信号与系统期末复习题
表白节-我最爱听的一句话
一、填空。
1. 下列描述中,说明确定信号的是( C )。
A:信号在时间上呈现连续变化。B:信号取值在不同时刻随机变化。
C:信号随时间变化服从某种规律,能用确定的数学函数表达。
D:信号在时间上呈现离散变化。
2. 下式所描述的信号是( A )。
f(t)e
2t
(
t
)
A:
连续信号 B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号。
3.
系统依处理的信号形式,可以分为三大类:(连续系统)、(离散系统)和混合系统。
4.
系统中各个子系统连接关系如下图所示,系统组合为( C )
A: 混合系统 B:离散系统 C:并联系统 D:反馈系统
5. 下述关系代表了系统的( D )性质
若
f(t)y(t)
, 则
t
0
f(
)d
y(
)d
0
t
A:频率保持性 B:可加性 C:时不变性
D:积分性
6. 研究连续系统时域特性的重要方法是时域分析法,其通过系统模型—( B
)出发。
A:拉普拉斯变换 B:微分方程 C傅里叶级数展开 C差分方程
7.
储能响应是由( C )引起的响应。
A:外加输入信号 B:零状态响应
C:初始状态 D:电源供电
8. 下式所求得的结果为( A )。
(tt
0
)u
t
t
0
dt
2
tt
A:
u(
0
)
B:
(t
0
)
C:
u(t
0
)
D:
(tt
0
)
22
9.
周期信号展开成三角形式的傅里叶级数如下式所示:
f
(t)a
0
[a
n1
n
cos
(n
1
t)b
n
sin(n
1
t)
]
式中代表基波频率的是( B )
A:
a
0
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
n
1
代表是( B )
试题 第1页 (共 22 页)
A:直流分量 B:n次谐波频率 C:基波频率
D:正弦与余弦分量的幅度
直流分量的是( A )
A:
a
0
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
傅里叶系数
a
n
=( C )
A:
1
T
T
0
f(t)dt
B:
2
2
T
2
T
C:
f(t)cos(n
1
t)dt
D:
f(t)sin(n
1
t)dt
TT
0
T
0
10. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变
化的关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线
所在位置为( A )处。
说明其频谱是由离散谱线组成。
A:
n
1
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
11.
周期信号的频谱中,当保持周期T不变时,脉冲宽度τ越窄,第一零点内的谱线越多,说
明频谱幅度的(
C )变慢。
A:变化趋势 B:相位变化 C:收敛速度
D:幅度本身变化
12. 门函数的频谱是( A )。
A:
Sa(
2
)
是抽样函数
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
13.
傅里叶变换的性质中,下式代表了其(D )性质
1
则f(at)F()
若f(t)F(
)
aa
A:频移 B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
14. 若输入信号为
f(t)
,经系统无失真传输后,其输出信号为( A )。
A:
kf(tt
0
)
B:
f(tt
0
)e
j
t
0
C:
ku(tt
0
)
D:
k
(tt
0
)
15. 只在一系列离散
时刻(如
t
1
、
t
2
、„)才有定义的信号是( D
)。
A: 连续信号 B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号
16.
系统中各个子系统的输入、输出均为离散信号,则这样的系统称为(B )
A: 混合系统
B:离散系统 C:并联系统 D:反馈系统
17. 下述关系代表了系统的( B
)性质
若
f
1
(t)y
1
(t);f
2
y
2
(t)
, 则
f
1
(t)f
2
(t)y
1
(t)y
2
(t)
A:齐次性 B:可加性 C:时不变性 D:频率保持性
18. 时域分析中,必须首先建立LTI系统的微分方程,其建立的依据除KCL、KVL外,还有(
E )
A:回路电流法 B:节电电位法 C:积分法
D:微分法 E:元件的VCR
19. 受迫响应是由( A )引起的响应。
试题
第2页 (共 22 页)
A:外加输入信号 B:零状态响应 C:初始状态
D:电源供电
20. 下式所求得的结果为( D )。
<
br>
(tsint)
t
dt
6
1
A:
tsint
B:
()
C:
(t)
) D:
6662
21. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的关系称为振幅谱;谐波分
量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线只能在基波频率
<
br>1
2
的( C )上出现。说明其频谱是由离散谱线组成。
T
A:
a
0
整数倍 B:
a
n
整数倍 C:整数倍 D:
b
n
整数倍
22.
周期信号的频谱中,当保持脉冲宽度τ不变时,周期T增大,谱线间隔变小,零点内的
谱线变密,当(
D )时,谱线无线密集而成为连续谱,这时信号变为非周期信号。
A:第一过零点移到无穷远 B:
F
n
F
C:
1
D:
T
23.
冲激信号
(t)
的频谱是( C )。
A:
Sa(
2
)
是抽样函数
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
24.
傅里叶变换的性质中,下式代表了其( B )性质
若f(t)F(
)
则f(tt
0
)F(
)e
j
t
0
A:频移
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
25.
系统对信号进行无失真传输时,应满足的条件是:( B )
C
Sa(
c
(tt
0
)
H(
)K
A: B:
c
(
)
t
0
(
)arctan()<
br>
H(
)
C
Sa[
c(tt
0
)]
C: D:
c
(
)arctan()
(
)
t
0
H(
)K
H(
)
26. 采样定理表明:若要求信号
f(t)
采样后不丢失信息,必须满足两个条
件:第一是
f(t)
为
试题 第3页 (共 22 页)
( C
)信号;第二采样间隔(周期)应满足
T
S
1
。
2f
m
A:带宽无限 B:持续时间有限
C:带宽为有限 D:持续时间无限
27. 信号
f(t)
的拉普
拉斯变换
F(s)
存在的条件是:只要
大于某个值,使得( C )。
A:
2
T
2
T
f(t)dt
B:
t
f(t)dt
C:
limf(t)e
t
0
D:
limf(t)0
t
28. 下列等式中,正确的是:(
C、F、L )。
A:
f
N
(n)
(n)
B:
(n)
j
(nj)
C:
(n)
m0
(nm)
D:
(n)
(n2)
(n1)
(nm)
E:
(n
)
(n2)
(n1)
F:
(n)
m0
G:
(n)
j
(nj)
H:
f
N
(n)
(n)
d
(t)
dt
t
ds(t)
K:
(t)
r(
)d
L:
h(t)
0
dt
I:
(n)
(n2)
(n1)
J:
(t)
n
29. 下图中代表序列:
x(n)
()
(n)
、
x(n)(2)
(n)
、
x(n)()
(n)
、
1
2
n
12
n
( 3、4、1 、2 )
x(n)2
n
(n)
的图形分别是:
x[n
]
1
1
3
2
1
1
2
3
4
x[n]
x[n]
1
x[n]
1
012
(1)
34
0
4
n
0
n
n
0123
(2)
4
n
-1
(3)
(4)
试题 第4页 (共 22 页)
s
2
5s8
30. 若某因果系统的系统函数为
H(s)
3
,为使该系统稳定,k的取值范围
2
sks2s1
应为( C )。
A.>0 B:<12 C:>12
D:<14
31. 已知
a
n
(n)
的Z变换为
z
,
(n)
的Z变换为1,则
(n)a
n
(n)
的结果为( B )。
za
A:
(n)
B:
a
n
(n)
C:<
br>a
n
(n)
(n)
D:
n
32. 在工程实际中,采样脉冲的宽度τ一般( D )采样周期
T
S
,因此在一个采样周期
T
S
内
可以容纳许多个其他信
号的采样脉冲,而且互不重叠,这可使得在同一信道中可以同时
传送多路信号,从而大大提高了信道的利
用率,此即所谓“TDMA时分复用多路通信”。
A:远大于 B:等于
C:二倍于 D:远小于
33.
