《数字信号处理》第三版课后答案(完整版)
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高西全数字信号处理(第三版)高西全丁玉美课后答案
数字信号处理第三版高西全数字信号处理(第三版)高西全丁玉美课后答案西安电子(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:(1)令:输入为,输出为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)。
解:(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。
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)课后习题答案全
| z |
| z | 1 2
1 5 7 z n 1 F ( z ) X ( z ) z n 1 z (1 0.5 z 1 )(1 2 z 1 ) 5z 7 zn ( z 0.5)( z 2)
n≥0时, 因为c内无极点,x(n)=0; n≤-1时, c内有极点 0 , 但z=0是一个n阶极点, 改为求圆外极点留数, 圆外极点有z1=0.5, z2=2, 那么
0.5n 2 n
n<0时, c内有极点0.5、 2、 0, 但极点0是一个n阶极点,
改成求c外极点留数, 可是c外没有极
点, 因此 x(n)=0 最后得到
x(n)=(0.5n-2n)u(n)
第2章
时域离散信号和系统的频域分析
19. 用部分分式法求以下X(z)的反变换:
(1)
1 1 z 1 3 X ( z) , 1 2 5z 2 z 2
0
jn
令n′=n-n0, 即n=n′+n0, 则
FT[ x(n n0 )]
n
x(n)e
j ( n n0 )
e jn0 X (e j )
第2章
(2)
时域离散信号和系统的频域分析
FT[ x (n)]
(6) 因为
n
x ( n ) e jn
j 3 j n n n 3
n 0
3
e
jn
n 1
3
e
j n
n 0
3
e
jn
n 1
3
e j n
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。
数字信号处理-西安电子科技大学出版(_高西全丁美玉)第三版_课后习题答案(全)
18
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)]
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
28
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}
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
解法(二) 采用解析法。 按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式分别为
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)y(n)=x(n)+2x(n-1)+3x(n-2) (2)y(n)=2x(n)+3 (3)y(n)=x(n-n0) n0 (4)y(n)=x(-n)
15
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
非零区间如下:
0≤m≤3 -4≤m≤n
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
根据非零区间, 将n分成四种情况求解: ① n<0时, y(n)=0
② 0≤n≤3时, y(n)= ③ 4≤n≤7时, y(n)= ④ n>7时, y(n)=0
1=n+1
n
1=8-m n0
《数字信号处理》第三版高西全版课后习题答案详解
数字信号处理课后答案 高西全、丁美玉版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D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'2()()y n x n n =-,因为2'()()()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。
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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 (n) 及其加权和表示 题 1 图所示的序列。
解:x( n)(n4) 2 (n 2) ( n 1)2 (n)(n 1) 2 (n 2) 4 ( n 3)0.5(n 4)2 (n 6)2n 5, 4 n 12. 给定信号: x( n)6,0n 40, 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 x 1( 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)( 3) x 1 (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。
( 5)画 x 3 (n) 时,先画 x(-n) 的波形,然后再右移2 位, x3 ( 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) x( n)Acos(3n) ,A 是常数;78(2)x(n)j ( 1n)e 8。
解:(1)w 3214T=14 ;7,,这是有理数,因此是周期序列,周期是w3(2)w 1 , 216 ,这是无理数,因此是非周期序列。
8w5. 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(n2) ;(3)y( n)x(n n0 ) , n0为整常数;(5)y( n)x2 (n) ;n(7)y( n)x( m) 。
m 0解:(1)令:输入为x(n n0 ) ,输出为y' (n) x(n n0 )2x(n n01)3x(n n02)y(n n0 )x( n n0 )2x(n n01)3x(n n0 2)y' ( n)故该系统是时不变系统。
y(n)T[ax1 (n)bx2 (n)]ax1 (n)bx2 (n) 2(ax1 (n1)bx2 (n 1))3(ax1( n 2) bx2 (n 2))T[ ax1( n)]ax1( n) 2ax1( n 1)3ax1 (n 2)T [ bx2 (n)]bx2 ( n) 2bx2 ( n 1)3bx2 ( n 2)T[ ax1(n)bx2 ( n)]aT[ x1 (n)]bT[ x2 (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 x(n n1) ,输出为 y' (n) x(n n1 n0 ) ,因为y(n n1 )x(n n1n0 )y' (n)故延时器是一个时不变系统。
