《数字信号处理》第三版答案(非常详细完整)
数字信号处理-第3版-答案(PDF)
2.1 判断下列序列是否是周期序列。若是,请确定它的最小周期。 (1)x(n)=Acos( (2)x(n)= e (
j
π 5π n+ ) 8 6
n −π) 8 π 3π (3)x(n)=Asin( n+ ) 4 3
(1)对照正弦型序列的一般公式 x(n)=Acos( ωn + ϕ ),得出 ω =
k = −∞
∑ u (k ) a
∞
n−k
u (n − k ) =
k = −∞
∑a
∞
n−k
=
1 − a n +1 u(n) 1− a
2.3 计算线性线性卷积 (1) y(n)=u(n)*u(n) (2) y(n)= λ
n
u(n)*u(n)
解:(1)
y(n)=
k = −∞ ∞
∑ u(k )u(n − k )
π 2π (n-k)+ ]| 3 6 π 2π =|x(n)|| sin[ (n-k)+ ]| 3 6
≤M|sin[
π 2π (n- k)+ ]|≤M 3 6
故系统是稳定系统。 因 y(n)只取决于现在和过去的输入 x(n),不取决于未来的输入,故该系统是因果系统。 (3)设 y1(n)=
k = −∞
−n
u(-n),0<a<1 用直接计算线性卷积的方法,求
2.6 试证明线性卷积满足交换率、结合率和加法分配率。
证明
(1)交换律 X(n) * y(n) =
k = −∞
∑ x(k ) y (n − k )
∞
令 k=n-t,所以 t=n-k,又- ∞ <k< ∞ ,所以- ∞ <t< ∞ ,因此线性卷积公式变成
《数字信号处理》第三版课后习题答案
数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-(3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14; (2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
《数字信号处理》第三版课后答案
数字信号处理(西电科大第三版)课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-(3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数; (2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14; (2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
数字信号处理第三版习题答案
数字信号处理第三版习题答案数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门研究如何对数字信号进行处理和分析的学科。
它在现代通信、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
为了更好地理解和掌握数字信号处理的知识,许多人选择了《数字信号处理(第三版)》这本经典教材。
本文将为大家提供一些《数字信号处理(第三版)》习题的答案,以帮助读者更好地学习和巩固所学知识。
第一章:离散时间信号和系统1.1 习题答案:a) 离散时间信号是在离散时间点上取值的信号,而连续时间信号是在连续时间上取值的信号。
b) 离散时间系统是对离散时间信号进行处理的系统,而连续时间系统是对连续时间信号进行处理的系统。
c) 离散时间信号可以通过采样连续时间信号得到。
1.2 习题答案:a) 线性系统满足叠加性和齐次性。
b) 时不变系统的输出只与输入的时间延迟有关,与输入信号的具体形式无关。
c) 因果系统的输出只与当前和过去的输入有关,与未来的输入无关。
第二章:离散时间信号的时域分析2.1 习题答案:a) 离散时间信号的能量是信号幅值的平方和,而功率是信号幅值的平方的平均值。
b) 离散时间信号的能量和功率可以通过计算信号的幅值序列的平方和和平方的平均值得到。
2.2 习题答案:a) 离散时间信号的自相关函数是信号与其自身经过不同时间延迟的乘积的和。
b) 离散时间信号的自相关函数可以用于确定信号的周期性和频率成分。
第三章:离散时间信号的频域分析3.1 习题答案:a) 离散时间信号的频谱是信号在频率域上的表示,可以通过对信号进行傅里叶变换得到。
b) 离散时间信号的频谱可以用于分析信号的频率成分和频谱特性。
3.2 习题答案:a) 离散时间信号的频谱具有周期性,其周期等于采样频率。
b) 离散时间信号的频谱可以通过对信号进行离散傅里叶变换得到。
第四章:离散时间系统的频域分析4.1 习题答案:a) 离散时间系统的频率响应是系统在不同频率下的输出与输入之比。
《数字信号处理》第三版课后习题答案
因为
x(n) (n 2) (n 1) 2 ( n 3)
h(n) 2 (n)
1 (n 1) (n 2)
2
x( n) * (n ) x (n ) x( n) * A (n k ) A x( n )k
所以
1
y( n) x(n)*[2 ( n) (n 1)
(n 2)]
2
2 x(n) x( n 1) 1 x( n 2) 2
6
y( n)
1 y(n 1) x(n)
1 x(n
1) ;
2
2
设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。
解:
令: x(n) (n)
1
1
h(n) h(n 1) (n)
(n 1)
2
2
1
1
n 0,h(0) h( 1) (0) ( 1) 1
2
2
1
1
n 1,h(1) h(0) (1) (0) 1
2
2
n 2,h(2) 1 h(1) 1
n n0
( 3)如果 x( n) M , y(n)
x( k) 2n0 1 M ,因此系统是稳定的。
k n n0
系统是非因果的,因为输出还和 x(n)的将来值有关 .
