信号系统(第3版)习题解答
《信号与系统》(第3版)
习题解析
高等教育出版社 目 录
第1章习题解析 ................................................... 2
第2章习题解析 ................................................... 6
第3章习题解析 .................................................. 16
第4章习题解析 .................................................. 23
第5章习题解析 .................................................. 31
第6章习题解析 .................................................. 41
第7章习题解析 .................................................. 49
第8章习题解析 .................................................. 55
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p1-2
1-3 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SR、SL、SC,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。
题1-3图
解 各系统响应与输入的关系可分别表示为
)()(tiRtuRR
ttiLtuLLd)(d)(
tCCiCtud)(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。
SR
SL
SC
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
)()()()(tyatftx
且
)()(,d)()(tytxttxty
故有
)()()(taytfty
即
)()()(tftayty
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
)()]([)(tftfTty
不失一般性,设f( t ) = f1( t ) + f2( t ),则
)()()]([111tytftfT
)()()]([222tytftfT
故有
)()()()]([21tytftftfT
显然
)()()()(2121tftftftf
即不满足可加性,故为非线性时不变系统。
1-6 判断下列方程所表示的系统的性质。
(1) tfttfty0d)(d)(d)(
(2) )()(3)()(tftytyty (3) )(3)()(2tftytyt
(4) )()()]([2tftyty
解 (1)线性;(2)线性时不变;(3)线性时变;(4)非线性时不变。
1-7 试证明方程
)()()(tftayty
所描述的系统为线性系统。式中a为常量。
证明 不失一般性,设输入有两个分量,且
)()()()(2211tytftytf,
则有
)()()(111tftayty
)()()(222tftayty
相加得
)()()()()()(212211tftftaytytayty
即
)()()()()()(dd212121tftftytyatytyt
可见
)()()()(2121tytytftf
即满足可加性,齐次性是显然的。故系统为线性的。
1-8 若有线性时不变系统的方程为
)()()(tftayty
若在非零f( t )作用下其响应ttye1)(,试求方程
)()(2)()(tftftayty
的响应。
解 因为f( t ) ttye1)(,由线性关系,则
)e1(2)(2)(2ttytf
由线性系统的微分特性,有
ttytfe)()(
故响应
ttttytftfe2e)e1(2)()()(2 第2章习题解析
2-1 如图2-1所示系统,试以uC( t )为输出列出其微分方程。
题2-1图
解 由图示,有
tuCRuiddCCL 又 ttuuLi0CSLd)(1
故
CCCS)(1uCRuuuL
从而得
)(1)(1)(1)(SCCCtuLCtuLCtuRCtu
2-2 设有二阶系统方程
0)(4)(4)(tytyty
在某起始状态下的0+起始值为
2)0(,1)0(yy
试求零输入响应。
解 由特征方程
2 + 4 + 4 =0
得 1 = 2 = 2
则零输入响应形式为
tetAAty221zi)()( 由于
yzi( 0+ ) = A1 = 1
2A1 + A2 = 2
所以
A2 = 4
故有
0,)41()(2zitettyt
2-3 设有如下函数f( t ),试分别画出它们的波形。
(a) f( t ) = 2( t 1 ) 2( t 2 )
(b) f( t ) = sint[( t ) ( t 6 )]
解 (a)和(b)的波形如图p2-3所示。
图p2-3
2-4 试用阶跃函数的组合表示题2-4图所示信号。
题2-4图 解 (a) f( t ) = ( t ) 2( t 1 ) + ( t 2 )
(b) f( t ) = ( t ) + ( t T ) + ( t 2T )
2-5 试计算下列结果。
(1) t( t 1 )
(2) tttd)1(
(3) 0d)()3πcos(ttt
(4) 003d)(ettt
解 (1) t( t 1 ) = ( t 1 )
(2) 1d)1(d)1(ttttt
(3) 21d)()3πcos(d)()3πcos(00ttttt
(4) 1d)(d)(ed)(e00003003tttttttt
2-6 设有题2-6图示信号f( t ),对(a)写出f ( t )的表达式,对(b)写出f ( t )的表达式,并分别画出它们的波形。
题2-6图
解 (a)
20,21t
f ( t ) = ( t 2 ), t = 2
2( t 4 ), t = 4
(b) f ( t ) = 2( t ) 2( t 1 ) 2( t 3 ) + 2( t 4 )
(完整word版)信号与系统专题练习题及答案
(完整word版)信号与系统专题练习题及答案
第 1 页 共 14 页 信号与系统专题练习题
一、选择题
1.设当t〈3时,x(t)=0,则使)2()1(txtx=0的t值为 C 。
A t>-2或t>-1 B t=1和t=2 C t>—1 D t〉-2
2.设当t〈3时,x(t)=0,则使)2()1(txtx=0的t值为 D 。
A t>2或t〉-1 B t=1和t=2 C t>—1 D t>—2
3.设当t<3时,x(t)=0,则使x(t/3)=0的t值为 C 。
A t>3 B t=0 C t<9 D t=3
4.信号)3/4cos(3)(ttx的周期是 C 。A 2 B C 2/ D /2
5.下列各表达式中正确的是 B
A. )()2(tt B。 )(21)2(tt C. )(2)2(tt D。 )2(21)(2tt
6. 已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)1()(tetr 则该系统为 B .
