信号与系统的模拟题
信号与系统自测题(3套)
信号与系统自测题(一)一、选择题1.积分⎰+--00)()2(dt t t δ等于( )A.)(2t δ-B.2-C. )2(-t εD. )2(2-t δ2.计算ε(3-t)ε(t)=( ) A .ε(t)- ε(t-3) B .ε(t)C .ε(t)- ε(3-t)D .ε(3-t)3.已知f (t ),为求f (t 0-at )则下列运算正确的是(其中t 0,a 为正数)( )A .f (-at )左移t 0B .f (-at )右移a tC .f (at )左移t 0D .f (at )右移a t4.已知f (t )=δ′(t ),则其频谱F (j ω)=( )A .ωj 1B .)(1ωπδω+jC .ωjD .)(21ωπδω+j 5.信号f (t )的带宽为Δω,则信号f (2t -1)的带宽为( ) A .2Δω B .Δω-1 C .Δω/2D .(Δω-1)/26.已知周期电流i (t )=1+t t 2cos 22cos 22+,则该电流信号的平均功率P 为 ( ) A .17W B .9W C .4WD .10W7.如题7图所示的信号,其单边拉普拉斯变换分别为F 1(s ), F 2(s ), F 3(s ),则( )A .F 1(s )= F 2(s )≠F 3(s )B .F 1(s )≠F 2(s )≠F 3(s )C .F 1(s )≠F 2(s )= F 3(s )D .F 1(s ) = F 2(s )= F 3(s )8.某系统的系统函数为H (s ),若同时存在频响函数H (j ω),则该系统必须满足条件( )A .时不变系统B .因果系统C .稳定系统D .线性系统 9.已知f (t )的拉普拉斯变换为F (s ),则dt t df )(的拉普拉斯变换为( )A .sF (s )B .sF (s )-f (0-)C .sF (s )+f (0-)D .⎰-∞-+0)(1)(ττd f s s sF10.已知某离散序列,其它 ⎩⎨⎧=≤=n N n n f ,0||,1)(该序列还可以表述为( )A .)()()(N n N n n f --+=εεB .)()()(N n N n n f ---+-=εεC .)1()()(---+=N n N n n f εεD .)1()()(----+-=N n N n n f εε11.已知某离散系统的系统模拟框图如题11图所示,则该系统的差分方程为( )A .)()1(31)(n f n y n y =-+B .)()1(31)(n f n y n y =--C .)()(31)1(n f n y n y =-+ D .)()(31)1(n f n y n y =++ 12.若f (n )的z 变换为F (z ),则)(n f a n 的z 变换为( ) A .)(az F B .)(z aF C .)(1z F aD .⎪⎭⎫ ⎝⎛a z F二、填空题13.矩形脉冲信号ε(t)-ε(t-1)经过一线性时不变系统的零状态响应为g(t)-g(t-1),则该系统的单位冲激响应h(t)为________。
2套《信号与系统》期末模拟试卷+参考答案
注意:本试题共九道大题,满分150分,答题时间为3小时,所有答案均应写在由考场发给的专用答题纸上,答在其它地方为无效。
一.(共15分,每小题1分)判断对错(正确:T ,错误:F ) (1)不满足绝对可积条件的信号不存在傅立叶变换。
( ) (2)信号平移,其幅度谱保持不变。
( )(3)若信号时域是实奇函数,则其傅立叶变换一定是实奇函数。
( ) (4)周期信号的傅立叶变换全部由冲激函数组成。
( ) (5)卷积的方法不适用于非线性或时变系统的分析。
( ) (6)自由响应是零输入响应的一部分。
( )(7)周期矩形信号的频带宽度仅与其脉冲宽度有关。
( )(8)偶函数的傅立叶级数不含余弦分量,奇函数的傅立叶级数不含正弦分量。
( )(9)理想低通滤波器在物理上是不可实现的,是非因果系统。
( ) (10)s 平面的左半平面映射到Z 平面是单位圆外区域。
( ) (11)周期信号的n 次谐波分量不一定大于n+1次谐波分量。
( ) (12)正弦序列sin(ωn)的周期为2π/ω 。
( )(13) 单位冲激响应仅与系统特性有关,与输入信号无关。
( ) (14)频响特性是指系统在正弦信号激励之下完全响应随信号频率的变化情况。
( )(15)左边序列的z 变换收敛域一定是圆外域。
( )二.(共15分)已知连续信号 12()(2)(2);()[(2)(2)];f t t t f t t u t u t δδ=--+=+--(1)分别画出1()f t 和2()f t 波形图。
(6分)(2)求卷积函数12()()*()f t f t f t =并画出波形图。
(9分) 三.(共30分,每小题5分) 计算 (1)1[()(1)]*()n n a u n a u n u n --- (2)2(cos )(1)t t e t dt πδ∞--∞+-⎰(3)求信号(80)(120)Sa t Sa t +的最低抽样频率和奈奎斯特间隔题图八 系统的幅频特性)对差分方程求z 变换,得)()(25121z F z Y z z =⎪⎭⎫⎝⎛+--- ---2。
信号与系统考试试题及答案
长沙理工大学拟题纸课程编号1 拟题教研室〔或老师〕签名 教研室主任签名符号说明:sgn 〔f 〕为符号函数,仇,〕为单位冲击信号,/幻为单位脉冲序列,仪,〕为单位阶跃信号,式k 〕为 单位阶跃序列.一、填空〔共30分,每题3分〕1,f ⑴=〔尸+4〕4f 〕,求/"〔,〕=.*0〕 + 45⑺2,/'〔%〕 = {12-2,1},〃〔攵〕={3,424},求/〔攵〕*/#〕 = /〔攵〕*/?〔%〕 = {3,10,4,38-6,4} 3 .信号通过系统不失真的条件为系统函数""&〕= ------------ ° HljcoH't江 4江「/、/〔-〕Oax= ------- =—— 4 .假设/⑺最高角频率为那么对 4取样的最大间隔是 -------------- . 练ax /5 .信号/〔,〕= 4cos20加+ 2COS 30R 的平均功率为6 .一系统的输入输出关系为〕C 〕= /'〔3/〕,试判断该系统是否为线性时不变系统 --------- O 故系统为线性时变系统.F 〔5〕=--——! --7 .信号的拉式变换为 .一+1〕〔5-1〕,求该信号的傅立叶变换/〔/8〕= ----------- .故傅立叶变换/O&〕不存在.H ⑵= -- ----- \ ----- r8 .一离散时间系统的系统函数 2 + z7-z--,判断该系统是否稳定 -------------- .故系统不稳定.「〔/+2f 〕6〔T + lk 〃 =9 . J -x--------- 0 310 .一信号频谱可写为/〔jMnA^y 乂iQA^y 〕是一实偶函数,试问/⑺有何种对称性 ------------------- .关于仁3的偶对称的实信号.二、计算题〔共50分,每题10分〕1 .连续时间系统的单位冲激响应〃“〕与鼓励信号/«〕的波形如图A-1所示,试由时域求解该系 统的零状态响应〕'0〕,画出〕'〔/〕的波形.图A-12 .系统的零状态响应〕"〕= /«〕*〃0〕,其波形如图A-7所示.X P= Z|K 「= 22 +22 +l + l = 10 J?-w3.在图A-2所示的系统中,〕〔%〕 = 66-2〕,〃2〔幻=〔0・5〕匕〔%〕,求该系统的单位脉冲响应M2〕.图A-22 h(k)=6攵)+ 4(k) * h<k) = 5(k) + b(k - 2)* (0.5)匕网=3(k) + (0.5)k^2£(k - 2)4.周期信号/«〕的双边频谱如图A-3所示,写出/⑺的三阶函数表示式° 〕< 2 〔.M -1 »~ =2 |0 2 3 n图A-35.写出周期信号/⑷指数形式的傅立叶级数,利用欧拉公式即可求出其三阶函数表示式为8/«〕=2"."%=/2叩+2/3+2 + 2/卬 +/如=2 + 4cos/f +2cos24fK-006.信号f⑴=4/〕- - 1〕通过一线性时不变系统的响应〕«〕如图AK所示,试求单位阶跃信号£«〕通过该系统的响应并画出其波形.图A-4X0= /«〕+/〔1〕+…+/〔1〕+…=Z/〔i〕4.由于 5 故利用线性时不变特性可求出£«〕通过该7W〕} = W>〔D系统的响应为・. 波形如图A-8所示.进行拉斯反变换可得〃(,)=*+2_*)初*•J 1 4 完全响应为y(t) = y x (t) +e-2t -e-5\t>05.己知/⑺的频谱函数/C/3)= Sg 〃3+l )-Sg 〃3-l),试求/⑷,2, 同 < 1F(jco) = Sgn(co +1) - Sgn(a )-1) = < =2g 2(co)5.I 〞网>1 ,由于g2")0 2Sa (⑼,由对称性可得:254.)= 2咫2(-助=2甯2(助,因此,有2/(,) = — S 〃(f)丸三、综合计算题(共20分,每题10分)1. 一线性时不变因果连续时间系统的微分方程描述为),〞(/) + 7/(0 +1 Oy(t) = 2r ⑺ + 3/(r)")=f),y (吁1,y (°-)=1,由s 域求解:(1)零输入响应K"),零状态响应完全响应>'(');⑵系统函数"(S ),单位冲激响应并判断系统是否稳定: ⑶画出系统的直接型模拟框图.解:L (1)对微分方程两边做单边拉斯变换得S 2Y(S )-孙(.-)-y (0-) + 75/(5)_ 7y(0_) + 10Y(s) = (2s + 3)尸(s) 整理后可得y (s )=s ),(0-) + y (0-) + 7),(0-) + 2s+ 3 F"s 2 +75 + 10 s 2+ls + \O 零输入响应的s 域表达式为Z (s )=5 + 82-1— ---------------- - =------------ H ---------:s 〜+ 7s + 10 5 + 2 5 + 5进行拉斯反变换可得 y4)= 2c-2—零状态响应的S 域表达式为,(s) =25 + 3 1+7s + 10 /.)=25 + 3 (1 + 7s + 10)(s+ 1)1/4 1/3 12/7---- + ------- - -------- 5+1 5+2 S+5图A-8(2)根据系统函数的定义,可得“、乙⑸ 2s+ 3-1/3 7/3H(s)=-——=- ------------------ = ------- + ------F (5) S 2+7S + \0 S + 2 S + 5进行拉斯反变换即得i 7由于系统函数的极点为-2、-5,在左半s 平而,故系统稳定.2J +3s-2 l + 7s-10s-2由此可画出系统的直接型模拟框图,如图A-9所示y(k) + 3y(k -1) + 2y(k -2) = f(k)k>0f (k) = £(Z),y(—l) = -2, M —2) = 3,由 z 域求解:(1)零输入响应汽(幻,零状态响应力(幻,完全响应〉'伏); (2)系统函数“(Z ),单位脉冲响应做攵). (3)假设/(") = £(4)-£(攵-5),重求 ⑴、(2).2. (1)对差分方程两边进行z 变换得y (z) + 3{z-'y (z) + y(-l)} + 2{z-2y(Z) + r'y(-l) + y(-2)}=尸(z) 整理后可得 y (7} = -3y(-1)-2d)-2y(-2) =4z- = 44 ,' 1 + 3z-i + 2z"1 + 3Z "+2Z -2 \ + z7 1 + 2—进行z 变换可得系统零输入响应为工也)=[4(—/一4(一2)〞—(幻零状态响应的Z 域表示式为v/、 /⑵1 1 1/6 -1/2 4/3Y ( 7)= ____________ = __________________ _ _______ p _______ I ------------ fl + 3z~l +3z~2 \ + 3z'l +3z'2 1-Z -' (1-Z -1) (1 + Z-1) (l + 2z-1) 进行z 反变换可得系统零状态响应为1 ।3,伙】=[厂7(-1)〜:(一2力£(公6 2 4系统的完全响应为7 X 1y(k) = y x + y f (k) = [-(-1)A --(-2)k +&上(k)(2)根据系统函数的定义,可得"(s) =⑶将系统函数改写为2. 