重庆大学《841信号与系统》习题库
重庆大学《841信号与系统》通原思考题简
思考题第1章1. 如何评价模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性?1-2 通信系统是如何分类的?1-3 何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1-5 试画出数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的作用。
1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么?对于数字通信具体用什么来表述?1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?第3章2.1 判断一个随机过程是广义平稳的条件?2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点?2.3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么?2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么?2.5 高斯过程通过线性系统时,输出过程的一维概率密度函数如何?输出过程和输入过程的数字期望及功率谱密度之间有什么关系?3-1 什么是高斯型白噪声?它的概率密度函数,功率谱密度函数如何表示?3-2 什么是窄带高斯噪声?它在波形上有什么特点?它的包络和相位各服从什么分布?3-3 窄带高斯噪声的同相分量和正交分量各具有什么样的统计特性?3-4 正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从什么概率分布?第4章4-1 什么是狭义信道?什么是广义信道?4-2 在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道?4-3 信道无失真传输的条件是什么?4-4 恒参信道的主要特性有哪些?对所传信号有何影响?4-5 随参信道的主要特性有哪些?对所传信号有何影响?4-6 什么是相关带宽?相关带宽对于随参信道信号传输具有什么意义?4-7 信道容量是如何定义的?香农公式有何意义?第5章1、什么是门限效应?哪些模拟调制在什么情况下会出现门限效应?2. 若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍,则调频信号带宽增大多少3. 试用香农公式说明FM 系统的抗噪能力优于AM 系统。
FM 信号带宽B FM =2(Δf+f H )远大于AM 信号带宽B AM =2f H ,根据香农公式C=Blog 2)1(0Bn S ,当0n S 0相同时,信道容量C 随信号带宽B 的增大而增大。
重庆大学《841信号与系统》7
始条件y(p)(0-)=0,p=0,1,2,…,(n-1),则可得到
(sn+an-1sn-1+…+a1s+a0)Y(s)=0
(7―6)
而系统函数H(s)的极点正好是式(7―6)中多
项式等于零的根,即
sn+an-1sn-1+…+a1s+a0=0
(7―7)
例7―1已知系统的数学模型为
y″(t)+5y′(t)+4y(t)=f′(t)+f(t)
A
5 3
yx
(t)
5 3
et
2 3
e4t
,t
0
在零状态下对系统方程取拉氏变换,可以求出H(s)
s2Y (s) 5sY (s) 4Y (s) sF (s) F (s)
H(s) Y (s) s 1 s 1 1 F (s) s2 5s 4 (s 1)(s 4) s 4
F (s) L[ f (t)] 1 s2
(2)从系统的零、极点分布可以求得系统的频率响 应特性,从而可以分析系统的正弦稳态响应特性。 统的时域、频域特性都集中地以其系统函数或系统函 数的零、极点分布表现出来。我们先来讨论系统的固 有频率与极点的关系。
从第二章连续系统的时域分析可知,求解系统 的零输入响应yx(t),首先应将n阶系统方程式写成 齐次常微分方程
当正弦激励信号的频率ω改变时,稳态响应的幅度和相位将 分别随着H(jω) φ(ω)变化,H(jω)反映了系统在 正弦激励下稳态响应随频率变化的情况,故又称系统的频响特 性。
若H(s)的极点均位于s左半平面,令s=jω,也就是在s平 面上令s沿虚轴变化 ,则有H(s)|s=jω=H( jω), 即为系统的频 响特性。根据H(s)在s平面的零、极点分布情况可以绘制 出频响特性曲线,包括幅频特性|H( jω)|曲线和相频特性φ(ω) 曲线,下面介绍这种方法。
重庆大学《841信号与系统》例题