(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于 x(n)的未来值。如 果 x(n) M ,则 y(n) ex(n) ex(n) eM ,因此系统是稳定的。
( 1) y( n) x(n) 2x(n 1) 3x( n 2) ;
( 3) y( n) x(n n0) , n0 为整常数;
( 5) y(n) x2 (n) ;
n
( 7) y( n) x(m) 。
m0
数字信号处理(第三版)-课后习题答案全-(原题+答案+图)
将x(n)的表示式代入上式, 得到 1 y(n)=-2δ(n+2)-δ(n+1)-0.5δ(2n)+2δ(n-1)+δ(n-2)
+4.5δ(n-3)+2δ(n-4)+δ(n-5)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
8. 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况,
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(3) 这是一个延时器, 延时器是线性非时变系统, 下面证明。 令输入为
输出为
x(n-n1)
y′(n)=x(n-n1-n0) y(n-n1)=x(n-n1-n0)=y′(n) 故延时器是非时变系统。 由于
T[ax1(n)+bx2(n)]=ax1(n-n0)+bx2(n-n0) =aT[x1(n)]+bT[x2(n)]
(5)y(n)=x2(n)
(6)y(n)=x(n2)
(7)y(n)=
n
(8)y(n)=x(n)sin(ωxn(m) )
m0
解: (1) 令输入为
输出为
x(n-n0)
y′(n)=x(n-n0)+2x(n-n0-1)+3x(n-n0-2) y(n-n0)=x(n-n0)+2x(n—n0—1)+3(n-n0-2)
x(m)h(n-m)
m
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题7图
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
y(n)={-2,-1,-0.5, 2, 1, 4.5, 2, 1; n=-2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5}
《数字信号处理》第三版课后习题答案
《数字信号处理》第三版课后习题答案数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3)0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-??=≤≤其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列;(3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形;(4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形;(5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6()6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-(3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14;(2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
数字信号处理第三版课后答案
数字信号处理第三版课后答案西安电⼦(⾼西全丁美⽟第三版)数字信号处理课后答案1.2教材第⼀章习题解答1.⽤单位脉冲序列及其加权和表⽰题1图所⽰的序列。
解:2.给定信号:(1)画出序列的波形,标上各序列的值;(2)试⽤延迟单位脉冲序列及其加权和表⽰序列;(3)令,试画出波形;(4)令,试画出波形;(5)令,试画出波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(⼀)所⽰。
(2)(3)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(⼆)所⽰。
(4)的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所⽰。
(5)画时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,波形如题2解图(四)所⽰。
3.判断下⾯的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1),A是常数;(2)。
解:(1),这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14;(2),这是⽆理数,因此是⾮周期序列。
5.设系统分别⽤下⾯的差分⽅程描述,与分别表⽰系统输⼊和输出,判断系统是否是线性⾮时变的。
(1);(3),为整常数;(5);(7)。
解:故该系统是时不变系统。
故该系统是线性系统。
(3)这是⼀个延时器,延时器是⼀个线性时不变系统,下⾯予以证明。
令输⼊为,输出为,因为故延时器是⼀个时不变系统。
⼜因为故延时器是线性系统。
(5)令:输⼊为,输出为,因为故系统是时不变系统。
⼜因为因此系统是⾮线性系统。
(7)令:输⼊为,输出为,因为故该系统是时变系统。
⼜因为故系统是线性系统。
6.给定下述系统的差分⽅程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
(1);(3);(5)。
(1)只要,该系统就是因果系统,因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输⼊有关。
如果,则,因此系统是稳定系统。
(3)如果,,因此系统是稳定的。