一线性时不变因果离散时间系统的差分方程描述为y f(z)i"l + 3^+2^2一1 2T+7r+T+27r进行z反变换即得万(攵)=[—(—iy+2(—2 门£(幻(3)假设八外二以幻一式卜-5),那么系统的零输入响应外(幻、单位脉冲响应Mk)和系统函数〞(乃均不变, 根据时不变特性,可得系统零状态响应为T{£(幻一£(攵- 5)}=力(幻一y f (k - 5)1 1 Q 1 1 Q6 2 4 6 2 4完全响应为y(k) = y x(k) + T[£(k)-£(k-5)}] 7 8 1 1 3o 2 3 o 2 4长沙理工大学拟题纸课程编号 2 拟题教研室(或老师)签名教研室主任签名符号说明:sgn(f)为符号函数,5(E)为单位冲击信号,演幻为单位脉冲序列,£«)为单位阶跃信号,£(*)为单位阶跃序列.一、填空(共30分,每题3分)y(t) = !-4-2X(0)1.某系统的输入输出关系为力(其中X(0)为系统初始状态,/⑺为外部激励),试判断该系统是(线性、非线性) -------------- (时变、非时变) ------------ 系统.线性时变广(2r2+3r)J(lr-2)Jr = _______________2. J 2 0 04 j:s(2t - 2)5(4 - 2t}dt =J:s(2t- 2)e(4 - 2f)力=J:dt = 1K-04.Z(k) = 2k{s(k)~ 式k -3)) J; (k) = {2, S ,3},计算于仆)*f式k) =力(%)*力(幻={21,21,26,12}5.假设信号/⑷通过某线性时不变系统的零状态响应为力⑴=监.—0),(<,0为常数)那么该系统的频率特性〞(13)= ------------- 单位冲激响应〃(/)= ------------ J 系统的频率特性"(W) = K .*,单位冲激响应/") = K /一°).6 .假设/“)的最高角频率为九(%),那么对信号y(,)= /«)/(2f)进行时域取样,其频谱不混迭的最大取样T丁 心=钙一= TT (s )间隔,max- -------------- ,maK 为 max inF'(s)=—;——! ----7 .信号的拉式变换为("+1).-1),求该信号的傅立叶变换尸(/.)= --------------- ,不存在8 .一离散时间系统的系统函数 2 + Z-I-Z--,判断该系统是否稳定 ------------ o 不稳定「(/+21)6(-/ + 1卜〃=9 . J-K10.一信号频谱可写为尸(,⑼二人侬州一衣)(⑼是一实偶函数,试问/«)有何种对称性 ,因此信号是关于1=3的偶对称的实信号.二、计算题(共50分,每题10分)1 .一连续时间系统的单位冲激响应乃 ,愉入信号/(')= 3 +.32人一8〈'〈8时,试求该系统的稳态响应.二、解:1 .系统的频响特性为 H .&) = FT[h(t)] = ; ge (°)=利用余弦信号作用在系统上,其零状态响应的特点,即T {cos^r + 0)] = \H(ja^ )| cosQj + 认例)+ 6)可以求出信号/(0 = 3+cos2r,-eo<r < 8 ,作用在系统上的稳态响应为} = 1 + —cos2z,—O0< z V82 .信号/(2f + 2)如图A -1所示,试画出/(4-2,)波形.i/(2r + 2)图A-l2 . /(2/-2) -/(4-2/),根据信号变换前后的端点函数值不变的原理,有 /3+2) = /(4-2%) /(2r 2+2) = /(4-2G 2)'1/3,罔<3 0, \co\> 3-2-1变换前信号的端点坐标为4 =2,〃 =-2,利用上式可以计算出变换后信号的端点坐标为Zu = (4 — 2/1 — 2)/2 = —1J22 = (4 —-2)/2 = 3由此可画出/(4-2,)波形,如图A-8所示.3.信号/⑴如图A-2所示,计算其频谱密度函数/"⑼.4.信号/⑺可以分解为图A-10所示的两个信号与八")之和,其中&(f)=超(助 + -!-/i (r) = 2s{-t + 2) = 2s[-(t - 2)] e由于jco根据时域倒置定理:/(-Do〞一/⑼和时移性质,有再(/⑼=F71£(T + 2)1 = 2 昉(3)— -—F2(汝)=FT[f2(t)] = 6s-3) 故利用傅立叶变换的线性特性可得4.某离散系统的单位脉冲响应〃(幻=KT)'5+(一°・5)1]夕心,求描述该系统的差分方程.4.对单位脉冲响应进行z变换可得到系统函数为“-1 — 2 _ - 3-2,5z 1‘-1 + z-1 + 1+0.5Z-1 " l + 1.5z-| +0.5z-2 由系统函数的定义可以得到差分方程的z 域表示式为(1 +1"1+ O&T)y f⑵=(-3 - 2.5/ )F(z) 进行z反变换即得差分方程为y(k) + \.5y(k - 1) + 0.5y(k -2) = -3/'(2)一25f* - 1)5.一离散时间系统的模拟框图如图A-3所示,写出该系统状态方程和输出方程.X](k + 1) = 一ax[(攵)+ f(k \ x 2(k + 1) = -bx?(k) + f(k) 国绕输出端的加法器可以列出输出方程为X (左)=为⑹ + x 2(k\y 2(k) = x l (幻 + 々⑹写成矩阵形式为三、综合计算题(共20分,每题10分)1.描述某线性时不变因果离散时间系统的差分方程为31y ⑹一力…+邛.2) = 2浜)+ 3〃1)人.f(k) = £(⑥,><-1) = 2, y(-2) = -l在Z 域求解:(I)系统的单位脉冲响应力(幻及系统函数〞(Z ): (2)系统的零输入响应以(公; (3)系统的零状态响应力"(外;(4)系统的完全响应)'("),暂态响应,稳态响应; (5)该系统是否稳定?.对差分方程两边进行z 变换得31丫 ⑵一⑵+>-1)}+7{4丫&) + %-.(-1)+义-2)} = (2+32-1)尸⑵48整理后可得3 1 1 4''(T )_ Q M-l) _ 77 y (-2)2 + 37T y (Z) = ------------ ——1——十; \ F(z) 1-1 —、+-尸 4 848(1)根据系统函数的定义,可得5.根据图A-5中标出的状态变量,围绕输入端的加法器可以列出状态方程为玉(左+ 1)x^(k +1)一.玉(女)-b x4k)—J — 11 + 1 f(k)升⑹=1 丁2(幻 1 1 _内(幻 1 々(幻h*) = F-i [H(z)] = [16(1/-14(;了阳.r 1 x ✓ 1 \k 14 1^ 40q . »(^) = [-16(-) + —(-) +—]^) 乙 J J (4)系统完全响应/,、〃、「55」、氏 97」、氏 40 小y(k) = y x (k} + y f (k) = [-—(-) + —(-) + —^)「55/、氏 97/ g 小40 〃、 [——(一)+ — (一) ]£(攵)£(k)从完全响应中可以看出, 4 2 24 4 随着k 的增加而趋于零,故为暂态响应,3 不随 着k 的增加而趋于零,故为稳态响应.(5)由于系统的极点为号=1/2,与=1/4均在单位圆内,故系统稳定.2.试分析图A-4所示系统中B 、C 、D 、E 和F 各点频谱并画出频谱图./⑷的频谱尸"&)如图A-6,&.(/)=&(,_"),丁 = 0・.2K--<»B 、C 、D 、E 和F 各点频谱分别为品(/助=4 £#3-〃线),4 =:=100乃 //---X * 11 00xF&S = — F(y<y)*F^(j6?) = -g) = 50 2/3-"100冗)F D (J3) = Fc (J 2 Hi(ja ))F E (jTy) = —[F D (CO +\ 00^-) + F D (d )-l 00^)]2进行z 反变换即得"⑵= 〃⑵= 2 + 3尸 = _____________ + ________尸⑵ 1 3 T 1 -2 1 1-1 1 1-1 4 8 2 416 -14 (2)零输入响应的z 域表达式为 3 1 17 y(_ 1)--^1 >(_ 1)- 3 y (-2) 工口)=^——H« D T 1 一,4 取z 反变换可得系统零输入响应为13 1 T豆一/ _ 9/4 T -5/8< 3 _[ 1 _*) . 1 _1 . 1 -1 1——Z 、-z - 1 —— Z 1--Z 4 8 24(3)零状态响应的z 域表达式为'⑵=-v~~~\ -------------- /⑵= 48取z 反变换可得系统零状态响应为2 + 3z 〞-16 14/3 40/3(4*z-2)(T )一干+ 干+中-20r2(»,r0.1F「(〃>) = Y (〃)) = F E (ja))H2( jco)长沙理工大学拟题纸课程编号 3 拟题教研室(或老师)签名教研室主任签名符号说明:sgn(f)为符号函数,须,)为单位冲击信号,演幻为单位脉冲序列,£«)为单位阶跃信号,式卜)为单位阶跃序列.一、填空(共30分,每题3分)1.假设信号/⑴通过某线性时不变系统的零状态响应为»⑴=灯Q T.), (K /为常数)那么该系统的频率特性---------------- ,单位冲激响应〃")= ------------- .系统的频率特性"(W)= Ke〞.,单位冲激响应力⑺=K"I.).2.假设/⑺的最高角频率为/£法),那么对信号>.)=/(,)/(2,)进行时域取样,其频谱不混迭的最大取样丁 1 1 ,、J = ----------- = ------ (S)T ___ T max o, 久 '间隔ma、- ...... , max 为max ./〃73J:£(2t - 2)5(4 - 2t}dt =J:s(2t- 2)e(4 - 2t)dt = j dt = 14,工⑹=2"{仪外一£伙一3)}/伙)={2,5,3},计算工(幻*/2的=0/(攵)*/式外={2621,26,12}),«)= /"⑺+ 2X(0) 乙,、5.某系统的输入输出关系为“dt(其中X(0)为系统初始状态,/«)为外部激励),试判断该系统是(线性、非线性) -------------- (时变、非时变) -------------- 系统.线性时变,3 , 1I ⑵2+3/2(—— 2)4 = _____________6. J 2 o 0+3相-2/⑶=一,(Re(s) >.),7.某连续信号的单边拉式变换为5(厂+9) 求其反变换/«)=------------ cf (/) = (2cos3f+ 6“ sin 3r)ty(f)8,a二口e ' 〞"'>-2'计算其傅立叶变换Y(j°)= ----------------------------------------- .r(»=.—!—=——----------------------------------jco+2 jco+5 (汝尸+7/G+lOE(z)=?「二幽 >3) 9.某离散信号的单边z 变换为(z — 2)(z + 3),求其反变换/(&)= -------------/(幻=z*F(s)]=⑵ + (-3)、伏)h(t) = —「H(jco)e J6X dt =—「e-w ./晨〃 =—「/*年力=冬2乃 Lx 2 4 2 万 L%n二、计算题(共50分,每题10分)1./⑴的频谱函数尸(j3)= Sg 〃3+l)-Sg 〃3-l),试求/⑺.[2,同<1 F("D ) = Sgn(a )+1) - Sg 〃3-1) = S=2g 2(a ))1.m 网,由于g2")= 2Sa ⑼,由对称性可得:254(/) = 2咫2(-助=2砥3),因此,有 22.h(t) = . (/) + J(/)]* [% ⑴ + — = [£(f -1) + 6(f)] *_2) + e -2^(f)]=-1) *- 2) +-1) *+ J(O* 2) + J(r)* e^2,£(t)-6 ]=—(1 - e-3"3))£« - 3)+ 一(1 - e-2"-D )£(f _ 1)+e^£(t - 2) + e^s(t) 3 23.信号/")和g")如图A-2所示,画出了⑺和g«)的卷积的波形.3 . /«)和g«)的卷积的波形如图A-9所示."