1-1 已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s 。
(1) 求此信号的码速率和码元宽度;(2) 将此信号变为四进制信号,求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。
解 (1) R B =R b /log 2M =(2400/log 22)Bd=2400 BdT =BR 1=24001 s=0.42 ms(2) R B =(2400/log 24)Bd=1200 Bd T=BR 1=12001 s=0.83 ms R b =2400 b/s 1-2 进制离散信源输出四个独立符号A 、B 、C 、D 。
(1) A 、B 、C 、D 出现的概率分别为41、81、81、21,求A 、B 、C 、D 每个符号所携带的信息量和信源熵; (2) A 、B 、C 、D 等概,求信源熵。
解 (1) 根据式(1.4-3),有 =)(A I (-log 241)bit=2 bit ==)()(C I B I (-log 281)bit=3 bit =)(D I (-log 221)bit=1 bit 根据式(1.4-9),有H (X )=(41×2+818×3+81×3+21×1)bit/符号=143bit/符号 (2) 根据式(1.4-9),有H (X )=(log 24)bit/符号=2 bit/符号1-3、 一个由字母A ,B ,C ,D 组成的字。
对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D 。
每个脉冲宽度为5ms(1) 不同的字母是等概率出现时,试计算传输的平均信息速率。
(2) 若每个字母出现的概率为P A =1/5, P B =1/4, P C =1/4, P D =3/10,试计算传输的平均信息速率。
解:首先计算平均信息量。
(1) H=-ΣP(x i )log 2 P(x i ) =441log )41(2⨯-⨯=2bit/字母平均信息速率=s /200bit /5m s 2/2=⨯字母字母bit(2) H= -ΣP(x i )log 2 P(x i ) =1.985 bit/字母平均信息速率=s /bit .198/5ms 2/985.1=⨯字母字母bit 3-1 计算机终端通过电话信道传输计算机数据,电话信道带宽为3.4 kHz ,信道输出的信噪比S/N=20 dB 。
信号与系统
信号与系统参考资料一、单项选择题(本大题共0分,共 40 小题,每小题 0 分)1. 图(b)中与图(a)所示系统等价的系统是()[P_D270C55CDFEEE314A277752F0559D5E9]A. [P_10BBA41ECB69A06BD750E3C2C6A02F67]B. [P_4BE2ABBF467E2E0CC1393D81750BAFF5]C. [P_9C5902390ACD17E2370106A362293A7C]D. [P_3B65CBFC60B343E88DF3F86DEFA73349]2. 下列论断正确的为()。
A. 两个周期信号之和必为周期信号;B. 非周期信号一定是能量信号;C. 能量信号一定是非周期信号;D. 两个功率信号之和仍为功率信号。
3. 序列f(n)=cos(πn/2)[ξ(n−2)−ξ(n−5)]的正确图形是()A.B.C.D.4. 已知某系统的系统函数为H(s),唯一决定该系统单位冲激响应h(t)函数形式的是()A. H(s)的零点B. H(s)的极点C. 系统的输入信号D. 系统的输入信号与H(s)的极点5. 信号f1(t),f2(t)波形如图所示,设f(t)=f1(t)*f2(t),则f(0)为()A. 1B. 2C. 3D. 46. 积分等于()A.B.C.D.7. 积分等于()A.B.C.D.)8. 信号f1(t),f2(t)波形如图所示,设f(t)=f1(t)*f2(t),则f(0)为(A. 0B. 1C. 2D. 39. 信号f1(t) 和 f2(t)分别如图(a)和图(b)所示,已知[f1(t)]=F1(jω),则f2(t)的傅里叶变换为()A.B.C.D.10. f(5-2t)是如下运算的结果————————()A. f(-2t)右移5B. f(-2t)左移5C. f(-2t)右移5/2D. f(-2t)左移5/211. 若系统的起始状态为0,在x(t)的激励下,所得的响应为———()A. 强迫响应B. 稳态响应C. 暂态响应D. 零状态响应12. 已知信号f(t)的傅里叶变换F(jω)=δ(ω−ω),则 f(t)为()A. e jwt /2πB. 12πe−jw0tC. 12πejw0tξ(t)D. 12πe−jw0tξ(t)13. 