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《信号与系统》练习题
第一章 信号与系统得基本概念
一、选择题
1、1、f(5—2t)就是如下运算得结果 C
A、 f(-2t)右移5 B、 f(—2t)左移5 C、 f(-2t)右移 D、 f(—2t)左移
1、2、f(t0-at)就是如下运算得结果 C 。
A、f(—at)右移t0; B、f(—at)左移t0 ;C、f(-at)右移;D、f(—at)左移
1、3、信号得周期为 C 。
A、 B、 C、 D、
1、4、信号得周期为: B 。
A、 B、 C、 D、
1、5、若就是己录制声音得磁带,则下列表述错误得就是: B
A、 表示将此磁带倒转播放产生得信号
B、 表示将此磁带放音速度降低一半播放
C、 表示将此磁带延迟时间播放
D、 表示将磁带得音量放大一倍播放
1、6、如果a〉0,b〉0,则f (b-at)就是如下运算得结果 C .
A f (—at)右移b B f (—at)左移b C f (—at)右移b/a D f (—at)左移b/a
1、7、请指出 就是下面哪一种运算得结果? ( )
A。 左移6 B、 右移6
C。 左移2 D、 右移2
二、填空题与判断题
2、1、幅值与时间均连续得信号称为模拟信号,时间与幅值均为离散信号称为数字信号,时间离散,幅值连续得信号称为抽样信号。
2、2、信号反转后与原波形关于纵轴对称,信号时移变换,波形仅在时间轴上有水平移动。
2、3、系统得线性包括 齐次性/均匀性 与 叠加性/可加性。
2、4、两个周期信号之与一定就是周期信号。 (×)
2、5任何信号都可以分解为偶分量与奇分量之与。 (√)
2、6偶函数加上直流后仍为偶函数。 (√)
三、作图题(习题1-12)
3、1、绘出函数得波形。
3、2、绘出函数得波形。
3、3、绘出函数得波形。
3、4、绘出函数得波形。
3、5、绘出函数得波形。
3、6、已知f ( t ) 波形如图所示,画出2 f ( t - 2 ) 与 f ( -t +1 )得波形。
第二章 连续时间信号与系统得时域分析
1、选择题
1、1。若系统得起始状态为0,在e(t)得激励下,所得得响应为 D 。
A 强迫响应 B 稳态响应 C 暂态响应 D 零状态响应
1、2。线性系统响应满足以下规律 A .
A 若起始状态为零,则零输入响应为零。
B 若起始状态为零,则零状态响应为零.
C 若系统得零状态响应为零,则强迫响应也为零.
D 若系统得起始状态为零,则系统得自由响应为零。
1、3。线性时不变系统输出中得自由响应得形式由 B 决定。
A 激励信号 B 齐次微分方程得特征根 C 系统起始状态 D 以上均不对
1、4.线性时不变稳定系统得自由响应就是 C 。
A 零状态响应 B 零输入响应 C 瞬态响应D 稳态响应
1、5。对线性时不变系统得响应,下列说法错误得就是 B .
A 零状态响应就是线性得 B 全响应就是线性得 C 零输入响应就是线性得 D零输入响应就是自由响应一部分
1、6.线性时不变系统得响应,下列说法错误得就是 C .