(1&) =、10.某理想低通滤波器的频率特性为“3 间 < 纵° 其他 ,计算其时域特性的)=0)]2.某系统如图A-1所示,求系统的各单位冲激响应.其中九⑴=e[t -1), h 2 (r) = e-3,s(t - 2), h 3 (r) = e-2,S (t)图A-l4.某连续时间系统的系统函数〞⑸悬,画出其直接型系统模拟框图,并写出该系统状态方程的输出方程.H〔5〕= ------ : -----5.将系统函数改写为l + 5sy+3s-由此可画出系统的直接型模拟框图,如图A-11所示.选择枳分器的输出作为状态变量,围绕模拟框图输入端的加法器可得到状态方程为图A-11£⑴=%2.〕, ±2 ⑴=f〔0 - 5%2 ⑴ + f ⑴围绕模拟框图输出端的加法器可得到输出方程为刈=7王«〕 + 2勺〔,〕6.试证实:用周期信号力"〕对连续时间带限信号/«〕〔最高角频率为〕取样,如图A-3所示,只要取样间隔咻,仍可以从取样信号人"〕中恢复原信号图A-35.利用周期信号频谱和非周期信号频谱的关系可以求出心"〕的傅立叶系数为厂1 r n T 0 2产绮、 24F,t = T2Sa =2T Sa〕.°=于由此可以写出周期信号fr⑺的傅立叶级数展开式M )= »产=E 等)*知n--oox // 一 对其进行傅立叶变换即得fr (0的频谱密度F T .&)片(/⑼=2乃 £-〃%)X 乙1今取样信号工⑴=/(/)力,(/),利用傅立叶变换的乘积特性可得j ①)=;F (J ⑼*耳(J ⑼=£ 2S/(竺产)F3-〃g) 2乃 n —0C 2/ 4从以(/助可以看出,当为之24r 时,工(/⑼频谱不混迭,即◎〞仍可从取样信号方⑺中恢复原信号f"三、综合计算题(共20分,每题10分)1.描述某线性时不变因果连续时间系统的微分方程为y"(O + 7y «) +10y (0 = 2/〞 ⑺ + f[t}f ⑴=/£«),)=4, y (o -)=-3,在 s 域求解:(1)系统的单位脉冲响应/?〞)及系统函数H(s). (2)系统的零输入响应/〞) (3)系统的零状态响应‘7")(4)假设/«) = /"-"£«-1),重求(1)、⑵、⑶.解:1.对微分方程两边做单边拉斯变换得S 2Y(S )-町(.一)一 y (0") + 75/(5)- 7),(0-) + 10X(5)= (2s + 1)F (5) 整理后可得(1)根据系统函数的定义,可得进行拉斯反变换即得/z(O = (-^2/+3^5r )f(r)(2)零输入响应的s 域表达式为U/、 45 + 25 -5/3 17/3Y(s) = - ..................... = -------- + ------+75 + 10 5 + 2 5 + 5取拉斯反变换即得yx (')= _ge-2' +y-^5/,r >0(3)零状态响应的s 域表达式为取拉斯反变换即得匕 «)=(-0.25eT +^2/ -0.75e-5z )^(r)请浏览后下载,资料供参考,期待您的好评与关注!y (s )=) 一/(O-) + 7y(0-) 25 + 1s 2 +75 + 10s 2 +75 + 10 JJH(s) =Yf (s) 2s + 1 -1 3尸⑸— ----------- = --------- F ----- s-+7s + 10 s + 2 s + 5 25 + 1 /(S )= T(s- +75 + 10)(5 + 1)-0.25 1-0.75 + --------5 + 56. /(0 = [£(t +1) - £{t - l)]cos(100r) 的 频 谱 F*o) =FT{ [s(t +1) - £(t — l)]cos(l OOf)} = Sa(co - 100) + Sa(co +100)g _ /?(k) = g ⑹ 一 g(A — 1) = (ft ⑹ - (g)h*(攵-1)8,假设 /(0 = 2 + 4cosCOr) + 3cos(20r),(-o < r < oo) 3)= 10为基频),那么 f(t)的平均功率P=f 方「= 2? +22 + 2? + (32 + (1)2 = 16.54t \ m,'〔/〕= /〔:〕/〔7〕9,假设/⑷最高角频率为那么对 4 2取样,其频谱不混迭的最大间隔是 -------------- ,©max 3%10.假设离散系统的单位脉冲响应力〔幻=[〔-1〕1+〔-°5〕11£〔口,那么描述该系统的差分方程为 y 〔k 〕 + 1.5y 〔k -1〕 + 0.5y 〔k -2〕 = -3/〔幻一 2.5/〔攵-1〕二、计算题〔共50分,每题10分〕1 ./⑴的波形如图A-1所示,令. A/‘⑺图A-1试计算输入为-*〕 = 23〔%〕 + £代〕时,系统的零状态响应〕膜〕,“、sin 4/5.连续信号 t 的频谱 -------------------------------- /(〃?) =咫8(&)= < 4,囱<40,网>47. 己知一离散时间LTI 系统的单位阶跃响应计算该系统单位脉冲响应⑴用仪/〕和k 〕表示/⑷:〔2〕画出了〔一2,-4〕的波形.⑵将〃一2,-4〕改成/[-2« + 2〕],先压缩,再翻转,最后左移2,即得/〔一2,-4〕,如图A-8所示.八〔一〕“£〔4NL \\( 一)£(& —1)2.某线性时不变(LTD离散时间系统,当输入为演“一1)时,系统地零状态响应为2 试计算输入为/(%)= W) +仪外时,系统的零状态响应,3.信号/«)的频谱如图A-2所示,求该信号的时域表示式.-----------7}- ................. co 0F -5, 4 5 6图A-2由于系统函数为H(jco) = [g2(a)+5)+ g2(co-5)]e~j2a由于g2(')= 2Sa(.),由傅立叶变换的对称性可得:254“)= 2咫2(-助=2处23) 即— Sa(t)<^>g2(co)由调制性质,有2— Sa(t}cos5t <=> g)(3 + 5) + g)(少一5)71由时移性质,有2—Sa(t - 2)cos5(r - 2) o [g, 3 + 5) + g, (.- 5)k“"7T -因此2h(t) = — Sa(t - 2)cos5(r- 2)4.一连续时间系统的频响特性如图A-3所示,输入信号/⑷= 5 + 3cos2f+cos4/,—8</vs,试求该系统的稳态响应)'")▲〞(为)图A-34.利用余弦信号作用在系统的零状态响应的特点,即T{ cos^jZ +.)} = )| cos(卬 + 或4) +.)在此题中,火G)=0,因此由上式可以求出信号/⑺作用在系统上的稳态响应为T[f(t)] = 5H(jO) + 3H(J2)cos2r + //(J4)cos4r = 5 + 2cos2r -oo vs5.信号f⑴=£“)- - 1)通过一LTI系统的零状态响应为)*)=演/ +1) - -1),试求图A-4所示信号g(f)通过该系统的响应人〞)并画出其波形.. g0)—乙--- «--------- ►/T| i图A-45.由于以""[如'")’",所以,利用线性时不变系统的积分特性,可得y R (0 = L y(r)dr = £x[J(r + 1) +J(r-l)Jr] = s[t + 1) + s{t-\) 其波形如图A-9所示.JLfe i图A-9三、综合计算题(共20分,每题10分)1.描述一线性时不变因果连续时间系统的微分方程为y〞⑺ + 5/(0 + 6y(r) = 2/f) + f(t)f⑴=e-■),y(°-)=i,y's=1由s域求解:(1)零输入响应)'X⑺零状态响应力"),完全响应)*):(2)系统函数“(S),单位冲激响应〃“),并判断系统是否稳定:(3)画出系统的直接模拟框图(1)由于H,(jco) = --[g2(co-3)-g2(co+3)] + [3(c()-2)-3(co+2)],Sa(r) = g)(0)又由于江-,由调制定理,可得—Sa(t) sin(30 =上[g?(口—3) —取(切 + 3)]7t 2j即一/‘Sa(f)sin(3f) =-!火2(口一3)-心(3 + 3)]乃2由于sin(2r) = —2) —5(3+2)],即■/ sin(2f) o 6(3 - 2)- 6(少 + 2)7t由频域微分性质,可知:-所以有■—jth(t) = [5i/(/)sin(3r) - sin ⑵)]万,整理得1 3 2h(t) = —[Sa(t)sin(3t) -sin(20] = —Sa(t)Sa(3t) --Sa(2t)70 71 71(2)由于“行⑼是一个带通滤波器,下限角频率为2rad/s,上限角频率为4rad/s,因此,只有角频率为3rad/s 请浏览后下载,资料供参考,期待您的好评与关注!的信号分量可以通过该滤波器.由cos (卬)->\H (凡)|cos[^r +旗例)]可知O.4cos0/) . 0.4|H(j3)|cosPr + 旗 3)]由于口(万)|=.5,奴3) = 0,所以有:0.4cos@)f 0.2cos@),即 /'(,) = 1 + 0.6cosr + 0.4cos3r + 0.2cos5r —> y(f) =0.2cos(3r)2.在图A-5所示的系统中,周期信号P (')是一个宽度为7)的周期矩形脉冲串,信号/⑺的频谱为 F(js) , (1)计算周期信号p«)的频谱工;⑵计算〃⑺的频谱率密度〃03): ⑶求出信号/p ⑺的频谱表达式心口⑸(4)假设信号/⑺的最高频率°%为了使乙频谱不混迭,T 最大可取多大?图A-51)利用傅立叶级数的计算公式可得到周期信号PQ )的频谱/为⑵周期信号〃“)的指数函数形式的傅立叶级数展开式为〃⑺=z 产、〃=7C 1 \ ^ /对其进行Fourier 变换即得〃⑴的频谱密度尸㈠⑼为P(/3) = 1Sag 算卜0_〃4)⑶由于/p") = /(')〃"),利用傅立叶变换的乘积特性,可得I8 讯5(/3) = 丁/(1&)*= Z 〒Sa(4)从信号(⑺的频谱表达式G 〞5可以看出,当4之29〃时,0".)频谱不混迭,即P")1 T/2 [ r/2 1-7721 -r/2AT(-jna )^e2万一初%r=r/2 r="r/2Cz Mo =7tA sin(〃g"2) _ M | T 〃g"2 T ’一9)长沙理工大学拟题纸课程编号 5拟题教研室(或老师)签名 教研室主任签名符号说明:sgn(f)为符号函数,仇,)为单位冲击信号,/幻为单位脉冲序列,仪,)为单位阶跃信号,式k)为 单位阶跃序列.一、填空(共30分,每题3分)1.[4/)一£«-2)15(2/ -2) =./.—4/ - 2)卜 6(2/ - 2) = [£(/)-^(r-2)]-l J(r-l) = l一 1)222 .假设某离散时间EH 系统的单位脉冲响应出6={2』,3},鼓励信号/(幻={1,-2],2},那么该系统的零状态响应/(")*〃/)= ----------- c 利用排表法可得 /(%)*〃(2) = {2,-33-1,5,6}3 .连续时间信号/«)= sin«)的周期丁.= ------------- .假设对/⑺以人=1%进行抽样,所得离散序列八幻二 ------- ,该离散序列是否是周期序列 ---------- o7(A )= /“)|07=sink .不是4 .对连续时间信号延迟%的延迟器的单位冲激响应为6"一,.), ---------------- 积分器的单位冲激响应为£“) -------,微分器的单位冲激响应为 ---------- o £«)“(j ⑼=1 + W5 .一连续时间LTI 系统的频响特性I% 该系统的幅频特性= ---------------------- 相频特性 ---------------- 是否是无失真的传输系统 ----------- .不是〞(/0) = /arctan 助= 1 .(⑼=2OTCtan ⑻f (―)2^ =6 .根据Parseval 能量守恒定律,计算人.0 t ------------------------ 0力=5 ji 咫 2(助|"刃=;!/43=乃7.一连续时间LTI 系统得单位冲激响应为〃“),该系统为BIBO (有界输入有界输出)稳定系统的充要]>(琲〃条件是 ------- .