A 线性时不变系统 B 线性时变系统 C 非线性时不变系统 D 非线性时变系统
7。 已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)()(2tetr 则该系统为 C .
A 线性时不变系统 B 线性时变系统 C 非线性时不变系统 D 非线性时变系统
8。 td2sin)( A 。 A 2u(t) B )(4t C 4 D 4u(t)
10. dttt)2(2cos33δπ等于 B 。A 0 B —1 C 2 D —2
11.线性时不变系统输出中的自由响应的形式由 A 决定
A 系统函数极点的位置;B 激励信号的形式;C 系统起始状态;D 以上均不对。
数字信号处理(姚天任江太辉第三版)课后习题答案
第二章
2.1 判断下列序列是否是周期序列。若是,请确定它的最小周期。
(1)x(n)=Acos(685n)
(2)x(n)=)8(nej
(3)x(n)=Asin(343n)
解 (1)对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(n),得出85。因此5162是有理数,所以是周期序列。最小周期等于N=)5(16516取kk。
(2)对照复指数序列的一般公式x(n)=exp[j]n,得出81。因此162是无理数,所以不是周期序列。
(3)对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(n),又x(n)=Asin(343n)=Acos(2343n)=Acos(6143n),得出43。因此382是有理数,所以是周期序列。最小周期等于N=)3(838取kk
2.2在图2.2中,x(n)和h(n)分别是线性非移变系统的输入和单位取样响应。计算并列的x(n)和h(n)的线性卷积以得到系统的输出y(n),并画出y(n)的图形。
(a)1111
(b)
(c)111110 0
0 0
0 0 -1-1-1-1-1-1-1-1222222 3 3 3 3 3444………nnnnnnx(n)x(n)x(n)h(n)h(n)h(n)21u(n)u(n)u(n)an===22
解 利用线性卷积公式
y(n)=kknhkx)()(
按照折叠、移位、相乘、相加、的作图方法,计算y(n)的每一个取样值。
(a) y(0)=x(O)h(0)=1
y(l)=x(O)h(1)+x(1)h(O)=3
y(n)=x(O)h(n)+x(1)h(n-1)+x(2)h(n-2)=4,n≥2
(b) x(n)=2(n)-(n-1)
h(n)=-(n)+2(n-1)+ (n-2)
y(n)=-2(n)+5(n-1)= (n-3)
《数字信号处理》第三版课后答案(完整版)
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西安电子 ( 高西全丁美玉第三版 ) 数字信号处理课后答案
1.2 教材第一章习题解答
1. 用单位脉冲序列 (n) 及其加权和表示 题 1 图所示的序列。
解:
x( n)(n 4) 2 (n 2) ( n 1) 2 (n)(n 1) 2 (n 2) 4 ( n 3)
0.5 (n 4) 2 (n 6)
2n 5, 4 n 1
2. 给定信号: x( n) 6,0 n 4
0, 其它
(1)画出 x( n) 序列的波形,标上各序列的值;
(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示 x(n) 序列;
(3)令 x1( n) 2x(n 2) ,试画出 x1( n) 波形;
(4)令 x2 (n) 2x(n 2) ,试画出 x2 (n) 波形;
(5)令 x3 (n) 2x(2 n) ,试画出 x3 (n) 波形。
解:
( 1) x(n) 的波形如 题 2 解图(一) 所示。
( 2)
x(n)3 ( n 4) (n 3) (n 2) 3 ( n 1) 6 (n)
6 (n 1) 6 ( n 2) 6 (n 3) 6 (n 4)
( 3) x1 (n) 的波形是 x(n) 的波形右移 2 位,在乘以 2,画出图形如 题 2 解图(二) 所示。
( 4) x2 (n) 的波形是 x(n) 的波形左移 2 位,在乘以 2,画出图形如 题 2 解图(三) 所示。
( 5)画 x3 (n) 时,先画 x(-n) 的波形,然后再右移 2 位, x3 ( n) 波形如 题 2 解图(四) 所
示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1) x( n) Acos( 3 n ) ,A 是常数;
7 8
(2) x(n) j ( 1 n )
信号与系统课后习题参考答案
1试 分别指出以下波形是属于哪种信号?