离散信号f(n)是指()A. n的取值是连续的,而f(n)的取值是任意的信号B. n的取值是离散的,而f(n)的取值是任意的信号C. n的取值是连续的,而f(n)的取值是连续的信号D. n的取值是连续的,而f(n)的取值是离散的信号14. 连续信号f(t)与δ(t−t0)的卷积,即f(t)*δ(t−t)=()A. f(t)B. f(t-t)C. δ(t)D. δ(t−t0)15. 信号 f(t)=e−2tξ(t)的拉氏变换及收敛域为()A.B.C.D.16. 若序列f(n)的图形如图(a)所示,那么f(-n+1)的图形为图(b)中的()A.B.C.D.17. 已知信号f(t)如图所示,则其傅里叶变换为()A.B.C.D.18. 的拉氏反变换为()A.B.C.D.19. 若周期信号 f(t)是时间 t的奇函数,则其三角形傅里叶级数展开式中( )。
信号与系统第四版习题解答精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《信号与系统》(第四版)习题解析高等教育2007年8月目录第1章习题解析1第2章习题解析5第3章习题解析14第4章习题解析21第5章习题解析29第6章习题解析39第7章习题解析47第8章习题解析52第1章习题解析1-1题1-1图示信号中,哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号?(c) (d)题1-1图解(a)、(c)、(d)为连续信号;(b)为离散信号;(d)为周期信号;其余为非周期信号;(a)、(b)、(c)为有始(因果)信号。
1-2给定题1-2图示信号f( t ),试画出下列信号的波形。
[提示:f( 2t )表示将f( t )波形压缩,f (2t)表示将f ( t )波形展宽。
](a) 2 f (t - 2 ) (b) f ( 2t )(c)f (2t )(d)f (-t +1 )题1-2图解以上各函数的波形如图p1-2所示。
图p1-21-3 如图1-3图示,R 、L 、C 元件可以看成以电流为输入,电压为响应的简单线性系统S R 、S L 、S C ,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。
S RS LS C题1-3图解各系统响应与输入的关系可分别表示为)()(t i R t u R R ⋅= tt i Lt u L L d )(d )(= ⎰∞-=tC C i C t u ττd )(1)(1-4 如题1-4图示系统由加法器、积分器和放大量为-a 的放大器三个子系统组成,系统属于何种联接形式?试写出该系统的微分方程。
题1-4图解系统为反馈联接形式。
设加法器的输出为x ( t ),由于)()()()(t y a t f t x -+=且)()(,d )()(t y t x t t x t y '==⎰故有)()()(t ay t f t y -='即)()()(t f t ay t y =+'1-5已知某系统的输入f ( t )与输出y ( t )的关系为y ( t ) = | f ( t )|,试判定该系统是否为线性时不变系统?解设T 为系统的运算子,则可以表示为)()]([)(t f t f T t y ==不失一般性,设f ( t ) = f 1( t ) +f 2( t ),则)()()]([111t y t f t f T ==)()()]([222t y t f t f T ==故有)()()()]([21t y t f t f t f T =+=显然)()()()(2121t f t f t f t f +≠+即不满足可加性,故为非线性时不变系统。
信号与系统 重庆大学 练习题库及答案
1、序列 f(n)=cos(πn/2)[ξ(n?2)?ξ(n?5)]的正确图形是()。
•A、•B、•C、•D、•A、H(s)的零点•B、H(s)的极点•C、系统的输入信号•3、信号f1(t),f2(t)波形如图所示,设f(t)=f1(t)*f2(t),则f(0)为()•A、1•B、2•C、3•4、积分等于()•A、•B、•C、•D、5、积分等于()•A、•B、•C、•D、6、信号f1(t),f2(t)波形如图所示,设f(t)=f1(t)*f2(t),则f(0)为()•A、0•B、1•C、2•7、信号f1(t) 和 f2(t)分别如图(a)和图(b)所示,已知 [f1(t)]=F1(jω),则f2(t)的傅里叶变换为()•A、•B、•C、•D、•A、f(-2t)右移5•B、f(-2t)左移5•C、f(-2t)右移5/2•9、连续周期信号的频谱有( )。