由指数衰减信号
f(t)e
t
(t)
(
0)
的拉氏变换
F(s)
为:( D
)
1
,知其
F(s)
的收敛域
s
C:
s
D:
A:
e
t
B:
34.
在下图所示的子系统连接所构成的系统架构中,系统函数与子系统函数的关系为
( A )。
A:
H(s)
G(s)
(1
G(s)H
1(S))
B:
H(s)H
1
(s)G(s)
C:
H(s)H
1
(s)G(s)
D:
H(s)H
1
(s)G(s)
35.
系统的冲激响应如下图所示,由该图形知其系统函数
H(s)
的极点位置为( C )。
A:位于S平面的原点
B:位于
j
轴上
C:位于S平面右半平面
D:位于
0
的实轴上
s
2
5s8
36.
若某因果系统的系统函数为
H(s)
3
,则该系统是( B )。
2
5s2s3s2
A:稳定的 B:不稳定的
C:临界稳定 D:不能确定
37. 已知
n
(n)
的Z
变换为
z
(n)
的Z变换为1,,则
(n)n
(n)
的结果为( D )。
(z1)
2
试题
第5页 (共 22 页)
1
1
t
0
1
t
f
3
(t)
1
A:
(n)
B:
(n)
C:
(n)
(n)
D:
n
(n)
f
4
(t)
3
38.
系统按工作性质分,有线性系统与(非线性系统);(时变)与时不变系统;因果系统与
2
)( 非因果。
39. 线性动态电路的完全响应分为( 零输入响应)、(零状态响应)两个部分。
40.
t
受迫响应等同于(零状态)响应,储能响应等同于(零输入)响应。
t
23
0
41. 下图所代表的阶跃信号组合是( B )。
f
5
(t)
f
6
(t)
1
12
t
A:
f(t)[u(t)u(t1)]u(t1)
B:
f(t)u(t)2u(t1)u(t2)
C:
f(t)u(t)u(t1)
D:
f(t)u(t2)u(t3)
23
t
0
-1
42. 下式所求得的结果为( C )。
(t)dt
A:
h(t)
B:
f(t
0
)
(t)
C: 1 D:
(t)
43. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的
关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线具有
离散、( 谐波性 )
和(收敛性),这三个特点。
44. 设有周期性方波信号
f
(t)
,其脉冲宽度为
0.25ms
,其带宽为( C )
A:
2KHz
B:
1KHz
C:
45.
指数信号的频谱是( D )。
A:
Sa(
1
2
KHz
D:
KHz
0.25
0.25
2
)
是抽样函数 B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
46. 傅里叶变换的性质中,下式代表了其( C )性质
设f
1
(t)F
1
(
<
br>),f
2
(t)F
2
(
)
则f(t)f
(t)
1
[F(
)F(
)]
1212
2
A:频域卷积
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
47. 系统对信号进行无失真的条件是:
第一,系统的幅频特性在整个频率范围内为( 常数 );
第二,系统的相频特性在整个频率范围内应与ω成( 正比
),比例系数为
t
0
48. 频分复用(FDMA)的特点是:( B
)。
试题 第6页 (共 22 页)
A:独占时段,独享频段 B:独占频段,共享时间
C:不占时间,不占频段
D:独占时段,共享频率
49. 在借助拉普拉斯变换,求解S域代数方程后,再经反变换,即可求得
相应微分方程的时
域解,在其同时考虑初始状态、输入信号时,可求得的响应为( C )。
A:零输入响应 B:零状态响应 C:完全响应
D:冲激响应
50. 电阻、电容、电感元件的S域模型如下图所示,试对应写出其复频域的电压-
电流关系式。
( 见教材 ) (
) ( )
51.
在下述系统的系统函数分母多项式中,能够构成稳定系统的是:( C )
A:
D(s)s
2
2s2
B:
D(s)2s
3
5s1
C:
D(s)s
3
3s
2
3s6
D:
D(s)s
3
2s
2
3s5
52.
两个序列
f
1
(n)(n1)
(n),f
2
(n)
(n)
,则其相乘后的新序列为:( B )
A:
f(n)(n1)
(n)
B:
f(n)
(n)
C:
f(n)
(n)
D:
f(n)
(n1)
53. 下式所描述的信号是( C
)。
f(t)f(tnT)
A: 连续信号
B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号。
54.
系统中各个子系统的输入、输出均为连续信号,则这样的系统称为( C )
A: 反馈系统
B:并联系统 C:连续系统 D:串联系统。
55. 下述关系代表了系统的(
C )性质
若
f(t)y(t)
, 则
f(tt
0
)y(tt
0
)
A:齐次性 B:线性性 C:时不变性 D:频率保持性
56.
对于n阶的LTI系统,其微分方程的形式为:
a
n
y<
br>(n)
(t)
a
n1
y
(n1)
(t
)
a
1
y'(t)
a
0
y(t)
b
m
f
m
(t)
b
0f(t)
其中代表系统响应的为( A )
A:
y(t)
B:
y
(n)
(t)
C:
f(t)
D:
f
(m)
(t)
试题 第7页 (共 22 页)
57.
在完全响应中,随着时间t的增长,响应最终趋于零的分量称为( C )。
A:时不变分量 B:恒定分量 C:瞬态响应 D:稳态响应
58.
下图所代表的阶跃信号组合是( A )。
f
1
(t)
f
2
(t)
A:
f(t)t[u(t)u(t1)]u(t1)
B:
f(t)tu(t1)
1
0
1
t
1
C:
f(t)(t1)[u(t)u(t1)]
0
1
t
D:
f(t)t[u(t2)u(t3)]
f
3
(t)
1
59.
下式所求得的结果为(C )。
f
4
(t)
3
2
f(tt
0
)
(t)
0
f
5
(t)
1
2
1
A:
f(t
0
)
B:
f(2t
0
)
C:
f(t
0
)
(t)
D:
(t)
t
t
23
0
60. 周期
信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为
相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线具有( A
)、谐波性
f
6
(t)
和收敛性的特点。
A:离散性
B:连续性 C:微分性 D:频率不变性
1
61. 直流信号的频谱是(
B )。
0
3
0
A:
Sa(
t<
br>-1
12
2
t
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
)
是抽样函数
1
j
62. 傅里叶变换的性质中,下式代表了其( C )性质
设f
1
(t)F
1
(
<
br>),f
2
(t)F
2
(
)则f
1
(t)f
2
(t)F
1
(
)F
2
(
)
A:频移
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
63. 若系统的幅频特性
H(<
br>
)
在某一频带内保持为常数,而在该频带外为零,相频特性
(
)
始终为( B )的一条直线,则这样的系统称为理想滤波器。
A:
(
)K
B:
(
)
t
0
C:
0
D:
(
)K(tt
0
)
64.
