长沙理工大学信号与系统课程硕士研究生入学考试试题与答案
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1. 已知某系统:
试判断其线性,时不变性,因果性,稳定性,和记忆性等特性,并说明 理由。 2.给出下列波形函数的卷积结果波形,其中图A-1(a),(b)分别为
和
的波形。
(a)
(b)
图A-1
1. 已知周期信号
的波形如图A-2所示,将
通过截止频率为 的理想低通滤波器后,输出中含有哪些频率成分?
4.已知某系统:
三、分析计算题(共90分,每小题15分)
1. 解:(1)因为: ,令 ,则有, 。 由 的波形可知,当 时, ; 时, ; 时, 。因此,
的波形如图A-6所示:
(2)由作图法可知,
图A-6
设
,又因为:
,即:
,由傅立叶变换的时域性质,有:
;
。再根据傅立叶变换的微分性质可得:
,整理得:
因此,
(3)由
得:
图A-8 系统幅频特性为: ,其幅频特性如图A-9所示。
图A-9
长沙理工大学2006年硕士研究生入学考试试题
考试科目:信号与系统 一、填空题(每空3分,共30分)
1.信号
的周期是 ; 2.
=; 3.若
,则
; 4.已知某LTI系统,当输入为
时,其输出为:
;则输入为
时,系统的响应 =; 5.已知某LTI系统,当 时有:
,求该号的傅里叶变换。 3.已知系统的微分方程为
初始条件为 输入信号 ,试求系统的全响应,并指出系统的零输入响应,零状态响应以及系统 函数 ,系统的单位冲激响应 和系统的频率响应,并判断系统的稳定性。 4.已知二阶离散系统的差分方程为 且 求系统的完全响应 、零输入响应 、零状态响应 、系统函数、系统单位样值响应。 5.某连续LTI系统是因果稳定的,其系统函数的零极点分布如图A-3所 示。已知当输入信号
的高次谱波分量,其幅度均为
,即 ,从而有 ,即 ,因此, 次以上谐波的幅度 。 2解:因为 ,根据频域卷积性质,有
=
3解:对系统微分方程取单边拉斯变换,得 将初始条件 、 代入上式,并整理,得 其中: 。因此零输入响应为: ,
又因为: ,因此有 由于: ,根据拉斯变换的微分性质,有: 即: 。同理: 又因为: ,根据时域卷积性质,有: 即系统零状态响应为: 。根据卷积的微积分性质,得
;
7.设连续时间信号
的傅立叶变换为
,则
的傅立叶变换为
;
8.单位门信号
的频谱宽度一般与其门信号的宽度
有关,
越大,则频谱宽度
;
9.设某带限信号
的截止频率为10KHz,则对该信号进行时域采样时,采样频率至少应为
,理由是
;
10.拉普拉斯变换域傅立叶变换的基本差别是
;它们的关系是
;
11.
。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.某连续时间系统
其中
为输入信号,试问该系统是否为线性、时不变、因果、稳定系统,并说 明理由。 2.连续时间无失真传输系统的传输函数 具有什么特点? 3.已知某离散时间系统的输入 和输出
由下面的差分方城描述
试问该系统具有何种滤波特性(低通、高通、带通或全通)?为什么? 4.已知某系统单位冲激响应为: ,求系统的频率响应
图A-3 4.如图A-4所示,已知某连续系统如图5所示,其中系统的单位冲激响 应为: ,
1求 的系统单位冲激响应 和频率响应 ,并画出 的图形; 2 判定该系统有何种滤波波作用? 3当 时,求系统的输出 。
图A-4
1. 离散时间系统如图A-5所示,已知
,
,试求: (1)写出描述该系统的差分方程; (2)设该系统为因果系统,求系统函数
和单位脉冲响应
; (3)求系统零状态响应
、零输入响应
和全响应
; (4)在Z平面上画出
的零极点分布图,并判断系统的稳定性; (5)设信号的采样周期
秒,请画出系统的幅频响应特性图。
图A-5
参考答案: 一、填空题(共30分,每空3分)
1.数学表达式属于奇异函数; 2.线性微分方程或线性差分方程; 3.外加输入信号;系统的初始状态; 4.输入为单位冲激信号时,系统的零状态响应; 5.离散的;连续的; 6.离散系统的频谱具有周期性; 7. ; 8.越窄; 9.
