答.docx
《信号与系统》(第 3 版)习题解析高等教育出版社目录第 1 章习题解析 (2)第 2 章习题解析 (6)第 3 章习题解析 (16)第 4 章习题解析 (23)第 5 章习题解析 (31)第 6 章习题解析 (41)第 7 章习题解析 (49)第 8 章习题解析 (55)第 1 章习题解析1-1题 1-1 图示信号中, 哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号?(c)(d)题 1-1图解 (a)、(c)、(d)为连续信号; (b)为离散信号; (d)为周期信号;其余为非周期信号; (a)、(b)、(c)为有始(因果)信号。
1-2 给定题 1-2 图示信号 f( t ),试画出下列信号的波形。
[提示: f( 2t )表示将 f( t )波形压缩,f( t)表示将 f( t )波形展宽。
]2(a) 2 f( t 2 )(b) f( 2t ) (c) f(t)2(d) f( t +1 )题1-2图解 以上各函数的波形如图 p1-2 所示。
图 p1-21-3如图1-3图示,R、L、C元件可以看成以电流为输入,电压为响应的简单线性系统S R、S L、 S C,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。
S RS LS C题 1-3图解各系统响应与输入的关系可分别表示为u R (t)R i R (t )u L (t)di L (t )L1dttu C (t )i C ( )dC1-4如题1-4图示系统由加法器、积分器和放大量为 a 的放大器三个子系统组成,系统属于何种联接形式?试写出该系统的微分方程。
题 1-4图解 系统为反馈联接形式。
设加法器的输出为 x( t ),由于x(t ) f (t) ( a) y(t)且y(t ) x(t)dt ,x(t) y (t)故有y (t) f (t ) ay (t)即y (t ) ay(t ) f (t)1-5已知某系统的输入 f( t )与输出 y( t )的关系为 y( t ) = | f( t )|,试判定该系统是否为线性时不变系统?解 设 T 为系统的运算子,则可以表示为y(t) T[ f (t )]f (t)不失一般性,设 f( t ) = f 1( t ) + f 2 ( t ),则T[ f 1 (t)]f 1 (t)y 1 (t )T[ f 2 (t)] f 2 (t )y 2 (t )故有T[ f (t)] f 1 (t )f 2 (t ) y(t)显然f 1 (t ) f 2 (t)f 1 (t ) f 2 (t )即不满足可加性,故为非线性时不变系统。
信号与系统第一章习题
(2)
1 2,为时变系统
X
图解说明
xt
1
x t
经系统 1 2
O 1t
O
右移1
2t
x t 1 12 O1
第 17 页
3t
xt
xt 1
1
右移1 1
经系统
x t 1 1 2
O 1t
O 1 2t
O
2
4t
X
例1-7
第 18
页
系统的输入为x(t),输出为y(t),系统关系如下,判断系统是否
是因果系统。
X
例1-6
第 16
页
判断系统 yt x t 是否为线性时不变系统?
2
此系统的作用是展宽输入系统的信号,一切变换都是 对t而言
xt
经系统, t t 2
x t 2
时移, t t0
x t t0 2
(1)
xt 时移, t t0
xt t0
经系统, t t 2
x
t 2
t0
X
例1-5
第 14
页
判断方程 yt x2t 描述的系统是否为线性系统?
