信号与系统课后习题答案必备啊.pdf





《信号与系统课后习题答案必备啊.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《信号与系统课后习题答案必备啊.pdf(54页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、信号与系统习题解答1.1(1)f(t)=(t)解?=:吧 f(n2d tE 电=l im f|f(t)|2 d t=l im d t=o oQ r oo J r oo J-r 0,/(f)=(f)为功率信号。(2)f (t)=(t)-(t T)解/)是矩形脉冲信号,故为能量信号。解:书中已作证明斜坡信号为非公非能信号。(4)/(0 =5-3夕)解 v|八)|=5ri 2P=Jim -f k t d tT t 1 J1 =l im 25 d t=2 5T f 8 T J2T T2 2E;:1-l im|f (t)2d t=l im f 2 5 d t=o oTT-O OJ T oo J_ r_
2、r2 2 f 为功率信号/(,)=/s in 2杷。)r r解:E总=l im j|f(t)力=l im J(s in 2t)2d t-T-T=l im jc V-:力 出=(-)l im e-2(ej4 +e-j4 -2Vt7(2/)2 4-J=(-)l im f e-(2-J4),+e-(2+j4),c/tA.TT8 J0,-(2-j4)r-(2+4)rl im -孤7 2-J 4 2 +j4 012 /414-2 +j4-1 2 +j4 +2-j 4-4 +1 62 _5P =li m =Of 0 2 r./)=e-s in 2尼为能量信号(6)/(。=/-)=l im(-)+1 =1r
3、 8 i +rF尸=li m3=O3 0 0 2 r.为能量信号1.2判断下列信号是否为周期信号,如果是周期信号,试确定其周期。(1)/(f)=3 c o s(2。+2 c o s(R)解.2=乙=2是无理数co1T、兀 改组合正弦信号/(,)是非周期信号(2)显然/)=|c o s(2 f)|为周期信号(3)/。)=3+4,)为周期信号冗 71(4)/(/)=c o s(-r)+c o s(y/)+供一例万2一3-32一一=4 ST-,=Ini 6 s3T=m7=1 2 s7 =5 x1 2 =6 0 5,/(f)为周期信号,周期为6 0 s.(3)/(。=3e-s in(3 z+万)=3/
4、I m /0 +)=3e c o s(3 r +1)(4)/(r)=%0 0-2)=/e5*)=e-2/。吟Re(f)=e 2 c o s(1 0 0 z+y)(5)/(0=s in”工)2 为周期信号,周期为万(s).6(6),=(9-?/O2 万 2 乃 7 =一。,47./伙)为周期序列,N =7.1.3 ./=-6 =6f(t)=2也户”功=2 V2 c o s +马41.4 (波形略)1.5 设/(。=0 (,3),是确定下列个信号的零值时间区间。17)=0 (-2 0/(1T)+/(2T)=0 (-2 r)/)=01|、/(1T)+2T)=0 (-1 0 f -=。“6)1.6试绘
5、出题图1-6 所示各连续信号波形的表达式。(a)/(。=2.(t+1)-s t 1)(t 2)(b)W)=24 l)(c)f3(t)=5 s in -s(t-1)(d)D=2 g(-/)+4厂 Hr)-(,-1)+2(t-1)(/-1)-2(?2)e(f -2)1.7 试证明演t)=l im 二 .a r O 7T(a-+t)l im 2 =此a-4(6 T+厂)I5(/)l im :。(优+/)1.8(l)/(r)=s in(初一项。=s in(一 夕 2(。(2)f(t)=s i n(M M +J)=s in(-g 2(f +g=-0.7 0 7 (r +g4 4 4 4(3)f(t)=s
6、i n(y f=s in(-)(?)-(ycos(-)S(t)(4)f(t)=s in(R)b (f +1)=s in(-)S(f +:)+乃c o s(-f )b(f +;)4 4 4 4 41.9(1)Js in)b。-工辿-cojr=s in-=0.7 0 7400-00(2)j 5 Sa(5 t)t)d t=5-00-00oc(3)11可)+3(侬=1 +2 6-2(。=3-cooo oo(4)+1+1)雇 辿=J(J+(+l)|2|6(M=2-002-003 J(+2)3-5 辿=00(6)(产+2 2 Q 5)d r =+2)3。5)d r =2 7(7)s in T8(T-5)J