;防止频谱混叠现象; 10.信号满足绝对可积条件时才存在傅立叶变换;而信号不满足绝对可
积条件时也可能存在拉普拉斯变换;
11. 。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.解:该系统为线性、因果、时变、不稳定系统。理由如下: 线性特性分析:已知:
,对于任意不为零的常数
和
,设:
,
,则有
因此,该系统是线性系统。 时不变性分析:已知:
系统全响应为: , 系统函数为: , 因为:
,所以, ,即系统单位冲激响应为:
由于 是系统的二阶极点,且在S左半平面,因此,系统是稳定的。由于收敛 域 包含 轴,因此,系统的频率响应为: 4解:对系统差分方程取单边Z变换,得 将初始条件 和 代入上式,并整理得: 其中: ; 又由于: 因此,系统的零输入响应为: 又因为: ,因此,有
当输入 时,输出响应为 ;
当输入 时,输出响应为 ;
当输入 时,输出响应为 ;则当输入为 时,系统的输出响应为 。 6.
; 7.设 是 的傅里叶变换,则信号 的傅里叶变换表达式为 。 8.设某带限信号
的截止频率为100KHz,则对该信号进行时域采样时,采样频率至少应为
,理由是
;
9.
。
二、问答题(每小题6分,共30分)
图A-2
试判断其线性,时不变性,因果性,稳定性,和记忆性等特性,并说明 理由。 5.已知序列:
、
、
则
为何序列?
三、分析计算题(每小题15分,共90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 ? 2.己知信号
因此,
其频率响应如图A-7所示:
图A-7 ②由上图可知,该系统具有高通滤波作用。 ③ 而 ,所以有: 又因为 所以:
,从而得:
。 5.解: Fra Baidu bibliotek1)系统的差分方程为: 对差分方程取单边Z变换,得 整理得: 其中:
(2)系统传输函数为: 系统单位脉冲响应为:
(3)系统零输入响应为: 系统零状态响应为: 系统全响应为: (4) 的零极点分布如图A-8所示,由于极点全部在单位园之内,所以系统 是稳定的。
长沙理工大学2005年硕士研究生入学考试试题
考试科目:信号与系统
一、填空题(共45分,每空3分)
1.奇异信号是指
的一类信号;
2.线性时不变系统一般用
数学模型来描述;
3.系统的零状态响应与
有关,而与 无关;
4.系统的单位冲激响应是指
;
5.周期信号的频谱特点是
;而非周期信号的频谱特点则是
;
6.连续系统与离散系统的重要区别特点是
如图A-7所示:
图A-6 其中
图A-7
,所以采样周期的取值范围应为:
。 (3)
的幅频特性如图A-8所示:
图A-8
且截止频率 的取值范围应为: 。
。 5.已知两个周期矩形脉冲信号 和
: (1) 若 的矩形宽度
,周期
,幅度
,试问该信号的谱线间隔是多少?带宽是多少? (2)若
的矩形宽度
,周期
,幅度 ,试问该信号的谱线间隔是多少?带宽是多少? (3) 和 的基波幅度之比是多少?
三、分析计算题(共75分,每小题15分)
1. 已知 的波形如图A-1所示, , 的频谱为 , (1)画出 的波形;(2)计算 ;(3)计算 ; (4)计算 ;(5)计算 。
,设
;
,则有
因此,该系统是线性系统。 时不变性:已知:
,则有
因此,该系统是时不变系统。 因果性:由
可知,系统的当前输出不仅与当前和过去的输入有关,而且还与未来的 输入有关,因此,该系统是时变系统。 稳定性:设输入有界,即:
,则有
,即输出也有界,因此,该系统是稳定的系统。 记忆性:由
可知,系统的当前输出历史输入有关,因此,该系统是记忆系统。 2.解:因为:
稳定性:设系统的输入有界,即: ,则有 因此,该系统不是稳定系统。 记忆性:由 可知,系统的当前输出仅与当前输入有关,与历史输入无关,因此,该 系统是无记忆系统。 5.解:
三、分析计算题(共90分,每小题15分)
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。由 可知,凡是频率大于
(4)由Pasvarl定理:
有:
(1) 因为: 又因为: ,所以有: ,即 其中,
2.解: (1)由题图可得: ,又因为: ,所以有: (2)因为 ,所以有:
当 时,有 因而得: (3)当 时,同理可得: 3.解: (1)由RLC电路的零状态S域模型可得:
系统传输函数为: ; 系统单位冲激响应为: 由于极点-1和-2全在S域的左半平面,因此,该系统是稳定系统; (2)由RLC电路的全响应S域模型可得: 因而有: 4.解: (1)由图知, 。因为: ,根据傅立叶变换的对称性,有: 。令 ,得 ,即: 。根据傅立叶变换的频域卷积性质有: ,即
图A-4
参考答案:
一、填空题(共30分,每空3分)
1.