在检验一个系统的线性时,重要的是要牢记:系统必须 同时满足可加性和齐次性。
设x1t, x2t为两个输入信号
先经系统
x1t y1t x12 t
x2 t y2 t x22 t
再线性运算
ay1t by2t ax12t bx22t
2
1
O 1 2 3t
d f 6 2t
dt
1
(1) (1)
3
O 12
t
(2)
对信号的波形进行微分变换时, 应注意在函数的跳变点处会出 现冲激信号。
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 。
《信号与系统》第一二章自测题及参考答案
第一、二章自测题1、判断题(1)若x (t )是一连续时间周期信号,则y (t )=x (2t )也是周期信号。
(2)两个周期信号之和一定是周期信号。
(3)所有非周期信号都是能量信号。
(4)两个连续线性时不变系统相互串联的结果仍然是线性时不变系统。
(5)若)()()(t h t x t y *=,则)1()2()1(+*-=-t h t x t y 。
(6)一个系统的自由响应就等于它的零输入响应。
(7)一个系统的零状态响应就等于它的自由响应。
(8)零状态响应是指系统没有激励时的响应。
(9)系统的单位冲激响应是指系统在冲激信号作用下的全响应。
(10)两个功率信号之和必为功率信号。
2、判断下列信号是能量信号还是功率信号?(1)3cos(15)()0t t f t t π≥⎧=⎨<⎩ (2)50()0te tf t t -⎧≥=⎨<⎩(3)()6sin 23cos3f t t t =+ (4)|2|()20sin 2t f t e t -= 3、填空题(1)已知)()4()(2t t t f δ+=,则)(''t f =__________________。
(2)=+-⋅+⎰∞∞-dt t t t )1()2(2δ__________________________。
(3)=-⎰∞∞-dt t )(92δ_________________________ 。
(4)=-⎰∞∞-dt t t e t j )(0δω_________________________ 。
(5)信号cos(15)cos(30)t t -的周期为 。
4、试画出下列各函数的波形图 (1)100()(), 0f t u t t t =-> (2)2()cos3[()(4)]f t t u t u t π=-- (3)3()[sin ]f t u t π=5、已知f (t )的波形如图1.1所示,求f (2-t )与f (6-2t )的表达式,并画出波形图。
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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
C 1
t X 2 2
D t
1
t X 2 2
0 1 2
3 4
0 1 2
1
t
2、 下列说法正确的是:__________________ A.线性时不变系统一定具备叠加性与均匀性; B.线性时不变系统一定是无记忆系统; C.线性时不变系统一定是稳定系统; D.线性时不变系统一定是可逆系统;
Ke t D. y (t)
8、卷积和 [ (n) 3 (n 1) 2 (n 3)] u (n) 等于(
A. [1 3 2] C. u ( n) 3u ( n 1) 2u ( n 3)
) 。
B. ( n) 3 ( n 1) 2 ( n 3) D. 不知道
一、单项选择题(每小题 1 分,共 20 分)
t 1、 若 X (t) =t[u (t) —u (t—1) ]。 u (t) 为单位阶跃信号, 则 X 2 的波形为_______。 2 t X 2 2 t X 2 2
A
1 0 1 2 t
j 3t
e j 4t ,求其 x(t ) 。
e jt d 2 (t ) 。
47、已知系统的激励为 y(n),响应为 x(n),描述这个离散时间系统的方程为
y (n) 3 x(n) 2 ,试证明该系统不是线性系统。
48、一连续的线性时不变系统 S,其输入为 x(t ) ,输出为 y (t ) ,当 x(t ) u (t ) 时,
B. t 2
dr (t ) 3r (t ) e(t ) dt
1
C. r (t ) e(2t )
D.
d 2 r (t ) dr (t ) 3d 2 e(t ) 3 2 r ( t ) e(t ) dt dt 2 dt 2
5、下列各式为描述离散时间系统的差分方程,已知系统的激励为 y(n),响应为 x(n)。 其中______方程描述的系统是线性、时不变、无记忆的系统。 A. y (n) 3 x( n) C. y(n) x 2 (n) B. y (n) 2 x(n) cos(3n) D. y (n) 4 y (n 1) x(n)
3、下列函数式中哪一个是连续时间信号的表示?答案:_____________ A.e-atsint B.cos(n) C.(0.5)n D. Sin(n0)
4、下列各式为描述连续时间系统的微分方程,已知系统的激励为 e(t),响应为 r(t)。
其中______方程描述的系统是线性时不变系统。
sin( 5t 4)e(t ) A. r (t)
18、积分 (t sin t ) (t ) dt 等于( 3
) 。
A. 0
B.1
C.
1 3 2
D.