•A、连续性,周期性•B、连续性,收敛性•C、离散性,周期性•10、若系统的起始状态为0,在x(t)的激励下,所得的响应为———()•A、强迫响应•B、稳态响应•C、暂态响应•11、已知信号f(t)的傅里叶变换F(jω)=δ(ω?ω0),则 f(t)为()•A、e jw0t /2π•B、12πe?jw0t•C、12πejw0tξ(t)•12、已知 f(t),为求f(t0-at) 应按下列哪种运算求得正确结果?(式中t0,a 都为正值)()。
•A、f(at) 右移t0•B、f(at) 右移t0•C、f(at) 左移t0/a•13、下列论断正确的为()。
•A、两个周期信号之和必为周期信号•B、非周期信号一定是能量信号•C、能量信号一定是非周期信号•14、连续信号f(t)与δ(t?t0)的卷积,即f(t)*δ(t?t0)=()。
•A、f(t)•B、f(t-t0)•C、δ(t)•15、信号 f(t)=e2tξ(t)的拉氏变换及收敛域为()•A、•B、•C、•D、16、若序列f(n)的图形如图(a)所示,那么f(-n+1)的图形为图(b)中的()•A、。
重庆大学信号与系统作业答案
第一章答案1-5以下各式表示的信号哪些是周期信号?若是,求出最小周期。
① nj e n x 10)(= ② nen x π2)(=③ n j n j e e n x ππ+=5)( ④ n j n j e e n x +=5)( 解:①10=ω,52πωπ=为无理数,所以序列是非周期的。
② )(n x 是单调增长的指数序列,所以是非周期的。
③ πω51=,5221=ωπ为有理数,该项序列周期为2,πω=2,222=ωπ为整数,该项周期为2,综合起来,该序列周期为2。
④ 51=ω,5221πωπ=为无理数,12=ω,πωπ222=为无理数,所以该序列是非周期的。
1-6 已知系统具有初始值)(0t y ,试判别以下给定系统中哪些是线性系统。
⑤ )()()(20t bx t ay t y +=是非线性的⑥ dt t dx t x t y t y )()()()(0+=是非线性的⑦ )(3)()(302t x t t y t y +=是非线性的 ⑧ )()5sin()()(0t tx t t y t y +=线性系统⑨ )1()()(t x t x t y -+= 线性系统解:一个线性系统,必须零输入响应和零状态响应都满足线性性质,即系统对于零输入响应具有齐次性和叠加性,系统的零状态响应也具有齐次性和叠加性。
根据这些概念来判别所列系统线性特性。
① )()()(20t bx t ay t y +=在零状态下,)()(2t bx t y =,输出是输入的二次函数,显然不满足叠加特性,所以系统是非线性的。
② dt t dx t x t y t y )()()()(0+= 在零状态下,dtt dx t x t y )()()(=,设dt t dx t x t x T t y )()()]([)(1111==dtt dx t x t x T t y )()()]([)(2222==当)()()(21t x t x t x +=时, )]()([)]()([)]()([)(212121t x t x dtdt x t x t x t x T t y ++=+= ])()()][()([2121dtt dx dt t dx t x t x ++= dtt dx t x dt t dx t x dt t dx t x dt t dx t x )()()()()()()()(21122211+++=)()()()()()()()(21211221t y t y dtt dx t x dt t dx t x t y t y +≠+++=系统不满足叠加特性,所以是非线性的。
重庆大学《841信号与系统》第四章 拉普拉斯变换 2012年4月16日稿
1、傅里叶变换是信号 f t从 t 域变换到 域,拉普拉斯变换是信号 f t从 t 域
变换到 s ( s j )域。即傅里叶变换是从时域到频域的变换,而拉普拉斯 变换是从时域到复频域的变换。
2、傅里叶变换中基本单元信号为 e jt cost j sint ;拉普拉斯变换中
基本单元信号为 est e jt et cost j sint 。
综述几种情况: (1)凡是有始有终,能量有限的信号,收敛坐标落于 ,全部 s 平面都属 于收敛区。例如:单个脉冲信号。
(2)信号的幅度既不增长也不衰减而等于稳定值,或随时间 t ,tn 成比例增 长的信号,则其收敛坐标落于原点, s 平面右半平面属于收敛区。例如:正弦信 号, t , tn 信号。
0
0
s s0
0
1 s s0
4
收敛域 Res Res0
即
es0tut
s
1 s0
, Res
Res0
(1)取 s0 0