系统是⾮因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关.(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。
如果,则,因此系统是稳定的。
7.设线性时不变系统的单位脉冲响应和输⼊序列如题7图所⽰,要求画出输出输出的波形。
《数字信号处理》第三版课后答案
《数字信号处理》第三版课后答案1 数字信号处理(西电科大第三版)课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+- 2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-??=≤≤其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列;(3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形;(4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形;(5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+- (3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n eπ-=。
解:。
数字信号处理》第三版课后习题答案
数字信号处理课后答案教材第一章习题解答1.用单位脉冲序列()nδ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:2.给定信号:25,41 ()6,040,n nx n n+-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n序列;(3)令1()2(2)x n x n=-,试画出1()x n波形;(4)令2()2(2)x n x n=+,试画出2()x n波形;(5)令3()2(2)x n x n=-,试画出3()x n波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)(3)1()x n的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14;(2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5.设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-; (3)0()()y n x n n =-,0n 为整常数; (5)2()()y n x n =; (7)0()()nm y n x m ==∑。
解:(1)令:输入为0()x n n -,输出为'000'0000()()2(1)3(2)()()2(1)3(2)()y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--=故该系统是时不变系统。
(完整版)数字信号处理(第三版)高西全丁玉美课后答案
西安电子(咼西全丁美玉第二版)数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答解:x(n)(n 4)2 (n 2)0.5 (n 4) 2 (n(n 1) 2 (n) (n 1) 2 (n 2) 4 (n 3) 6)2n 5, 4 n 12.给定信号 :x(n)6,0 n 4 0,其它(1) 画出x(n)序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示 x(n)序列;(3) 令X 1(n) 2x(n 2),试画出捲(n)波形; (4) 令 X 2(n) 2x(n 2),试画出 X 2(n)波形; (5) 令 x 3(n) 2x(2 n),试画出 X 3(n)波形。
解:(1) x(n)的波形如 题2解图(一)所示。
(2)x(n) 3 (n 4) (n 3) (n 2) 3 (n 1) 6 (n)6 (n 1) 6 (n 2) 6 (n 3) 6 (n 4)(5)画X 3(n)时,先画x(-n)的波形,然后再右移 2位,X 3(n)波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
3(1) x(n) Acos( n -),A 是常数;1j (7n)(2) x(n) e 8。
1.用单位脉冲序列(n)及其加权和表示 题1图所示的序列。
(3) x, n)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4) X 2 (n)的波形是x(n)的波形左移 2位,在乘以2,画出图形如 题2解图(三)所示。
解:3 2 14(1)W , ,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14 ;7 w 31 2(2)w , 16 ,这是无理数,因此是非周期序列。
8 w5.设系统分别用下面的差分方程描述,x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)y(n) x(n) 2x(n 1) 3x(n 2);(3)y(n) x(n n°),n o为整常数;(5)y(n) x2(n);(7)y(n) nx(m)。
(完整版)数字信号处理(第三版)高西全丁玉美课后答案
西安电子(咼西全丁美玉第二版)数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答解:x(n)(n 4)2 (n 2)0.5 (n 4) 2 (n(n 1) 2 (n) (n 1) 2 (n 2) 4 (n 3) 6)2n 5, 4 n 12.给定信号 :x(n)6,0 n 4 0,其它(1) 画出x(n)序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示 x(n)序列;(3) 令X 1(n) 2x(n 2),试画出捲(n)波形; (4) 令 X 2(n) 2x(n 2),试画出 X 2(n)波形; (5) 令 x 3(n) 2x(2 n),试画出 X 3(n)波形。
