郑君里《信号与系统》
郑君里《信号与系统》(第3版)章节题库(反馈系统)【圣才出品】
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第11章 反馈系统
一、解答题 1.若系统函数为H(s)=
(1)求系统的冲激响应h(t);
(2)画出系统的三种实现形式的方块图或者信号流图。
答:(1)分式分解
12
)2(1
22
)(
2
ssssH
,
拉氏逆变换为
h(t)=2e
-t-e
-2t(2+t)(t≥0)。
(2
)如下图11-1所示。
直接型
H(s)=
图11-1(a)
并联型
H(S)=
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图11-1(b)
串联型
H(s)=
图11-1(c)
2.1T1离散系统如图11-2所示。
图11-2
(1)求系统的单位响应h(k);
(2)写出系统的差分方程。
答:(1)利用梅森公式先求出其有关参数。
因为有:
该流图的特征行列式为△=1-(-z
-1-2z
-1-2z
-2)=1+3z
-1+2z
-2
p
1=1×z
-1×1=z
-1,
△
1
=
1
p
2=1×z
-1×z
-1×z
-1×1=z
-3, △
2=1
按梅森公式,系统函数为
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①
或写成
取Z反变换,求得
(2)对于时不变离散系统,由式①得算子方程为
根据算子方程可写出系统的差分方程
y(k)+3y(k-1)+2y(k-2)=f(k-1)+f(k-3)
或
y(k+3)+3y(k+2)+2y(k+1)=f(k+2)+f(k)
这是-个1T1三阶离散系统。
3.已知二阶离散系统的初始条件y
x(0)=3,y
x(1)=-5。当输入f(k)=6ε(k)
时,输出响应y(k)为
y(k)=[5+10(-1)
k-6(-2)
k]ε(k) ①
(1)求系统的零输入响应和零状态响应;
(2)画出系统的级联
《信号与系统上公式提炼》 郑君里
1、周期信号f(t)的傅里叶变换:①Fn= 1T∫f(t)e−jnωt dtT2−T2 ② F(ω) = 2π∑Fnδ+∞−∞(ω−nω1)
2、傅里叶变换的时移特性:已知f(t)的 F(ω) ,则f(t-t0)的傅里叶变换 ℱ[f(t−t0)]=F(ω)e−jωt0
频移特性:已知f(t)的 F(ω) ,则 ℱ[ f(t)ejω0t ]=F(ω−ω0)
3、几种重要函数的F(ω):① ℱ[u(t)]= π δ(ω)+1jω ② ℱ[双边指数e−a|t|]=2aa2+ω2、φ(ω)=0
③ℱ[单边指数e−at]=1a+jω 、| F(ω)|= 1√a2+ω22 、φ(ω)= −arctan(𝜔𝑎)
④ f(t)= E∗[u(t+τ2)−u(t−τ2)] 的 F(ω)= E∗τ∗Sa(ωτ2)
⑤Ⅰ f(t)=Ee−( tτ )2 的 F(ω)= √πEτe−(ωτ2)2
⑥符号函数的F(ω)=2jω 、φ(ω)= {−π2 (ω>0)+π2 (ω<0)
4、用周期冲激序列P(t)=∑δ(t−nTs+∞−∞) 抽样,抽样信号fs(t) 的 FS(ω)= 1TS∑F(ω−nωs)∞n=−∞ ,
Ts 称为‘奈奎斯特间隔’ ‘乃奎斯特角频率’ ωs=2ωm
5、三角函数形式的傅里叶级数:an= 2T∫f(t)cos(nωt)dt bn= 2T∫f(t)sin(nωt)dt tanφn= −bnanT2−T2 T2−T2
f(t)= c0+∑cncos(𝑛𝜔𝑡+𝜑𝑛) (∞n=1cn为正数)
指数形式的傅里叶级数:f(t) = ∑Fnejnω1t 其中Fn= 1T1∞n=−∞∫f(t)e−jnω1tT10dt ,|Fn|+|F−n|= cn
《信号与系统引论》郑君里版第一章课后答案解析
* *
第一章
1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?