得 ut 1 , 0
s
(2)正弦函数 sintut
sint 1 e jt e jt 2j
Lsintut
L
1 2j
e jt
e jt
1 1 2 j s j
ds ut
Fs称为 f t的单边拉普拉斯变换或像函数,
f t称为 Fs的单边拉普拉斯逆变换或原函数。
可简记为: f tLT F s
单边拉普拉斯正变换的定义式中积分下限取 0 是考虑到中可能包含 t 、 t 、 ' t、 等奇异函数,今后未注明的 t 0 ,均指 0 。
三、拉普拉斯变换与傅里叶变换的区别
可简记为:
f tLT FB s
二、(单边)拉普拉斯变换的定义
重庆大学《841信号与系统》第三章 傅里叶变换2012年3月28日稿
第三章 傅里叶变换3.1 周期信号表示为傅里叶级数一、正交函数与正交函数集1、函数正交如果两个函数()t f 1、()t f 2在区间(1t ,2t )满足()()02121=⎰dt t f t f t t ,则称()t f 1和()t f 2在(1t ,2t )内正交。
2、正交函数集假设有n 个函数()t g 1,()t g 2, ,()t g n 构成一个函数集,这些函数在区间(1t ,2t )内满足如下正交特性:()()()⎪⎩⎪⎨⎧=≠=⎰⎰i t t i t t j iK dt t g ji dt t g t g 212120,i K 为一常数。
则函数集称为正交函数集。
也称()t g 1,()t g 2, ,()t g n 构成一个n 维的正交信号空间。
当1=i K 时,称为归一化正交函数集。
任一函数()t f 在区间(1t ,2t )内,可以用组成信号空间的n 个正交函数的线性组合来近似地表示为:()()()()()()∑==+++++≈nr r r n n r r t g c t g c t g c t g c t g c t f 12211完备正交函数集:如果在正交函数()t g 1,()t g 2, ,()t g n 之外,不存在函数()t x(()∞<<⎰dt t x t t 2120),满足等式()()021=⎰dt t g t x t t i (i 为任意正整数),则称此函数集为完备正交函数集。
一般说,完备正交函数集中将包含有无限多个相互正交的函数。
这样()()()() ++++=t g c t g c t g c t f r r 2211 3、复变函数的正交特性设()t f 1和()t f 2是实变量t 的复变函数,两个函数()t f 1和()t f 2在区间(1t ,2t )内相互正交的条件是:()()()()021212121==⎰⎰**t t t t dt t f t f dt t f t f复变函数正交函数集:如果在区间(1t ,2t )内,复变函数集()t g 1,()t g 2, ,()t g n 满足如下关系式:()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=≠=⎰⎰**i t t i i t t j iK dt t g t g ji dt t g t g 21210则称此复变函数集为正交函数集。
重庆大学考研资料--信号与系统
1.1 选择题(每小题可能有一个或几个正确答案,将正确的题号填入[ ]内) 1.f (5-2t )是如下运算的结果—————————————————( 3 ) (1)f (-2t )右移5 (2)f (-2t )左移5(3)f (-2t )右移25 (4)f (-2t )左移251.2 是非题(下述结论若正确,则在括号内填入√,若错误则填入×)1.偶函数加上直流后仍为偶函数。
( √ ) 2. 不同的系统具有不同的数学模型。
( × ) 3. 任何信号都可以分解为偶分量与奇分量之和。
( √ ) 4.奇谐函数一定是奇函数。
( × ) 5.线性系统一定满足微分特性 ( × ) 1.3 填空题1.=⋅t t cos )(δ()t δ =+t t 0cos )1(ωδ0cos (1)t ωδ+=-⋅)(cos )(0τωδt t 0cos()()t ωτδ =--)2()c o s 1(πδt t ()2t πδ-=--⎰∞∞-dt t t )2()cos 1(πδ 1 ⎰+∞∞-=⋅tdt t cos )(δ 1 ⎰+∞∞-=tdt t 0cos )(ωδ 1 ⎰∞-=td ττωτδ0cos )(()u t⎰+∞∞-=+tdt t 0cos )1(ωδ0c o s ω⎰∞-=+td ττωτδ0c o s )1(0c o s (1)u t ω+ 2.=⋅-at e t )(δ()t δ =⋅-t e t )(δ()t δ⎰∞--=td e ττδτ)(()u t⎰∞∞--=--dt t e t t )1(][22δ21e --⎰∞∞--=dt e t at )(δ 11.4 简答题1.画出题图一所示信号f (t )的偶分量f e (t )与奇分量f o (t )。
