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信号与线性系统分析-(吴大正-第四版)习题答案

(1) (2) (3) (4)
3.13、求题3.9图所示各系统的阶跃响应。
3.14、求图所示系统的单位序列响应和阶跃响应。
3.15、若LTI离散系统的阶跃响应 ,求其单位序列响应。
3.16、如图所示系统,试求当激励分别为(1) (2) 时的零状态响应。
3.18、如图所示的离散系统由两个子系统级联组成,已知 , ,激励 ,求该系统的零状态响应 。(提示:利用卷积和的结合律和交换律,可以简化运算。)
图4-30
4.33某LTI系统,其输入为 ,输出为
1-4写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。
1-5判别下列各序列是否为周期性的。如果是,确定其周期。
(2) (5)
解:
1-6已知信号 的波形如图1-5所示,画出下列各函数的波形。
(1) (2) (5) (6)
(7) (8)
解:各信号波形为
(1)
(2)
(5)
(6)
(7)
(8)
1-7已知序列 的图形如图1-7所示,画出下列各序列的图形。
4.10利用奇偶性判断图4-18示各周期信号的傅里叶系数中所含有的频率分量。
图4-18
4-11某1Ω电阻两端的电压 如图4-19所示,
(1)求 的三角形式傅里叶系数。
(2)利用(1)的结果和 ,求下列无穷级数之和
(3)求1Ω电阻上的平均功率和电压有效值。
(4)利用(3)的结果求下列无穷级数之和
图4-19
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
解:
1-9已知信号的波形如图1-11所示,分别画出 和 的波形。
解:由图1-11知, 的波形如图1-12(a)所示( 波形是由对 的波形展宽为原来的两倍而得)。将 的波形反转而得到 的波形,如图1-12(b)所示。再将 的波形右移3个单位,就得到了 ,如图1-12(c)所示。 的波形如图1-12(d)所示。
(3) (4)
(5)
1-25设激励为 ,下列是各系统的零状态响应 。判断各系统是否是线性的、时不变的、因果的、稳定的?
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7) (8)
1-28某一阶LTI离散系统,其初始状态为 。已知当激励为 时,其全响应为
若初始状态不变,当激励为 时,其全响应为
若初始状态为 ,当激励为 时,求其全响应。
(1)
(3)
(5)
4.23试用下列方式求图4-25示信号的频谱函数
(1)利用延时和线性性质(门函数的频谱可利用已知结果)。
(2)利用时域的积分定理。
(3)将 看作门函数 与冲激函数 、 的卷积之和。
图4-25
4.25试求图4-27示周期信号的频谱函数。图(b)中冲激函数的强度均为1。
图4-27
4.27如图4-29所示信号 的频谱为 ,求下列各值[不必求出 ]
第三章习题
3.1、试求序列 的差分 、 和 。
3.6、求下列差分方程所描述的LTI离散系统的零输入相应、零状态响应和全响应。
1)
3)
5)
3.8、求下列差分方程所描述的离散系统的单位序列响应。
2)
5)
3.9、求图所示各系统的单位序列响应。
(a)
(c)
3.10、求图所示系统的单位序列响应。
3.11、各序列的图形如图所示,求下列卷积和。
第二章
2-1已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其零输入响应。
(1)
(4)
2-2已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其 值 和 。
(2)
(4)
解:
2-4已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其零输入响应、零状态响应和全响应。
(2)
解:
2-8如图2-4所示的电路,若以 为输入, 为输出,试列出其微分方程,并求出冲激响应和阶跃响应。
1-1画出下列各信号的波形【式中 】为斜升函数。
(2) (3)
(4) (5)
(7) (10)解Fra bibliotek各信号波形为(2)
(3)
(4)
(5)
(7)
(10)
1-2画出下列各信号的波形[式中 为斜升函数]。
(1) (2)
(5) (8)
(11) (12)
解:各信号波形为
(1)
(2)
(5)
(8)
(11)
(12)
1-3写出图1-3所示各波形的表达式。
波形图如图2-9(d)所示。
波形图如图2-9(e)所示。
2-20已知 , ,求
2-22某LTI系统,其输入 与输出 的关系为
求该系统的冲激响应 。
2-28如图2-19所示的系统,试求输入 时,系统的零状态响应。
2-29如图2-20所示的系统,它由几个子系统组合而成,各子系统的冲激响应分别为
求复合系统的冲激响应。
3.22、如图所示的复合系统有三个子系统组成,它们的单位序列响应分别为 , ,求复合系统的单位序列响应。
第四章习题
4.6求下列周期信号的基波角频率Ω和周期T。
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
4.7用直接计算傅里叶系数的方法,求图4-15所示周期函数的傅里叶系数(三角形式或指数形式)。
图4-15
4.17根据傅里叶变换对称性求下列函数的傅里叶变换
(1)
(2)
(3)
4.18求下列信号的傅里叶变换
(1) (2)
(3) (4)
(5)
4.19试用时域微积分性质,求图4-23示信号的频谱。
图4-23
4.20若已知 ,试求下列函数的频谱:
(1) (3) (5)
(8) (9)
4.21求下列函数的傅里叶变换
1-10计算下列各题。
(1) (2)
(5) (8)
1-12如图1-13所示的电路,写出
(1)以 为响应的微分方程。
(2)以 为响应的微分方程。
1-20写出图1-18各系统的微分或差分方程。
1-23设系统的初始状态为 ,激励为 ,各系统的全响应 与激励和初始状态的关系如下,试分析各系统是否是线性的。
(1) (2)
(1) (2)
(3)
图4-29
4.28利用能量等式
计算下列积分的值。
(1) (2)
4.29一周期为T的周期信号 ,已知其指数形式的傅里叶系数为 ,求下列周期信号的傅里叶系数
(1) (2)
(3) (4)
4.31求图4-30示电路中,输出电压电路中,输出电压 对输入电流 的频率响应 ,为了能无失真的传输,试确定R1、R2的值。
2-12如图2-6所示的电路,以电容电压 为响应,试求其冲激响应和阶跃响应。
2-16各函数波形如图2-8所示,图2-8(b)、(c)、(d)均为单位冲激函数,试求下列卷积,并画出波形图。
(1) (2) (3)
(4) (5)
波形图如图2-9(a)所示。
波形图如图2-9(b)所示。
波形图如图2-9(c)所示。
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