; 2.
; 3.
; 4.
; 5.
; 6.
; 7.
; 8.
;防止频谱混叠现象; 9.
。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.解:
代表的系统是线性,时不变性,非因果,稳定,有记忆的系统。理由如 下: 线性特性:已知:
,对于任意给定的不为零的常数
和
图A-1 2. 如图A-2所示连续时间系统,其中延时器延时T秒,理想低通滤波 器的频率响应为: 其中 是宽度为 的单位门频谱。已知激励为: ,求:
(1) 系统的单位冲激响应 ; (2) 时系统的零状态响应; (3) 时系统的零状态响应。
图A-2 3. 如图A-3所示RLC电路,已知:
,试求: (1) 系统传输函数 和系统单位冲激响应 ,并判断系统的稳定性; (2) 当 时,电阻两端的电压 ?
,根据系统函数定义,有 , 。由于收敛域包含单位圆,因此,系统的频率响 应为: 很显然,该滤波器是一个高通滤波器。 4.解:因为:
,又因为:
,根据傅立 叶变换的对称性,有:
。设
,则有
,即:
,因此,得
5.解:因为
(1) 相邻谱线间隔为:
或
; 带宽为:
或
; 基波幅度为:
(2) 邻谱线间隔为: 或 ; 带宽为: 或 ; 基波幅度为: ; 基波幅度之比为1:3。
时,系统输出的直流分量为
。 (1)确定该系统的系统函数
; (2) 当输入信号
时,求系统的输出
。
6.如图A-4所示,信号
图A-3
的频谱为
,它通过传输函数为
的系统传输,输出为
,冲激序列为:
(1) 画出
的频谱图
; (2) 画出表示无频谱混叠条件下,
的频谱图
,并确定无频谱混叠条件下,抽样间隔T的取值范围; (3) 为了从 中恢复 ,将 通过传输函数为 的系统,试画图表示 ,并指明 截止频率的取值范围。
因为: ,又Z域微分性质,得: 因此,系统的零状态响应为: 系统全响应为: 系统函数为: 系统单位样值响应为: 5.解:(1)由系统的零极点分布可写出系统函数为: 又
是周期为 的周期信号,其傅立叶级数的直流分量为: 由题意知:
(2) 输入信号只有直流分量,即 ,所以输出为:
6解:(1) 的频谱
如图A-6所示; (2) 的频谱
,根据卷积运算的时移性质和
的性质,有
其波形如图A-5所示。
图A-5 3.解:由于周期信号的频谱为: 由图A-2可知,周期为 ,基波频率为: ,傅立叶级数系数为:
因此,频谱 只含有奇次谱波,即
…… 。将 通过截止频率 的低通滤波器后,凡高于 的频率都会被滤掉,即 ,从而有
,且为奇数,因而只能有 和 ,即输出只有基波
,则有
因此,该系统是时变系统。 因果性分析:由
可知,系统的当前输出只与系统的当前输入和历史输入有关,而与未来 的输入无关,因此,该系统是因果系统。 稳定性分析:设输入有界,即:
,则有
因此,该系统是不稳定系统。 2.解:对于无失真传输系统,其时域形式为:
。对其取傅立叶变换,得
根据系统函数的定义,有:
,因此,无失真传输系统,其幅频特性为常数,相频特性为过原点的一 条直线,或称之为具有线性相位的全通滤波器。 3.解:对差分方程取单边Z变换,得:
和 次谐波
的频率成份。 4.解: 代表的系统是线性,时变性,因果,不稳定,无记忆的系统。理由如 下: 线性特性:已知 ,对于任意给定的不为零的常数 和 ,设 ; ,则有 因此,该系统是线性系统。 时不变性:已知 ,则有 因此,该系统是时变系统。 因果性:由 可知,系统的当前输出仅与当前输入有关,与未来输入无关,因此是因 果系统。
试判断其线性,时不变性,因果性,稳定性,和记忆性等特性,并说明 理由。 2.给出下列波形函数的卷积结果波形,其中图A-1(a),(b)分别为
和
的波形。
(a)
(b)
图A-1
1. 已知周期信号
的波形如图A-2所示,将
通过截止频率为 的理想低通滤波器后,输出中含有哪些频率成分?