解:(1) x(n)的波形如 题2解图(一)所示。
(2)x(n) 3 (n 4) (n 3) (n 2) 3 (n 1) 6 (n)6 (n 1) 6 (n 2) 6 (n 3) 6 (n 4)(5)画X 3(n)时,先画x(-n)的波形,然后再右移 2位,X 3(n)波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
3(1) x(n) Acos( n -),A 是常数;1j (7n)(2) x(n) e 8。
1.用单位脉冲序列(n)及其加权和表示 题1图所示的序列。
(3) x, n)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4) X 2 (n)的波形是x(n)的波形左移 2位,在乘以2,画出图形如 题2解图(三)所示。
解:3 2 14(1)W , ,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14 ;7 w 31 2(2)w , 16 ,这是无理数,因此是非周期序列。
8 w5.设系统分别用下面的差分方程描述,x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)y(n) x(n) 2x(n 1) 3x(n 2);(3)y(n) x(n n°),n o为整常数;(5)y(n) x2(n);(7)y(n) nx(m)。
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答案很详细,考试前或者平时作业的时候可以好好研究,祝各位考试成功!!电子科技大学微电子与固体电子学钢教授著数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3)0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6()6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-(3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-; (3)0()()y n x n n =-,0n 为整常数; (5)2()()y n x n =; (7)0()()nm y n x m ==∑。
解:(1)令:输入为0()x n n -,输出为'000'0000()()2(1)3(2)()()2(1)3(2)()y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--=故该系统是时不变系统。
12121212()[()()]()()2((1)(1))3((2)(2))y n T ax n bx n ax n bx n ax n bx n ax n bx n =+=++-+-+-+-1111[()]()2(1)3(2)T ax n ax n ax n ax n =+-+- 2222[()]()2(1)3(2)T bx n bx n bx n bx n =+-+- 1212[()()][()][()]T ax n bx n aT x n bT x n +=+故该系统是线性系统。
(3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。
令输入为1()x n n -,输出为'10()()y n x n n n =--,因为'110()()()y n n x n n n y n -=--=故延时器是一个时不变系统。
又因为12102012[()()]()()[()][()]T ax n bx n ax n n bx n n aT x n bT x n +=-+-=+故延时器是线性系统。
(5) 2()()y n x n = 令:输入为0()x n n -,输出为'20()()y n x n n =-,因为2'00()()()y n n x n n y n -=-=故系统是时不变系统。
又因为21212122212[()()](()()) [()][()] ()()T ax n bx n ax n bx n aT x n bT x n ax n bx n +=+≠+=+因此系统是非线性系统。
(7) 0()()nm y n x m ==∑令:输入为0()x n n -,输出为'00()()nm y n x m n ==-∑,因为0'00()()()n n m y n n x m y n -=-=≠∑故该系统是时变系统。
又因为1212120[()()](()())[()][()]nm T ax n bx n ax m bx m aT x n bT x n =+=+=+∑故系统是线性系统。
6. 给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
(1)11()()N k y n x n k N-==-∑;(3)0()()n n k n n y n x k +=-=∑;(5)()()x n y n e =。
解:(1)只要1N ≥,该系统就是因果系统,因为输出只与n 时刻的和n 时刻以前的输入有关。
如果()x n M ≤,则()y n M ≤,因此系统是稳定系统。
(3)如果()x n M ≤,00()()21n n k n n y n x k n M +=-≤≤+∑,因此系统是稳定的。
系统是非因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关.(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。