题图 1-1
1-2 试写出题 1-1 图中信号的函数表达式。
1-3 已知信号 x1(t)与 x2(t)波形如题图 1-3 中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图 1-3
⑴ x1(t 2)⑵ x1(1 t)⑶ x1(2t 2)
⑷ x2(t 3)⑸ x2(t 2) ⑹x2(1 2t)
2
⑺x1(t) x2( t)⑻x1(1 t)x2(t 1)⑼x1(2 t) x2(t 4)
2
1- 4 已知信号 x1(n)与 x2 (n)波形如题图 1-4中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以标注。
题图 1-4
⑴ x1(2n 1) ⑵ x1(4 n)⑶ x1(n)
2
⑷ x2 (2 n) ⑸ x2(n 2) ⑹ x2(n 2) x2( n 1)
⑺ x1(n 2) x2(1 2n)⑻x1(1 n) x2(n 4)⑼ x1(n 1) x2(n 3)
1- 5 已知信号 x(5 2t )的波形如题图 1-5 所示,试作出信号 x(t)的波形图,并加以标注。
题图 1-5
1- 6 试画出下列信号的波形图:
1
⑴ x(t) sin( t) sin(8 t)⑵ x(t) [1 sin( t )] sin(8 t)
2
1
⑶x(t) [1 sin( t)] sin(8 t)⑷ x(t) sin( 2t )
1-7 试画出下列信号的波形图:
⑴ x(t) 1 e tu(t) ⑵ x(t) e t cos10 t[u(t 1) u(t 2)]
⑶ x(t) (2 e t)u(t)⑷ x(t) e (t 1)u(t)
⑸ x(t) u(t 2 2 9) ⑹ x(t) (t2 4)
1-8 试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图
1 j2
⑴ X (j ) (1 ej2 )⑵ X( j
1 e j4
⑶ X (j ) 11 ee j ⑷ X( j )
信号与系统课程习题与解答
1 《信号与系统》课程习题与解答
第三章 习题
(教材上册第三章p160-p172)
3-1~3-3,3-5,3-9,3-12,3-13,3-15~3-17,3-19,3-22,3-24,3-25,3-29,3-32
第三章 习题解答
2
3-2
周期矩形信号如题图3-2所示。
若:
求直流分量大小以及基波、二次和三次谐波的有效值。
解:直流分量
2
22
23
01105)(1
vEdtdttf
TaT
T
f(t)为偶函数,∴0
nb
)(2
cos)(2
2
2Tn
Sa
TE
tdtntf
Ta
n
)(
21
Tn
Sa
TE
aF
nn
基波
1a)1.0sin(20
)(2
TSa
TE
有效值
39.11.0sin
220
21
a
二次谐波有效值
32.1
22
a
三次谐波有效值
21.1
23
a
3 3-3
若周期矩形信号)(
1tf
和 )(
2tf
波形如题图3-2所示,)(
1tf
的参数为s
5.0
,
sT
1
,E=1V;)(
2tf
的参数为s
5.1
,sT
3
,E=3V,分别求:
(1))(
1tf
的谱线间隔和带宽(第一零点位置),频率单位以kHz表示;
(2))(
2tf
的谱线间隔和带宽;
(3) )(
1tf
和 )(
2tf
的基波幅度之比;
(4) )(
1tf
基波与)(
2tf
三次谐波幅度之比。
解:(1))(
1tf
s
5.0
sT
1
E=1V
谱线间隔:khZ
T10001
带宽:KHzB
f20001
(2) )(
2tf
s
5.1
sT
3
E=3V
间隔:khZ
T310001
谱线带宽:KHzB
f
320001
(3) )(
1tf
基波幅度:
2
)2
cos(4
2
01
dtt
TE
Ta
)(
2tf
基波幅度:
6
)2
cos(4
2
01
dtt
TE
Ta
幅度比:1:3
(4) )(
2tf
三次谐波幅度:
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信号系统(第3版)习题解答
信号系统(第3版)习题解答
《信号与系统》(第3版)
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第1章习题解析 ........................................................................................................... 2