t图一答案:2.)(t f 如图二所示,试画出)(t f 的偶分量)(t f e 和奇分量()o f t 的波形。
重庆大学《841信号与系统》例题讲解
4. 将非最佳接收机误码率公式中的信噪比S/N 换为E s /n 0即为最佳接收机的误码率。
设码元宽度为T s 、码速率为R B ,则E s /n 0=ST s /n 0=S/(n 0R B )。
设收滤波器带宽为B R ,则N=B R n 0,S/N=S/(n 0B R )。
B R 等于线性调制信号占用的信道带宽B c ,而线性调制系统的频带利用率ηB =R B /B c ≤1,故B R =B c ≥R B ,E s /n 0≥S/N ,所以最佳接收机的误码率通常小于非最佳接收机的误码率。
2、设基带系统的频率特性如图1所示。
图1基带系统的频率特性(1)用频域条件分析,当传输2 kBd 的四进制信息时是否有码间串扰; (2) 用频域条件分析,当传输2 kbit/s 的四进制信息时是否有码间串扰。
3、(14分)对最高频率为6 MHz 的模拟信号进行线性PCM 编码,量化电平数为M=8,编码信号先通过α=0.2的升余弦滚降滤波器处理,再对载波进行调制:(1) 采用2PSK 调制,求占用信道带宽和频带利用率; (2) 将调制方式改为8PSK ,求占用信道带宽和频带利用率。
解: (1) 模拟信号的最高频率为f H ,将取样频率取为f s =2f H 。
当量化电平数 为M=8时,编码位数N=log 28=3。
PCM 编码后的信息速率为R b =2f H N=2×6×106×3 bit/s=36 Mbit/s二进制基带升余弦滚降信号带宽为 B s =b R a 21+=22.01+×36 MHz=21.6 MHz 用此信号与载波相乘得到的信号带宽即是占用信道带宽 B c =2B s =43.2 MHz频带利用率为 ηb =66102.431036⨯⨯=c c B R =0.83 bps/Hz 2PSK 系统的频带利用率也可用下式计算:ηb =2.01111+=+a bps/Hz=0.83 bps/Hz (2) 8PSK 系统的频带利用率为ηb =log 2M/(1+α)=(log 28/(1+0.2)) bps/Hz=2.5 bps/Hz 占用信道带宽 B c =R b /ηb =36/2.5 MHz=14.4 MHz(3) 在什么时刻输出可以达到最大值?并求最大值。
(NEW)重庆大学《841信号与系统》历年考研真题汇编(含部分答案)
2008年重庆大学842信号与线性系统考研真 题
2007年重庆大学443信号与线性系统考研真 题
2006年重庆大学443信号与线性系统考研真 题
2005年重庆大学450信号与系统考研真题
2004年重庆大学450信号与系统考研真题
2003年重庆大学450信号与系统考研真题
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重庆大学2001年硕士研究生入学考试试题 考试科目:信号与线性系统
2000年重庆大学103信号与线性系统考研真 题
重庆大学《841信号与系统》第四章 拉普拉斯变换 2012年4月16日稿
0
f est0 es d
est0 F s
此性质表明:若波形延迟 t0 ,则它的拉普拉斯变换应乘以 est0 。
五、 s 域平移
若 f t F s
则 f t etu t F s
六、尺度变换
若 f t F s
则
f
at
1 a
F
s a
a0
七、初值定理
初值定理常用于由 F s 直接求 f 0 的值,而不必求出原函数 f t 。
1 s2
t
nu
t
n! s n 1
4、 es0tu t 1
s s0
( s0 为复常数)
特别地
etu t 1
s
etu t 1
s
5、 e jtu t 1
s j
0
e jtu t 1
s j
0
6、
sin
t
u
t
s
2
2
0
6
cos
t
u
t
s
2
s
2
7、 t sin t u t
F s L eatu t
e at e st dt e ast
0
as
0
1 , as
a
即 eatut 1 , a
as
3、复指数函数 es0tut ( s0 为复常数)
F s L es0tu t
e s0t e st dt e ss0 t dt e ss0 t
综述几种情况: (1)凡是有始有终,能量有限的信号,收敛坐标落于 ,全部 s 平面都属 于收敛区。例如:单个脉冲信号。