(b)图1-1 t0 f (t)(a) t0 f (t)1234只取1,2,3,4值 t0 f (t)(c)12312345678只取1,2,3值 t0 f (t)(d)12345678n0(f)112345678只取0,1值 x (n)n0112345678只取-1,1值 x (n)-1图1-2 t0 f (t)(a) t0 f (t)(b) k0 f (k)(c) k0 f (k)(d)12 * *
解 信号分类如下:
))(散(例见图数字:幅值、时间均离))(连续(例见图抽样:时间离散,幅值离散))(连续(例见图量化:幅值离散,时间))(续(例见图模拟:幅值、时间均连连续信号d21c21b21a21图1-1所示信号分别为
(a)连续信号(模拟信号);
(b)连续(量化)信号;
(c)离散信号,数字信号;
(d)离散信号;
(e)离散信号,数字信号;
(f)离散信号,数字信号。
1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号?(重复1-1题所示问)
(1))sin(teat;
(2)nTe;
(3))cos(n;
(4)为任意值)(00)sin(n;
(5)221。
解
由1-1题的分析可知:
(1)连续信号;
(2)离散信号;
(3)离散信号,数字信号;
(4)离散信号;
(5)离散信号。
1-3 分别求下列各周期信号的周期T:
(1))30t(cos)10t(cos; * *
(2)j10te;
(3)2)]8t(5sin[;
(4)为整数)(n)TnTt(u)nTt(u)1(0nn。
解 判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号,需要考察各分量信号的周期是否存在公倍数,若存在,则该复合信号的周期极为此公倍数;若不存在,则该复合信号为非周期信号。
郑君里信号与系统习题第四章
例4-1
求下列函数的拉氏变换
拉氏变换有单边和双边拉氏变换,为了区别起见,本书以 表示
单边拉氏变换,以
表示 双边拉氏变换.若文字中未作说明,则
指单边拉氏变换.单边拉氏变换只研究 的时间函数,因此,它和傅里叶变换
之间有一些差异,例如在时移定理,微分定理和初值定理等方面.本例只讨论时移
定理.请注意本例各函数间的差异和时移定理的正确应用。
例4-2
求三角脉冲函数 如图4-2(a)所示的象函数
和傅里叶变换类似,求拉氏变换的时,往往要借助基本信号的拉氏变换和拉氏变换的性质,这比按拉氏变换的定义式积分简单,为比较起见,本例用多种方法求解。
方法一:按定义式求解
方法二:利用线性叠加和时移性质求解
方法三:利用微分性质求解
方法四:利用卷积性质求解
方法一:按定义式求解
1ttutfsFtfsFBtf0tsesstututLttuLsF1111112tf其它 02t1 21t0
tttfttf112o222222221101010102101112221112112sssssssstststststststesesesesessesesdttedtedtesestdtetdttedtetfsF方法二:利用线性叠加和时移性质求解
由于
于是
方法三:利用微分性质求解
信号的波形仅由直线组成,信号导数的象函数容易求得,或者信号经过几次微分后出现原信号,这时利用微分性质比较简单。
信号与系统第三版郑君里课后习题答案
1 信号与系统第三版郑君里课后习题答案
第一章习题参考解
1,判刑下列信号的类型
解:()sin[()];ytAxt 连续、模拟、周期、功率型信号 。
()()ttytxed 连续、模拟、非周期、功率型信号。
()(2ynxn) 离散、模拟、非周期、功率型信号。
()()ynnxn 离散、模拟、非周期、功率型信号。
1-6,示意画出下列各信号的波形,并判断其类型。
(1) 0()sin()xtAt 连续、模拟、周期、功率型
(2) ()txtAe 连续、模拟、非周期、只是一个函数,不是物理量。
(3) ()cos0txtett 连续、模拟、非周期、能量型
(4) ()2112,xttt 连续、模拟、非周期、能量型
(5) 4()(),0.5kxkk 离散、模拟、非周期、能量型
(6) 0().jkxke 离散、模拟、周期、功率型 ()sin[()];()()()(2);()()ttytAxtytxedynxnynnxn
2
1-6题,1-4图。
t=-pi:1/200:pi;
y1=1.5*sin(2*t+pi/6);
subplot(4,1,1),plot(t,y1),title('1.5sin(2*t+pi/6)'),grid
y2=2*exp(-t);
subplot(4,1,2),plot(t,y2),title('2exp(-t)'),grid
t1=0:1/200:2*pi;
y3=10*exp(-t1).*cos(2*pi*t1);
郑君里《信号与系统》(第3版)【教材精讲+考研真题解析】讲义(1-6章)【圣才出品】
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第1章绪论[视频讲解]
1.1本章要点详解
本章要点
■信号与系统
■信号的描述、分类和典型示例
■信号的运算
■阶跃信号与冲激信号
■信号的分解
■系统模型及其分类
■线性时不变系统
■系统分析方法
重难点导学
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一、信号与系统
1.信号
信号是带有信息(语言、文字、图像或数据等)的物理量,并随时间而变化。