以周期矩形窄脉冲(开关函数)对
f(t)
信号进行采样时,所得采样信号
f
s
(t)
的频谱是由
原信号频谱
F(
)
沿
轴不断频移
n
s
所得的一串频谱组成,只要采样周期
T
S
( A )时,
这串频谱就互不重叠。
A:
1111
B:
C:
D:
2f
m
2f
m
f
m
f
m
试题
第8页 (共 22 页)
65. 拉普拉斯变换,可以把以
t
为变
量的时域微分方程变换为以
s
j
为变量的代数方
程
,相对于
,
s
称为( C )。
A:角频率 B:采样频率 C:复频率 D:极点频率
66. 两个序列
f
1
(n)(n1)
(n),f
2
(n)
(n)
,则其相减后的新序列为:( C )
A:
f(n)(n2)
(n)
B:
f(n)
(n)
C:
f(n)n
(n)
D:
f(n)
(n1)
67. 某系统函数的零极图如下图
行示,其
H
0
a
0
,在原点有一阶零点,其对应的
H(s
)
为
( A )。
A:
2
C:
2
二、求下列函数的单边拉普拉斯逆变换。
a
0
s
2
s2asa
2
0
as
2
B:
a
0
(s
0
)
2
2
s2asa
s2
0
s
0
D:
0
s
s2a
0
sa
0
a0
2
22
e
s3
3s
(1)
(s4)(s2)
(2)
(s1)
3
(s2)
(3)
4s(s
2
1)
s
3s63
(6e
4t
3e
2t
)
(t)
解:(1)
(s4)(s2)s4s2
K
13
K
2
K
11
K
12
s3
(2)
332
s1s2
(s1)(s2)(s1)(s1)
K
11
(s1)
K
12
3
s3
|
s1
2;
3
(s1)(s2)
d
s31
3
(s1)||1;
s1
32
s1
ds
(s1)(s2)
<
br>(s2)
s31
3
K<
br>13
|1;
(s1)
|
s1
33
s1
(s1)(s2)
(s2)
s3
K
2
(s2)|
s2
1
3
(s1)(s2)
1d
2
2
ds
2
试题 第9页 (共 22 页)
2t2t
(t)
f(t)
(tt1)ee
e
s
K
1<
br>K
2
sK
3
s
(3)
e
22
4s(s1)
s
s1
K
1
s
11
|;
s0
2
4
4s(s1)
22
1
K
2
sK
3
s14
K
2
s4K
3
1
F
1
(s);
222
4s
s14s(s1)4s(s1)
1
K
2<
br>, K
3
0
4
f(t)
三、求下图所示周期锯齿信号指数形式的傅里叶级数,并大致画出频谱图。
1
1cos(t1)
(t1)
4
解:
f(t)
在一个周期(0,T
1
)内的表达式为:
f(t)
E
(tT
1
)
T
11
T
1
1
T
1
EjE
jn
1tjn
1
t
F
n
f(t)edt<
br>
(tT
1
)edt
T
1
0
T1
0
T
1
2n
(n1,2,3
<
br>)
1
T
1
1
T
1
EE
F
0
f(t)dt
(tT
1
)
dt
T
1
0
T
1
0
T
12
傅氏级数为:
f(t)
EjE
j
1
t
jE
j
1
t
jE
j2
1
t
jEj2
1
t
eeee
22
2
4
4
四、已知三角脉冲信号
f
1
(t)
如下图
(a)所示。试利用有关性质求下图(b)中的
试题 第10页 (共 22 页)
f
2
(t)f
1
(t)cos
0
t
的傅里叶变换
F(
)
。[已知
f
1
(t
)
的傅里叶变换为
2
E
2
F
1(
)Sa()
]
24
解:
F
1
(
)
E
2
Sa()
24
j
则F
f
1
(t)
F
1
(
)e
2
F
12
(
)
2
1
F[f
2
(t)]F[f
1
(
t)cos
0
t][F
12
(
0
)F12(
0
)]
22j(
0
)j(
0
)
1
22
[F
1
(
0
)eF
1
(
0
)e
2
j
0
j
0
0
0
E
[Sa
2
(
)e
2
Sa
2
(
)e
2
444
五、对下图所示波形,若已知
F
f
1
(t)
F
1
(j
)
,利用傅里叶变换的性质求图中
f
2
(t)
,
f
3
(t)
和
f
4
(t
)
的傅里叶变换。
解:已知
F
f
1
(t)
F
1
(j)
f
2
(t)f
1
(tT)
,
F
2
(j)F
1
(j)e
jT
f
3
(t)f
1
(t)
,
F
3
(j)F
1
(j)
试题
第11页 (共 22 页)
f
4
(t)f
1
[(tT)]f
3
(tT)
F
4
(j)F
1
(j)e
jT
六、分别求下列函数的逆变换之初值和终值。
(提示:
f(0
)
limsF(s),limf(t)limsF(s)
)
sts0
s
3
s
2
2s1
10(s2)
(1)
s(s
5)
(2)
s
2
2s1
解:(1)
10(s2)
s
(s5)
10(s2)s
10
ss
s(s5)
<
br>10(s2)s
f()limsF(s)lim4
s0s0
s(
s5)
f(0
)limsF(s)lim
ss2s13s2
s1
2
(2)
2
s2s1s2s
1
3s2
3
ss
s
2
2s1
<
br>3s2
f()limsF(s)lims
2
0
s0s0
s2s1
f(0
)limsF(s)lims
七、下图所
示系统,设输入信号f(t)的频谱F(
)和系统特性H
1
(
j
)、H
2
( j
)均给定,试画出y(t)
的频谱。
解 设
f
1
(t)f(t)cos50t
,故由调制定理,得
F(
)
H
1
(j
)
H
2
(j
)
32
1
F
1(
)[F(
50)F(
50)]
2
从而
f
2
(t)F
2
(
)H
1
(
)F
1
(
)
试题 第12页 (共 22 页)
它仅在|
| = ( 30 ~ 50 )内有值。再设
f
3
(t)f
2
(t)cos30t
则有 <
br>1
F
3
(
)[F
2
(
30)F
2
(
30)]
2
即F
3
(
)是F
2
(
)的再频移。进而得响应的频谱为
Y(
)F
3
(
)H
2
(j
)
其结果仅截取 20 <
<
20的部分。以上过程的频谱变化如下图所示。
试题 第13页 (共 22
页)
F
1
(
)
F
2
(
)
F
3
(
)
Y(
)
八、下图所示(a)和(b),分别为单边带通信中幅度调制与解调系统。已知输入f(t)的频谱和频
率特
性H
1
( j
)、H
2
(
j
)如图所示,试画出x(t)和y(t)的频谱图。
解 由调制定理知
F(
)
f
1
(t)f(t)cos
C
tF
1
(
)
而x(t)的频谱
1[F(
C
)F(
C
)]
2
X(
)F
1
(
)H
1
(j
)
又因为
1f
2
(t)x(t)cos
C
tF
2
(
)[X(
C
)X(
C
)]
2
所以
Y(
)F
2
(
)H
2
(j
)
试题 第14页 (共 22 页)
它们的频谱变化分别如下图所示,设
C
>
2
。
F
1
(
X(
)
F
2
(
Y(
)
九、试求下图所示电路中的电压u( t )。
解
对应的s域模型如下图所示,则
试题 第15页 (共
22 页)
s2
2s
s2
()
U(s)2s
H
(s)
2s
2
s2
F(s)
s2s4
1
2s
s2
()
2s
而
F(s)
1
,故有
s