7、r =s in 5 e(t-5)(8)(r2+/+l)5()d T=,(r2+r+l)2 e x (0)+x 2 (0)=e x (0)+e x 2 (0)=y+y x2满足零输入线性f 1 +f 2-J SinT f1(T)+f2(T)dT=I s i n T f,(T)d T+|sin T f 2(T )d T=y+y Q满足零状态线性为线性系统(2)y(t)=sinx(0)t+f2(t)X 1 (0)+x 2 ()-sin x I(0)+x 2(0)t Wsin x(0)t+sinx2(0)t 不满足零输入线性(3)y=/(r)x(0)+/(f)d T 不满足分解性,所以是非线性系统;(
8、4)y)=x(0)lg/(f)是非线性系统;(5)y(f)=lgx(0)+/(f)不满足零线性输入,所以是非线性系统;(6)丫 仕)=阿 3+f Sr 不满足零输入线性7o)1+/7=凹+乂 满 足 零 状 态 线 性,故为非线性系统;(7)y(k)=尤(0)+/(%)/2)2%,()+x2()%1 (0)+X2(0)=i(0)+x2()=y +y22 2 刘 片满足零输入线性y*)+y2(k)y(A)+y2(k)y(A 2)+y2(%_ 2)Hy/+y,不满足零状态线性,因而是非线性系统;(8)y(&)=k x(0)+Z/()1(0)+%2()一女为+女加=丁 伙)+了 n=0H/伙)+y2
9、()/,()+/2()=s/n)+X/2(n)因而为线性系w=0 w=0 /i=O统;1 2 4 (1)y(f)=/(r)Jr 为线性系统;/()-L f(rtdyi r x=r-td/(xxx 因而是时不变系统;2)=(/而 线 性f(t-td)一 1/(f :f(x)f(x)dx 时变(3)7(0 =1/(0 1工+力=1 力+人 国 川+1 人1 非线性/。一)H/)1=y。一 )非时变(4)y=)非线性非时变(5)y+2y=f-2f 非线性非时变(6)y+s in y=/线性时变(7)2 +2 y)=f 非线性非时变(8)y+2 y(f)=/f)线性时变(9)y 伙)+(k-1)y(k
10、-1)=f(k)线性时变(1 0)y(盼+y(左 一 l)y伙-2)=f(k)非线性非时变1 2 5 (1)v 即)=竽 必 =4=)=即)-2e-%)d t 12 d t d t;R =k(/7力)=e 2d i(t)=-e 2|o )=;1.2 6 解:由题意y刘=2 e +3 ,=e e,X r =2+e +2 y(f)=2 y+5 y+3%Al A:=4e +6e3,+20e-We3 +6 +3e +6e=6 +2 7/+2/1.2 7 解:由题意2州=3%-%,(,)=4+刀 2,3,(2)X *3 必-力=2 +2),=1 0 -8/)=%+%+3 M%一 y=2 y,2e-2e3
11、,,力(。=6 -e =y(f)o1.2 8 解:y(k)=”(k)+(%)=(%)力(。=”卜)-)7 卜)=2(g)-1 k)%+%=2%仕)=2(1 伏),.(%)=(%一%=2%化)=2卜)-2(;)9).伏)=出)-0 伏)。二)伏)=2/化)+4力仕)=2(g +4伍)一 4(;)出)=4心)-2(|(k)1.29(1)/(z)=0(Z(,)=5)非线性非因果时变 。非线性非时变因果(4)yz(/)=/(/)c o s()线性时变因果(5)力 =/(T)线性非时变非因果(6)(K)=/(K 2)/(K)线性时变因果(7)力(K)=为/()线性时变因果n=0K_ _ K-KQ/(K
12、-K。)-Z/(-K。)空 口 Z f(m)=y(K-K。)n=Q -KQ(8)yf(K)=f(l-k)线性非时变非因果K)=0(K =01.30(1)y+6y+12y+Sy=5 f +f(2)y(k+3)-y(k+2)+y(k+1)=f(k+1)+a f (k)(3)y(k)-y(k-2)=3f(k-1)-f (k-2)1.3 1(1)y +3 y +y,=a f +f +3 f y(k+2)-2 y(k+1)+3 y(k)=4 f (k+2)-5 f (k+1)+6f (k)(3)y(k+2)-2 y(k+1)+4 y(k)=a f (k+1)+f (k)y(k)-2 y(k-1)+4 y