4.已知某系统:
三、分析计算题(共90分,每小题15分)
1. 解:(1)因为: ,令 ,则有, 。 由 的波形可知,当 时, ; 时, ; 时, 。因此,
的波形如图A-6所示:
(2)由作图法可知,
图A-6
设
,又因为:
,即:
,由傅立叶变换的时域性质,有:
;
。再根据傅立叶变换的微分性质可得:
,整理得:
因此,
(3)由
得:
图A-8 系统幅频特性为: ,其幅频特性如图A-9所示。
图A-9
长沙理工大学2006年硕士研究生入学考试试题
考试科目:信号与系统 一、填空题(每空3分,共30分)
1.信号
的周期是 ; 2.
=; 3.若
,则
; 4.已知某LTI系统,当输入为
时,其输出为:
;则输入为
时,系统的响应 =; 5.已知某LTI系统,当 时有:
,求该号的傅里叶变换。 3.已知系统的微分方程为
初始条件为 输入信号 ,试求系统的全响应,并指出系统的零输入响应,零状态响应以及系统 函数 ,系统的单位冲激响应 和系统的频率响应,并判断系统的稳定性。 4.已知二阶离散系统的差分方程为 且 求系统的完全响应 、零输入响应 、零状态响应 、系统函数、系统单位样值响应。 5.某连续LTI系统是因果稳定的,其系统函数的零极点分布如图A-3所 示。已知当输入信号
的高次谱波分量,其幅度均为
,即 ,从而有 ,即 ,因此, 次以上谐波的幅度 。 2解:因为 ,根据频域卷积性质,有
=
3解:对系统微分方程取单边拉斯变换,得 将初始条件 、 代入上式,并整理,得 其中: 。因此零输入响应为: ,
又因为: ,因此有 由于: ,根据拉斯变换的微分性质,有: 即: 。同理: 又因为: ,根据时域卷积性质,有: 即系统零状态响应为: 。根据卷积的微积分性质,得
;
7.设连续时间信号
的傅立叶变换为
,则
的傅立叶变换为
;
8.单位门信号
的频谱宽度一般与其门信号的宽度
有关,
越大,则频谱宽度
;
9.设某带限信号
的截止频率为10KHz,则对该信号进行时域采样时,采样频率至少应为
,理由是
;
10.拉普拉斯变换域傅立叶变换的基本差别是
;它们的关系是
;
11.
。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.某连续时间系统
其中
为输入信号,试问该系统是否为线性、时不变、因果、稳定系统,并说 明理由。 2.连续时间无失真传输系统的传输函数 具有什么特点? 3.已知某离散时间系统的输入 和输出
由下面的差分方城描述
试问该系统具有何种滤波特性(低通、高通、带通或全通)?为什么? 4.已知某系统单位冲激响应为: ,求系统的频率响应
图A-3 4.如图A-4所示,已知某连续系统如图5所示,其中系统的单位冲激响 应为: ,
1求 的系统单位冲激响应 和频率响应 ,并画出 的图形; 2 判定该系统有何种滤波波作用? 3当 时,求系统的输出 。
图A-4
1. 离散时间系统如图A-5所示,已知
,
,试求: (1)写出描述该系统的差分方程; (2)设该系统为因果系统,求系统函数
和单位脉冲响应
; (3)求系统零状态响应
、零输入响应
和全响应
; (4)在Z平面上画出
的零极点分布图,并判断系统的稳定性; (5)设信号的采样周期
秒,请画出系统的幅频响应特性图。
图A-5
参考答案: 一、填空题(共30分,每空3分)
1.数学表达式属于奇异函数; 2.线性微分方程或线性差分方程; 3.外加输入信号;系统的初始状态; 4.输入为单位冲激信号时,系统的零状态响应; 5.离散的;连续的; 6.离散系统的频谱具有周期性; 7. ; 8.越窄; 9.