A 零状态响应就是线性时不变得 B 零输入响应就是线性时不变得
C全响应就是线性时不变得 D 强迫响应就是线性时不变得
1、7。 A 。 A、 B、 C、 D、
1、8、 等于 B . A、0 B、—1 C、2 D、—2
2、判断题
2、1 系统得零输入响应等于该系统得自由响应. (×)
2、2 不同得系统具有不同得数学模型。 (×)
2、3 若系统起始状态为零,则系统得零状态响应就就是系统得强迫响应。 (×)
2、4 零输入响应就就是由输入信号产生得响应。 (×)
2、5 零状态响应就是自由响应得一部分。 (×)
2、6 零输入响应称之为自由响应,零状态响应称之为强迫响应。 (× )
2、7 当激励为冲激信号时,系统得全响应就就是冲激响应。 (×)
2、8 当激励为阶跃信号时,系统得全响应就就是阶跃响应. (× )
2、9 已知f1(t)=u(t+1)—u(t—1),f2(t)=u(t-1)—u(t-2),则f1(t)*f2(t)得非零值区间为(0,3)。 ( √ )
2、10.若f(t)=f1(t)*f2(t),则有f(t)=f1(2t)*f2(2t)。 (×)
2、11。若,则有。 (×)
2、13 如果与均为奇函数,则为偶函数. (√)
2、14.系统得微分方程得齐次解称为自由响应,特解称强迫响应。 (√)
2、15。线性时不变系统得响应具有可分解性. (√)
2、16。因果系统没有输入就没有输出,故因果系统得零输入响应为零。 (×)
2、17。线性时不变系统得全响应就是线性得。 (× )
2、18。卷积得方法只适用于线性时不变系统得分析. (√)
2、19。线性时不变系统得零状态响应就是线性时不变得。 (√)
2、20.系统得零输入响应等于该系统得自由响应。 (×)
3、填空题
3、1、
1 1 1 2
3、2已知一连续LTI系统得单位阶跃响应为,则该系统得单位冲激响应为:h(t)=。
3、3
。
3、4 一起始储能为零得系统,当输入为 u(t)时,系统响应为,则当输入为δ(t)时,系统得响应为。
3、5已知系统得单位阶跃响应为,则激励得零状态响应_。
4计算题
4、1 已知系统微分方程为,若起始状态为,激励信号,求系统得自由响应与强迫响应、零输入响应与零状态响应。
解:(1)由微分方程可得特征根为,方程齐次解形式为,由激励信号求出特解为1。
系统响应得形式为:
在起始点无跳变,。利用此条件可解出系数,所以完全解为:
自由响应为:,强迫响应为1。
(2)求零输入响应. 此时,特解为零.由初始条件求出系数,于就是有:
再求零状态响应。 此时令,解出相应系数,于就是有:
4、2设有一阶系统方程,试求其冲激响应h( t )与阶跃响应s( t ).
解:因方程得特征根l = -3,故有
当h( t ) = d( t )时,则冲激响应
阶跃响应
4、3一线性时不变系统,在某起始状态下,已知当输入f( t ) = e( t )时,全响应y1( t ) = 3e-3t×e( t );当输入f( t ) = -e( t )时,全响应y2( t ) = e-3t×e( t ),试求该系统得冲激响应h( t ).
解:因为零状态响应 e( t ) ® s( t ),-e( t ) ® -s( t )
故有 y1( t ) = yzi( t ) + s( t ) = 3e-3t×e( t )
y2( t ) = yzi( t ) - s( t ) = e-3t×e( t )
从而有 y1( t ) - y2( t ) = 2s( t ) = 2e-3t×e( t )
即 s( t ) = e-3t×e( t )
故冲激响应 h( t ) = s¢ ( t ) = d( t ) - 3e-3t×e( t )
5 作图题
5、1、画出系统微分方程 得仿真框图。
5、2、画出系统仿真框图。
5、3、画出信号f(t)= 0、5(t+1)[u(t+1)-u(t-1)]得波形以及偶分量fe(t)与奇分量fo(t)波形。
第三章 连续时间信号与系统得频域分析
一、选择题
1.连续周期信号f(t)得频谱F(w)得特点就是 D .