13、(k-2)=a f (k-1)+f (k-2)或1.3 2解:有题图可得,所以,y-d=民力+%y-%用于+%整理得,y-a.y-a y p f+-a.p f与给定微分方程可得,a i=一 ,a。=-cc0,bi=B,b。=Bo aP1、(1)y+5 y+6 y=0 y(0 _)=-l,y(0 _)=l解:特征方程下+5 4+6 =0特征根:2,=-2,2,=-3.:.yh(t)=C1e-2 +C2e 3代入初始状态有:;吁不+)=1解之:G=2C=-1 先(0一)=-2。-3 c 2 =T.yh(t)=2e-2-e-i,/+/=0 y(0 _)=0,y(0.)=2解:A2+0 4,2 =/:
14、.yh(t)=C,cos t+C2s mt 代入初始状态得:C,=2,C2=0yh(t)=2 cos z Z 02、y (t)+3 y (t)+2 y (t)?(t),/(0 _)=1,y(0 J =0,/(O =s(t)对微分方程两端关于t从0 _到0*作积分有力+3y(0+)-/(0-)=0 ,y(0+)-y(0.)=0得y (0+)=y Q)=i,y(0+)=y Q)=0(2)y+6y +8y=f y (0 _)=l,y(0 _)=0 J =。)yd t+6j yd t+8 yd t-8(t d t得:y Q)-y (o一)=1,WJ=oy(0+)=i+y )=2y(0+)=y(0 _)
15、=03)y+4 y+3y=f +f,y0 _)=l,y(0 _)=0 J =(f)上式可写为 y +4y +3 y =S(f)+(f)+2 y(t)d t=(t)d tf =0时微分方程左端只有y 含冲激,其余均为有限值,故有 yd t+4 y,d t+3 yd t=,6(t)d t+e(9得 yQ)-y (o_)=L y (。+)-y (o_)=oy (O+)=i +y (o一)=2y(0+)=y(0 _)=04)y +4y +5y =r,y (O _)=2,y(O.)=lJ(f)=e-2 Z)()=双2 e%(f)原方程可写为y”+4y +5y=3(。一 ”y df+4,*/f i f r
16、+5 J*ydt=-2 e2l d t.-.y(o+)-y(o_)=i,y(o+)-y(o_)=oy(O+)=y (o.)=3y(O+)=y(o.)=i3.(l)y+4y+3 y=f,y(O _)=y(O _)=L/(f)=)解:求上(。+4%+3%=才+4/1+3=04=T4 =-3y(?)=cp +好一”yJ V(0 _)=C.+C2 =ly;(0)=_CL 3 c2 =1解 之:a=2 C2 =-1yx(t)=2e-e-3 t0 求 M yf(t)=Cf le-+C/2e-3+力 设 方 =Po带如原微分方程有3 P =1即尸o=;故:yf(t)=Cf le-+C/2e-3,+对原微分方
17、程两端从0 -到0 +关于t积分有f力 力+4/小+3,力 力=(。)力(0+)-6(0-)=0 (0+)=0”(0+)(0-)=0 U(o+)=oyf(0+)=-Cfl-3 C/2=0有:*,1y;(0+)=C/i +C/2+-=0、J解 之:Cf l C/2 =_*yf(0 =(e 1+于+:)(,)2 6 3求全响应y(t)o刈=匕。)+兀。)=2 6A/r-e3-e-+-e-3 +-2 6 3t02 6 3(2)y +4y +4 y =f +3fy (0 J =2,y(0 )=1,解:万+4 2+4=0 4,2=2。兀(。=(圆+。工 2)/y ,(0 _)=2J+Q,=2yr(O _
18、)=Cro=l得 J=g=4.。)=(1 +4”2,t 0(2)求力(。,)=(%+G X+%。)设 =并 代 入 原 微 分 方 程,有(p,e-2 t)+4(P le-2)+4()=(e-)+3e-得 P i -4 冏+4=-1 +3 即P=2故 y/(t)=(C/o+C/it)e-2,+2e-由f 为 出+4 yf dt+4 -yzdt=3(t)-e (t)d t+3 e (t)d t7.y 7(o+)-y /(o_)=ily/(o+)-yz(o_)=oy/(O+)=l +y/(O _)=l+)=0%(0+)=-2 =1yz(0+)=c/o+2 =0解 之:Cf=2,0=-1JoJ1yf
