信号与系统实验二的题目及答案
信号与系统课后题解第二章
⑺
对⑺式求一阶导，有：
de(t ) d 2 i 2 (t ) di (t ) du (t ) =2 +2 2 + c 2 dt dt dt dt de(t ) d 2 i2 (t ) di (t ) =2 + 2 2 + 2i1 (t ) + 2i 2 (t ) 2 dt dt dt
⑻
将⑸式代入⑻式中，有：
λ 2 + 2λ + 1 = 0
可解得特征根为 微分方程齐次解为
λ1, 2 = −1
y h (t ) = C1e −t + C2 te− t
由初始状态为 y (0 ) = 1, y ' (0 ) = 0 ，则有：
C1 = 1 − C 1 + C 2 = 0
由联立方程可得 故系统的零输入响应为：
由联立方程可得 故系统的零输入响应为：
A1 = 2, A2 = −1
y zi (t ) = 2e − t − e −2 t
（2）由原微分方程可得其特征方程为
λ 2 + 2λ + 2 = 0
可解得特征根为 微分方程齐次解为
λ1, 2 = −1 ± i
y h (t ) = e −t (C1 cos t + C2 sin t )
(− 3C1 + 3C2 )δ (t ) + (C1 + C2 )δ ' (t ) − (− 2C1 + C 2 )δ (t ) = δ (t )
(
(
( + C e )δ (t ) + (C e
2 1
)
−2 t
+ C2 e t δ ' (t )
奥本海姆《信号与系统(第二版)》习题参考答案
Charpt 11.21—(a),(b),(c)一连续时间信号x(t)如图original所示，请画出下列信号并给予标注：a）x(t-1)b）x(2-t)c）x(2t+1)d）x(4-t/2)e）[x(t)=x(-t)]u(t)f）x(t)[δ(t+3/2)-δ(t-3/2)](d),(e),(f)1.22一离散时间信号x[n]如图original所示，请画出下列信号并给予标注。
a)x[n-4]b)x[3-n]c)x[3n]e)x[n]u[3-n]f)x[n-2]δ[n-2]1.23确定并画出图original信号的奇部和偶部，并给予标注。
1.25判定下列连续时间信号的周期性，若是周期的，确定它的基波周期。
a)x(t)=3cos(4t+π/3)T=2π/4=π/2;b)x(t)=e )1(t j T=2π/π=2;c)x(t)=[cos(2t-π/3)]2x(t)=1/2+cos[(cos(4t-2π/3))]/2, so T=2π/4=π/2;d)x(t)=E v {cos(4πt)u(t)}定义x(0)=1/2,则T=1/2; e)E v {sin(4πt)u(t)}非周期f ）x(t)=n n t e )2(假设其周期为T 则n n t e )2(=n T n t e )22(=n T n t e ))2(2(=n n t e )2(所以T=1/2(最小正周期)；1.26判定下列离散时间信号的周期性；若是周期的，确定他们的基波周期。
(a)x[n]=sin(6π/7+1) N=7(b)x[n]=cos(n/8-π) 不是周期信号（c ）x[n]=cos(πn 2/8)假设其周期为N ，则8/8/)(22n N n ＋k 2所以易得N=8（d ）x[n]=)4cos()2cos(n n N=8(e) x[n]=)62cos(2)8sin()4cos(2n n n N=16 1.31在本题中将要说明线性时不变性质的最重要的结果之一，即一旦知道了一个线性系统或线性时不变系统对某单一输入的响应或者对若干个输入的响应，就能直接计算出对许多其他输入信号的响应。
信号与系统实验答案
实验三1,. 利用DFT 近似分析连续信号x(t)=e -2t u(t)的幅度谱并与理论值比较，将理论频谱曲线和实际计算频谱曲线绘制在一个坐标系中。
（要求根据实际幅度频谱函数|X(j ω)|选择合适的抽样频率，根据时域波形选择合适的窗长度，根据序列点数选择合适的DFT 点数。
同时，减小抽样频率，观察最终理论值与计算值间的误差变化。
）fsam=50;Tp=6;N=512;T=1/fsam; t=0:T:Tp; x=exp(-2*t); X=T*fft(x,N); plot(t,x);xlabel('t');title('时域波形'); w=(-N/2:N/2-1)*(2*pi/N)*fsam; y=1./(j*w+2);figure; plot(w,abs(fftshift(X)),w,abs(y),'r-.'); title('幅度谱');xlabel('w'); legend('计算值','理论值');2.近似分析门函数信号2()g t 的幅度谱，并与理论值比较，将理论频谱曲线和实际计算频谱曲线绘制在一个坐标系中，其中分别选其最高频带上限m ω为π、4π、16π时三种情况，比较结果并简单解释其区别及原因。
（根据门函数的理论频谱表达式sin()()2()22Sa Sa ωτωτωω==，当n ωπ=±时值为0，并随自变量绝对值的增大呈递减趋势）fsam=16;N=512;T=1/fsam; t=-2:T:2;12345600.20.40.60.81t时域波形-200-100010020000.20.40.60.8幅度谱wx=[(t>=-1)&(t<=1)];X=T*fft(x,N);%消除1/T 因子的影响 plot(t,x);xlabel('t');title('时域波形'); w=(-N/2:N/2-1)*(2*pi/N)*fsam; y=2*sin(w)./w;%理论频谱值figure; plot(w,abs(fftshift(X)),w,abs(y),'r-.'); title('幅度谱');xlabel('w'); legend('计算值','理论值');-2-1.5-1-0.500.51 1.5200.20.40.60.81t时域波形-60-40-20020406000.511.522.5幅度谱w实验四。
信号与系统 第二章习题 王老师经典解法(青岛大学)小白发布
2-16 已知 f1 (t ) =
画出下列各卷积的波形。 （1） s1 (t ) = f1 (t ) ∗ f 2 (t ) ； （2） s2 (t ) = f1 (t ) ∗ f 2 (t ) ∗ f 2 (t ) ； （3） s3 (t ) = f1 (t ) ∗ f 3 (t ) 。
2-17 求题图 2-17 所示电路在 e(t ) = (1 + 2e
第二章
连续时间系统的时域分析
2-1 电路如题图 2-1 所示，列写求 vo (t ) 的微分 方程。
L1 1H R1 2Ω + e(t) i 1 (t )
R2 1Ω + L2 2H 题图 2-1
C
1F
i 2 (t )
vo(t)
2-2 电路如题图 2-2 所示， 列写求 i2 (t ) 的微分方 程。
题图 2-18