;防止频谱混叠现象; 10.信号满足绝对可积条件时才存在傅立叶变换;而信号不满足绝对可
积条件时也可能存在拉普拉斯变换;
11. 。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.解:该系统为线性、因果、时变、不稳定系统。理由如下: 线性特性分析:已知:
,对于任意不为零的常数
和
,设:
,
,则有
因此,该系统是线性系统。 时不变性分析:已知:
系统全响应为: , 系统函数为: , 因为:
,所以, ,即系统单位冲激响应为:
由于 是系统的二阶极点,且在S左半平面,因此,系统是稳定的。由于收敛 域 包含 轴,因此,系统的频率响应为: 4解:对系统差分方程取单边Z变换,得 将初始条件 和 代入上式,并整理得: 其中: ; 又由于: 因此,系统的零输入响应为: 又因为: ,因此,有
当输入 时,输出响应为 ;
当输入 时,输出响应为 ;
当输入 时,输出响应为 ;则当输入为 时,系统的输出响应为 。 6.
; 7.设 是 的傅里叶变换,则信号 的傅里叶变换表达式为 。 8.设某带限信号
的截止频率为100KHz,则对该信号进行时域采样时,采样频率至少应为
,理由是
;
9.
。
二、问答题(每小题6分,共30分)
图A-2
试判断其线性,时不变性,因果性,稳定性,和记忆性等特性,并说明 理由。 5.已知序列:
、
、
则
为何序列?
三、分析计算题(每小题15分,共90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 ? 2.己知信号
因此,
其频率响应如图A-7所示:
图A-7 ②由上图可知,该系统具有高通滤波作用。 ③ 而 ,所以有: 又因为 所以:
,从而得:
。 5.解: Fra Baidu bibliotek1)系统的差分方程为: 对差分方程取单边Z变换,得 整理得: 其中:
(2)系统传输函数为: 系统单位脉冲响应为:
(3)系统零输入响应为: 系统零状态响应为: 系统全响应为: (4) 的零极点分布如图A-8所示,由于极点全部在单位园之内,所以系统 是稳定的。
长沙理工大学2005年硕士研究生入学考试试题
考试科目:信号与系统
一、填空题(共45分,每空3分)
1.奇异信号是指
的一类信号;
2.线性时不变系统一般用
数学模型来描述;
3.系统的零状态响应与
有关,而与 无关;
4.系统的单位冲激响应是指
;
5.周期信号的频谱特点是
;而非周期信号的频谱特点则是
;
6.连续系统与离散系统的重要区别特点是
如图A-7所示:
图A-6 其中
图A-7
,所以采样周期的取值范围应为:
。 (3)
的幅频特性如图A-8所示:
图A-8
且截止频率 的取值范围应为: 。
。 5.已知两个周期矩形脉冲信号 和
: (1) 若 的矩形宽度
,周期
,幅度
,试问该信号的谱线间隔是多少?带宽是多少? (2)若
的矩形宽度
,周期
,幅度 ,试问该信号的谱线间隔是多少?带宽是多少? (3) 和 的基波幅度之比是多少?
三、分析计算题(共75分,每小题15分)
1. 已知 的波形如图A-1所示, , 的频谱为 , (1)画出 的波形;(2)计算 ;(3)计算 ; (4)计算 ;(5)计算 。
,设
;
,则有
因此,该系统是线性系统。 时不变性:已知:
,则有
因此,该系统是时不变系统。 因果性:由
可知,系统的当前输出不仅与当前和过去的输入有关,而且还与未来的 输入有关,因此,该系统是时变系统。 稳定性:设输入有界,即:
,则有
,即输出也有界,因此,该系统是稳定的系统。 记忆性:由
可知,系统的当前输出历史输入有关,因此,该系统是记忆系统。 2.解:因为:
稳定性:设系统的输入有界,即: ,则有 因此,该系统不是稳定系统。 记忆性:由 可知,系统的当前输出仅与当前输入有关,与历史输入无关,因此,该 系统是无记忆系统。 5.解:
三、分析计算题(共90分,每小题15分)
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。由 可知,凡是频率大于
(4)由Pasvarl定理:
有:
(1) 因为: 又因为: ,所以有: ,即 其中,
2.解: (1)由题图可得: ,又因为: ,所以有: (2)因为 ,所以有:
当 时,有 因而得: (3)当 时,同理可得: 3.解: (1)由RLC电路的零状态S域模型可得:
系统传输函数为: ; 系统单位冲激响应为: 由于极点-1和-2全在S域的左半平面,因此,该系统是稳定系统; (2)由RLC电路的全响应S域模型可得: 因而有: 4.解: (1)由图知, 。因为: ,根据傅立叶变换的对称性,有: 。令 ,得 ,即: 。根据傅立叶变换的频域卷积性质有: ,即
图A-4
参考答案:
一、填空题(共30分,每空3分)
1.