又因为T [ ax1( n) bx2 (n)]ax1 (n n0 )bx2 ( n n0 )aT[ x1( n)] bT[ x2 (n)]故延时器是线性系统。
(5)y( n)2x ( n)令:输入为 x(n n0 ) ,输出为 y' (n) x2 ( n n0 ) ,因为y( n n0 )x2 (n n0 )y' (n)故系统是时不变系统。
又因为T [ax1 (n)bx2 (n)](ax1 (n)bx2 ( n)) 2aT[ x1 (n)] bT[ x2 (n)]ax12 ( n)bx22 ( n)因此系统是非线性系统。
n(7)y(n)x( m)m 0n令:输入为 x(n n0 ) ,输出为y'(n)x( m n0 ) ,因为m 0n n0y' (n)y(n n0 )x( m)m 0故该系统是时变系统。
又因为nT[ ax1 (n) bx2 ( n)](ax1 (m)bx2 (m)) aT[ x1 (n)] bT[ x2 (n)]m0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 N1(1) y( n)x(n k ) ;N k0n n0(3)y( n)x( k) ;k n n0(5)y(n) e x(n )。
解:(1)只要N1,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 , y(n)n n0x(k ) 2n0 1 M ,因此系统是稳定的。
系统是非因k n n0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) e x( n )e x( n)e M,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y( n)x(n)h(n)x( m)h(n m)m 0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 :x(n)(n 2)(n 1) 2 ( n 3)h(n)2(n)(n1)1(n2)2x(n)*(n)x( n)因为A (n k )Ax (n k )x(n)*y( n)x(n)*[2( n)(n 1)1(n2)]所以21x( n2 x(n)x( n1)2)2将 x(n) 的表达式代入上式,得到y( n)2 (n2)(n1)0.5(n)2(n1)(n 2)4.5 (n3)2( n 4)(n5)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)h(n)R ( n), x(n)R ( n) ;45(2)h(n)2R4 (n), x(n)( n)(n2) ;(3)h( n)0.5n u(n), x n R5(n) 。
解:(1)y( n)x(n)* h( n)R4 (m)R5 (n m)m先确定求和域,由 R4 (m) 和 R5(n m) 确定对于m的非零区间如下:0m3, n 4m n根据非零区间,将n 分成四种情况求解:① n0, y( n)0n② 0n3, y( n) 1 n1m03③ 4n7, y(n)18 nm n 4④ 7n, y( n)0最后结果为0,n0, n7y( n)n1,0n38n,4n7y(n) 的波形如题 8 解图(一)所示。
(2)y(n) 2R4 (n)*[(n)(n 2)]2R4 (n)2R4 (n 2)2[ (n)(n 1)(n 4)(n5)]y(n) 的波形如题 8 解图(二)所示 .(3)y( n)x(n)* h( n)R5 (m)0.5n m u( n m)0.5n R5 ( m)0.5 m u(n m)m my(n) 对于 m 的非零区间为0m4, m n。
① n0, y( n) 0n10.5n1② 0n 4, y( n)0.5n0.5 m0.5n(1 0.5 n 1)0.5n 2 0.5nm 010.51410.55③ 5n, y( n) 0.5n0.5 m0.5n31 0.5nm 010.51最后写成统一表达式:y( n)(20.5n )R5 ( n)310.5n u( n 5) 11.设系统由下面差分方程描述:y(n) 1 y(n 1) x(n) 1x(n 1);22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)h(n)1h(n1)(n)1(n1) 22n0,h(0)1h(1)(0)11)1 2(2n1,h(1)111 h(0)(1)(0)22n2,h(2)1h(1)1 22n3, h(3)1h(2)(1)2 22归纳起来,结果为h(n)(1)n1 u( n 1)(n)212. 有一连续信号x a(t ) cos(2ft), 式中,f20Hz,2(1)求出x a(t )的周期。
(2)用采样间隔T0.02 s对x a(t )进行采样,试写出采样信号x a (t ) 的表达式。
(3)画出对应x a(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 X ( e jw ) 和 Y(e jw ) 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)x( n n0 ) ;(2)x( n);(3)x( n) y( n);(4)x(2n)。
解:(1)FT [ x( n n0)]x(n n0 )e jwnn令n' n n0 , n(2)FT [ x*(n)](3)FT [ x(n)]令 n'n ,则(4)证明:令k=n-m ,则n'n0,则FT [ x(n n0 )]')e jw( n'n)e jwn X (e jw)x(n00njwnx* (n)e[x(n)e jwn ]*X * (e jw )n nx( n)e jwnnjwn 'FT [ x( n)]x(n' )e X (e jw )n'FT[(n)*( )]X(ejw )(ejw)x y n Yx(n)* y( n)x(m) y(n m)mFT [ x(n)* y(n)][x(m) y(n m)] e jwnn mFT[ x(n)* y(n)][x(m) y(k)]e jwk e jwnk my(k )e jwk x(m)e jwnk mX (e jw )Y (e jw )2.1, w w0已知 X (e jw )0, w0w求 X (e jw ) 的傅里叶反变换x(n) 。
解:x( n)1 e jwn dw sin w0 nw02w0n3.线性时不变系统的频率响应(传输函数 ) H (e jw)H (e jw ) e j (w ) , 如果单位脉冲响应 h(n)为实序列,试证明输入x(n) Acos(w0n) 的稳态响应为y( n) A H (e jw ) cos[w0 n(w0 )] 。
解:假设输入信号 x(n)e jw 0 n ,系统单位脉冲相应为h(n),系统输出为jw 0 ny( n ) h ( n )* x (n )h( m) ejw( n m )ejwnh( m ) ejwmH ( e jw 0 )emm上式说明, 当输入信号为复指数序列时, 输出序列仍是复指数序列,且频率相同,但幅度和相位决定于网络传输函数,利用该性质解此题。