U(s)F(s)H(s)
所以
22
2
22
s2s4
(s1)(3)
t0
u(t)
2
t
esin3t
(t)V,
3
十、在下图所示电路中,试求冲激响应u
C
( t )。
解 以U
C
( s
)为变量列节点方程
11s1
()U
C
(s)U
S
(s)
22.5s102
因U
C
( s ) =1,则
试题 第16页
(共 22 页)
U
C
(s)
5s
(s1)(s4)
520
3
3
s1s4
故
520
4t
h(t)u
C
(t)(e
t
e)
(t)
33
十一、 设一系统的输入
f(n)
(n)4
<
br>(n1)2
(n2)
,系统函数
H(z)
解
因为
1
试求系统的零状态响应。
(1z
1
)(1
0.5z
1
)
z
2
z
2
H(z)
2
z1.5z0.5
(z0.5)(z1)
所以
K
1
K
H(z)z
2
z(z0.5)(z1)z0.5z1
解得
K
1
=
1, K
2
= 2
故
H(z)
得
z2z
z0.5z1
h(n)(0.5)
n
2
(n)
所以
y(n)h(n)f(n)
[(0.5)2
(n)][
(n)4
(n1)2
(n2)]
n
4
(n)2
(n)(
0.5)
n
(n)
十二、 设系统函数
H(s)
5(s1)
试画出其S域模拟框图。
s(s2)(s5)
试题 第17页 (共 22 页)
解 H( s )可改写为
H(s)
5(s1)5s5
3
s(s2)(s
5)
s7s
2
10s
5s
2
5s
3<
br>
12
17s10s
从而得模拟图如下图所示。
十三、
设有序列f
1
( n )和f
2
( n ),如下图所示,试求二者的卷和。
解:方法一:用“乘法”
2
1.5 1 1 1.5 2
1 1 1
1
2 1.5 1 1 1.5 2
2 1.5 1 1
1.5 2
2 1.5 1 1 1.5 2
2 1.5
1 1 1.5 2
2 3.5 4.5 5.5 5 5.5
4.5 3.5 2
即有
试题 第18页 (共 22 页)
f
1
(n)f
2
(n){2,3.5,4.5,5.5,5,5.5
,4.5,3.5,2}
n0
方法二:用单位序列表示各函数后卷积。因为
f
1
(n)2
(n)1.5
(n1)
(n2
)
(n3)1.5
(n4)2
(n5)
f
2
(n)
(n)
(n1)
(n2)
(n3)
则
f
1
(n)f
2
(n)2
(n)3.5
(
n1)4.5
(n2)5.5
(n3)
5
(n4)5.5
(n5)4.5
(n6)
3.5
(n7)2
(n8)
十四、 设系统
微分方程为
y
(t)4y
(t)3y(t)2f
(t)f(t)
,试用s域方法求零输入响应和
零状态响应。已知
y(
0
)1,y
(0
)1,f(t)e
2t
(t)
。
解 对系统方程取拉氏变换,得
s
2
Y(s)sy(0
)y
(0
)4sY(s)4y(0
)3Y(s)2sF(s)F(s)
从而
Y(s)
由于
sy(0
)y
(0
)4y(0
)
2s1
F(s)
s
2
4s3s
2
4s3
1
s2
F(s)
故
Y(s)
s52s1
22
s4s3(s2)(s4s3)
Y
zi
(s)
Y
zs
(s)
求反变换得
75
y
zi
(t)e
t
e
3t
22
15
y
zs
(t)e
t
3e
2t
e
3t
22
全响应为
y(t)3e
t
3e
2t
5e
3t
,
t0
试题 第19页 (共 22 页)
十五、
设有离散系统的差分方程为
y(n)4y(n1)3y(n2)4f(n)f(n1)
试画出其时域模拟图。
解 原方程可以写为
y(n)4y(n1)3y(n2)4f(n)f(n1)
从而可得时域模拟图如下,图中D为单位延时(位移)器。
十六、 试求下列卷积。
(a)
( t ) * 2 (b)
( t + 3 ) *
( t 5 ) (c) te
t
(
t ) *
( t )
解 (a) 由
( t
)的特点,故
D
D
D
( t ) * 2 = 2
(b) 按定义
( t + 3 ) *
( t
5 ) =
(
3)
(t
5)d
考虑到
<
3时,
(
+ 3 ) = 0;
> t
5时,
( t
5 ) = 0,故
(
t + 3 ) *
( t 5 )
=
也可以利用迟延性质计算该卷积。因为
t5
3
d
t2,t2
( t ) *
( t ) = t
( t )
f
1
( t t
1
) * f
2
( t
t
2
) = f( t t
1
t
2
)
故对本题,有
( t + 3 ) *
( t 5 )
= ( t + 3 5 )
( t + 3 5 ) = ( t 2
)
( t 2 )
两种方法结果一致。
(c)
te
t
( t ) *
( t ) =
[te
t
( t )]
= ( e
t
te
t
)
( t )
试题 第20页
(共 22 页)
十七、 设有差分方程
y(n)3y(n1)2y(
n2)f(n)
起始状态
y(1)
试求系统的零输入响应。
解 系统的特征方程为
15
,y(2)
。
24
2
+
3
+ 2 = 0
其特征根为
1
= 1,
2
= 2
则零输入响应的形式为
n
y
z
i
(n)K
1
1
K
2
n
2
K
1
(1)
n
K
2
(2)<
br>n
由起始状态y(1)和y(2)导出起始值y(0)和y(1)
n
= 0时,y(0) = 3y(1) 2y(2) = 1.5 2.5 = 1
n = 1时,y(1) = 3y(0) 2y(1) = 3 + 1 = 4
从而有
y
zi
(0)K
1
K
2
1
y
zi
(1)K
1
2K
2
4
解得
K
1
= 2, K
2
= 3
故 <
br>y
zi
(n)2(1)
n
3(2)
n
,
十八、 某离散因果系统Z域模拟如下图所示,求:
(1)求系统函数;
(2)写出系统的差分方程;
(3)求系统的单位响应。
解:由模拟图可得
n0
试题 第21页 (共 22
页)
0.6z
2
3.6z
1
3
3z
2
3.6z0.6
H(z)
2
10.1z
1
0.2z
2
z0.1z0.2
K
1
z
K
2
z
3z
2
3.6z0.6
K
0
(z0.5)(z0.4)z0.5
z0.4
可得
K
0
= 3, K
1
= 1,
K
2
= 7
故得
h(n)3
(n)(0.
5)
n
(n)7(0.4)
n
(n)
0.6z
2
3.6z
1
3Y(z)
由
H(z)
12
F(Z)
10.1z0.2z
即有:
Y(z)0.1z
1
Y(z)0.2z
2
Y(z)
3F(z)3.6z
1
F(z)0.6z
2
F(z)
作z反变换有:
y(n)0.1y(n1)0.2y(n2)3f(n)3.6f(n
1)0.6f(n2)
即为其差分方程。
试题 第22页 (共 22
页)
一、填空。
1. 下列描述中,说明确定信号的是( C )。
A:信号在时间上呈现连续变化。B:信号取值在不同时刻随机变化。
C:信号随时间变化服从某种规律,能用确定的数学函数表达。
D:信号在时间上呈现离散变化。
2. 下式所描述的信号是( A )。
f(t)e
2t
(
t
)
A:
连续信号 B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号。
3.