; 2.
; 3.
; 4.
; 5.
; 6.
; 7.
; 8.
;防止频谱混叠现象; 9.
。
二、问答题(共30分,每小题6分)
1.解:
代表的系统是线性,时不变性,非因果,稳定,有记忆的系统。理由如 下: 线性特性:已知:
,对于任意给定的不为零的常数
和
图A-1 2. 如图A-2所示连续时间系统,其中延时器延时T秒,理想低通滤波 器的频率响应为: 其中 是宽度为 的单位门频谱。已知激励为: ,求:
(1) 系统的单位冲激响应 ; (2) 时系统的零状态响应; (3) 时系统的零状态响应。
图A-2 3. 如图A-3所示RLC电路,已知:
,试求: (1) 系统传输函数 和系统单位冲激响应 ,并判断系统的稳定性; (2) 当 时,电阻两端的电压 ?
,根据系统函数定义,有 , 。由于收敛域包含单位圆,因此,系统的频率响 应为: 很显然,该滤波器是一个高通滤波器。 4.解:因为:
,又因为:
,根据傅立 叶变换的对称性,有:
。设
,则有
,即:
,因此,得
5.解:因为
(1) 相邻谱线间隔为:
或
; 带宽为:
或
; 基波幅度为:
(2) 邻谱线间隔为: 或 ; 带宽为: 或 ; 基波幅度为: ; 基波幅度之比为1:3。
时,系统输出的直流分量为
。 (1)确定该系统的系统函数
; (2) 当输入信号
时,求系统的输出
。
6.如图A-4所示,信号
图A-3
的频谱为
,它通过传输函数为
的系统传输,输出为
,冲激序列为:
(1) 画出
的频谱图
; (2) 画出表示无频谱混叠条件下,
的频谱图
,并确定无频谱混叠条件下,抽样间隔T的取值范围; (3) 为了从 中恢复 ,将 通过传输函数为 的系统,试画图表示 ,并指明 截止频率的取值范围。
因为: ,又Z域微分性质,得: 因此,系统的零状态响应为: 系统全响应为: 系统函数为: 系统单位样值响应为: 5.解:(1)由系统的零极点分布可写出系统函数为: 又
是周期为 的周期信号,其傅立叶级数的直流分量为: 由题意知:
(2) 输入信号只有直流分量,即 ,所以输出为:
6解:(1) 的频谱
如图A-6所示; (2) 的频谱
,根据卷积运算的时移性质和
的性质,有
其波形如图A-5所示。
图A-5 3.解:由于周期信号的频谱为: 由图A-2可知,周期为 ,基波频率为: ,傅立叶级数系数为:
因此,频谱 只含有奇次谱波,即
…… 。将 通过截止频率 的低通滤波器后,凡高于 的频率都会被滤掉,即 ,从而有
,且为奇数,因而只能有 和 ,即输出只有基波
,则有
因此,该系统是时变系统。 因果性分析:由
可知,系统的当前输出只与系统的当前输入和历史输入有关,而与未来 的输入无关,因此,该系统是因果系统。 稳定性分析:设输入有界,即:
,则有
因此,该系统是不稳定系统。 2.解:对于无失真传输系统,其时域形式为:
。对其取傅立叶变换,得
根据系统函数的定义,有:
,因此,无失真传输系统,其幅频特性为常数,相频特性为过原点的一 条直线,或称之为具有线性相位的全通滤波器。 3.解:对差分方程取单边Z变换,得:
和 次谐波
的频率成份。 4.解: 代表的系统是线性,时变性,因果,不稳定,无记忆的系统。理由如 下: 线性特性:已知 ,对于任意给定的不为零的常数 和 ,设 ; ,则有 因此,该系统是线性系统。 时不变性:已知 ,则有 因此,该系统是时变系统。 因果性:由 可知,系统的当前输出仅与当前输入有关,与未来输入无关,因此是因 果系统。