如果()x n M ≤,则()()()x n x n M y n e e e =≤≤,因此系统是稳定的。
7. 设线性时不变系统的单位脉冲响应()h n 和输入序列()x n 如题7图所示,要求画出输出输出()y n 的波形。
解:解法(1):采用图解法0()()()()()m y n x n h n x m h n m ∞==*=-∑图解法的过程如题7解图所示。
解法(2):采用解析法。
按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式:()(2)(1)2(3)1()2()(1)(2)2x n n n n h n n n n δδδδδδ=-++-+-=+-+- 因为 ()*()()()*()()x n n x n x n A n k Ax n k δδ=-=-所以 1()()*[2()(1)(2)]212()(1)(2)2y n x n n n n x n x n x n δδδ=+-+-=+-+-将x(n)的表达式代入上式,得到()2(2)(1)0.5()2(1)(2)4.5(3)2(4)(5)y n n n n n n n n n δδδδδδδδ=-+-+-+-+-+-+-+-8. 设线性时不变系统的单位取样响应()h n 和输入()x n 分别有以下三种情况,分别求出输出()y n 。
(1)45()(),()()h n R n x n R n ==; (2)4()2(),()()(2)h n R n x n n n δδ==--; (3)5()0.5(),()n n h n u n x R n ==。
解:(1) 45()()*()()()m y n x n h n R m R n m ∞=-∞==-∑先确定求和域,由4()R m 和5()R n m -确定对于m 的非零区间如下:03,4m n m n ≤≤-≤≤根据非零区间,将n 分成四种情况求解: ①0,()0n y n <=②003,()11nm n y n n =≤≤==+∑③3447,()18m n n y n n =-≤≤==-∑④7,()0n y n <= 最后结果为0, 0,7()1, 038, 47n n y n n n n n <>⎧⎪=+≤≤⎨⎪-≤≤⎩y(n)的波形如题8解图(一)所示。
(2)444()2()*[()(2)]2()2(2) 2[()(1)(4)(5)]y n R n n n R n R n n n n n δδδδδδ=--=--=+-----y(n)的波形如题8解图(二)所示. (3)55()()*() ()0.5()0.5()0.5()n mnm m m y n x n h n R m u n m R m u n m ∞∞--=-∞=-∞==-=-∑∑y(n)对于m 的非零区间为04,m m n ≤≤≤。
①0,()0n y n <= ②11110.504,()0.50.50.5(10.5)0.520.510.5n nnmn n n n m n y n ------=-≤≤===--=--∑ ③541010.55,()0.50.50.5310.510.5n mn n m n y n ---=-≤===⨯-∑ 最后写成统一表达式:5()(20.5)()310.5(5)n n y n R n u n =-+⨯-11. 设系统由下面差分方程描述:11()(1)()(1)22y n y n x n x n =-++-;设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。
解:令:()()x n n δ=11()(1)()(1)22h n h n n n δδ=-++- 2110,(0)(1)(0)(1)122111,(1)(0)(1)(0)122112,(2)(1)22113,(3)(2)()22n h h n h h n h h n h h δδδδ==-++-===++======= 归纳起来,结果为11()()(1)()2n h n u n n δ-=-+12. 有一连续信号()cos(2),a x t ft πϕ=+式中,20,2f Hz πϕ==(1)求出()a x t 的周期。
(2)用采样间隔0.02T s =对()a x t 进行采样,试写出采样信号()a x t 的表达式。
(3)画出对应()a x t 的时域离散信号(序列) ()x n 的波形,并求出()x n 的周期。
————第二章———— 教材第二章习题解答1. 设()jw X e 和()jw Y e 分别是()x n 和()y n 的傅里叶变换,试求下面序列的傅里叶变换:(1)0()x n n -; (2)()x n -; (3)()()x n y n ; (4)(2)x n 。
解:(1)00[()]()jwnn FT x n n x n n e∞-=-∞-=-∑令''00,n n n n n n =-=+,则'00()'0[()]()()jw n n jwn jw n FT x n n x n e e X e ∞-+-=-∞-==∑(2)****[()]()[()]()jwnjwn jw n n FT x n x n ex n e X e -∞∞-=-∞=-∞===∑∑(3)[()]()jwnn FT x n x n e∞-=-∞-=-∑令'n n =-,则'''[()]()()jwn jw n FT x n x n eX e ∞-=-∞-==∑(4) [()*()]()()jw jw FT x n y n X e Y e = 证明: ()*()()()m x n y n x m y n m ∞=-∞=-∑[()*()][()()]jwnn m FT x n y n x m y n m e∞∞-=-∞=-∞=-∑∑令k=n-m ,则[()*()][()()] ()() ()()jwk jwnk m jwkjwnk m jw jw FT x n y n x m y k eey k e x m eX e Y e ∞∞--=-∞=-∞∞∞--=-∞=-∞===∑∑∑∑2. 已知001,()0,jww w X e w w π⎧<⎪=⎨<≤⎪⎩求()jw X e 的傅里叶反变换()x n 。