(2)信号的幅度既不增长也不衰减而等于稳定值,或随时间 t ,tn 成比例增 长的信号,则其收敛坐标落于原点, s 平面右半平面属于收敛区。例如:正弦信 号, t , tn 信号。
信号与系统考试题及答案
信号与系统考试题及答案# 信号与系统考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 信号f(t)=3cos(2πt + π/3)的频率是:A. 1HzB. 2HzC. 3HzD. 4Hz答案:B2. 系统是线性时不变系统(LTI),如果满足以下条件:A. 系统对所有信号都有响应B. 系统对输入信号的线性组合有响应C. 系统对时间平移的输入信号有响应D. 系统对所有条件都有响应答案:B3. 如果一个信号是周期的,那么它的傅里叶级数表示中包含:A. 只有直流分量B. 只有有限个频率分量C. 无限多个频率分量D. 没有频率分量答案:B4. 拉普拉斯变换可以用来分析:A. 仅连续时间信号B. 仅离散时间信号C. 连续时间信号和离散时间信号D. 仅离散时间系统答案:C5. 单位脉冲函数δ(t)的拉普拉斯变换是:A. 1B. tC. 1/tD. e^(-st)答案:A6. 一个系统是因果系统,如果:A. 它的脉冲响应是零,对于所有t<0B. 它的输出总是零C. 它的输出在任何时候都不依赖于未来的输入D. 所有上述条件答案:A7. 傅里叶变换可以用来分析:A. 仅周期信号B. 非周期信号C. 周期信号和非周期信号D. 仅离散信号答案:B8. 一个信号x(t)通过一个线性时不变系统,输出y(t)是:A. x(t)的时移版本B. x(t)的反转版本C. x(t)的缩放版本D. x(t)的卷积答案:D9. 如果一个信号的傅里叶变换存在,那么它是:A. 周期的B. 非周期的C. 有限能量的D. 有限功率的答案:C10. 系统的频率响应H(jω)是输入信号X(jω)和输出信号Y(jω)的:A. 乘积B. 差C. 比值D. 和答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释什么是卷积,并给出卷积的基本性质。
答案:卷积是信号处理中的一个重要概念,表示一个信号与另一个信号的加权叠加。
具体来说,如果有两个信号f(t)和g(t),它们的卷积定义为f(t)与g(-t)的乘积的积分,对所有时间t进行积分。
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值:
1 F ω
ω0
2
F ωdω
f t
1
1 O 1
t
4. 已知F1ω F f1t,利用傅里叶变换的性质, 求F2ω F f16 2t。
5.
已知升余弦信号 f
t
E 2
1
cos
πt τ
0 t ,
利用频移性质求其频谱 密度函数,并与矩形脉 冲信号
f1 (t )
E
u
t
τ 2
u
t
τ 2
(4)求系统的单位冲激响应h(t)。
4. 在图a所示电路中,以yt 为响应变量。
(a)求电路的状态方程与输出方程;
(b)分析系统可控性与可观测性的条件。
f t
yt
C
R1
iL t
+ vC
t
L
-
R2
(a)
1.粗略绘出下列各函数式的波形图
(1) f1t u t2 1
(2)
f2
t
d dt
et cos tut
2. 求下列函数值
(1) f t
d dt
et t
(2) f t t e3 τ d τ
3. 已知信号 f(t)的波形如图所示,请画出下列函数的波形。
(1) f (6 2t)
x3t
1
o 123 t
3. 电路如图 4-5(a)所示 (1)求系统的冲激响应。
(2)求系统的起始状态 iL 0 、vC 0 , 使系统的零输入响应等于冲激响应
(3)求系统的起始状态,使系统对 ut 的激励时的完 全响应仍为 ut。
2Ω 1H
iL 0
e t
1F
4 5( )
1.题图(a)是理想高通滤波器的幅频特性和相频特性,求此理想高通滤波器的冲激响应。
的频谱比较。
6. 已知双 Sa 信号
f
t
ωc π
Saωc t
Saωc
t
2τ
试求其频谱
7. 求图示函数的傅里叶变换。
f t
1
8.
已知信号
f
(t
)
1 0
cos
t
t t
o 1
求该信号的傅里叶变换。
9. 求信号f (t) Sa(100t)的频宽(只计正频率部分),若对 f (t)进行均匀冲激抽样,求奈奎斯特频率fN和奈奎斯特 周期TN。
2. 已知某系统的微分方程 为
d2 r dt
t
2
5
dr d
t
t
6r
t
3
de d
t
t
2e
t
试求其冲激响应 h(t)。
3. 若激励为et ,响应rt 的系统的微分方程
d dt
rt
2r t
d2 dt2
et
ห้องสมุดไป่ตู้
3
d dt
et 3et
求系统的冲激响应.