−2 t
− 1)U (t ) ， 试利用卷积的性质求题
1 0 -1
e2(t)=tU(t) 1 t 0
e3(t)
t 0 1
2-19 一线性时不变的连续时间系统，其初始状态一定，当输入 e1 (t ) = δ (t ) 时，其全响应
r1 (t ) = −3e − tU (t ) ； 当 输 入 e2 (t ) = U (t ) 时 ， 其 全 响 应 r2 (t ) = (1 − 5e − t )U (t ) 。 求 当 输 入 e(t ) = tU (t ) 时的全响应。
2-14 计算卷积 f (t ) = f 1 (t ) ∗ f 2 (t ) ，其中 f1 (t ) = sgn(t − 1) ， f 2 (t ) = e 2-15 求下列卷积 （1） f1 (t ) = e
《信号与系统(第2版》【附录+习题答案】
附 录 A 常 用 数 学 公 式A.1 三角函数公式j e cos jsin t t t ωωω=+ j e e (cos jsin )t t t σωσωω+=+j j 1cos (e e )2t t t ωωω-=+j j 1sin (e e )2jt t t ωωω-=-sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=± cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=sin22sin cos ααα=2222cos2cos sin 12sin 2cos 1ααααα=-=-=-1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ=--+1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=-++1sin cos [sin()sin()]2αβαβαβ=-++双曲正弦：e e sh 2x xx --=双曲余弦：e e ch 2x xx -+=A.2 微积分公式d()d Cu C u =，C 为常数（下同）d()d d u v u v ±=±，u 、v 为t 的函数（下同） d()d d uv v u u v =+ 2d d d u v u u v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭d d Cu t C u t =⎰⎰()d d d u v t u t v t ±=±⎰⎰⎰信号与系统288d d u v uv v u =-⎰⎰()d ()()()()d ()bb baaau t v t u t v t v t u t =-⎰⎰A.3 数列求和公式（1）等比数列123,,,,N a a a a 的通项为11n n a a q -=，q 为公比，前n 项的和为 111(1)11NN N N n n a a q a q S a q q =--===--∑（2）等差数列123,,,,N a a a a 的通项为1(1)n a a n d =+-，d 为公差，前n 项的和为111()(1)22NN N n n N a a N N dS a Na =+-===+∑附 录 B 常 用 信 号 与 系 统 公 式B.1 连续时间信号的卷积121221()()()()d ()()d x t x t x x t x x t ττττττ∞∞-∞-∞*=-=-⎰⎰B.2 离散时间信号的卷积121221()()()()()()m m x n x n x m x n m x m x n m ∞∞=-∞=-∞*=-=-∑∑B.3 连续时间三角形式的傅里叶级数0000011()[cos()sin()]cos()kk kkk k x t a ak t b k t A A k t ωωωϕ∞∞===++=++∑∑0000001()d t T t a A x t t T +==⎰000002()cos()d 1,2,t T k t a x t k t t k T ω+==⎰， 000002()sin()d 1,2,t T k t b x t k t t k T ω+==⎰，1,2,k A k = arctan 1,2,k k k b k a ϕ⎛⎫=-=⎪⎝⎭，B.4 连续时间指数形式的傅里叶级数FS000j 01()e d t T k t k t X x t t T ω+-=⎰0j 0()()ek tk x t X k ωω∞=-∞=∑信号与系统290B.5 连续时间傅里叶变换FTj (j )()e d t X x t t ωω∞--∞=⎰j 1()(j )e d 2πt x t X ωωω∞-∞=⎰B.6 双边拉普拉斯变换()()e d st X s x t t ∞--∞=⎰j j 1()()e d 2πjst x t X s s σσ+∞-∞=⎰B.7 单边拉普拉斯变换0()()e d st X s x t t ∞--=⎰j j 1()()e d 2πjst x t X s s σσ+∞-∞=⎰，0t ≥B.8 离散时间傅里叶级数DFS2πj 1()()ekn NN N n N X k x n N -=<>=∑，0,1,2,k =±±2πj()()ekn NN N k N x n X k =<>=∑，0,1,2,n =±±B.9 离散时间傅里叶变换DTFTj j (e )()enn X x n ΩΩ∞-=-∞=∑j j 2π1()(e )e d 2πn x n X ΩΩΩ=⎰B.10 离散傅里叶变换DFT1()()01N knNn X k x n Wk N -==-∑≤≤，附 录 B 常 用 信 号 与 系 统 公 式29111()()01N kn Nk x n X k Wn N N--==-∑≤≤，B.11 双边Z 变换b ()()nn X z x n z∞-=-∞=∑11()()2n cx n X z z dzj π-=⎰B.12 单边Z 变换s 0()()nn X z x n z∞-==∑11()()2n cx n X z z dzj π-=⎰习题参考答案第1章1.1（a）确定信号、连续时间信号、非周期信号、能量信号、非因果信号。
信号与系统第二章答案
f (n ) x (n ) y ( n) ，欲使 f (n ) 是周期的，必须有 N 0 kN1 mN 2
(h)
(i)
(j)
x (n ) 2 cos( n / 4) sin( n / 8) 2 sin( n / 2 / 6) x (t ) 2 cos(3t / 4) ，周期信号， T
2 3
。
解：(a)
(b)
x (n ) cos(8 n / 7 2) ，周期信号， Q 0 x (t ) e j ( t 1) ，周期信号， T 2 。
(c)
(a)
h (t 3)
(b)
h (1 2t )
(3) 根据图 P2.1(a) 和(b) 所示的