系统依处理的信号形式,可以分为三大类:(连续系统)、(离散系统)和混合系统。
4.
系统中各个子系统连接关系如下图所示,系统组合为( C )
A: 混合系统 B:离散系统 C:并联系统 D:反馈系统
5. 下述关系代表了系统的( D )性质
若
f(t)y(t)
, 则
t
0
f(
)d
y(
)d
0
t
A:频率保持性 B:可加性 C:时不变性
D:积分性
6. 研究连续系统时域特性的重要方法是时域分析法,其通过系统模型—( B
)出发。
A:拉普拉斯变换 B:微分方程 C傅里叶级数展开 C差分方程
7.
储能响应是由( C )引起的响应。
A:外加输入信号 B:零状态响应
C:初始状态 D:电源供电
8. 下式所求得的结果为( A )。
(tt
0
)u
t
t
0
dt
2
tt
A:
u(
0
)
B:
(t
0
)
C:
u(t
0
)
D:
(tt
0
)
22
9.
周期信号展开成三角形式的傅里叶级数如下式所示:
f
(t)a
0
[a
n1
n
cos
(n
1
t)b
n
sin(n
1
t)
]
式中代表基波频率的是( B )
A:
a
0
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
n
1
代表是( B )
试题 第1页 (共 22 页)
A:直流分量 B:n次谐波频率 C:基波频率
D:正弦与余弦分量的幅度
直流分量的是( A )
A:
a
0
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
傅里叶系数
a
n
=( C )
A:
1
T
T
0
f(t)dt
B:
2
2
T
2
T
C:
f(t)cos(n
1
t)dt
D:
f(t)sin(n
1
t)dt
TT
0
T
0
10. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变
化的关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线
所在位置为( A )处。
说明其频谱是由离散谱线组成。
A:
n
1
B:
1
2
C:
a
n
D:
b
n
T
11.
周期信号的频谱中,当保持周期T不变时,脉冲宽度τ越窄,第一零点内的谱线越多,说
明频谱幅度的(
C )变慢。
A:变化趋势 B:相位变化 C:收敛速度
D:幅度本身变化
12. 门函数的频谱是( A )。
A:
Sa(
2
)
是抽样函数
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
13.
傅里叶变换的性质中,下式代表了其(D )性质
1
则f(at)F()
若f(t)F(
)
aa
A:频移 B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
14. 若输入信号为
f(t)
,经系统无失真传输后,其输出信号为( A )。
A:
kf(tt
0
)
B:
f(tt
0
)e
j
t
0
C:
ku(tt
0
)
D:
k
(tt
0
)
15. 只在一系列离散
时刻(如
t
1
、
t
2
、„)才有定义的信号是( D
)。
A: 连续信号 B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号
16.
系统中各个子系统的输入、输出均为离散信号,则这样的系统称为(B )
A: 混合系统
B:离散系统 C:并联系统 D:反馈系统
17. 下述关系代表了系统的( B
)性质
若
f
1
(t)y
1
(t);f
2
y
2
(t)
, 则
f
1
(t)f
2
(t)y
1
(t)y
2
(t)
A:齐次性 B:可加性 C:时不变性 D:频率保持性
18. 时域分析中,必须首先建立LTI系统的微分方程,其建立的依据除KCL、KVL外,还有(
E )
A:回路电流法 B:节电电位法 C:积分法
D:微分法 E:元件的VCR
19. 受迫响应是由( A )引起的响应。
试题
第2页 (共 22 页)
A:外加输入信号 B:零状态响应 C:初始状态
D:电源供电
20. 下式所求得的结果为( D )。
<
br>
(tsint)
t
dt
6
1
A:
tsint
B:
()
C:
(t)
) D:
6662
21. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的关系称为振幅谱;谐波分
量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线只能在基波频率
<
br>1
2
的( C )上出现。说明其频谱是由离散谱线组成。
T
A:
a
0
整数倍 B:
a
n
整数倍 C:整数倍 D:
b
n
整数倍
22.
周期信号的频谱中,当保持脉冲宽度τ不变时,周期T增大,谱线间隔变小,零点内的
谱线变密,当(
D )时,谱线无线密集而成为连续谱,这时信号变为非周期信号。
A:第一过零点移到无穷远 B:
F
n
F
C:
1
D:
T
23.
冲激信号
(t)
的频谱是( C )。
A:
Sa(
2
)
是抽样函数
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
24.
傅里叶变换的性质中,下式代表了其( B )性质
若f(t)F(
)
则f(tt
0
)F(
)e
j
t
0
A:频移
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
25.
系统对信号进行无失真传输时,应满足的条件是:( B )
C
Sa(
c
(tt
0
)
H(
)K
A: B:
c
(
)
t
0
(
)arctan()<
br>
H(
)
C
Sa[
c(tt
0
)]
C: D:
c
(
)arctan()
(
)
t
0
H(
)K
H(
)
26. 采样定理表明:若要求信号
f(t)
采样后不丢失信息,必须满足两个条
件:第一是
f(t)
为
试题 第3页 (共 22 页)
( C
)信号;第二采样间隔(周期)应满足
T
S
1
。
2f
m
A:带宽无限 B:持续时间有限
C:带宽为有限 D:持续时间无限
27. 信号
f(t)
的拉普
拉斯变换
F(s)
存在的条件是:只要
大于某个值,使得( C )。
A:
2
T
2
T
f(t)dt
B:
t
f(t)dt
C:
limf(t)e
t
0
D:
limf(t)0
t
28. 下列等式中,正确的是:(
C、F、L )。
A:
f
N
(n)
(n)
B:
(n)
j
(nj)
C:
(n)
m0
(nm)
D:
(n)
(n2)
(n1)
(nm)
E:
(n
)
(n2)
(n1)
F:
(n)
m0
G:
(n)
j
(nj)
H:
f
N
(n)
(n)
d
(t)
dt
t
ds(t)
K:
(t)
r(
)d
L:
h(t)
0
dt
I:
(n)
(n2)
(n1)
J:
(t)
n
29. 下图中代表序列:
x(n)
()
(n)
、
x(n)(2)
(n)
、
x(n)()
(n)
、
1
2
n
12
n
( 3、4、1 、2 )
x(n)2
n
(n)
的图形分别是:
x[n
]
1
1
3
2
1
1
2
3
4
x[n]
x[n]
1
x[n]
1
012
(1)
34
0
4
n
0
n
n
0123
(2)
4
n
-1
(3)
(4)
试题 第4页 (共 22 页)
s
2
5s8
30. 若某因果系统的系统函数为
H(s)
3
,为使该系统稳定,k的取值范围
2
sks2s1
应为( C )。
A.>0 B:<12 C:>12
D:<14
31. 已知
a
n
(n)
的Z变换为
z
,
(n)
的Z变换为1,则
(n)a
n
(n)
的结果为( B )。
za
A:
(n)
B:
a
n
(n)
C:<
br>a
n
(n)
(n)
D:
n
32. 在工程实际中,采样脉冲的宽度τ一般( D )采样周期
T
S
,因此在一个采样周期
T
S
内
可以容纳许多个其他信
号的采样脉冲,而且互不重叠,这可使得在同一信道中可以同时
传送多路信号,从而大大提高了信道的利
用率,此即所谓“TDMA时分复用多路通信”。
A:远大于 B:等于
C:二倍于 D:远小于
33.