-8,信号/⑺的最高频率为e (m‘〃s ),信号/2«)的最高频率是 -------------------- ©)%(女) 9 .某连续时不变(LTI)离散时间系统,假设该系统的单位阶跃响应为4h(k) = g(k)-g(k-\) = [^\ 响应为141V4;10--------------------------------------------------------------------------------------------- .连续时间信号/(')= sin42(f) + w(f_//2)],其微分/'«)= ------------------------_ 2a )m (rad/s) 0 .,那么该系统的单位脉冲£(1)H(Z )= ——————r、(1)将系统函数改写为 l + 3z"+2z-+Z 、,由此可画出系统的直接型模拟框图,如图A-10所示.4 .连续时间LTI 因果系统工程微分方程为y 〞⑺- 5),⑺ + 6y(t) = /(r) + 4/f >.输入 /⑴=,初始状态 N°-)= L y'(O-)= 3.(1)利用单边拉式变换的微分特性将微分方程转换为S 域代数方程.(2)由s 域代数方程求系统的零输入响应入⑴和零状态响应>'/⑴o 4、(1)对微分方程两边做单边拉斯变换即得s 域代数方程为 S 2Y(S ) - sy(O-) - y'(0~)- 5sY(s)-5y(O-) + 67(5)= (4s + 1)F(J ) (2)整理上述方程可得系统完全响应得s 域表达式为其中零输入响应的s 域表达式为v/、 s —21匕⑸二7^7r 三取拉斯反变换可得取拉斯反变换可得4«) = ( —卜一+一3/一%斗⑺5 .连续系统的系统函数"(S )的零极点如图A-3所示,且"(8)= 2.图A-3(1)写出〃(s )的表达式,计算该系统的单位冲激响应〃“); (2)计算该系统的单位阶跃响应g (').5、(1)由零极点分布图及“(8)的值可得出系统函数〞(s)为请浏览后下载,资料供参考,期待您的好评与关注!丫(S )= 盯(0-) + ),(.-)一53,(0-)4s+ 1 s 2+55 + 6+ 1—5S + 6 F(s) 零状态响应的s 域表达式为'($)= zT s — 5s + 6F(s) =45 + 1-1/4 -3 13/4 ------ + -------+ -------(S — 2)($ —3)(5— 1) 5 + 1 5-2 5-3“⑸〞—=3)=2 + 3 + 二^(5+ 1)(5+ 3) (5+ 1)(5+ 3)5 + 1 5 + 3取拉斯反变换可得h ⑴=26(,) + (31 -15/')£«)(2)单位阶跃响应的s 域表达式为取拉斯反变换可得g") = (- 3e-‘ +5e -"立⑺三、综合计算题(共20分,每题10分)1. 一离散时间LTI 因果系统的差分方程为y (外 + 3y(k -1) + 2y(k -2) = 2f(k)+f(k-l)系统的初始状态= 1/2M —2) = 1/4,愉入/(攵)=式k) o(1)由z 域求系统的零输入响应为(幻和零状态响应丁/公. (2)求该系统的系统函数"(Z ),并判断系统是否稳定. 1、(1)对差分方程两边进行z 变换得y (z) + 3[/y (z) + y(-D] + 2[z-2y(Z) + z\(—l) + y(-2)] = (2 + z 〞"⑵ 整理后可得二 ='—〉-2)+ _ 甲1 + 3Z "+2Z -21 + 3二+2「零输入响应的z 域表达式为_3y(-l)-2/y(-1)-2y(-2) __2_/ = ] -3 * '1 + 3]+2z"1 + 37+2Z -2 \ + zT 1 + 2/取z 反变换可得系统零输入响应为y x U)= 1(-1/-3(-2/kU)零状态响应的Z 域表达式为(2 + z"Q) 2 + ' —1/2 2 1/2/ (7) = --------------------------------- = ----------------------------------------------- = --------------- + ---------------- + -----------71 + 3/ +2z- (1 + 3] +2Z -2)(1 — Z T) 1 — Z T 1 + 2/ 「才取z 反变换可得系统零状态响应为V (幻=[一? 一1» + 2(-2) J f 仪幻〃⑵=四=,(2)根据系统函数的定义,可得 /口)l + 3z +2z-由于系统的极点为芍=-1,Z2 =-2,均不在单位圆内,故系统不稳定2.某高通的幅频特性和响频特性如图A-4所示,其中@=80万------ >3-.269一阳图A-4⑴计算该系统的单位冲激响应""):G(S ) = H(s)LT[e(t)] =25(5-2) 1 (5+ 1)(5 +3) S 一3 5--- + ----- 5+1 5+3CD(2)假设输入信号/«)= 1 + 0・58$60加+ 0.2.05120",求该系统的稳态响应丫02、(1)由于系统的频率特性为:"C/&)=U-g2&3)k-s.又由于co咐=1, r阚)""),所以,有h} (0 = J(/)-" Sa(a)c t) = d(t)一80S.80 加)乃由时移性质得/?(,) = h} (t — t()) = 3(,一八))一805380%(7-%)](2)由于高通系统的截频为80%,信号/(,)只有角频率大于80万的频率分量才能通过,故y(t) = 0.2cosl20^(r-r())长沙理工大学拟题纸课程编号6 拟题教研室(或老师)签名教研室主任签名符号说明:sgn(f)为符号函数,须,)为单位冲击信号,演幻为单位脉冲序列,£«)为单位阶跃信号,式卜)为单位阶跃序列.一、填空(共30分,每题3分)I J: « - 3)3(—2/ + 4卜〃 =(f — 3)6(/ — 2)力=万(f - 3)| 1=2= -0.5[;(1-3)6(-2/ + 4)力6/八EV , \ £>/ \ . -V/ \ 〉'(,)=-[/(,)+ J(T)12.实信号/«)的傅立叶变换/OM = H3)+ K3),信号, 2 的傅立叶变换3为---------------- .H(5)= —3.某连续时间系统的系统函数为s + 1,该系统属于------------- 类型.低通4.如以下图A-1所示周期信号/«),其直流分量= ------------- ,4图A-1X 上任+ 1, ^>0!>(〃)y^hi=L .八=伏+1)5(幻5.序列和= ---------------------由于I., .6. LTI离散系统稳定的充要条件是----------- .“(Z)的全部极点在单位圆内.7.信号/⑺的最高频率」.(及),对信号〃〃2)取样时,其频率不混迭的最大取样间隔T 1 11 = ----------- = ----»nr, max .1max= ------------- o 'max 为max ©8.一连续系统在输入/⑺作用下的零状态响应〉"〕=/'〔4,〕,那么该系统为 ---------------- 系统〔线性时变性〕.线性时变9.假设/⑺最高角频率为9",那么对〕"〕一、"了〕"5〕取样,其频谱不混迭的最大间隔是------------ .T 万44= ------------ =T—* 3绦/⑵= ---------- ----------10./〔*〕的Z变换屋+ ]〕屋+ 2〕,尸⑵得收敛域为H>max〔Z],Z2〕= 2时,/⑹是因果序列.二、计算题〔共50分,每题10分〕1.某线性时不变连续时间系统的单位冲激响应川,〕和输入/⑺如图A-2所示,从时域求解该系统的零状态响应〕*〕.1、系统的零状态响应y«〕=%〕*、〔>如图A-4所示, 刈xp1 2 3图A-42.系统y'«〕+2y⑴=/«〕的完全响应为M + 3应.2、对微分方程取拉斯变换得sy〔s〕-y〔0-〕 + 2y 〔s〕 = F 整理得r〔5〕=2122+_Lr〔5 5 + 2 5 + 2因此有匕"〕=吗匕⑸」s + 2 , s +取拉斯反变换,得零输入响应为工〔力='〔.-〕6-4£.〕由给定的系统全响应可知,鼓励信号应为:fdd〕,因此,求系统的零输入响应和零状态响⑸〕严s〕其拉斯变换为图A-2"S 户占,因而有y f (t) = (ke t -ke 2t )e(t)因此.系统的全响应为y(t) = [ke-1 + NO"-,- 2 ]£«)+ 3二小⑴比拟,可得:k = 2, ),(.一)= 5 y x (t) = y(0')e^£(t) = 5e^£(t)系统的零状态响应为>7 (0 =叱-心把⑺=2(e-l - e-2f )s(t)i N-1*]=—Z/k —川3.N=5点滑动平均系统的输入输出关系为N“.,求系统的单位脉冲响应,并判断系统是否因果、稳定.3.根据系统的单位脉冲响应的定义,当系统的输入信号/(外为单位脉冲序列演幻时,其输出y (幻就是系统 的单位脉冲响应力依),即1 N-l 1 1h*) = — >5(k — n) = 一[6(= + d(k -1) + 5(k - 2) + d(k -3) + 5[k -4)]= 一国Z)-式k - 5)]NM 5 5由于 〃(%)满足 h(k) = 0,k <.£|力冈1=41=1 j- J 氏一0所以系统是因果、稳定的.H ⑸=———— -----------4.连续时间系统的系统函数1 + 2s- + 3s +1 ,写出其状态方程和输出方程°4.根据系统函数画出系统的模拟框图,并选择积分器的输出作为状态变量,如图A-5所示,围绕模拟框图输入 端的加法器可得到状态方程为图A-5吊(1)=々«),左⑺二七⑷,£3.)= _3.)_2勺.)_3七") + /«)围绕模拟框图输出端的加法器可得到输出方程为〉'“)=$⑺+9〞)5.在图A-3所示的系统中,周期信号〃⑺是一个宽度为1'(TV T)的周期矩形脉冲串,信号/⑺的频谱为 F(js),乙(s) =取拉斯反变换,得零状态响应为—F (5)=——-—— ........................ — 5 + 2 (s + l)(s + 2) 5 + 1 5 + 2与给定的系统全响应武')=[2,… 因此,系统的零输入响应为(1)计算周期信号p(f)的频谱工;⑵计算〃⑷的频谱率密度〃()⑼: ⑶求出信号/.⑺的频谱表达式分〞⑸(4)假设信号/⑺的最高频率为了使勺.⑹频谱不混迭,T 最大可取多大?TK 二(4)从信号(⑺的频谱表达式/"⑨可以看出,当多々2%时,色〞句频谱不混迭,即以三、综合计算题(共20分,每题10分)1.描述一线性时不变因果离散时间系统的差分方程为6y (女)一5y(k - 1) + y(k -2) = f(k)k >0/‘(%)=式k), >'(-1) =-2, y(—2) = 3,由 % 域求解:(1)零输入响应工(外零状态响应力(外,完全响应,'("): (2)系统函数“(Z ),单位冲激响应〃伏): (3)假设f*) = 2式k-D,重求⑴、(2) 1.(1)对差分方程两边进行z 变换得6y(z) — 5{/y (z) + >'(—l)} + {z-2y (z) + /N —l) + y(-2)} = F(z) 整理后可得*、5),(一1)一[-.(一1) 一),(一2), 尸⑵丫 (z) = --------------- ; --- S ------ + --------- ; ----- r6-5z +Z- 6-5z +z-请浏览后下载,资料供参考,期待您的好评与关注!〃⑺图A-35、(1)利用傅立叶级数的计算公式可得到周期信号〃⑺的频谱心为[7721 r/2F"=1J A U =1-7721 -r/2A T(—jS )C2万一初eyyr=r/2 r="r/2⑵周期信号P«)的指数函数形式的傅立叶级数展开式为XT AP3=£ 亏 Sa对其进行Fourier 变换即得〃⑴的频谱密度,(/助为X T AP(js) = 2笈Z —Sa〃=Y T⑶由于Jp ⑺= /("〃"),利用傅立叶变换的乘积特性,可得18 rA工,(加)=丁产(M*P (W )=c4 sin("g"2) _ tA T T3 — 〃%)一.)零输入响应的Z 域表示式为零状态响应的z 域表示式为取z 反变换可得系统零状态响应为系统的完全响应y ⑹=外〔幻+力*〕 = [-5〔夕+1〔乎+蛔.