x (t ) 和 h (t ) ，画出下列各信号的波形图，并加以标注。
(b)
(a)
x(t )h(t )
x(1 t )h(t 1)
(c)
t x (2 )h (t 4) 2
图 P2.1 解：(1) 各信号波形如下图所示：
(d)
x (n ) e j (n / 8 )
(e)
x (n ) (n 3m ) (n 1 3m)
m 0
(f)
x (t ) cos 2 t u (t ) x (t ) Ev cos 2 t u (t )
(g)
x (n ) cos( n / 4) cos( n / 4) x (t ) Ev cos(2 t / 4) u (t )
(b) 不正确。设
x (n ) g (n ) h (n ) ，其中 g ( n) sin
n ，对所有 n ， 4
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福师[2021-2022]《信号与系统》在线作业二
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一、单选题（共25题，50分）
1、函数f(s)=(s+6)/[(s+2)*(s+5)]逆变换的初值等于( )。
[A]1
[B]0
[C]6
[D]2
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
[正确答案是]：[A]
2、单位序列响应h(n)=δ(n-5)的系统是( )系统。
[A]因果及稳定
[B]非因果及稳定
[C]因果及非稳定
[D]非因果及非稳定
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
[正确答案是]：[A]
3、一个矩形脉冲信号，当脉冲幅度提高一倍，脉冲宽度扩大一倍，则其频带宽度较原来频带宽度()。
[A]缩小一倍
[B]扩大一倍
[C]不变
[D]不能确定
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
[正确答案是]：[A]
4、在一个周期内绝对可积是周期信号频谱存在的( )条件。
[A]充分
[B]必要
[C]充要
[D]以上答案都不正确
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
[正确答案是]：[B]
5、函数f(s)=1/s+1/(s+1)逆变换的初值等于( )。
[A]0
[B]1
[C]2
[D]3
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目。
奥本海姆《信号与系统(第二版)》习题参考答案
第一章作业解答解：（b ）jt t t j e e e t x --+-==)1(2)(由于)()(2)1()1())(1(2t x e e e T t x T j t j T t j ≠==++-+-++-，故不是周期信号；（或者：由于该函数的包络随t 增长衰减的指数信号，故其不是周期信号；） （c ）n j e n x π73][= 则πω70= 7220=ωπ是有理数，故其周期为N=2；解：]4[1][1)1(]1[1][43--=--==+---=∑∑∞=∞=n u m n mk k n n x m k δδ-3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 n1…减去：-3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 nu[n-4]等于：-3 –2 –1 0 1 2 34 5 6 n…故：]3[+-n u 即：M=-1，n 0=-3。
解：x(t)的一个周期如图(a)所示，x(t)如图(b)所示：而：g(t)如图(c)所示……dtt dx )(如图（d ）所示：……故：)1(3)(3)(--=t g t g dtt dx 则：1t ,0t 3,32121==-==；A A 1.15解：该系统如下图所示： 2[n]（1）]4[2]3[5]2[2]}4[4]3[2{21]}3[4]2[2{]3[21]2[][][1111111222-+-+-=-+-+-+-=-+-==n x n x n x n x n x n x n x n x n x n y n y即：]4[2]3[5]2[2][-+-+-=n x n x n x n y（2）若系统级联顺序改变，该系统不会改变，因为该系统是线性时不变系统。
（也可以通过改变顺序求取输入、输出关系，与前面做对比）。
解：（a ）因果性：)(sin )(t x t y =举一反例：当)0()y(,0int s x t =-=-=ππ则时输出与以后的输入有关，不是因果的；（b ）线性：按照线性的证明过程（这里略），该系统是线性的。
信号与系统实验最新知识点答案
实验一离散时间信号的表示及可视化一、实验目的学会对离散时间信号进行标识和可视化处理。
二、实验源程序(1f(n=n=-5:1:5;f=dirac(n;plot(n,f,'.';xlabel('(n';ylabel('(f';axis([-5 5 -0.5 1.5](2f(n= (nf=Heaviside(nn=-5:1:5;f=heaviside(n;plot(n,f,'.';xlabel('(n';ylabel('(f';axis([-5 5 -0.5 1.5](3f(n=(分别取a>0及a<0a=1时n=-5:1:5;f=exp(n;plot(n,f,'.';a=-1时n=-5:1:5;f=exp(-n;plot(n,f,'.';(4 f(n=RN(n (分别取不同的N值N=10时n=0:1:9;f=1;plot(n,f,'.';N=15时n=0:1:14;f=1;plot(n,f,'.'(5 f(n=Sa(nww=0.1时n=-45:1:45;f=sinc(0.1*n;plot(n,f,'.';xlabel('n';ylabel('f';axis([-50 50 -1 1] w=0.2时n=-45:1:45;f=sinc(0.2*n;plot(n,f,'.';xlabel('n';ylabel('f';axis([-50 50 -1 1] (6f(n=Sin(nw (分别取不同的w值w=100时n=-15:1:15;f=sin(100*n;plot(n,f,'.';xlabel('n';ylabel('f';w=200时n=-15:1:15;f=sin(200*n;plot(n,f,'.';xlabel('n';ylabel('f';三、程序运行结果及波形图（1）-5-4-3-2-1012345(n)(f )（2）-5-4-3-2-1012345(n)(f )（3）-5-4-3-2-1012345（4）0123456789024********（5）-50-40-30-20-1001020304050-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81nf-50-40-30-20-1001020304050-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81nf（6）fn-15-10-5051015-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81nf四、 实验调试体会实验二 连续时间信号的表示及可视化一、 实验目的熟练掌握连续时间信号的表示及可视化处理。