由指数衰减信号
f(t)e
t
(t)
(
0)
的拉氏变换
F(s)
为:( D
)
1
,知其
F(s)
的收敛域
s
C:
s
D:
A:
e
t
B:
34.
在下图所示的子系统连接所构成的系统架构中,系统函数与子系统函数的关系为
( A )。
A:
H(s)
G(s)
(1
G(s)H
1(S))
B:
H(s)H
1
(s)G(s)
C:
H(s)H
1
(s)G(s)
D:
H(s)H
1
(s)G(s)
35.
系统的冲激响应如下图所示,由该图形知其系统函数
H(s)
的极点位置为( C )。
A:位于S平面的原点
B:位于
j
轴上
C:位于S平面右半平面
D:位于
0
的实轴上
s
2
5s8
36.
若某因果系统的系统函数为
H(s)
3
,则该系统是( B )。
2
5s2s3s2
A:稳定的 B:不稳定的
C:临界稳定 D:不能确定
37. 已知
n
(n)
的Z
变换为
z
(n)
的Z变换为1,,则
(n)n
(n)
的结果为( D )。
(z1)
2
试题
第5页 (共 22 页)
1
1
t
0
1
t
f
3
(t)
1
A:
(n)
B:
(n)
C:
(n)
(n)
D:
n
(n)
f
4
(t)
3
38.
系统按工作性质分,有线性系统与(非线性系统);(时变)与时不变系统;因果系统与
2
)( 非因果。
39. 线性动态电路的完全响应分为( 零输入响应)、(零状态响应)两个部分。
40.
t
受迫响应等同于(零状态)响应,储能响应等同于(零输入)响应。
t
23
0
41. 下图所代表的阶跃信号组合是( B )。
f
5
(t)
f
6
(t)
1
12
t
A:
f(t)[u(t)u(t1)]u(t1)
B:
f(t)u(t)2u(t1)u(t2)
C:
f(t)u(t)u(t1)
D:
f(t)u(t2)u(t3)
23
t
0
-1
42. 下式所求得的结果为( C )。
(t)dt
A:
h(t)
B:
f(t
0
)
(t)
C: 1 D:
(t)
43. 周期信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的
关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线具有
离散、( 谐波性 )
和(收敛性),这三个特点。
44. 设有周期性方波信号
f
(t)
,其脉冲宽度为
0.25ms
,其带宽为( C )
A:
2KHz
B:
1KHz
C:
45.
指数信号的频谱是( D )。
A:
Sa(
1
2
KHz
D:
KHz
0.25
0.25
2
)
是抽样函数 B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
1
j
46. 傅里叶变换的性质中,下式代表了其( C )性质
设f
1
(t)F
1
(
<
br>),f
2
(t)F
2
(
)
则f(t)f
(t)
1
[F(
)F(
)]
1212
2
A:频域卷积
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
47. 系统对信号进行无失真的条件是:
第一,系统的幅频特性在整个频率范围内为( 常数 );
第二,系统的相频特性在整个频率范围内应与ω成( 正比
),比例系数为
t
0
48. 频分复用(FDMA)的特点是:( B
)。
试题 第6页 (共 22 页)
A:独占时段,独享频段 B:独占频段,共享时间
C:不占时间,不占频段
D:独占时段,共享频率
49. 在借助拉普拉斯变换,求解S域代数方程后,再经反变换,即可求得
相应微分方程的时
域解,在其同时考虑初始状态、输入信号时,可求得的响应为( C )。
A:零输入响应 B:零状态响应 C:完全响应
D:冲激响应
50. 电阻、电容、电感元件的S域模型如下图所示,试对应写出其复频域的电压-
电流关系式。
( 见教材 ) (
) ( )
51.
在下述系统的系统函数分母多项式中,能够构成稳定系统的是:( C )
A:
D(s)s
2
2s2
B:
D(s)2s
3
5s1
C:
D(s)s
3
3s
2
3s6
D:
D(s)s
3
2s
2
3s5
52.
两个序列
f
1
(n)(n1)
(n),f
2
(n)
(n)
,则其相乘后的新序列为:( B )
A:
f(n)(n1)
(n)
B:
f(n)
(n)
C:
f(n)
(n)
D:
f(n)
(n1)
53. 下式所描述的信号是( C
)。
f(t)f(tnT)
A: 连续信号
B:非周期信号 C:周期信号 D:离散信号。
54.
系统中各个子系统的输入、输出均为连续信号,则这样的系统称为( C )
A: 反馈系统
B:并联系统 C:连续系统 D:串联系统。
55. 下述关系代表了系统的(
C )性质
若
f(t)y(t)
, 则
f(tt
0
)y(tt
0
)
A:齐次性 B:线性性 C:时不变性 D:频率保持性
56.
对于n阶的LTI系统,其微分方程的形式为:
a
n
y<
br>(n)
(t)
a
n1
y
(n1)
(t
)
a
1
y'(t)
a
0
y(t)
b
m
f
m
(t)
b
0f(t)
其中代表系统响应的为( A )
A:
y(t)
B:
y
(n)
(t)
C:
f(t)
D:
f
(m)
(t)
试题 第7页 (共 22 页)
57.
在完全响应中,随着时间t的增长,响应最终趋于零的分量称为( C )。
A:时不变分量 B:恒定分量 C:瞬态响应 D:稳态响应
58.
下图所代表的阶跃信号组合是( A )。
f
1
(t)
f
2
(t)
A:
f(t)t[u(t)u(t1)]u(t1)
B:
f(t)tu(t1)
1
0
1
t
1
C:
f(t)(t1)[u(t)u(t1)]
0
1
t
D:
f(t)t[u(t2)u(t3)]
f
3
(t)
1
59.
下式所求得的结果为(C )。
f
4
(t)
3
2
f(tt
0
)
(t)
0
f
5
(t)
1
2
1
A:
f(t
0
)
B:
f(2t
0
)
C:
f(t
0
)
(t)
D:
(t)
t
t
23
0
60. 周期
信号的频谱图中,谐波分量的振幅随频率变化的关系称为振幅谱;谐波分量的相位
随频率变化的关系称为
相位谱,不任是振幅谱还是相位谱,其谱线具有( A
)、谐波性
f
6
(t)
和收敛性的特点。
A:离散性
B:连续性 C:微分性 D:频率不变性
1
61. 直流信号的频谱是(
B )。
0
3
0
A:
Sa(
t<
br>-1
12
2
t
B:
2
(
)
C:
1
是均匀谱 D:
)
是抽样函数
1
j
62. 傅里叶变换的性质中,下式代表了其( C )性质
设f
1
(t)F
1
(
<
br>),f
2
(t)F
2
(
)则f
1
(t)f
2
(t)F
1
(
)F
2
(
)
A:频移
B:时移 C:时域卷积 D:尺度变换
63. 若系统的幅频特性
H(<
br>
)
在某一频带内保持为常数,而在该频带外为零,相频特性
(
)
始终为( B )的一条直线,则这样的系统称为理想滤波器。
A:
(
)K
B:
(
)
t
0
C:
0
D:
(
)K(tt
0
)
64.