〔2〕根据系统函数的定义,可得取z 反变换即得系统单位冲激响应为〃〔攵〕=[;〔〕"一!〔9国外乙 乙 J J〔3〕假设/〔幻=2仪〞-1〕,那么系统的零输入响应以〔攵〕、单位冲激响应力〔口和系统函数"〔Z 〕均不变,根据线 性时不变特性,可得系统零状态响应为力伙〕=[一〔;〕1 + +1]£〔々 T 〕乙 J J系统全响应为y ⑹=X ⑹+力〔攵〕=[-沼〕氏+ R 〕>⑹+[-〔;产+杲严+ i]£d 〕 乙 乙 J J 乙 J J 2.连续时间线性时不变〔LTI 〕系统的微分器的系统函数为:Z (s) = s假设设:那么用〔2〕式代替〔1〕式中的s 来设计离散时间ED 系统的方法称之为双线性变换法.是在设计过程中须确定 的一个大于零的数.〔1〕试画出离散系统的框图.〔2〕确定离散时间系统的频率响应画出它的幅度及相位响应.2,解:〔1〕令"d 〔Z 〕为离散系统的系统函数,那么由题中给出的公式〔1〕和〔2〕得:(―T)工⑵=5y(-1) 一 zN-l) -),(-2)-13+2/ -9/2 7/36 — 5Z "+Z -26-5z" +z"取z 反变换可得系统零输入响应为o 1 7 1n 〔外=【一3〔3〕' +]〔7〕人上〔发〕丫售〕=尸⑵-1/2 1/6 1/26-5/+Z-2(6-527+1)(1-1)H(z) =1/2一 1/3F ⑺6-5Z "+Z -2। 1, 1 一六〃d (z) =因此可知该系统可由两个子系统级联构成,如图A-6 (a)所示:图A-7长沙理工大学拟题纸(7)一、填空(共30分,每题3分)1、某连续系统的零状态响应为,'(/)= 2/«)-1 ,试判断该系统特性(线性、时不变、稳定 性)-非线性、时不变、稳定系统-5(f)cos (2f)= J(r)cos(2r) = J(r)3、假设离散时间系统的单位脉冲响应为力(口={1,-1,2},那么系统在/(幻={1,2,-2,1}鼓励下的零状态响应r -/⑹*/?⑹= {1,1,27-5,2 •为.可简化为图A-6 (b):(b) 图A-6(2)由系统函数可得该系统的频率响应凡®%⑵L 出为%(*)=Ts 1 + 产 Tsq .n c. /.、 J 弓),2$皿(5)2 Q 虐—n 一n『=J- 5- = — tan(5)e -.-,彳、 J s CCS 厂外 2e - (e 2 +e -) cos (—)7 O 凡(*)= j — tan —注意Owl :时,有:Ts 2幅频特性和相频特性如图A-7 (a)、(b)所示.,Q(a)(b)4、一周期信号/⑷的周期"=2乃,其频谱为尸° =1,6 =05et=0.5e-,\ 尼=—0.2j,%=S2/ ,写出/(/)的时域表达式f(t)= £ F n e jn%, = 1 + 0.5/'*')+ 0.5V-G + 0,2je-j3^ - 0.2je j^'1 n-oo=1 + cos(gf + TT)+ 0.4cos(3gr - zr / 2)(由于 g = 24/" = 1)=1 + cos(f + 4)+ OAcosQt - /z7 2) = 1 -cos(Z) + 0.4siii(3r)nv .、2+〃y. F〔JCD〕= ------- ----------5、信号/«〕= e cos〔100f〕£〔f〕的频谱2/&〕=o100?+4-b6、连续系统与离散系统的重要区别特点是,离散系统的频谱具有周期性:7、设连续时间信号/⑺的傅立叶变换为产".〕,那么尸〔"〕的傅立叶变换为.2叭-⑼.8、单位门信号gf«〕的频谱宽度一般与其门信号的宽度T有关,T越大,那么频谱宽度越窄 .9、拉普拉斯变换域傅立叶变换的根本差异是J言号满足绝对可积条件时才存在傅立叶变换:它们的关系是—而信号不满足绝对可积条件时也可能存在拉普拉斯变换:产sin co , d coJ co10、二、计算题〔共50分,每题10分〕F〔5〕=——1、s〔Je "〕,收敛域Re〔s〕>°,试求其拉氏反变换了⑴,并画出了⑺的波形.1 1 1 00।L 由于自四一 "〕= h, 〔Re⑸>.〕x 12"〕 0 r令7 = 2,得〃・. 1-6 O由傅立叶变换的时域卷积性质,有X00f ⑴=s〔t〕 * Z 5〔1 - 2"〕 =>" 2〃〕〃-. 〃i〕,其波形如图A-6所示.⑴系统的单位冲激响应力〞);(2)输入 fS = 1 + 0・6cosf + 04cos3f + 0.2cos5fLs <t <s ,系统的输出 y(f). 2.解(1)由于H ,(ja )) = ~[g 2(co-3)-g 2(co+3)]+[3(cD-2)-3(co+2)]乙又由于江 -,由调制定理,可得-Sa«) sin(3r) =,■;[w (公 一 3) — 心(刃 + 3)1乃 2)一/’Sa(f)sin(3f)o -2[g2(G-3)-g2(G + 3)]2由于sin(2f) = -M33-2)-53+2)],即—sin(2r) = 6(3—2)-6(—+2) 7t由频域微分性质,可知:一"〃")0所以有一 jth(t) = -—[ Sa(t) s in(3r) - s in(2r)]万 ,整理得1 3 2h(t) = —[Sa(0 sin(3f) - sin(2z)] = — Sa(t)Sa(3t)--Sa(2t)(2)由于""⑼是一个带通滤波器,下限角频率为 的信号分量可以通过该滤波器.由 COS3J) T 〃(J4)|cos 画/ + 收.)]可知O.4cos0r) —>0.4|H(j3)|cos|3r+ ^?(3)]2、某连续LTI 时间系统得频率响应〞(/⑼如图A-1所示,试求:7t2rad/s,上限角频率为4rad/s,因此,只有角频率为3rad/s。
831国防科技大学信号与系统分析模拟题
(3) ∵ H(z)的收敛域包含单位圆,即极点在单位圆内 (3 分)
∴ 该系统稳定。
(4) 该系统的频响特性为:
(3 分)
1 1 e j
H (e j ) H (z)
ze j
3
1 3 e j 1 e j 2
4
8
4
《信号与系统分析》模拟 2
一、填空题
1、计算 2 cos t (t ) dt
2.(18 分)一线性非时变因果系统,由下列差分方程描述:
y(k 2) 3 y(k 1) 1 y(k) e(k 2) 1 e(k 1)
4
8
3
(1)求系统函数 H(z);
(2) 求出系统的单位样值响应 h(k);
(3) 判断系统是否稳定;
(4) 求系统的幅频特性函数 H(ejw)。
2
参考答案 1
6、连续时间系统最小相移系统的零极点分布特点是
。
7、周期序列 x(n) 5sin( 4 n ) 的周期 N=
。
94
8、从模拟信号抽样得到离散信号,设抽样周期为 T,则数字角频率ω和模拟角频率Ω的关系式
为
。
9、某离散 LTI 系统,h(n) 3,1,5 ,输入为x(n) 2,3,1, 4 时,系统的零状态响应
1
限长序列,且 M>N,则系统的输出信号 y(n)=x(n)*h(n)是( )点有限长序列。
(A)M+N (B)M+N-1 (C)M (D)N
8.下列表达式能正确反映δ(n)与 u(n)关系的是( )
(A) u(n) (n k) (B) u(n) (n k)(C) u(n) (k) (D) u(n) (k)
t0 ) s2
硕士研究生入学考试信号与系统模拟题及参考答案
305硕士研究生入学考试信号与系统模拟题一一、选择题(40分,每小题4分) 1.线性时不变系统的数学模型是( )。
A. 线性微分方程B.微分方程C. 线性常系数微分方程D.常系数微分方程 2.无失真传输的条件是( )。
A. 幅频特性等于常数B.相位特性是一通过原点的直线C. 幅频特性等于常数,相位特性是一通过原点的直线D. 幅频特性是一通过原点的直线,相位特性等于常数3.若离散时间系统是稳定因果的,则它的系统函数的极点( )。
A. 全部落于单位圆外 B.全部落于单位圆上 C.全部落于单位圆内 D.上述三种情况都不对 4.已知一个线性时不变系统的阶跃响应)()(2)(2t t u e t s tδ+=-,当输入)(3)(t u e t f t -=时,系统的零状态响应)(t y f 等于( )。
A .)()129(2t u e et t--+- B.)()1293(2t u e e t t --+-C.)()86()(2t u e e t t t--+-+δ D.)()129()(32t u e e t t t --+-+δ5.已知系统微分方程为)()(2)(t f t y dtt dy =+,若)(2sin )(,1)0(t tu t f y ==+,解得全响应为)452sin(4245)(2︒-+=-t e t y t ,t ≥0。
全响应中)452sin(42︒-t 为( )。
A .零输入响应分量B .零状态响应分量C .自由响应分量D .稳态响应分量6.系统结构框图如图1所示,该系统的单位冲激响应)(t h 满足的方程式为( )。
)(t y图1A .)()()(t x t y dtt dy =+ B .)()()(t y t x t h -= C .)()()(t t h dtt dh δ=+ D .)()()(t y t t h -=δ3067.有一因果线性时不变系统,其频率响应21)(+=ωωj j H ,对于某一输入)(t x 所得输出信号的傅里叶变换为)3)(2(1)(++=ωωωj j j Y ,则该输入)(t x 为( )。
专升本《信号与线性系统》模拟题试卷
专升本《信号与线性系统》模拟题试卷一. (共60题,共156分)1. 能量有限信号是指总能量为有限值而平均功率为的信号。
(2分)★检查答案标准答案:1. 零;2. 系统响应中随时间增长而趋于稳定的部分称为分量。
(2分)★检查答案标准答案:1. 稳态响应;3. 单位函数响应h(k)是指离散时间系统对的零状态响应。
(2分)★检查答案标准答案:1. 单位函数(或δ(k));4. 若周期函数f (t)满足,则称其为函数。
(2分)★检查答案标准答案:1. 奇谐;5. h(t)是连续因果LTI系统的冲激响应,则系统稳定的充要条件是。
(2分)★检查答案标准答案:1. ;6. 。
(2分)★检查答案标准答案:1. 0;7. 时间函数中变化较的信号必定具有较宽的频带。
(2分)★检查答案标准答案:1. 快;8. 信号的最小抽样频率为Hz。
(2分)★检查答案标准答案:1. ;9. 函数的拉普拉斯变换F (s) = 。
(2分)★检查答案标准答案:1. ;10. 序列的z变换的表达式为。
(2分)★检查答案标准答案:1. ;11. 信号的周期为( )。
(3分)A.1B.πC.2D.2π★检查答案标准答案:C12. 为获得信号,应将信号向右平移( )。
(3分)A.1B.2C.3D.6★检查答案标准答案:B13. 如果连续时间系统的单位阶跃响应为g(t),则其单位冲激响应h(t)为( )。
(3分)A.B.C.D.★检查答案标准答案:A14. 直流信号f (t) = 2的傅里叶变换为( )。
(3分)A.B.C.D.★检查答案标准答案:C15. 实奇函数f (t)的傅里叶变换是( )。
(3分)A.实偶函数B.实奇函数C.虚偶函数D.虚奇函数★检查答案标准答案:D16. 若某离散线性时不变系统是因果的,则下列说法正确的是( )。
(3分)A.其单位函数响应满足h(k) = h(k)ε(k)B.其系统函数H(z)的极点均在单位圆内C.其系统函数H(z)的极点均在单位圆外D.该系统一定是稳定系统★检查答案标准答案:A17. 信号的拉普拉斯变换为( )。
信号与系统题库(完整版)
信号与系统题目部分,(卷面共有200题,0。
0分,各大题标有题量和总分) 一、选择题(7小题,共0.0分)[1]题图中,若h '(0)=1,且该系统为稳定的因果系统,则该系统的冲激响应()h t 为。
A 、231()(3)()5tt h t e e t ε-=+- B 、32()()()tt h t e e t ε--=+C 、3232()()55tt e t e t εε--+D 、3232()()55tt e t e t εε--+-[2]已知信号x [n]如下图所示,则x [n]的偶分量[]e x n 是。