信号与系统课后习题附参考答案
1-1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)(1t x 与)(2t x 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1-3t)(2t x )(b 12112t)(1t x )(a 121123122T T2TEt)(t x )(a t)(t x )(b 13124023412t)(t x )(c n)(n x )(d 2213012112344⑴)2(1t x ⑵)1(1t x ⑶)22(1t x ⑷)3(2tx ⑸)22(2t x ⑹)21(2t x ⑺)(1t x )(2t x ⑻)1(1t x )1(2tx ⑼)22(1t x )4(2tx 1-4 已知信号)(1n x 与)(2n x 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1-4⑴)12(1n x ⑵)4(1n x ⑶)2(1n x ⑷)2(2n x ⑸)2(2n x ⑹)1()2(22n x n x ⑺)2(1nx )21(2n x ⑻)1(1n x )4(2nx ⑼)1(1nx )3(2nx 1-5 已知信号)25(t x 的波形如题图1-5所示，试作出信号)(t x 的波形图，并加以标注。
题图1-5t)25(t x 110232523n)(2n x )(b 2213121124n)(1n x )(a 22131142134212321231-6 试画出下列信号的波形图：⑴)8sin()sin()(t t t x ⑵)8sin()]sin(211[)(t t t x ⑶)8sin()]sin(1[)(t t t x ⑷)2sin(1)(t tt x 1-7 试画出下列信号的波形图：⑴)(1)(t u e t x t⑵)]2()1([10cos )(t u t u t e t x t⑶)()2()(t u e t x t⑷)()()1(t u et x t ⑸)9()(2tu t x ⑹)4()(2tt x 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。
信号与系统 测试题(附答案)
《信号与系统》测试题2一、选择题（共10题，每题3分 ，共30分，每题给出四个答案，其中只有一个正确的）1、 卷积f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于 。
（A ）f 1(k)*f 2(k) （B ）f 1(k)*f 2(k-8)（C ）f 1(k)*f 2(k+8)（D ）f 1(k+3)*f 2(k-3)2、 积分dt t t ⎰∞∞--+)21()2(δ等于 。
（A ）1.25（B ）2.5（C ）3（D ）5 3、 序列f(k)=-u(-k)的z 变换等于 。
（A ）1-z z （B ）-1-z z（C ）11-z （D ）11--z4、 若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于 。
（A ）)2(41t y （B ）)2(21t y （C ）)4(41t y （D ）)4(21t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e -2t u(t)+)(t δ,当输入f(t)=3e —tu(t)时，系统的零状态响应y f (t)等于（A ）(-9e -t +12e -2t )u(t) （B ）(3-9e -t +12e -2t )u(t)（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 ）4 8、序列和()∑∞-∞=-k k 1δ等于（A ）1 (B) ∞ (C) ()1-k u (D) ()1-k ku 9、单边拉普拉斯变换()se ss s F 2212-+=的愿函数等于 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D10、信号()()23-=-t u te t f t 的单边拉氏变换()s F 等于()A ()()()232372+++-s e s s ()()223+-s e B s ()()()2323++-s se C s ()()332++-s s e D s二、填空题（共9小题，每空3分，共30分）1、 卷积和[（0.5）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ss 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-+=----k f 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⎰-=20)()(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()()()()()t f t f t y t y t y +=++''''52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()(),dt t df t s =求⎪⎭⎫⎝⎛2ωs 的傅里叶逆变换。
信号与系统实验答案