以周期矩形窄脉冲(开关函数)对
f(t)
信号进行采样时,所得采样信号
f
s
(t)
的频谱是由
原信号频谱
F(
)
沿
轴不断频移
n
s
所得的一串频谱组成,只要采样周期
T
S
( A )时,
这串频谱就互不重叠。
A:
1111
B:
C:
D:
2f
m
2f
m
f
m
f
m
试题
第8页 (共 22 页)
65. 拉普拉斯变换,可以把以
t
为变
量的时域微分方程变换为以
s
j
为变量的代数方
程
,相对于
,
s
称为( C )。
A:角频率 B:采样频率 C:复频率 D:极点频率
66. 两个序列
f
1
(n)(n1)
(n),f
2
(n)
(n)
,则其相减后的新序列为:( C )
A:
f(n)(n2)
(n)
B:
f(n)
(n)
C:
f(n)n
(n)
D:
f(n)
(n1)
67. 某系统函数的零极图如下图
行示,其
H
0
a
0
,在原点有一阶零点,其对应的
H(s
)
为
( A )。
A:
2
C:
2
二、求下列函数的单边拉普拉斯逆变换。
a
0
s
2
s2asa
2
0
as
2
B:
a
0
(s
0
)
2
2
s2asa
s2
0
s
0
D:
0
s
s2a
0
sa
0
a0
2
22
e
s3
3s
(1)
(s4)(s2)
(2)
(s1)
3
(s2)
(3)
4s(s
2
1)
s
3s63
(6e
4t
3e
2t
)
(t)
解:(1)
(s4)(s2)s4s2
K
13
K
2
K
11
K
12
s3
(2)
332
s1s2
(s1)(s2)(s1)(s1)
K
11
(s1)
K
12
3
s3
|
s1
2;
3
(s1)(s2)
d
s31
3
(s1)||1;
s1
32
s1
ds
(s1)(s2)
<
br>(s2)
s31
3
K<
br>13
|1;
(s1)
|
s1
33
s1
(s1)(s2)
(s2)
s3
K
2
(s2)|
s2
1
3
(s1)(s2)
1d
2
2
ds
2
试题 第9页 (共 22 页)
2t2t
(t)
f(t)
(tt1)ee
e
s
K
1<
br>K
2
sK
3
s
(3)
e
22
4s(s1)
s
s1
K
1
s
11
|;
s0
2
4
4s(s1)
22
1
K
2
sK
3
s14
K
2
s4K
3
1
F
1
(s);
222
4s
s14s(s1)4s(s1)
1
K
2<
br>, K
3
0
4
f(t)
三、求下图所示周期锯齿信号指数形式的傅里叶级数,并大致画出频谱图。
1
1cos(t1)
(t1)
4
解:
f(t)
在一个周期(0,T
1
)内的表达式为:
f(t)
E
(tT
1
)
T
11
T
1
1
T
1
EjE
jn
1tjn
1
t
F
n
f(t)edt<
br>
(tT
1
)edt
T
1
0
T1
0
T
1
2n
(n1,2,3
<
br>)
1
T
1
1
T
1
EE
F
0
f(t)dt
(tT
1
)
dt
T
1
0
T
1
0
T
12
傅氏级数为:
f(t)
EjE
j
1
t
jE
j
1
t
jE
j2
1
t
jEj2
1
t
eeee
22
2
4
4
四、已知三角脉冲信号
f
1
(t)
如下图
(a)所示。试利用有关性质求下图(b)中的
试题 第10页 (共 22 页)
f
2
(t)f
1
(t)cos
0
t
的傅里叶变换
F(
)
。[已知
f
1
(t
)
的傅里叶变换为
2
E
2
F
1(
)Sa()
]
24
解:
F
1
(
)
E
2
Sa()
24
j
则F
f
1
(t)
F
1
(
)e
2
F
12
(
)
2
1
F[f
2
(t)]F[f
1
(
t)cos
0
t][F
12
(
0
)F12(
0
)]
22j(
0
)j(
0
)
1
22
[F
1
(
0
)eF
1
(
0
)e
2
j
0
j
0
0
0
E
[Sa
2
(
)e
2
Sa
2
(
)e
2
444
五、对下图所示波形,若已知
F
f
1
(t)
F
1
(j
)
,利用傅里叶变换的性质求图中
f
2
(t)
,
f
3
(t)
和
f
4
(t
)
的傅里叶变换。
解:已知
F
f
1
(t)
F
1
(j)
f
2
(t)f
1
(tT)
,
F
2
(j)F
1
(j)e
jT
f
3
(t)f
1
(t)
,
F
3
(j)F
1
(j)
试题
第11页 (共 22 页)
f
4
(t)f
1
[(tT)]f
3
(tT)
F
4
(j)F
1
(j)e
jT
六、分别求下列函数的逆变换之初值和终值。
(提示:
f(0
)
limsF(s),limf(t)limsF(s)
)
sts0
s
3
s
2
2s1
10(s2)
(1)
s(s
5)
(2)
s
2
2s1
解:(1)
10(s2)
s
(s5)
10(s2)s
10
ss
s(s5)
<
br>10(s2)s
f()limsF(s)lim4
s0s0
s(
s5)
f(0
)limsF(s)lim
ss2s13s2
s1
2
(2)
2
s2s1s2s
1
3s2
3
ss
s
2
2s1
<
br>3s2
f()limsF(s)lims
2
0
s0s0
s2s1
f(0
)limsF(s)lims
七、下图所
示系统,设输入信号f(t)的频谱F(
)和系统特性H
1
(
j
)、H
2
( j
)均给定,试画出y(t)
的频谱。
解 设
f
1
(t)f(t)cos50t
,故由调制定理,得
F(
)
H
1
(j
)
H
2
(j
)
32
1
F
1(
)[F(
50)F(
50)]
2
从而
f
2
(t)F
2
(
)H
1
(
)F
1
(
)
试题 第12页 (共 22 页)
它仅在|
| = ( 30 ~ 50 )内有值。再设
f
3
(t)f
2
(t)cos30t
则有 <
br>1
F
3
(
)[F
2
(
30)F
2
(
30)]
2
即F
3
(
)是F
2
(
)的再频移。进而得响应的频谱为
Y(
)F
3
(
)H
2
(j
)
其结果仅截取 20 <
<
20的部分。以上过程的频谱变化如下图所示。
试题 第13页 (共 22
页)
F
1
(
)
F
2
(
)
F
3
(
)
Y(
)
八、下图所示(a)和(b),分别为单边带通信中幅度调制与解调系统。已知输入f(t)的频谱和频
率特
性H
1
( j
)、H
2
(
j
)如图所示,试画出x(t)和y(t)的频谱图。
解 由调制定理知
F(
)
f
1
(t)f(t)cos
C
tF
1
(
)
而x(t)的频谱
1[F(
C
)F(
C
)]
2
X(
)F
1
(
)H
1
(j
)
又因为
1f
2
(t)x(t)cos
C
tF
2
(
)[X(
C
)X(
C
)]
2
所以
Y(
)F
2
(
)H
2
(j
)
试题 第14页 (共 22 页)
它们的频谱变化分别如下图所示,设
C
>
2
。
F
1
(
X(
)
F
2
(
Y(
)
九、试求下图所示电路中的电压u( t )。
解