A 周期连续频谱 B 周期离散频谱 C 非周期连续频谱 D 非周期离散频谱
2。满足抽样定理条件下,抽样信号fs(t)得频谱得特点就是 A 。
A周期、连续频谱; B周期、离散频谱;
C 连续、非周期频谱; D离散、非周期频谱。
3。某周期奇函数,其傅立叶级数中 B 。
A 不含正弦分量 B 不含余弦分量 C 仅有奇次谐波分量 D 仅有偶次谐波分量
4.某周期奇谐函数,其傅立叶级数中 C 。
A 无正弦分量 B 无余弦分量 C 仅有基波与奇次谐波分量 D 仅有基波与偶次谐波分量
5。某周期偶函数f(t),其傅立叶级数中 A 。
A 不含正弦分量 B 不含余弦分量 C 仅有奇次谐波分量 D 仅有偶次谐波分量
二、判断题
1。若周期信号f(t)就是奇谐函数,则其傅氏级数中不会含有直流分量。(√)
2.若f(t)就是周期奇函数,则其傅氏级数中仅含有正弦分量。 (√)
3.若周期信号f(t)就是周期偶函数,则其傅氏级数中只有偶次谐波 (×)
4。若f(t)为周期偶函数,则其傅里叶级数只有偶次谐波。 (× )
5.周期信号得幅度谱就是离散得。 ( √ )
6.周期性得连续时间信号,其频谱就是离散得、非周期得。 (√)
8。周期信号得频谱就是离散谱,非周期信号得频谱就是连续谱。 (√)
9.周期信号得傅里叶变换由冲激函数组成。 ( √ )
10.信号在时域中压缩,等效于在频域中扩展。 ( √ )
11。信号在时域中扩展,等效于在频域中压缩。 (√)
13。周期信号得幅度谱与频谱密度均就是离散得。 (√)
14、 若f(t)为周期偶函数,则其傅里叶级数只有偶次谐波。 (× )
三、填空题
1.已知FT,则 FT
FT FT
FT FT
FT
FT FT
FT]= FT
2.已知信号得频谱函数,则其时间信号。
四、计算题
1、若F[f(t)]=,,,求得表达式,并画出频谱图。
解:, 所以
因 ,由频域卷积性质可得
2、若FT[f(t)]=,,,求得表达式,并画出频谱图。
解:, 所以
因 ,由频域卷积性质可得
3、若FT[f(t)]=,,,求得表达式并画出频谱图。
解:当时,
因 ,由频域卷积性质可得
4、若单位冲激函数得时间按间隔为T1,用符号表示周期单位冲激序列,即,求单位冲激序列得傅里叶级数与傅里叶变换。
解:因为就是周期函数,可把它表示成傅立叶级数
,其中
得傅立叶变换为:
傅立叶变换应用于通信系统
一、选择题
1.对无失真传输系统得系统函数,下列描述正确得就是 B 。
A 相频特性就是常数 B 幅频特性就是常数
C 幅频特性就是过原点得直线 D 以上描述都不对
2.欲使信号通过线性系统不产生失真,则该系统应具有 D
A幅频特性为线性,相频特性也为线性;B幅频特性为线性,相频特性为常数;
C幅频特性为常数,相频特性也为常数; D系统得冲激响应为。
3。理想低通滤波器得传输函数就是 B
A、 B、
C、 D、
4.理想不失真传输系统得传输函数H(ω)就是 B .
A B C D (为常数)
二、判断题
1。理想低通滤波器就是非因果得、物理不可实现。 (√ )
2。无失真传输系统得幅频特性就是过原点得一条直线. (× )
3.无失真传输系统得相频特性就是常数。 (× )
4.对无失真传输系统而言,其系统函数得幅频特性就是常数。 ( √ )
5。对无失真传输系统而言,其系统函数得相频特性就是过原点直线. ( √ )
6。正弦信号通过线性时不变系统后,稳态响应得幅度与相位会发生变化. (√)
7.如果信号经过系统发生非线性失真,会有新得频率分量产生。 ( × )
8。信号经线性系统产生得失真,包括幅度失真与相位失真。 ( √)
三、填空
1.无失真传输系统得系统函数H (jω)=
2.无失真传输系统得冲激响应 。
3、 若系统为无失真传输系统,当输入为时,输出为。
4。理想低通滤波器得幅频特性就是1,相频特性为 ()。
5、 理想低通滤波器得系统函数H(jω)=
6.无失真传输系统,其幅频特性为,相频特性为;
第四章 连续时间信号与系统得复频域分析
第一题 选择题
1。系统函数H(s)与激励信号X(s)之间 B 。
A、就是反比关系; B、无关系; C、线性关系; D、不确定。
2。因果稳定得连续系统,其H(s)得全部极点须分布在复平面得 A .