4. 已 知 线 性 时 不 变 系 统 的 一 对 激 励 和 响 应 波 形 如 下 图 所 示 , 求 该 系 统 对 激 励 的
(1) yt xt cost 1
(2) yt x t
1. 描述某 LTI系统的微分方程为
d2 rt 3 d rt 2rt 2 d et 6et
dt2
dt
dt
已知r0 2, r0 0, et ut,求系统的全响应,
并指出零输入响应,零 状态响应,自由响应, 强迫响应。
零状态响应。
et
r t
1
1
O1 5. 计算卷积 f1(t) f2 (t),并画出波形。
f1t
2 1
2
t
O
f2 t
1 e t 1
1 2 3t
6. 对图(a)所示的复合系统由三个子系统构成,已知各子系统的冲激响应如图(b)所示。
(1)求复合系统的冲激响应 h(t) ,画出它的波形;
(2)用积分器、加法器和延时器构成子系统 ha t 和hb t 的框图;
f t ha t
hat
hbt
(a
ha t
1 o1
hb t
1
t
o
(b)
1 2t
1.
周期信号
f t 3cos
画出单边幅度谱和相位谱;
t
sin
5t
π 6
2 cos
8t
2π 3
出双边幅度谱和相位谱。
f t
2. 求信号f (t)的傅里叶变换F 。
2
1
O1
t
3. 已知信号 f(t)波形如下,其频谱密度为 F(jω),不必求出 F(jω)的表达式,试计算下列
4. 图(a)所示为幅度调制系统,输入信号 e(t)为限带实信号,带宽为 fm;s(t)为周期性 冲激序列,如图(b )所示;H(jω)为理想低通滤波器,带宽为 3 fm 如图(c )所示,求系 统的输出 r(t)。
et
H j
st (a st
2
1 fm
1 fm
2
1O fm
11 2 fm fm
H jω
jω
1
O ω
O
2. 系统的结构如下图所示,这是一种零阶保持器,它广泛应用在采样控制系统中。
(1)求出该系统的系统函数 H(jω)。
(2)若输入
,求输出 y(t)。
xt
输入
1 t d t
yt
延迟
3. 已知某系统的系统函数H ω,
试求系统的零状态响应 y(t)。
1 jω 5
输入信号 x(t)为(1) cos 3t, (2)sint
;
当λ0
21时,λt
2
et et
;
求(1)状态转移矩阵 eAt ;(2)确定相应的A。
3. 已知下图所示系统 : (1)列写状态方程与输出方程;(2)求系统的微分方程; (3)已知e(t) u(t)时的全响应;
r(t) 1 1 et 5 e3t t 0 32 6
求系统的零输入响应yzi (t)与起始状态λ0 ;
(2) d f (6 2t)
dt
f t
2
1
4. 某连续系统的框图如图(a)所示,写出该系统的微分方程。
f t y t
yt
a1
a0
()
5. 判断方程 yt x2 t 描述的系统是否为线 性系统?
6.
判断系统 yt x t 是否为线性时不变系统 ?
2
7. 系统的输入为 x(t),输出为 y(t),系统关系如下,判断系统是否是因果系统。
t
H 1
6π fm O ()
1. 请列写出下图所示电路 的状态方程和输出方程 。指定
r1(t ), r2(t )为响应变量。
1(t ) L
r2(t )
R2
e1(t )
R1 r1(t ) C
2 (t )
e2 (t )
2. 已知一线性时不变系统在零输入条件下有:
当λ0
11时,λt
e2t e2t
1. 求下列函数的拉氏变换
f t
1
o
1
2
2. 某线性时不变系统,在非零状条件不变的情况下,三种不同的激励信号作用于系统。
当输入x1t δt时,系统的输出为 y1t t et ut ; 当输入x2t utt时,系统的输出为y2t 3et ut;
当输入x3t 为图中所示的矩形脉冲时,求此时系统的输出 y3 t 。