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信号与系统例题

解 该电路的微分方程为

转移算子为பைடு நூலகம்
故得单位冲激响应为
故得
=
=
=
= -
的波形如图1.1(c)所示。
3.求图1.2(a)所示信号 的傅立叶变换 。
解 引入辅助信号 ,如图1.2(b)所示,并由图可得
因有

则得


又因有

的模频和相频特性分别如图1.2(c)和1.2(d)所示。
4.如图1.3(a)所示系统中,已知 且 ,理想低通滤波器的 如图1.3(b)所示。求 。
解 。
故得L=2H,C=0.25F。
7. 如图1.6(a)所示为反馈系统,已知子系统的单位冲激响应为 。(1)为使系统稳定,实系数k应满足什么条件?(2)在边界稳定的条件下,求整个系统单位的冲激响应 。
图 1.6(a) 图 1.6(b)
解 (1)s域系统图如图1.6(b)所示。

解之得整个系统的系统函数为
解 令 ,对于给定差分方程取z变换得

=

9. 利用z变换性质求下列序列 的z变换 。
(1) (2)
解 (1)设 则根据移序性质, 。因 故由线性性质和z域微分性质有
或 根据线性性,z域微分性及时域移序性,有
=
(2)设 则
根据z域积分性质,有
=
10.已知 ,|z|>1,求 。
解 部分分式展开法


11.描述某线性时不变离散系统的差分方程为
。求系统响应 。

F(jW)的频谱如图1.3(c)所示。
X(jw)的频谱如图1.3(d)所示。

=
=
=
的频谱图如图1.3(e)所示,故
故得
5.如图1.4(a)所示电路,已知 。求响应
解 当t>0时的s域电路如图1.4(b)所示。于是 为变量对节点①,②可列出KCL方程为
经整理并联解得
故得全响应 (V)
6.如图1.5所示系统中,已知 。求L和C的值。
=
欲使整个系统稳定,则必须有3-k>0,故得k<3。
(2)欲使系统临界稳定,则必须使3-k=0,故得k=3。代入上式得
故得在临界稳定条件下的单位冲激响应为
8.已知差分方程 系统的初始条件 。求全响应 。
解 (1)求零输入响应
得特征根为 故
联解得 故
(2)求
故得
(3)求零状态响应
=
查卷积和表得
(4)全响应
1.一线性时不变系统在相同的初始条件下,当激励为f(t)[t<0时,f(t)=0]时,其全响应为y1(t)=2e-t+cos2t,t>0时;当激励为2f(t)时,其全响应为y2(t)=e-t+2cos2t,t>0;试求在同样的初始条件下,当激励为4f(t)时系统全响应。
解:设系统的零输入响应为 ,激励为f(t)时的零状态响应为 ,则有
y1(t) = + =2e-t+cos2t
y2(t)= + = e-t+2cos2t
联解得 =-e-t+cos2t
=3e-t
故得当输入激励为4f(t)时的全响应为
y(t)= +4 =3e-t+4[-e-t+cos2t]=-e-t+4cos2t t>0
2.如图2.1(a)所示电路,激励f(t)的波形如图2.1(b)所示。试求零状态响应 ,并画出波形。
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