信号与系统实验答案验教（实验报告）班级:姓名:程实目录实验一：连续时间信号与系统的时域分析-------------------------------------------------4一、实验目的及要求---------------------------------------------------------------------------4二、实验原理-----------------------------------------------------------------------------------41、信号的时域表示方法------------------------------------------------------------------52、用MATLAB仿真连续时间信号和离散时间信号----------------------------------53、LTI系统的时域描述-----------------------------------------------------------------10三、实验步骤及内容--------------------------------------------------------------------------14四、实验报告要求-----------------------------------------------------------------------------26实验二：连续时间信号的频域分析---------------------------------------------------------27一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------27二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------271、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS---------------------------------------------272、连续时间信号的傅里叶变换CTFT--------------------------------------------------283、离散时间信号的傅里叶变换DTFT-------------------------------------------------294、连续时间周期信号的傅里叶级数CTFS的MATLAB实现------------------------295、用MATLAB实现CTFT及其逆变换的计算---------------------------------------33三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------35四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------49实验三：连续时间LTI系统的频域分析---------------------------------------------------50一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------50二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------501、连续时间LTI系统的频率响应-------------------------------------------------------502、LTI系统的群延时---------------------------------------------------------------------513、用MATLAB计算系统的频率响应--------------------------------------------------52三、实验步骤及内容----------------------------------------------------------------------53四、实验报告要求-------------------------------------------------------------------------59实验四：通信系统仿真------------------------------------------------------------------------60一、实验目的及要求--------------------------------------------------------------------------60二、实验原理----------------------------------------------------------------------------------601、信号的抽样及抽样定理---------------------------------------------------------------602、信号抽样过程中的频谱混叠----------------------------------------------------------6323、信号重建-------------------------------------------------------------------------------644、调制与解调----------------------------------------------------------------------------------665、通信系统中的调制与解调仿真---------------------------------------------------------68三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------68四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------78实验五：连续时间LTI系统的复频域分析----------------------------------------------79一、实验目的及要求------------------------------------------------------------------------79二、实验原理--------------------------------------------------------------------------------791、连续时间LTI系统的复频域描述--------------------------------------------------792、系统函数的零极点分布图-----------------------------------------------------------------813、拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系-----------------------------------------------814、系统函数的零极点分布与系统稳定性和因果性之间的关系------------------------825