[3]波形如图示,通过一截止角频率为50rad sπ,通带内传输值为1,相移为零的理想低通滤波器,则输出的频率分量为() A 、012cos 20cos 40C C t C t ππ++ B 、012sin 20sin 40C C t C t ππ++ C 、01cos 20C C t π+ D 、01sin 20C C t π+[4]已知周期性冲激序列()()T k t t kT δδ+∞=-∞=-∑的傅里叶变换为()δωΩΩ,其中2TπΩ=;又知111()2(),()()2T T f t t f t f t f t δ⎛⎫==++⎪⎝⎭;则()f t 的傅里叶变换为________。
A 、2()δωΩΩ B 、24()δωΩΩ C 、2()δωΩΩ D 、22()δωΩΩ[5]某线性时不变离散时间系统的单位函数响应为()3(1)2()kkh k k k εε-=--+,则该系统是________系统。
A 、因果稳定B 、因果不稳定C 、非因果稳定D 、非因果不稳定 [6]一线性系统的零输入响应为(23kk --+)u(k), 零状态响应为(1)2()k k u k -+,则该系统的阶数A 、肯定是二阶B 、肯定是三阶C 、至少是二阶D 、至少是三阶 [7]已知某系统的冲激响应如图所示则当系统的阶跃响应为。
信号与系统参考题库(2)
第一章 绪论一、单项选择1、右图所示波形可用单位阶跃函数表示为( D )。
(A) f(t)=U(t)-U(t-1)+U(t-2)-U(t-3) (B) f(t)=δ(t)+δ(t-1)+2δ(t-2)-3δ(t-3) (C) f(t)=U(t)+U(t-1)+2U(t-2)-3U(t-3) (D) f(t)=U(t)+U(t-1)+U(t-2)-3U(t-3)2、右图所示信号波形的时域表达式是( D )。
(A ) )1()1()()(---=t u t t u t f (B ) )1()()(-+=t u t tu t f (C ) )1()()(--=t u t tu t f (D ) )1()1()()(---=t u t t tu t f 3、信号)(t f 波形如右图所示,则其表达式为( B )。
(A ) )]1()1([+--t u t u t (B ) )]1()1([--+t u t u t (C ) )]1()1([++-t u t u t (D ) )]1()1([/1+--t u t u t 4、图示波形的表达式为( B )。
-101f(t)t5、下图i(t)的表达式( B )。
IT ti (t )06、已知()f t 的波形如下图所示,则(3)f t 波形为( A )。
1123tf(t)1f(3t)t( A )1091f(3t)t( B )301-1-21f(3t)t( C )-21f(3t)t-3( D )7、已知)(t f 的波形如题 (a)图所示,则)22(--t f 为图3(b)图中的的波形为( A )。
11-1-1f(t)t8、已知f(t)的波形如题 (a)图所示,则f (5-2t)的波形为( C )。
9、已知信号f (t )的波形如题图所示,则f (t )的表达式为( D )。
(A ) (t +1)u(t) (B ) δ(t -1)+(t -1)u(t) (C ) (t -1)u (t) (D ) δ(t +1)+(t +1)u(t) 10、信号()f t 波形如下图a 所示,则图b 的表达式是( C )。
信号与系统模拟试题
2
(A) e (B) e 已知双边 Z 变换的象函数 F ( z )
于
z2 其收敛域为z>2 ,则其所对应的原函数 f (k) 等 ( z 1)( z 2)
(A)
1 2 [ (1) k (2) k ] ( k 1) 3 3 1 2 (C) (1) k (k ) (2) k ( k 1) 3 3
一、选择题。 每题给出四个答案,其中只有一个是正确的,请将正确答案的标号(A 或 B 或 C 或 D)写在题 号前的横线
t
上。
1、 ( )d 等于
(A) 1
(B)
(t 1)
(C) (t 1)
(D) 0
__ _ 2、 (k i ) 等于
i
(A) 1 3、
; 收敛域 。
。
s 1
s 1
s 1
图 14
三、计算题。 请写出简明解题步骤;只有答案得 0 分。非通用符号请注明含义。
(B)
1 2 [ ( 1) k (2) k ] ( k ) 3 3 1 2 (D) (1) k (k ) (2) k ( k 1) 3 3
二 填空题。 请将你算得的正确答案写在各题所求的
9、傅立叶正变换的定义式 F ( j ) =
上。 ;傅立叶变换的对称性
d f (t ) 波形 dt
图 17 18、描述 LTI 因果系统的微分方程为 y”(t)+3y’(t)+2y(t)=f’(t)+4f(t) 已知 f(t)=ε(t),y(0-)=1,y’(0-)=3,求系统的零输入响应 yzi(t)和零状态响应 yzs(t)。
信号与系统考试题及答案(共8套)
信号与系统考试题及答案(一)1. 系统的激励是)t (e ,响应为)t (r ,若满足dt)t (de )t (r =,则该系统为 线性、时不变、因果。
(是否线性、时不变、因果?) 2. 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz ,则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2),求该信号的=)j (F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8. 为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9. 已知信号的频谱函数是))00(()j (F ωωδωωδω--+=,则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10. 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=,则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。
(每小题2分,共10分)1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ ( √ )2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
( × ) 3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。
( √ )4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。
( √ )5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。
( × )三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)1.信号)t (u e )t (f t-=21,信号⎩⎨⎧<<=其他,01012t )t (f ,试求)t (f *)t (f 21。
信号与系统试题库史上最全(内含答案)
信号与系统考试方式:闭卷 考试题型:1、简答题(5个小题),占30分;计算题(7个大题),占70分。
一、简答题:1.dtt df t f x e t y t )()()0()(+=-其中x(0)是初始状态,为全响应,为激励,)()(t y t f 试回答该系统是否是线性的?[答案:非线性]2.)()(sin )('t f t ty t y =+试判断该微分方程表示的系统是线性的还是非线性的,是时变的还是非时变的?[答案:线性时变的]3.已知有限频带信号)(t f 的最高频率为100Hz ,若对)3(*)2(t f t f 进行时域取样,求最小取样频率s f =?[答案:400s f Hz =]4.简述无失真传输的理想条件。
[答案:系统的幅频特性为一常数,而相频特性为通过原点的直线]5.求[]⎰∞∞--+dt t t e t )()('2δδ的值。
[答案:3]6.已知)()(ωj F t f ↔,求信号)52(-t f 的傅立叶变换。
[答案:521(25)()22j f t e F j ωω--↔]7.已知)(t f 的波形图如图所示,画出)2()2(t t f --ε的波形。
[答案: ]8.已知线性时不变系统,当输入)()()(3t e e t x t t ε--+=时,其零状态响应为)()22()(4t e e t y t t ε--+=,求系统的频率响应。
[答案:())4)(2(52)3(++++ωωωωj j j j ]9.求象函数2)1(32)(++=s s s F ,的初值)0(+f 和终值)(∞f 。
[答案:)0(+f =2,0)(=∞f ]10.若LTI 离散系统的阶跃响应为)(k g ,求其单位序列响应。
其中:)()21()(k k g k ε=。
[答案:1111()()(1)()()()(1)()()(1)222k k k h k g k g k k k k k εεδε-=--=--=--]11.已知()1 1 , 0,1,20 , k f k else ==⎧⎨⎩ ,()2 1 , 0,1,2,30 , k k f k else -==⎧⎨⎩设()()()12f k f k f k =*,求()3?f =。
信号与系统自测题套
信号与系统自测题(一)一、选择题 1.积分⎰+--00)()2(dt t t δ等于(??? )A.)(2t δ-????B.2-??C. )2(-t ε???D. )2(2-t δ 2.计算ε(3-t)ε(t)=( ) A .ε(t)- ε(t-3) B .ε(t) C .ε(t)- ε(3-t) D .ε(3-t)3.已知f (t ),为求f (t 0-at )则下列运算正确的是(其中t 0,a 为正数)( ) A .f (-at )左移t 0 B .f (-at )右移a t 0C .f (at )左移t 0D .f (at )右移at4.已知f (t )=δ′(t ),则其频谱F (j ω)=( ) A .ωj 1 B .)(1ωπδω+j C .ωjD .)(21ωπδω+j 5.信号f (t )的带宽为Δω,则信号f (2t -1)的带宽为( ) A .2Δω B .Δω-1 C .Δω/2D .(Δω-1)/26.已知周期电流i (t )=1+t t 2cos 22cos 22+,则该电流信号的平均功率P 为 ( ) A .17W B .9W C .4WD .10W7.如题7图所示的信号,其单边拉普拉斯变换分别为F 1(s ), F 2(s ), F 3(s ),则( ) A .F 1(s )= F 2(s )≠F 3(s ) B .F 1(s )≠F 2(s )≠F 3(s ) C .F 1(s )≠F 2(s )= F 3(s )D .F 1(s ) = F 2(s )= F 3(s )8.某系统的系统函数为H (s ),若同时存在频响函数H (j ω),则该系统必须满足条件( ) A .时不变系统 B .因果系统 C .稳定系统D .线性系统9.已知f (t )的拉普拉斯变换为F (s ),则dtt df )(的拉普拉斯变换为( ) A .sF (s )B .sF (s )-f (0-)C .sF (s )+f (0-)D .⎰-∞-+0)(1)(ττd f ss sF10.已知某离散序列,其它 ⎩⎨⎧=≤=n N n n f ,0||,1)(该序列还可以表述为( )A .)()()(N n N n n f --+=εεB .)()()(N n N n n f ---+-=εεC .)1()()(---+=N n N n n f εεD .)1()()(----+-=N n N n n f εε11.已知某离散系统的系统模拟框图如题11图所示,则该系统的差分方程为( ) A .)()1(31)(n f n y n y =-+ B .)()1(31)(n f n y n y =--C .)()(31)1(n f n y n y =-+ D .)()(31)1(n f n y n y =++ 12.若f (n )的z 变换为F (z ),则)(n f a n 的z 变换为( ) A .)(az F B .)(z aF C .)(1z F a D .⎪⎭⎫ ⎝⎛a z F二、填空题13.矩形脉冲信号ε(t)-ε(t-1)经过一线性时不变系统的零状态响应为g(t)-g(t-1),则该系统的单位冲激响应h(t)为________。