2.系统由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的,具有特定功能的整体。
3.信号与系统
如图1-1所示。
图1-1信号与系统框图
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二、信号的描述、分类与典型示例
1.描述方式
(1)数学表达式:关于时间的函数;
(2)图形表示:信号波形;
(3)变换域描述:正交变换、频谱分析。
2.信号分类
(1)按实际用途划分:电视信号、雷达信号、控制信号、通信信号、广播信号。
(2)按时间特性划分:
①确定信号与随机信号
a.确定信号:对于指定的某一时刻t
,可确定一相应的函数值f
(t),若干不连续点除外;
b.随机信号:不能给出确定的时间函数,只可能知道它的统计特性。
②周期信号与非周期信号
a.周期信号:按照一定时间间隔周而复始的信号,即
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()0,1,2,ftftnTn
b.非周期信号:在时间上不具有周而复始的特性。
③连续信号与离散信号
a.连续信号:时间轴为连续时间变量;
b.离散信号:时间轴为离散时间变量。
④模拟信号、抽样信号、数字信号
a.模拟信号:时间幅度均连续的信号;
b.抽样信号:时间离散,幅度连续的信号;
c.数字信号:时间幅度均离散的信号。
3.信号的几种典型示例
(1)指数信号:(),at
ftKeaR
郑君里《信号与系统》(第3版)(上册)(章节题库 傅里叶变换)【圣才出品】
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第3章 傅里叶变换
一、判断题
1.判断下列的叙述:
(1)f(t)为周期偶函数,则其傅里叶级数只有偶次谐波。
(2)f(t)为周期偶函数,则其傅里叶级数只有余弦分量。
(3)f(t)为周期奇函数,则其傅里叶级数只有奇次谐波。
(4)f(t)为周期奇函数,则其傅里叶级数只有正弦分量。
【答案】(1)×,(2)×,(3)×,(4)√。
【解析】周期信号波形对称性与傅里叶级数的关系如表3-1所示。
表3-1
对称性傅里叶级数中所含分量
偶函数只有余弦项,可能有直流
奇函数只有正弦项
奇谐函数只有偶次谐波,可能有直流
偶谐函数只有奇次谐波
2.实偶函数信号的傅里叶变换也是实偶函数。( )
【答案】√
【解析】根据傅里叶变换性质的奇偶虚实性,若f(t)=f(-t),则F(w)=2
,F(w)为实偶函数。
0)cos()(dtwttf
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3.一个频域有限信号,其时域必为无限的。( )
【答案】√
【解析】根据傅里叶变换的性质尺度变换性质可知,时域拓展,频域压缩,时域压缩,
频域扩展,可知频域有限信号,时域必为无限。
4.在频域具有周期性的信号在时域也一定具有周期性。( )
【答案】×
【解析】离散信号的频谱是周期性的,但离散信号不一定具有周期性。
二、填空题1.信号的傅里叶变换F(jω)等于______。
【答案】
【解析】,根据傅立叶变换,可得。
222
()()2()t
fteteet
2
22
()
2eFje
j
2.频谱函数F(jω)=g
4(ω)cosπω的傅里叶逆变换f(t)等于______。
【答案】1
()[2()2()]ftSatSat
【解析】因为,而
441
()()cos()()
2jj
Fjggee
,根据傅立叶变换的时移特性,可得
郑君里《信号与系统》(第3版)配套模拟试题及详解(一)【圣才出品】
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郑君里《信号与系统》(第3版)配套模拟试题及详解(一)
一、判断题(本大题共5小题,每题2分共10分)判断下列说法是否正确,正确的
打√,错误的打×。
1.若y(n)= x(n)* h(n),则y(n-n
1-n
2)= x(n-n
1)* h(n-n
2)。(
)
【答案】√
【解析】由卷积的性质可得。
2.两个线性时不变系统的级联,其总的输入输出关系与它们在级联中的次序没有关
系。( )
【答案】√
【解析】级联系统的单位冲激响应等于子系统单位冲激相应的卷积,即
,卷积具有交换性质,则可见,单位冲激相应与子系
ththth
21*
ththth
12*
统连接顺序无关。
3.若h(t)是一个线性时不变系统的单位冲激响应,并且h(t)是周期的且非零,
则系统是不稳定的。( )
【答案】×
【解析】系统也可以是稳定的。稳定系统即有界输入,有界输出。例如,
coshtt
当输入信号为
,输出为 ,可见有界输入有界输出。
cosxtt
2cosytt
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4.在频域具有周期性的信号在时域也一定具有周期性。( )
【答案】×
【解析】离散信号的频谱是周期性的,但离散信号不一定具有周期性。
5.全通系统必为无失真传输系统。( )
【答案】×
【解析】全通系统对相位无要求,而无失真传输系统对相位有要求。|()|,HjwK
二、单项选择题(本大题共5小题,每题4分共20分)在每小题列出的四个选项中
只有一个是符合题目要求的,错选、多选或未选均无分。
1.求信号x(n)=ej0.2nπ+e-j0.5nπ的周期( )。
A.10
B.20
C.0.2π
D.0.3π
【答案】B
【解析】的周期为10,的周期为4,取10和4的最小公约数20,即0.2ejn0.5ejn