、系统函数的零极点分布与系统的滤波特性-------------------------------------------836、拉普拉斯逆变换的计算-------------------------------------------------------------84三、实验步骤及内容------------------------------------------------------------------------86四、实验报告要求---------------------------------------------------------------------------913实验一信号与系统的时域分析一、实验目的1、熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的MATLAB编程；3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质；掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。
信号与系统实验指导全部实验答案
信号与系统实验指导全部实验答案实验一连续时间信号的MATLAB 表示实验目的 1．掌握MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能； 2．掌握MATLAB 产生常用连续时间信号的编程方法；3．观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。
实验原理：1. 连续信号MA TLAB 实现原理从严格意义上讲，MATLAB 数值计算的方法并不能处理连续时间信号。
然而，可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB 处理，并且能较好地近似表示连续信号。
MATLAB 提供了大量生成基本信号的函数。
比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的内部函数。
为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。
实验内容：正弦信号抽样信号矩形脉冲信号单位跃阶信号实验编程：（1）t=0:0.01:3;K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft);D=angle(ft);subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部');subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角');实部2211-1-2-1取模相角25100-5（2）t=0:0.001:3;y=square(2*pi*10*t,30);方波信号plot(t,y);axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');0.5-0.5-1 00.20.40.60.81（3）t=-2:0.01:2;y=uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); plot(t,y),grid on axis([-2,2,0,1.5]); xlabel('t(s)'),ylabel('y(s)') title('门函数')10.50 -2-1.5-1-0.5门函数y (s )0t(s)0.511.52实验二连续时间LTI 系统的时域分析实验目的1．运用MATLAB 符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应； 2．运用MATLAB 数值求解连续系统的零状态响应； 3．运用MATLAB 求解连续系统的冲激响应和阶跃响应；4．运用MATLAB 卷积积分法求解系统的零状态响应。
信号与系统试卷及参考答案
试卷及答案信号与系统试卷（1）（满分：100分，所有答案一律写在答题纸上）考试班级学号姓名成绩考试日期：年月日，阅卷教师：考试时间 120分钟，试卷题共2页一一线性非时变离散系统，具有一初始状态x(0)，当激励为时f(k)，响应为y(k)=((1/2)k+1)u(k)；若初始状态不变，当激励为-f(k)时，响应y(k)=((-1/2)k-1)u(k)为；试求当初始状态2x(0)为，激励为4f(k)时，系统的响应？（10分）二绘出下列函数的图形（1）.已知一连续时间信号x(t)如图所示，试概略画出信号y(t)=x(2-t/3)的波形图。
（8分）(2). 试概略画出信号y(t)=u(t 2-4) 的波形图。
（8分）三 计算下列函数(1). y(t)=⎰-44(t 2+3t+2)(δ(t)+2δ(t-2))dt （4分） (2). f(t)=e -2t u(t), h(t)= e -2t u(t), y(t)=f(t)*h(t) （8分） (3).f(k)=1,k=0,1,2,3,h(k)=1,k=0,1,2,3,y(k)=f(k)*h(k) （8分）（4） 已知f(t)=e -2t u(t), 求y(t)=[t f(2t)] 的富立叶变换 （8分）（5）y ’(t)+2y(t)=δ(t)+u(t), y(0)=0, 试求y(t)=? （8分） （6）. y(k)-y(k-1)-2y(k-2)=u(k)+2u(k-2), y(-1)= 2,y(-2)= -1/2,试求零输入响应y x (k)=? 零状态响应y f (k)=? （8分）四 一线性非时变因果系统，当激励为u(t)时，响应为)]2()([cos )(cos )(ππ---+=-t u t u t t tu e t g t ，求当激励f(t)=δ(t)时的响应)(t h 。
（10分）五 某一子系统，当输入f(t)=e -t u(t)时，零状态响应y f (t) = (1/2 e -t - e -2t +1/2e -3t )u(t), 试求将两个这样的子系统串联时，总系统的冲激响应。
(完整版)信号与系统练习及答案