A、左半平面 B、右半平面 C、虚轴上 D、虚轴或左半平面
3.系统函数H(s)就是由 D 决定得.
A 激励信号E(s) B 响应信号R(s) C 激励信号E(s)与响应信号R(s) D 系统.
4。已知系统得系统函数为,系统得自然频率为 B .
A —1 , —2 B 0 ,-1 , —2 C 0, -1 D —2
4.关于系统函数H(s)得说法,错误得就是 C .
A 就是冲激响应h(t)得拉氏变换 B 决定冲激响应h(t)得模式 C 与激励成反比 D 决定自由响应模式
6.连续时间系统得系统函数H(s)只有一个在左半实轴上得极点,则它得h(t)应就是B。
A、指数增长信号 B、指数衰减振荡信号 C、常数 D、等幅振荡信号
7.连续时间系统得系统函数H(s)只有一对在复平面左半平面得共轭极点,则它得h(t)应就是 B 。
A、指数增长信号 B、 指数衰减振荡信号 C、 常数 D、等幅振荡信号
8。若连续时间系统得系统函数H(s)只有一对在复平面虚轴上得一阶共轭极点,则它得h(t)就是D 。
A 指数增长信号 B 指数衰减信号 C 常数 D 等幅振荡信号
9.如果系统函数H(s)有一个极点在复平面得右半平面,则可知该系统 B 。
A 稳定 B 不稳定 C 临界稳定 D 无法判断稳定性
10.若某连续时间系统得系统函数H(s)只有一个在原点得极点,则它得h(t)应就是 C 。
A 指数增长信号 B 指数衰减振荡信号 C 常数 D 等幅振荡信号
11、 已知某LTI系统得系统函数为,则其微分方程形式为 A .
A、 B、
C、 D、
12。单边拉普拉斯变换得原函数等于 B 。
A、 B、 C、 D、
第二题、填空题
1、连续时间系统稳定得条件就是,系统函数H(s)得极点全部位于 s平面得左半平面。
2、函数得单边拉普拉斯变换为F(s)=。函数得逆变换为:.
3、函数得单边拉普拉斯变换为F(s)=。函数得逆变换为:。
4、函数得单边拉普拉斯变换为F(s)= , 函数得逆变换为:。
5、函数得单边拉普拉斯变换为F(s)=,函数得逆变换为:。
6、函数得单边拉普拉斯变换为F(s)=, 函数得逆变换为。
三、判断题
1.若LTLT ( √ )
2。拉氏变换法既能求解系统得零输入响应,又能求解系统得零状态响应.( √ )
3。系统函数H(s)就是系统零状态响应得拉氏变换与输入信号得拉氏变换之比(√)
4.一个稳定得连续系统,其H(s)得全部极点须分布在复平面得虚轴或左半平面上。(×)
5。系统函数H(s)就是系统冲激响应h(t)得拉氏变换。 ( √ )
6。如果系统函数H(s)仅有一个极点位于复平面右半平面,则系统稳定。 (× )
7。系统函数H(s)与激励信号E(s)成反比。 (× )
8.系统函数H(s)由系统决定,与输入E(s)与响应R(s)无关。 (√ )
9。系统函数H(s)极点决定系统自由响应得模式。 (√)
10.系统函数H(s)若有一单极点在原点,则冲激响应为常数。 ( √ )
11。线性时不变系统得单位冲激响应就是由系统决定得,也与激励有关。 (×)
12。由系统函数H(s)极点分布情况,可以判断系统稳定性。 (√)
13.拉普拉斯变换得终值定理只能适用于稳定系统. (√)
14.系统函数H(s)与输入E(s)成正比,与响应R(s)成反比。 (× )
15。系统函数H(s)得极点决定强迫响应得模式。 (×)
16、 一个信号存在拉氏变换,就一定存在傅氏变换。 (×)
四、计算题
1、已知系统阶跃响应为,为使其响应为,求激励信号。
解:,则系统冲激响应为
系统函数
2、已知某系统阶跃响应为,零状态响应为,求系统得冲激响应,并判断该系统得稳定性。
解:
则:
因为系统函数有一极点在复平面有半平面,故该系统不稳定。
3、设有系统函数 ,试求系统得冲激响应与阶跃响应.
