华南理工大学信号与系统期末考试试卷及参考

《 信号与系统 》试卷B 答案
一、 填空题(共20分，每小题 2 分) 1、()⎪⎭
⎫
⎝
⎛π+=3t 4cos 3t x
（选填：是或不是）周期信号， 若是，其基波周期T=----。

2、[]⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=64
cos ππn n x
（选填：是或不是）周期信号，若是，基波周期 N= 。

3信号()()()t 3sin t 2cos t x +π=的傅里叶变换()ωj X = 4、一离散LTI 系统的阶跃响应[][][]12-+=n n n s δδ，该系统的单位脉冲响应[]=n h 。

5、一连续LTI 系统的输入()t x 与输出()t y 有如下关系：()(
)()ττ=⎰+∞
∞
-+τ--d x e t y 2t ，该系统的单
位冲激响应()=t h。

6、一信号()()2u 34+=-t e t x t
，()ωj X 是该信号的傅里叶变换，求()=ωω⎰+∞∞
-d j X 。

7、周期性方波x(t)如下图所示，它的二次谐波频率=2
ω 。

8、设)e
(X j ω
是下图所示的离散序列x[n]傅立叶变换，则=⎰ωπωd )e (X 20
j 。

9、已知一离散实偶周期序列x[n]的傅立叶级数系数a k 如图所示，求x[n]的周期N= 。

10、一因果信号[]n x ，其z 变换为()()()
2z 1z 1
z 5z 2z X 2++++=，求该信号的初值[]=0x 。

1
[]
x n k a
8
-8
k
. . . . . .
T 1 -T 1 T
-T
T/2
-T/t
()x t
二、 判断题(判断下列各题，对的打√，错的打×)(共20分，每小题2分) 1、已知一连续系统的频率响应为)
5j(2
3e )H(j ωω
ω+-=，信号经过该系统不会产生相位失真。

2、已知一个系统的单位冲击响应为)2t (u e )
t (h t +=-，则该系统是非因果系统。

3、如果x(t)是有限持续信号，且绝对可积，则X(s)收敛域是整个s 平面。

4、已知一左边序列x[n]的Z 变换()()()
2
31
5111+++=
---z z z z X ，则x[n]的傅立叶变换存在。

5、对()()2
t t 1000sin t x ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡ππ=进行采样，不发生混叠现象的最大采样间隔=m ax
T 0.5ms 。

6、一个系统与其逆系统级联构成一恒等系统，则该恒等系统是全通系统。

7、离散时间系统S ，其输入为]n [x ，输出为
]n [y ，输入-输出关系为：]n [n ]n [x y =则该系
统是LTI 系统。

8、序列信号)1(2][-=
-n u n x n 的单边Z 变换等于
1
21
-z 。

9、如果]n [x 的傅立叶变换是)5cos()sin(X ωωω
j e
j =）（，则]n [x 是实、奇信号。

10、若t 50
2jk
100
100
k e
)k (cos )t (x ππ∑-==
，则它的傅立叶级数系数为实、奇函数。

三、 计算或简答题(共40分，每小题 8 分)
1、f 1 (t )与f 2 (t ) 波形如下图所示，试利用卷积的性质,画出f 1 (t ) * f 2 ( t ) 的波形。

2、如下图所示系统，如果)j (H 1ω是截止频率为hp ω、相位为零相位的高通滤波器，求该系统
的系统函数)j (H ω，)j (H ω是什么性质的滤波器？
3、设x(t)为一带限信号，其截止频率ωm = 8 rad/s 。

现对x(4t) 采样，求不发生混迭时的最大
间隔T max 4、系统函数为2)
s )(3s (1s )
s (H -+-=
的系统是否稳定，请说明理由?
5、已知一个因果离散LTI 系统的系统函数1
2z 1
5z )z (H ++=
,其逆系统也是因果的，其逆系统是
否稳定？并说明理由。

四、 （10分）关于一个拉普拉斯变换为()s X 的实信号()t x 给出下列5个条件：（1）()s X 只有两个
极点。

（2）()s X 在有限S 平面没有零点。

（3）()s X 有一个极点在j 1s +-=。

（4）()t x e t 2是绝对可积的。

（5）、()20X =。

试确定()s X 并给出它的收敛域。

五、 （10分）一个LIT 因果系统，由下列差分方程描述：
)1n (e 3
1
)2n (e )y(n 81)1n (y 43)2n (y +++=++-
+ （1） 求系统函数H (z )，并绘出其极零图。

（2） 判断系统是否稳定，并求h (n )。

()t
()x t
答案
一、 填空题
1、是2/π。

2、 是8 。

33)](3)([j )]2()2([++--++-ωδωδππωδπωδπ。

4、]2n [2]1n []n [---+δδδ 。

5、)
2t (e
+- 。

6、π6。

7、=2
ωT
4π 。

8、π2 。

9、 8 。

10、2 。

二、 判断题
1、（ × ）
2、（ √ ）
3、（ √ ）
4、（ × ）
5、（ √ ）
6、（ √ ）
7、（ × ）
8、（ √ ）
9、（ √ ）10、（ × ）
三、 计算或简答题 1、 解：
2、 解：
)j (H 1)
j (X )
j (Y )j (H )j (H )j (X )j (X )j (Y )t (h )t (x )t (x )t (y 111ωωωωωωωω-==
-=*-= 低通滤波器。

3、 解：
设 x(t)的傅立叶变换为X(j ω) ，则 x(4t) 的傅立叶变换为)4
j (X 41)j (X ωω=
， ∴ x(4t) 的截止频率ωm = 32 rad/s ， ∴ s 32
T 64,T 12max max
π
π=
=，
4
解： 该系统由2个极点，s 1=-3和s 2=2，
1) 当系统的ROC ：σ<-3时，ROC 不包括j ω轴，∴系统是不稳定的。

2) 当系统的ROC ：σ>2时，ROC 不包括j ω轴，∴系统是不稳定的。

3) 当系统的ROC ：-3<σ<2时，ROC 包括j ω轴，∴系统是稳定的。

5、
解：逆系统的系统函数为 1
5z 1
2z )Z (H 1)
Z (G ++==
，
)Z (G 有一极点51z -
=，∵逆系统是因果的，∴)Z (G 的ROC ：5
1
z >，包含单位圆， ∴逆系统是稳定的。

解：
设X(s)的两个极点为s 1和s 2， 根据条件（1）、（2），可设)
s s )(s s (A
)
s (X 21--=
，A 为常数；
∵ x(t)是实信号；∴ s 1和s 2是共轭复数，s 1=-1+j ，s 2=-1-j;
∴
()2)1)(1(0=+-=
j j A
X , A=4；
∴ )
j 1s )(1s (4
)
s (X ++-+=
j
由条件（4）可知：()s X 的ROC ：σ>-1 . 解：
（1）对差分方程两边做Z 变换
)z (zE 3
1
)z (E z )z (Y 81)z (zY 43)z (Y z 22+=+-
8
1z 43z z
31z )z (E )z (Y )z (H 22+
-+== ，21z >.
（2）
4
1-z z
3
7
21z z 310)z (H --=
因为H (z )的极点均在单位圆内，且收敛域包含单位圆，所以系统稳定。

)()41(37)21(310][h n u n n n ⎥⎦⎤
⎢⎣
⎡-=
Re[z]。