信号与系统练习及答案一、单项选择题1．已知信号f (t )的波形如题1图所示，则f （t ）的表达式为（ ）A ．tu(t)B ．(t-1)u(t-1)C ．tu(t-1)D ．2(t-1)u(t-1)2．积分式⎰-δ+δ++4422)]dt -(t 2(t))[23(t t 的积分结果是（ ） A ．14 B ．24 C ．26 D ．283．已知f(t)的波形如题3（a ）图所示，则f (5-2t)的波形为（ ）4．周期矩形脉冲的谱线间隔与（ ）A ．脉冲幅度有关B ．脉冲宽度有关C ．脉冲周期有关D ．周期和脉冲宽度有关 5．若矩形脉冲信号的宽度加宽，则它的频谱带宽（ ） A ．不变 B ．变窄 C ．变宽D ．与脉冲宽度无关 6．如果两个信号分别通过系统函数为H （j ω）的系统后，得到相同的响应，那么这两个信号（）A ．一定相同 B ．一定不同 C ．只能为零 D ．可以不同7．f(t)=)(t u e t 的拉氏变换为F （s ）=11-s ，且收敛域为（ ） A ．Re[s]>0B ．Re[s]<0C ．Re[s]>1D ．Re[s]<1 8．函数⎰-∞-δ=2t dx )x ()t (f 的单边拉氏变换F （s ）等于（ ） A ．1 B ．s 1 C ．e -2s D ．s1e -2s 9．单边拉氏变换F （s ）=22++-s e )s (的原函数f(t)等于（ ） A ．e -2t u(t-1) B ．e -2(t-1)u(t-1) C ．e -2t u(t-2)D ．e -2(t-2)u(t-2)答案: BCCCBDCDA二．填空题1．如果一线性时不变系统的单位冲激响应为h(t)，则该系统的阶跃响应g(t)为_________。
2．已知x(t)的傅里叶变换为X （j ω），那么x (t-t 0)的傅里叶变换为_________________。
3．如果一线性时不变系统的输入为f(t)，零状态响应为y f (t )=2f (t-t 0)，则该系统的单位冲激响应h(t)为_________________。
信号与系统期末试卷及答案
读书破万卷下笔如有神实验二利用DFT分析离散信号频谱一、实验目的应用离散傅里叶变换（DFT），分析离散信号的频谱。
深刻理解DFT分析离散信号频谱的原理，掌握改善分析过程中产生的误差的方法。
二、实验原理根据信号傅里叶变换建立的时域与频域之间的对应关系，可以得到有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）与四种确定信号傅里叶变换之间的关系（见教材），实现由DFT分析其频谱。
三、实验内容?3的频谱；1.利用FFT分析信号x(310),nn?,1,...,n)?cos(8（1）、确定DFT计算的参数；N=32;n=0:N-1;x=cos(3*pi/8*n);X=fft(x,N);subplot(2,1,1);stem(n,abs(fftshift(X)));ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency (rad)');title('朱艺星杨婕婕'); subplot(2,1,2);stem(n,angle(fftshift(X)));ylabel('Phase');xlabel('Frequency(rad)');读书破万卷下笔如有神进行理论值与计算值比较，讨论信号频谱分析过程中误差原因及改善2）（方法。
在频谱分析过程中由于取样频率过低或者由于信号的截取长度不当将会答：产生误差。
可以适当提高取样率，增加样点数，可能会产生混频现象,取样频率过低,来减少混叠对频谱分析所造成的误差。
对于连续周期信号，其时域取样必须kfo，即（其中K≥2*N+1N为最高谐波分量）其取样点数满足时域取样定理：2fm+fo。
≥≥2Nfo+fo;fs截取信号长度不当，会产生功率泄露，对周期序列进行频谱分析时，为避免泄露应做到：截取的长度应取一个基本周期或基本周期的整数倍，若待分析的周期信号事先不知道其确切的周期，则可截取较长时间长度的样点进行分析，以减少功率泄露误差。
城市轨道交通信号与通信系统-试卷2及答案
城市轨道交通信号与通信系统2一、填空（1×13=13分）1、列车自动控制（ATC）是城市轨道交通信号系统的核心，它主要包括、、三个子系统。
2、自动闭塞主要包括、和。
3、系统维护方式主要有两类，分别是和。
4、A TS系统的控制分为和两级。
5、CBTC的全称是。
6、VOBC的全称是。
7、前后车均能精准定位的闭塞方式是。
二、单项选择题（1×10=10分）1、A TC系统的列车检测功能由_____完成的。
( )A OCC B轨旁单元C轨道电路 D ATP车载单元2、是人工驾驶且有完全的A TP防护的驾驶模式是( )A ATO模式B CM模式C RM模式D URM模式3、ATO系统是用________实现对列车的控制。
( )A 司机指令B OCC信息C地面信息 D 信号灯指示4、打开车门和屏蔽门的先后顺序是( )A 先车门后屏蔽门B 先屏蔽门后车门C 一起打开D 顺序不确定，要根据具体情况5、限制人工驾驶RM模式限速( )A 25Km/hB 40 Km/hC 30 Km/hD 35 Km/h6、下列关于准移动闭塞说法正确的是( )A 前车精准定位B后车精准定位C后车以所占区间始端定位D以上说法都不对7、电话闭塞属于( )A人工闭塞B自动闭塞C半自动闭塞D电报闭塞8、下列闭塞方式中，列车运行效率最高的一种闭塞方式是( )A人工闭塞 B 移动闭塞C准移动闭塞D固定闭塞9、下列驾驶模式中，没有A TP防护的是（）A 列车自动驾驶模式B ATP监督下的人工驾驶模式C 限制人工驾驶模式D 非限制人工驾驶模式10、驾驶模式打到（ B ）时，按压“自动折返”按钮，列车会自动进入折返线并停车。
A ATOB STBYC RM DNRM三、多项选择题（2×10=20分；漏选可得1分，错选多选不得分）1、列车运行调整的目标( )A所有列车的总延迟最短B列车运行调整时间尽量短C列车运行调整范围尽量小D整个系统尽快恢复2、下列是ATO模式激活条件的是( )A ATP在SM模式中B 已过了车站停车时间C 联锁系统已排列进路D 车门关闭，驾驶手柄在零位3、列车运行调整的基本方法是( )A改变车站停车时间B改变站间运行时间C改变进路设置D修改实际时间表4、下列驾驶模式中，有ATP防护的是( )A ATO模式B ATPM模式C RM模式D URM模式5、对准移动闭塞，下列说法正确的是( )A 追踪目标点固定 B空间间隔长度固定C制动点固定 D空间间隔不固定6、对移动闭塞，下列说法正确的是( )A 追踪目标点固定B空间间隔长度固定C追踪目标点不固定 D空间间隔不固定7、在正线上可以使用的驾驶模式包括( )A ATO模式B ATPM模式C RM模式D URM模式8、下列关于各种闭塞方式说法正确的有( )A 固定闭塞时前后车均可精准定位B 准移动闭塞前车可以精准定位，后车不可以精准定位C 准移动闭塞后车可以精准定位，前车不可以精准定位D 固定闭塞时，前后车均不能精准定位9、下列关于安全间隔距离说法正确的有( )A 安全间隔距离是固定的，不随着速度的变化而变化B 当前后两列列车达到安全间隔距离时，列车发生追尾的概率几乎为零C 安全间隔距离包括列车正常制动距离和安全距离两部分D安全间隔距离包括列车正常制动距离和安全距离两部分10、A TS的功能主要有( )A 超速防护B 排列进路C 列车运行调整D 车门控制四、判断题（1×10=10分）（）1、信号机的编号方法上行方向编为单号，下行方向编为双号。