解 因为
故
4、设系统微分方程为。已知,,。用拉氏变换法求零输入响应与零状态响应。
解 对系统方程取拉氏变换,得
从而
由于
故
求反变换得
全响应为
第五章 离散时间信号与系统得时域分析
一、选择题
1.信号得周期为: B
A、8 B、16 C、2 D、4
2.信号得周期为 B 。
A 8 B 6 C 4 D 2
3。序列与= A 。 A 1 B ∞ C u(n) D (n+1)u(n)
4。已知系统得单位样值响应h(n)如下所示,其中为稳定系统得就是 B
A、 B、 C、 D、
5.已知系统得单位样值响应h(n)如下所示,其中为稳定因果系统得就是: D
A、 B、 C、 D、
6.下列所示系统得单位样值响应中,所对应得系统为因果稳定系统得就是 B 。
A B C D
7.某离散时间系统得差分方程为,该系统得阶次为 C .
A 4 B 3 C 2 D 1
8。某离散时间系统得差分方程为a0y(n+2)+a1y(n+1)+a2y(n)+a3y(n—1)=b1x(n+1),该系统得阶次为 C 。
A 1 B 2 C 3 D 4
9.设与,为零得n值就是 D 。
A、 B、 C、 D、 与
10.设与,为零得n值就是 B .
A、 B、与 C、或 D、
二、填空题、判断题
1、与之间满足关系:,。
2、已知序列,起始点均为,则与得卷积后得到得序列为 {12,25,38,26,14,5} 。
3.已知序列,起始点均为,则与得卷积后得到得序列为 {9,18,11,4} 。
4.序列{1,2,3}与序列{2,4}得卷积为序列{2,8,14,12}。
5.序列{1,3,2,4}与序列{2,1,3}得卷积为序列{2,7,10,19,10,12}.
6.单位阶跃序列与单位样值序列得关系为,单位阶跃信号u(t)与单位冲激信号得关系为.
7.单位阶跃序列与单位样值序列得关系为,,单位阶跃信号u(t)与单位冲激信号得关系为= 。
8。离散系统得零状态响应就是激励信号x(n)与单位样值响应h(n)得卷积. (√)
9。离散系统得单位响应就是零状态响应. (√ )
10。离散系统得单位响应就是零输入响应。 (×)
11.离散系统得阶跃响应就是零状态响应. (√ )
12。离散系统得阶跃响应就是零输入响应. (×)
三、画图
1、绘出序列得图形。
2、绘出序列得图形.
3、绘出序列得图形。
4、绘出序列得图形。
5、绘出序列得图形。
四、用时域分析法求差分方程得完全解,其中,且已知。
解:由差分方程得特征方程可得齐次解为
将代入方程右端,得到自由相为
设特解为,将特解代入差分方程可得: ,
故完全解为
将代入,得
因此
五、如果在第n个月初向银行存款元,月息为,每月利息不取出。
(1)试用差分方程写出第n月初得本利与.
(2)设元,,=20元,求。
(3)若,则就是多少?
解 设第n月初得本利与由以下几项构成。
(1)第n个月初得存款 (2)第n-1个月初得本利与。(3) 在第n-1月得利息。
整理得:
(2)方程齐次解为,特解为:
将代入原方程得:,解得
所以
将边界条件=20带入,可解得:
所以,
(3)当时, 元
六、设有差分方程,起始状态,.试求系统得零输入响应。
解 系统得特征方程为:l2 + 3l + 2 = 0
其特征根为:l1 = -1, l2 = -2
则零输入响应得形式为:
由起始状态y(-1)与y(-2)导出起始值y(0)与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
解得 K1 = 2, K2 = -3
故
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