3 3 2
19、积分 0 (t 2)(t )dt 等于(
t
) D. 2 ( t 2)
A. 2 ( t )
B. 2u (t )
C. u(t 2)
y(t ) e 3t u (t ) ,求 x(t ) (t ) 时,其输出 y (t ) =?(假定系统初始储能为零)
49、单位冲激响应 h(t ) (t ) 3e 2t u (t ) 所描述的系统是因果的还是非因果的?是稳定的 还是不稳定的? 50、已知 LTI 系统的激励为 y(n),响应为 x(n),描述这个离散时间系统的方程为
3
16、一个 LTI 连续系统,初始状态为非零,若激励 e(t)增大 K 倍,初始状态不变,则 ( ) 。 A、全响应 r(t)也增大 K 倍 C、仅零输入响应增大 K 倍 B、仅零状态响应增大 K 倍 D、全响应 r(t)不变
17、下列各式为描述离散时间系统的差分方程,已知系统的激励为 y(n),响应为 x(n)。 其中______方程描述的系统是线性、时不变、无记忆的系统。 A. y ( n) 3 x( n) C. y(n) x 2 (n) B. y (n) 2 x(n) cos( 3n) D. y (n) 4 y (n 1) x(n)
x2 (n) 和 x1 (n) x2 (n) 的图象。
43、画出序列 f (n) cos
n
2
[u(n 2) u ( n 5)] 的正确图形。
四、简答题和简单计算题(共 54 分) 44、什么叫因果系统?一个因果离散时间 LTI 系统的冲激响应应满足什么条件? 45、信号 x(t ) e 46、证明
d [u (t ) cos(t )] _________。 dt
38、
式子
5
39、 40、
t
e [ ( ) ( )]d =
。
R、L、C 串联谐振电路,若串联谐振频率为 f0,当输入信号频率 f>f0 时,此时 电路呈现为 。 (感性、容性、电阻性)
三、作图题(每小题 2 分,共 6 分)
《信号与系统》 第 1-3 章作业
物理与电子工程学院 电子系 专业班级 题号 分数 评分 一 20 二 20 三 6 四 54 五 六 七 八 班 学号 九 十 姓名 总分 100 评卷人 承江红
注意:本试卷用 y (t )、f (t ) 表示连续时间信号,用 y (n)、f (n) 表示离散时间信号
x(m) Nhomakorabeam n2
x ( m)
C.
m 2
x (n m)
D.
m
x ( m)
2
11、已知系统微分方程为
4 dy ( t ) 2 y ( t ) 2 f ( t ) ,若 y (0 ) , f ( t) u( t) ,解得全响应为 dt 3
y (n) y (n 1) 3 x(n) ,求系统的 h(n) ,并判断系统的稳定性。
51、 某 LTI 系统在输入 x1 (t ) 2e 3t u (t ) 作用下的零状态响应为 y1 (t ) , 又已知在 用下的零状态响应为 3 y1 (t ) 2e 2t u (t ) ,系统的冲激响应 h(t ) 是什么? 52、 x1 (t ) je10t 是周期信号吗?若是给出基波周期。 53、 x2 [n] 3e j 3 ( n 1/ 2) / 5 是周期信号吗?若是给出基波周期。
15、下列各表达式中错误的是( A. f (t ) (t ) f (0) (t ) C. f (t t 0 ) (t )dt f (t 0 )
) B. f (t ) * (t t 0 ) f (t t 0 ) D. f (t t 0 ) (t t 0 ) f (0) (t t 0 )
6、卷积积分 e (t)等于(
-3t
) 。 C. -3e-3t D. e-3t
A.3(t)
B.1
7、微分方程
dy (t ) 3dx (t ) y (t) x (t ) 的通解是( dt dt
) 。
Kx(t ) A. y (t)
K B. y (t)
dy (t ) dt
1 C. y (t)
)
13、积分式 (t ) (t )cos tdt 等于(
)
A.0 C.2
B.1 D.-2
14、线性常系数微分方程 y(t ) 3 y(t ) 2 y (t ) 4 x(t ) x(t ) 表征的 LTI 系统,其单位冲激 响应 h(t)中( A.不包括 ( t ) 项 ) B.包括 ( t ) 项 C.不能确认 D.包括 (t ) 项
1 4 y (t ) e 2 t 1, t≥ 0 ,则全响应中 e 2 t 为( 3 3
) B.零状态响应分量 D.强迫响应分量
A.零输入响应分量 C.自由响应分量
12、f (n)如题 12 图所示,则 y(n)=f(n)*f(n)为( A. {1,1,1} B. {2,2,2} C. {1,2,2,2,1} D. {1,2,3,2,1}