信号与系统实验二的题目及答案
第二个信号实验题目1（1）用数值法求门函数的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）用符号法给出函数的傅里叶变换。
（3）已知系统函数为，画出该系统的零极点图。
2（1）用数值法给出函数幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）对函数进行采样，采样间隔为0.01。
（3）已知输入信号为，载波频率为1000Hz，采样频率为5000 Hz，试产生输入信号的调幅信号。
3（1）用符号法实现函数的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）已知系统函数为，输入信号为，求该系统的稳态响应。
（3）已知输入信号为，载波频率为100Hz，采样频率为400 Hz，试产生输入信号的调频信号。
4（1）已知系统函数为，画出该系统的零极点图。
（2）已知函数用数值法给出函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（3）实现系统函数的频率响应。
（4）已知输入信号为，载波频率为100Hz，采样频率为400 Hz，试产生输入信号的调相信号。
5（1）用数值法给出函数幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）用符号法实现函数的傅里叶逆变换。
（3）已知输入信号为，载波频率为1000Hz，采样频率为5000 Hz，试产生输入信号的调频信号。
答案如下：（1） 用数值法求门函数的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
t=linspace(-4,4,200);f=0*t;f(t>=-2&t<=2)=1;W=linspace(-4*pi,4*pi,200);F=0*W;for N=1:200for M=1:200F(N)=F(N)+8/200*f(M).*exp(-j*W(N)*t(M));endendsubplot(4,4,1);plot(t,f);subplot(4,4,2);plot(W,F);subplot(4,4,3);plot(W,abs(F));H=freqs(6,9,W);subplot(4,4,4);plot(W,angle(F))（2） 用符号法给出函数的傅里叶变换。
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第二个信号实验题目
1（1）用数值法求门函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）用符号法给出函数5()2()()3
t f t e u t -=的傅里叶变换。
（3）已知系统函数为34
2
1()3
s s H s s s ++=++，画出该系统的零极点图。
2
（1）用数值法给出函数5(2)2()(2)3
t f t e u t --=-幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）对函数5(2)2()(2)3
t f t e u t --=-进行采样，采样间隔为0.01。
（3）已知输入信号为()sin(100)f t t =，载波频率为1000Hz ，采样频率为5000 Hz ，试产生输入信号的调幅信号。
3（1）用符号法实现函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）已知系统函数为34
2
1()3
s s H s s s ++=
++，输入信号为()sin(100)f t t =，求该系统的
稳态响应。
（3）已知输入信号为()sin(100)f t t =，载波频率为100Hz ，采样频率为400 Hz ，试产生输入信号的调频信号。
4（1）已知系统函数为23
1()3
s s H s s s ++=
++，画出该系统的零极点图。
（2）已知函数5()2()()3
t f t e u t -=用数值法给出函数(3)f t 的幅频特性曲线和相频特性曲线。
（3）实现系统函数3421
()3
s s H s s s ++=
++的频率响应。
（4）已知输入信号为()cos(100)f t t =，载波频率为100Hz ，采样频率为400 Hz ，
试产生输入信号的调相信号。
5（1）用数值法给出函数5(2)2
()(2)3
t f t e u t -+=+幅频特性曲线和相频特性曲线。
（2）用符号法实现函数
2
2i ω
+的傅里叶逆变换。
（3）已知输入信号为()5sin(200)f t t =，载波频率为1000Hz ，采样频率为5000 Hz ，
试产生输入信号的调频信号。
答案如下：
（1） 用数值法求门函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性
曲线。
t=linspace(-4,4,200); f=0*t;
f(t>=-2&t<=2)=1;
W=linspace(-4*pi,4*pi,200); F=0*W; for N=1:200 for M=1:200
F(N)=F(N)+8/200*f(M).*exp(-j*W(N)*t(M)); end end
subplot(4,4,1); plot(t,f); subplot(4,4,2); plot(W,F); subplot(4,4,3); plot(W,abs(F)); H=freqs(6,9,W); subplot(4,4,4); plot(W,angle(F))
（2） 用符号法给出函数5()2()()3
t f t e u t -=的傅里叶变换。
syms t f ;
f=sym('(2/3)*exp(-5*t)*heaviside(t)'); F=fourier(f); pretty(F)
（3） 已知系统函数为34
2
1()3
s s H s s s ++=
++，画出该系统的零极点图。
num=[0 1 0 1 1]; den=[1 0 1 0 3]; G=tf(num,den); subplot(2,2,1); pzmap(G);
0.51 1.52 2.53 3.54 4.55
0.5
1
1.5幅频曲线
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
-4-2024相频曲线
012345678910
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
-1-0.8-0.6-0.4-0.200.2
0.40.60.81时间(s)
幅值
调幅信号。