《 信号与系统 》考试试卷
(时间120分钟)
院/系 专业 姓名 学号
二 三 四 五 六 七 题 号 得 分 一 总分 一、填空题(每小题2分,共20分) 得de(t),则该系dt分 1. 系统的激励是e(t),响应为r(t),若满足r(t)?统为 线性、时不变、因果。(是否线性、时不变、因果?)
2. 求积分?(t2?1)?(t?2)dt的值为 5 。
???3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz,则f(2t)的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常
数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的F(s)=3sj3?,求该信号的F(j?)?。
(s+4)(s+2)(j?+4)(j?+2)8. 为使LTI连续系统是稳定的,其系统函数H(s)的极点必须在S平面的 左半平面 。
??(???0),则其时间信号f(t)为9. 已知信号的频谱函数是F(j?)??(???0)1sin(?0t)。 j?10. 若信号f(t)的F(s)?s?1,则其初始值f(0?)? 1 。
(s?1)2二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。得(每小题2分,共10分)
1.单位冲激函数总是满足?(t)??(?t) ( √ )
分 2.满足绝对可积条件????f(t)dt??的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一
定不存在傅立叶变换。 ( × )
3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。 ( √ )
4.连续LTI系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。 ( √ ) 5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。 ( × )
得三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)
分 ?1,0?t?11.信号f1(t)?2e?tu(t),信号f2(t)??,试求f1(t)*f2(t)。(10分)
?0其他解法一:当t?0时,f1(t)*f2(t)=0
t当1?t?0时,f1(t)*f2(t)??2e?(t??)d??2?2e?t
01当t?1时,f1(t)*f2(t)??2e?(t??)d??2e?t(e?1)
0解法二:
10z,z?2,求x(n)。(5分)
(z?1)(z?2)2.已知X(z)?解:
X(z)10z1010???,收敛域为z?2 z(z?1)(z?2)z?2z?1由X(z)?10z10z,可以得到x(n)?10(2n?1)u(n) ?z?2z?1?3.若连续信号f(t)的波形和频谱如下图所示,抽样脉冲为冲激抽样?T(t)?n?????(t?nTs)。
(1)求抽样脉冲的频谱;(3分)
(2)求连续信号f(t)经过冲激抽样后fs(t)的频谱Fs(?);(5分)
(3)画出Fs(?)的示意图,说明若从fs(t)无失真还原f(t),冲激抽样的Ts应该满足什么条件?(2分)
解:(1)?T(t)?n?????(t?nT?s),所以抽样脉冲的频谱
F[?T(t)]?2?n????F?(??n?)
ns?Fn?1。 Ts(2)因为fs(t)?f(t)?T(t),由频域抽样定理得到: (3)Fs(?)的示意图如下
1所加权,若从fs(t)无失真TsFs(?)的频谱是F(?)的频谱以?s为周期重复,重复过程中被
还原f(t),冲激抽样的Ts应该满足若?s?2?m,Ts??。 ?m4.已知三角脉冲信号f1(t)的波形如图所示 (1)求其傅立叶变换F1(?);(5分)
(2)试用有关性质求信号f2(t)?f1(t??2(5分) )cos(?0t)的傅立叶变换F2(?)。
解:(1)对三角脉冲信号求导可得:
df1(t)2E?2E??[u(t?)?u(t)]?[u(t)?u(t?)] dt?2?2F[df1(t)18E2??E?2??]?[?sin()],可以得到F1(?)?Sa()。 dtj??424f1(t)(2)因为f2(t)?f1(t??2)cos(?0t)
E5.电路如图所示,若激励信号e(t)?(3e?2t?2e?3tt??O??)u(t),求响应v2(t)并指出响应中的强迫22分量、自由分量、瞬态分量与稳态分量。(10分)
解:由S域模型可以得到系统函数为
由e(t)?(3e?2t?2e?3t)u(t),可以得到
E(s)?32s?2?s?3 ,在此信号激励下,系统的输出为 则 v12?t??(2e?t?2e?3t)u(t)
强迫响应分量:1e?3t2u(t)
自由响应分量:2e?tu(t)
瞬态响应分量:vt?12?t??(2e?2e?3t)u(t)
稳态响应分量:0
6.若离散系统的差分方程为
(1)求系统函数和单位样值响应;(4分) (2)讨论此因果系统的收敛域和稳定性;(4分) (3)画出系统的零、极点分布图;(3分) (4)定性地画出幅频响应特性曲线;(4分) 解:(1)利用Z变换的性质可得系统函数为:
1?1z?1z(z?1)10z?7H(z)?1?331?3z?3?3 4z?1?8z?2(z?11112)(z?4)z?2z?4z?12,则单位样值响应为