对应的s域模型如下图所示,则
试题 第15页 (共
22 页)
s2
2s
s2
()
U(s)2s
H
(s)
2s
2
s2
F(s)
s2s4
1
2s
s2
()
2s
而
F(s)
1
,故有
s
U(s)F(s)H(s)
所以
22
2
22
s2s4
(s1)(3)
t0
u(t)
2
t
esin3t
(t)V,
3
十、在下图所示电路中,试求冲激响应u
C
( t )。
解 以U
C
( s
)为变量列节点方程
11s1
()U
C
(s)U
S
(s)
22.5s102
因U
C
( s ) =1,则
试题 第16页
(共 22 页)
U
C
(s)
5s
(s1)(s4)
520
3
3
s1s4
故
520
4t
h(t)u
C
(t)(e
t
e)
(t)
33
十一、 设一系统的输入
f(n)
(n)4
<
br>(n1)2
(n2)
,系统函数
H(z)
解
因为
1
试求系统的零状态响应。
(1z
1
)(1
0.5z
1
)
z
2
z
2
H(z)
2
z1.5z0.5
(z0.5)(z1)
所以
K
1
K
H(z)z
2
z(z0.5)(z1)z0.5z1
解得
K
1
=
1, K
2
= 2
故
H(z)
得
z2z
z0.5z1
h(n)(0.5)
n
2
(n)
所以
y(n)h(n)f(n)
[(0.5)2
(n)][
(n)4
(n1)2
(n2)]
n
4
(n)2
(n)(
0.5)
n
(n)
十二、 设系统函数
H(s)
5(s1)
试画出其S域模拟框图。
s(s2)(s5)
试题 第17页 (共 22 页)
解 H( s )可改写为
H(s)
5(s1)5s5
3
s(s2)(s
5)
s7s
2
10s
5s
2
5s
3<
br>
12
17s10s
从而得模拟图如下图所示。
十三、
设有序列f
1
( n )和f
2
( n ),如下图所示,试求二者的卷和。
解:方法一:用“乘法”
2
1.5 1 1 1.5 2
1 1 1
1
2 1.5 1 1 1.5 2
2 1.5 1 1
1.5 2
2 1.5 1 1 1.5 2
2 1.5
1 1 1.5 2
2 3.5 4.5 5.5 5 5.5
4.5 3.5 2
即有
试题 第18页 (共 22 页)
f
1
(n)f
2
(n){2,3.5,4.5,5.5,5,5.5
,4.5,3.5,2}
n0
方法二:用单位序列表示各函数后卷积。因为
f
1
(n)2
(n)1.5
(n1)
(n2
)
(n3)1.5
(n4)2
(n5)
f
2
(n)
(n)
(n1)
(n2)
(n3)
则
f
1
(n)f
2
(n)2
(n)3.5
(
n1)4.5
(n2)5.5
(n3)
5
(n4)5.5
(n5)4.5
(n6)
3.5
(n7)2
(n8)
十四、 设系统
微分方程为
y
(t)4y
(t)3y(t)2f
(t)f(t)
,试用s域方法求零输入响应和
零状态响应。已知
y(
0
)1,y
(0
)1,f(t)e
2t
(t)
。
解 对系统方程取拉氏变换,得
s
2
Y(s)sy(0
)y
(0
)4sY(s)4y(0
)3Y(s)2sF(s)F(s)
从而
Y(s)
由于
sy(0
)y
(0
)4y(0
)
2s1
F(s)
s
2
4s3s
2
4s3
1
s2
F(s)
故
Y(s)
s52s1
22
s4s3(s2)(s4s3)
Y
zi
(s)
Y
zs
(s)
求反变换得
75
y
zi
(t)e
t
e
3t
22
15
y
zs
(t)e
t
3e
2t
e
3t
22
全响应为
y(t)3e
t
3e
2t
5e
3t
,
t0
试题 第19页 (共 22 页)
十五、
设有离散系统的差分方程为
y(n)4y(n1)3y(n2)4f(n)f(n1)
试画出其时域模拟图。
解 原方程可以写为
y(n)4y(n1)3y(n2)4f(n)f(n1)
从而可得时域模拟图如下,图中D为单位延时(位移)器。
十六、 试求下列卷积。
(a)
( t ) * 2 (b)
( t + 3 ) *
( t 5 ) (c) te
t
(
t ) *
( t )
解 (a) 由
( t
)的特点,故
D
D
D
( t ) * 2 = 2
(b) 按定义
( t + 3 ) *
( t
5 ) =
(
3)
(t
5)d
考虑到
<
3时,
(
+ 3 ) = 0;
> t
5时,
( t
5 ) = 0,故
(
t + 3 ) *
( t 5 )
=
也可以利用迟延性质计算该卷积。因为
t5
3
d
t2,t2
( t ) *
( t ) = t
( t )
f
1
( t t
1
) * f
2
( t
t
2
) = f( t t
1
t
2
)
故对本题,有
( t + 3 ) *
( t 5 )
= ( t + 3 5 )
( t + 3 5 ) = ( t 2
)
( t 2 )
两种方法结果一致。
(c)
te
t
( t ) *
( t ) =
[te
t
( t )]
= ( e
t
te
t
)
( t )
试题 第20页
(共 22 页)
十七、 设有差分方程
y(n)3y(n1)2y(
n2)f(n)
起始状态
y(1)
试求系统的零输入响应。
解 系统的特征方程为
15
,y(2)
。
24
2
+
3
+ 2 = 0
其特征根为
1
= 1,
2
= 2
则零输入响应的形式为
n
y
z
i
(n)K
1
1
K
2
n
2
K
1
(1)
n
K
2
(2)<
br>n
由起始状态y(1)和y(2)导出起始值y(0)和y(1)
n
= 0时,y(0) = 3y(1) 2y(2) = 1.5 2.5 = 1
n = 1时,y(1) = 3y(0) 2y(1) = 3 + 1 = 4
从而有
y
zi
(0)K
1
K
2
1
y
zi
(1)K
1
2K
2
4
解得
K
1
= 2, K
2
= 3
故 <
br>y
zi
(n)2(1)
n
3(2)
n
,
十八、 某离散因果系统Z域模拟如下图所示,求:
(1)求系统函数;
(2)写出系统的差分方程;
(3)求系统的单位响应。
解:由模拟图可得
n0
试题 第21页 (共 22
页)
0.6z
2
3.6z
1
3
3z
2
3.6z0.6
H(z)
2
10.1z
1
0.2z
2
z0.1z0.2
K
1
z
K
2
z
3z
2
3.6z0.6
K
0
(z0.5)(z0.4)z0.5
z0.4
可得
K
0
= 3, K
1
= 1,
K
2
= 7
故得
h(n)3
(n)(0.
5)
n
(n)7(0.4)
n
(n)
0.6z
2
3.6z
1
3Y(z)
由
H(z)
12
F(Z)
10.1z0.2z
即有:
Y(z)0.1z
1
Y(z)0.2z
2
Y(z)
3F(z)3.6z
1
F(z)0.6z
2
F(z)
作z反变换有:
y(n)0.1y(n1)0.2y(n2)3f(n)3.6f(n
1)0.6f(n2)
即为其差分方程。
试题 第22页 (共 22
页)