信号与系统试题附答案
信号与系统试题附答案信科0801《信号与系统》复习参考练习题一、单项选择题:17、如图所示:f (t )为原始信号,f 1(t)为变换信号,则f 1(t)的表达式是( )A 、f(-t+1)B 、f(t+1)C 、f(-2t+1)D 、f(-t/2+1)18、若系统的冲激响应为h(t),输入信号为f(t),系统的零状态响应是( )19。
信号)2(4sin 3)2(4cos 2)(++-=t t t f ππ与冲激函数)2(-t δ之积为( )A 、2B 、2)2(-t δC 、3)2(-t δD 、5)2(-t δ,则该系统是()>-系统的系统函数.已知2]Re[,651)(LTI 202s s s s s H +++=A 、因果不稳定系统B 、非因果稳定系统C 、因果稳定系统D 、非因果不稳定系统21、线性时不变系统的冲激响应曲线如图所示,该系统微分方程的特征根是( )A 、常数B 、 实数C 、复数 D 、实数+复数22、线性时不变系统零状态响应曲线如图所示,则系统的输入应当是( )A 、阶跃信号B 、正弦信号C 、冲激信号 D 、斜升信号23. 积分⎰∞∞-dt t t f )()(δ的结果为( )A )0(fB )(t f C.)()(t t f δD.)()0(t f δ24. 卷积)()()(t t f t δδ**的结果为( )A.)(t δB.)2(t δC.)(t f D.)2(t f25. 零输入响应是( )A.全部自由响应B.部分自由响应C.部分零状态响应D.全响应与强迫响应之差 2A 、1-eB 、3eC 、3-e D 、1 27.信号〔ε(t)-ε(t -2)〕的拉氏变换的收敛域为( )A.Re[s]>0B.Re[s]>2C.全S 平面D.不存在28.已知连续系统二阶微分方程的零输入响应)(t yzi 的形式为tt BeAe2--+,则其2个特征根为( )A。
1+X信号系统模拟考试题含参考答案
1+X信号系统模拟考试题含参考答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、职业既是人们谋生的手段,又是人们与()进行交往的一种主要渠道A、社会B、工具C、设备D、他人正确答案:A2、落物灾害发生时,列控中心应控制灾害闭塞分区轨道电路发(),相关信号机关闭。
A、无码B、HU码C、H码D、U码正确答案:C3、作业人员班前和班中严禁饮酒,严格执行“()”。
A、作业纪律B、有关制度C、当班十不准D、岗位责任制正确答案:C4、EI32-JD联锁系统给RBC系统发送的信息有()。
A、区间闭塞方向B、监测信息C、监督信息D、定位信息正确答案:A5、请问测试小轨出电压时应使用移频表哪个档位?()A、脉冲B、25/50周C、ZPW2000D、交直流正确答案:C6、高速铁路道岔转辙设备第一牵引点处尖轨与基本轨、心轨与翼轨密贴有()mm及以上间隙时,不得接通道岔表示。
A、6B、8C、4D、5正确答案:C7、信号装置一般分为信号机和()两类。
A、信号显示器B、信号表示器C、信号灯D、信号器正确答案:B8、S700K型电动转辙机的动作电流不大于( )。
A、1.0AB、1.5AC、2.0AD、3A正确答案:C9、铁路职业道德的宗旨和原则是()A、人民铁路为人民B、为人民服务C、安全第一D、安全高速正确答案:A10、当CTC设备登记停用或全站表示信息中断未及时恢复时,就转为()模式。
A、人工控制B、非常站控C、局部控制D、人工排路正确答案:B11、对高于()V电压的信号设备带电作业时,不得同时接触导电和接地部分。
A、24B、6C、36D、12正确答案:C12、列控中心在改方过程中,应控制区间轨道电路发送轨道电路()。
A、HU码B、U码C、检测码(B码)D、H码正确答案:C13、预告、驼峰、驼峰辅助信号机,在正常情况下的显示距离不得小于()。
A、400mB、800mC、1000mD、200m正确答案:A14、落物灾害发生时,列控中心应控制灾害闭塞分区轨道电路发(),相关信号机关闭。
信号与系统常见题型解析及模拟题
信号与系统常见题型解析及模拟题信号与系统常见题型解析及模拟题1. 引言信号与系统作为电子工程和通信领域中的核心学科,其在现代科技中有着广泛的应用。
信号与系统学习的重点在于掌握信号的生成、传输以及系统的分析与设计。
在学习过程中,了解常见的题型并能够进行解析是十分重要的。
本文将围绕信号与系统常见题型进行解析,并通过模拟题的形式进行具体说明。
2. 时域分析时域分析是信号与系统的基础,通过对信号在时间上的变化进行观察,可以得到信号的重要特征。
常见的时域分析题型包括:信号的幅度、能量和功率的计算、信号的抽样与重构、脉冲响应等。
接下来,我们通过一道模拟题来详细解析。
2.1 “求信号的能量和功率”题目要求:已知连续时间信号$x(t)$的表达式为$x(t)=2+4\cos(2\pit)+\sin(4\pi t)$,求该信号的能量和功率。
解析:信号的能量可以通过计算信号的平方和再对其进行积分得到。
对于信号$x(t)$,其能量的计算公式为:$$E_x=\int_{-\infty}^{\infty}|x(t)|^2dt$$根据题目中给出的表达式,我们可以得到信号$x(t)$的平方为:$$x^2(t)=(2+4\cos(2\pi t)+\sin(4\pi t))^2$$将平方后的信号代入能量计算公式中进行积分,即可得到信号的能量。
另外,信号的功率可以通过计算信号的平方平均值得到。
对于信号$x(t)$,其功率的计算公式为:$$P_x=\lim_{T\rightarrow\infty}\frac{1}{T}\int_{-T/2}^{T/2}|x(t)|^2dt$$根据题目中给出的表达式,我们可以将信号$x(t)$平方后进行时间平均,然后取极限得到功率。
通过上述的计算步骤,我们可以求得信号$x(t)$的能量和功率。
3. 频域分析频域分析是信号与系统中的重要工具,通过将信号在频域上进行分析,可以得到信号的频率特征和频率响应。
常见的频域分析题型包括:傅里叶级数展开、傅里叶变换和滤波器设计等。
信号与系统试题库史上最全内含答案)
信号与系统考试方式:闭卷 考试题型:1、简答题(5个小题),占30分;计算题(7个大题),占70分。
一、简答题:1.dtt df t f x e t y t )()()0()(+=-其中x(0)是初始状态,为全响应,为激励,)()(t y t f 试回答该系统是否是线性的?[答案:非线性]2.)()(sin )('t f t ty t y =+试判断该微分方程表示的系统是线性的还是非线性的,是时变的还是非时变的?[答案:线性时变的]3.已知有限频带信号)(t f 的最高频率为100Hz ,若对)3(*)2(t f t f 进行时域取样,求最小取样频率s f =?[答案:400s f Hz =]4.简述无失真传输的理想条件。
[答案:系统的幅频特性为一常数,而相频特性为通过原点的直线]5.求[]⎰∞∞--+dt t t e t )()('2δδ的值。
[答案:3]6.已知)()(ωj F t f ↔,求信号)52(-t f 的傅立叶变换。
[答案:521(25)()22j f t e F j ωω--↔]7.已知)(t f 的波形图如图所示,画出)2()2(t t f --ε的波形。
[答案: ]8.已知线性时不变系统,当输入)()()(3t e e t x t t ε--+=时,其零状态响应为)()22()(4t e e t y t t ε--+=,求系统的频率响应。
[答案:())4)(2(52)3(++++ωωωωj j j j ]9.求象函数2)1(32)(++=s s s F ,的初值)0(+f 和终值)(∞f 。
[答案:)0(+f =2,0)(=∞f ]10.若LTI 离散系统的阶跃响应为)(k g ,求其单位序列响应。
其中:)()21()(k k g k ε=。
[答案:1111()()(1)()()()(1)()()(1)222k k k h k g k g k k k k k εεδε-=--=--=--]11.已知()1 1 , 0,1,20 , k f k else ==⎧⎨⎩ ,()2 1 , 0,1,2,30 , k k f k else -==⎧⎨⎩设()()()12f k f k f k =*,求()3?f =。
信号与系统自测题(第1章 参考答案)
《信号与系统》自测题第1章 信号与系统的概念一、填空题1、描述信号的基本方法有 数学表达式 、 波形 。
2、()Sa t 信号又称为 抽样信号或取样信号 。
3、()du t dt=()t δ。
4、()t δ-=()t δ(用单位冲激函数表示)。
5、对于一个自变量无穷但能量有限的信号,其平均功率为0。
6、对于下图示波形可用单位阶跃函数表示为()(1)(2)3(3)u t u t u t u t +-+---。
7、2(321)(1)t t t dt δ∞-∞++-=⎰6 。
8、525(32)(1)t t t dt δ--+-=⎰ 0 。
9、00()(2)t t u t t dt δ∞-∞--=⎰ 0 (已知00t >)。
10、0()(2)3t d τδττ--=⎰ -6 。
11、0sin()[(1)(1)]2t t t dt πδδ-∞-++=⎰ 1 。
12、0sin()(1)2t t dt πδ∞-=⎰ 1 。
13、系统的数学描述方法有 输入输出描述法 和 状态变量描述法 。
14、满足 齐次性 和 可加性或叠加性 条件的系统称为线性系统。
15、若某系统是时不变的,则当()()f f t y t −−−→系统,应有()d f t t -−−−→系统()d y t t -。
16、系统对()f t 的响应为()y t ,若系统对0()f t t -的响应为0()y t t -,则该系统为 时不变 系统。
17、连续系统模拟中常用的理想运算器有 加法器 、 数乘器 、 乘法器 、 延时器 和 积分器 。
18、离散系统模拟中常用的理想运算器有 加法器 、 数乘器 、 乘法器 和 延时器 。
二、单项选择题1、连续时间信号2()[5sin(8)]f t t =的周期是( C )。
A 、π B 、4πC 、8πD 、2π注:sin(8)t 的周期为4π,而2()[5sin(8)]f t t =的周期为8π。
信号于系统复习题
复习题填空题1.2()5(0)2(),0y t y x t t =+>是否为线性系统 。
2. ()()y t tf t =是否为时变系统 。
3.2(1)(4)t t dt δ∞-∞-+=⎰。
4.线性时不变系统,无初始储能,当激励1()()f t t ε=时,响应31()()t y t e t ε-=当激励2()()f t t δ=时,其响应2()y t = 。
5. 函数sin ()2tf t t=频谱函数 。
6.设某系统输入f(t)的矩形脉冲如下图所示,其冲击响应为()(2)(h t tt δδ=++- f(t)*h(t) 为 。
7.F(s)= 2322222s s s s s +-+--的原函数为 。
1. 系统的输入为f(t),输出为y(t)=tf(t),判断系统是否是时变的 。
2.2(1)(4)t t dt δ∞-∞-+=⎰。
3. 信号()t f 的傅氏变换存在的充分条件是 。
4. 若连续线性时不变系统的输入信号为t f ,响应为t y ,则系统无失真传输的时域表示式为()t y = 。
5. 为使线性时不变系统是稳定的,其系统函数()s H 的极点必须在S 平面的 。
1.设有定义在区间上的两个函数1()f t 和2()f t ,则1()f t 和2()f t 的卷积12()()()_____________y t f t f t =*=(卷积定义)。
2. t δ( t - 1 )= ,⎰∞∞--t t t d )1(δ=3.信号()2=e cos t f t t -的单边拉氏变换为 。
4. 信号sin ()2tf t t=频谱函数 。