第2章习题解析 ........................................................................................................... 6
第3章习题解析 ......................................................................................................... 16
第4章习题解析 ......................................................................................................... 23
第5章习题解析 ......................................................................................................... 31
第6章习题解析 ......................................................................................................... 41
第7章习题解析 ......................................................................................................... 49
信号系统习题解答3版-第五章
第5章习题答案
5-1 图题5-1所示RC电路中,当t = 0时,开关S闭合,求输出信号R()vt。输入信号分别为以下几种情况。
(1)()()xtEut (3)0≤≤()0 < 0, > Etxttt (4)()sin()xttut
图 题5-1
解: ()()()11RRsVsXsXsRssCRC
(1) ()EXss
()11RsEEVssssRCRC
1()()tRCRvtEeut
(3) ()(1)sEXses
()(1)(1)11ssRsEEVseesssRCRC
11()()()()ttRCRCRvtEeuteut
(4) 22()Xss
22()1RsVsssRC 2222111()RCsRCRCssRC
12()cossin()1()tRCRRCvttRCteutRC
5-3 电路如图题5-3所示,当t < 0时,电路元件无储能,当t = 0时,开关闭合。求电压2()vt的表达式,并画出2()vt的波形。
图 题5-3
解:
电流源电流为:ss11/1
)12(11.09.01111.09.011)(2ssssssssssI
1211.0)1.0()()(22ssssIsV
)(1.0)(2tutetvt
5-6 系统的微分方程为22d()d()d()43()2()dddytytxtytxtttt,初始状态为(0)4y,(0)1y。若激励为2()e()txtut。
(1)试用拉氏变换分析法求全响应;
(2)分别求零输入响应、零状态响应和全响应。
解:微分方程两边作单边拉氏变换,得
2(43)()(0)(0)4(0)(21)()ssYssyyysXs
信号系统习题解答3版-6
第6章习题答案
6-1 已知()cosftt,现用s/4T的时间间隔对其进行理想采样。
(1)画出s()()()Tftftt的波形图; (2)求ss(j)()FftF,并画出频谱图。
解:(1)
(2)()FjF[cos](1)(1)t,28rad/sssT
()sFjF1()()4(18)(18)ssnnsftFjnnnT
6-2 已知三角脉冲信号的频谱(见附录B),求图题6-2中各脉冲被冲激采样后信号的频谱s(j)F,并大致画出频谱图(采样间隔s/12T)。
图 题6-2
解:(a)2()Sa24Fj
2412ssT
t (1)()sft44(4)()sFj11799742()Fj12124()sFj2241()6Sa4snnsnFjnT
(b)1124212ssTT
122201011()11()SaSaSa242444nnFjnnFjFTT
211()2()Sa()24nnnnFjFnn
()sFj2116()Sa()4ssmmnsnFjmnmT
6-3 确定下列信号的奈奎斯特采样率与奈奎斯特间隔。
(1)Sa(100)t (2)2Sa(100)t (3)Sa(100)Sa(50)tt (4)2Sa(100)Sa(60)tt
解:(1)F100100Sa(100)0100t
信号系统(第3版)习题解答 2
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