5. 若连续线性时不变系统的输入信号为f(t),响应为y(t),则无失真传输系统的系统函数必须满足:()H ω= 。
二.填空。
1.(5分)有一线性时不变系统,当激励1()()f t t ε=时,响应1()()at y t e t ε-=,则当激励2()()f t t δ=时,响应2()_____________y t =(假定起始时刻系统无储能)。
信号与系统模拟试题(1)
信号与系统模拟试题(1)一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
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 .t ε(t) B .(t-1)ε(t-1) C .t ε(t-1) D .2(t-1)ε(t-1)题1图2.积分式∫−δ+δ++4422)]dt -(t 2(t))[23(t t 的积分结果是( )A .14B .24C .26D .283.已知f(t)的波形如题3(a )图所示,则f (5-2t)的波形为( )A .B .C .D .题3图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 (e t ε的拉氏变换为F (s )=11−s ,且收敛域为( ) A .Re[s]>0 B .Re[s]<0 C .Re[s]>1D .Re[s]<18.函数∫−∞−δ=2t dx )x ()t (f 的单边拉氏变换F (s )等于( )A .1B .s1C .e -2sD .s1e -2s9.单边拉氏变换(2)()2s e F s s −+=+的原函数f(t)等于( ) A .e -2t ε(t-1)B .e -2(t-1)ε(t-1)C .e -2t ε(t-2)D .e -2(t-2)ε(t-2) 10.已知f 1(n )=(21)n ε(n),f 2(n )=ε(n )- ε(n -3),令y (n )=f 1(n )*f 2(n ),则当n=4时,y (n )为( ) A .165 B .167 C .85D .87 11.序列f(n)作用于一线性时不变离散时间系统,所得自由响应为y 1(n ),强迫响应为y 2(n ),零状态响应为y 3(n ),零输入响应为y 4(n )。
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综合练习题一一、填空题1.若某线性时不变系统的阶跃响应为)(t ε,则该系统的冲激响应为 )(t δ 。
2.线性时不变系统的全响应可以分解为 响应和 响应的和,也可以分解为 响应和 响应的和。
3.)()sin(0t t δω = 0 ,⎰∞∞--=dt t e t )(δ___1______。
4.=-⎰∞-dt t t 〕〔)1(2sin0δπ1 , 已知f (t ),则)()(1t t t f -*δ= 。
5.用一个函数式表示下图所示波形, f1(t)= ,231tf1(t)f2(t))2(--t e 012312t(-1)f2(t)= 。
6.从信号频谱的连续性和离散性来考虑,周期信号的频谱是 离散 的,非周期信号的频谱是 连续的。
7.从信号分解的角度,三角形式的傅里叶级数表示任何周期信号只要满足狄利克雷条件就可以分解成直流分量及各次 谐波 分量的和。
8.设)(t f 的傅里叶变换为)(ωj F ,关系式0)()(0t j ej F t t f ωω-↔-表示信号)(t f 延时一段时间0t 后,则其对应的幅度频谱将 保持不变 ,相位频谱 滞后 0t ω。
9.某系统要传送频带为1KHz 的音乐信号,则其最低的取样频率应为2K Hz 。
10.当电路中初始状态为零时,由外加激励信号产生的响应(电压或电流)称为零状态响应 响应。
二、选择题1.下图(a) 中)(t f 是 【A 】。
A 、连续信号 B 、离散信号 C 、非因果信号 D 、周期信号()t f O1234t(b )2.上图(b )是某一理想滤波器的幅频特性,它是 【 D 】。
A 、理想高通滤波器 B 、理想带通滤波器 C 、理想带阻滤波器 D 、理想低通滤波器3.设)(t f 是某系统的输入,)(t y 是某系统的输出,则系统dtt df t y )()(=是 【 C 】。
A 、线性时变系统 B 、非线性时变系统 C 、线性时不变系统 D 、非线性时不变系统 4.矩形脉冲信号的频带宽度与脉冲宽度的关系是 【 B 】。
A 、成正比 B 、成反比 C 、相等 D 、无关 5.周期信号的周期越大,则幅度谱谱线之间的间隔 【 B 】。
A 、越大 B 、越小 C 、保持不变 D 、不一定 6.已知)(t f ,为求)(0t t f -应按下列那种运算求得正确结果(式中0t 为正值) 【 D 】 A. )(t f -左移0t ; B. )(t f 右移0t ; C. )(t f 左移0t ; D. )(t f -右移0t ; 8.一个稳定的因果离散系统,其传输函数H(z)的所有极点必须全部位于 【 B 】。
A 、 单位圆上 B 、单位圆内 C 、单位圆外 D 、不一定 三、分析计算题1.有系统如下图所示,写出()t f 1,()t f 2和()t f 3的表达式,画出()t f 1,()t f 2和()t f 3的图形,并注明坐标刻度。
3.已知线性时不变系统的输入信号)(2)(t t f ε=,系统的冲激响应)()(t e t h tε-=,试求系统的零状态响应。
4.已知周期信号)49cos(2)26cos(4)43cos(68)(πππ-+-+-+=t t t t f ,请画出它的单边幅度频谱和相位频谱。
5.某离散系统的Z 域模拟框图如下图所示,求(1)系统函数,(2)判断系统的稳定性, (3)试求系统的阶跃响应。
cωcω-ω1)(ωj H∑)(Z F 1-Z36561+-+-1-Z 1-Z )(Z Y综合练习题一参考答案一、填空题1. )(t δ 2.零输入,零状态,自由,强迫 3.0,1 4.1,f(t-t 1) 5.f1(t)=)]3()2([)2(-----t t e t εε,f2(t)=)3()3(2)2()1(-----+-t t t t δεεε 6.离散,连续 7.谐波(正弦或余弦) 8.保持不变,滞后 9.2KHz 10.零状态响应 二、选择题1.A 2.D 3.C 4.B 5.B 6.D 8.B 三、分析计算题1.)()()(1T t t t f --=δδ, )()()(2T t t t f --=εε, )()()()(3T t t T t t f --+-=εεδt(1)(-1)T )(1t f t10T)(2t f t(1)T)(3t f 13.)(*)()(t h t f t y =,可以求得系统的零状态响应为)()22()(t e t y t ε--= 4.3693690086424π-2π-ωωnϕn A5.(1))()(65)(61)(3)(1111z Y z Y z z Y z z z F z z F =+------ 61653)()()(22+--==z z zz z F z Y z H(2))21)(31(3)(2---=z z zz z H ,由于极点均在单位园内,故系统稳定。
(3)阶跃响应)31)(21()3(1)()()(---⨯-==z z z z z zz H z F z S318211516)(---+--=z zz z z z z S)()31(8)()21(15)(6)(n n n t s n n εεε-+-=综合练习题二一、填空题 1.0211-∞⎰-++=sin ()()πδδt t t dt 〔〕 。
2.信号的频谱包括两个部分,它们分别是 幅度 谱和 相位 谱。
3.周期信号频谱的三个基本特点是(1) 谐波性,(2) 离散性,(3)衰减性 。
4.连续系统模拟中常用的理想运算器有 加法器 和 积分器等(请列举出任意两种)。
5.若某线性时不变系统的阶跃响应为)(t ε,则该系统的冲激响应为 。
6.对带宽为20KHz 的信号)(t f 进行抽样,则其最小抽样频率为 40K Hz ;信号)2(t f 的带宽为 40 KHz, 其奈奎斯特频率s f = 80 KHz 。
7.若已知离散系统的差分方程为)()(31)1(n x n y n y =-+,其单位响应)(n h = 。
8.由系统函数零、极点分布可以决定时域特性,对于稳定系统,在S 平面其极点位于 、在Z 平面其极点位于 。
9.若信号的单边Z 变换为)2)(1(3+++z z z ,则=)(n f 。
10.脉冲信号的有效带宽与其脉冲宽度成反 比。
11.)()cos(0t t δω = 。
12.关系式()()00ωωω-↔F e t f tj 说明傅里叶变换具有 频移 特性。
二、选择题1.下图(a) 中)(t f 是 【 B 】。
A 、连续信号 B 、离散信号 C 、非因果信号 D 、周期信号()t f O t12435678 (b )2.上图(b )是某一理想滤波器的幅频特性,它是 【 A 】。
A 、理想高通滤波器 B 、理想带通滤波器 C 、理想带阻滤波器 D 、理想低通滤波器cωc ω-ω1)(ωj H3.设)(t f 是某系统的输入,)(t y 是某系统的输出,则系统)()()(t f dtt df t y +=是 【 C 】。
A 、线性时变系统B 、非线性时变系统C 、线性时不变系统D 、非线性时不变系统4.周期信号的周期越大,则幅度谱谱线之间的间隔 【 B 】。
A 、越大 B 、越小 C 、保持不变 D 、不一定 5.已知)(t f ,为求)(0t t f --应按下列那种运算求得正确结果(式中0t 为正值)。
【 A 】A. )(t f -左移0t ;B. )(t f 右移0t ;C. )(t f 左移0t ;D. )(t f -右移0t ; 7.从观察的初始时刻起不再施加输入信号,仅由该时刻系统本身具有的起始状态引起的响应称为 【 A 】 A 、零输入响应 B 、零状态响应 C 、强迫响应 D 、自由响应8.常系数线性微分方程的特解的形式取决于系统的外加激励的形式,这个特解又可称为【 C 】,方程的齐次解取决于系统的特征根,它又可称为【 D 】。
A 、零输入响应B 、零状态响应C 、强迫响应D 、自由响应 三、分析计算题1.用一个式子写出图1.3所示信号f1(t)和f2(t)的函数表达式;231tf1(t)f2(t))2(--t e 012312t(1)(-1)图3.图1.5所示系统,它由几个子系统组合而成,各子系统的冲激响应分别为)(),(t h t h b a , 试写出总系统的冲激响应h(t)的表达式。
)(t f )(t h a )(t h a )(t h a )(t h b ∑)(t y图1.56.某离散系统的Z 域模拟框图如下图1.6所示,求(1)系统函数,(2)判断系统的稳定性,(3)当激励f (n )=)()(n y ,n zs 求零状态响应时ε∑∑F (z )Y (z )1-z 1-z +-++0.12图1.6综合练习题二参考答案一、填空题1. 12.幅度谱,相位谱3.谐波性,离散性4.积分器,加法器(或比例器) 5.)(t δ 6. 40K,40K ,80K 7.)1()31(1--n n ε 8.左半平面,单位圆内 9.)()2(21)()1)(2()(23n n n n n εεδ-+--+ 10.反 11.)(t δ 12.频移性质二、选择题1.B 2.A 3.C 4. B 5.A 7.A 8.C 、D 三、分析计算题1. f1(t)=)]3()2([)2(-----t t e t εε f2(t)=)3()1()3()2()1(---+---+-t t t t t δδεεε 3. )(*)(*)()(*)()()(t h t h t h t h t h t h t h b a a b a b ++= 4. (1)H (z )=)1.0(12)()(++=z z z z F z Y (2)由于z1=0,z2=-0.1,均在单位圆内,故系统稳定。
(3))(1130)()1.0(1180)(10)(1111301.01118010)(1)1.0(12)()()(n n n n y z z z z z Y z z z z z z H z F z Y n f f f εεδ+-+-=-+++-=-++==。