19、(t)=2e-(2+t)e-2(t)求 My(f)=力(0 +”=2 e-+(3 f -l)e-t 0y+2 y +2 y =1,y (0 _)=1,y(O _)=O,f=s(t)解:1.求y/t)A2+2A+2=0,4,=1 j(f)=e-,(Cv l cos t+Cx 2 s i nt)y 1 (f)=e (Cv 2 cos t-Cx l s int)-e (g cos t+Cx 2 s i n t)代 入 初 始 状 态:(0一)=Cx l=0,y;(0 J =Cx 2=1yx(f)=s i nf t02.求力(f)首先确定y f(0+)与抖(0+)f 为dt+2 y/dt+2 f可得
20、y r(0+)-y f(0 _)=i,yf(0+)-yf(0+)=0;则f y 跪(0+)=l0叫+2%+2.=M)当f 2 1时,yfn+2yf,+2yf=0yf(/)=e-z(A cos r+s i n/)代 入 初 始 条 件:):(。+)=8=1,K(0+)=A =0yf(/)=e s i n t(t)3.求全响应y(f)y(t)-yK+-2e s i n t t02.4(1)y(k+2)+3 y(k+l)+2 y(k)=0,”(0)=2,yv(l)=1解:特征方程J+3 r+2 =0(r+l)(r+2)=0特征根:r,=-l,r2=-2y(k尸 C =g(T)+J(-2)Cx+CX=
21、2代入初始条件/,;解得C=5,C、.,=一3-C,-2 CX 2=1 -yx(k)=5(-l)k-3(-2/k 0(2)y(k+2)+2 y(k+1)+2 y(k)=0.%.(0)=0,今(1)=1.解:,+2 r+2 =0 -6.2 =-l j%=q(-i+j)+q(-i-犷L(O)=C“+J=O匕(D=(1+)3+(i,)Jy 伙)=()(一 i+J)+0(3)y(k+2)+2 y(k+1 )+y(k)=O (0)=%(1)=1解:r2+2 r+1 =0 (r+l)2=0 =r2=-l”的=(C“+J K)(T)*八(0)=6=1 4 =(q+j)(-1)=1f cv=1xl/化)=(1
22、 -2 (T)*k 0(4)y(A)+2),(I)=0 y,(0)=2解:/-2 =0 y =2 H(左)=。式2)%(0)=U=2 故 八 =2(2)*k =0(5)y(k)+2y(k-l)+4 y(k-2)=0 九(0)=0,八 =2解:/2+2/+4=0 即(/+1)2+3 =0特 征 根%,2=-1 土百,以 =q(-1+向)*+cx2(-i-g=志%=4=晨故 yjk)J J2*M e 3 e 3 2 7 .2兀、产-=产 2 s i n k k =0V 3 2j 73 3(6)y(k)-7y(k-1)+16 y(k-2)-12y(k-3)=0H(0)=0,儿 =1,”(2)=3解:
23、/3-7/2+1 6y-1 2 =0 即 0 3)。一2了=0%=3 /2 3=23伏)=4(3)、(C _+C/)(2)带入初始条件有y,(o)=co+cjy jl)=3 c,o+2g+2a2yt(2)=9c,to+4c i+8c.v 2CM=-CXCl+2 a2 =7-5 CA1+8C,V2 =-3解之得:1,-1故:%=3*+(1+(2*)k=02.5 y(k)+3y(k-1)+2y(k 2)=f(k),y(-l)=0,y(-2)=1解:/+3 7+2 =0%=-1,九=一2丁/)=以(-1)+八(-2)乂(T)=C,v l(-1)1 +G 2(-2)=0y,(-2)=cx(-1)2+以
24、(-2)=1解之得:4金=2C,V2=T即:4的+品=4.一2。,-0故:y W=|2(-i y-4(-2 yk =0(2)y(k)+2y(k-1)+y(k-2)=f(k)-f(k-X)y (-1)=1,y(-2)解:y(k)+2y(k-l)+y(k-2)=0y+2/+1 =0 (7+1)2 =。乂 伙)=(j +c/)E,丁 尸)=一 品 +。、2=1乂(-2)=-乙 厂2品=3故:乂(6=(1 +2*)(-1)=0九=TCd=1C.v2=2(3)y(k)+y(k 2)=f(k -2),y(-l)=-2,y(2)=-1解:/2+1 =0;九2=/TT TTL (攵)=Acos k+8 s i
25、 n 左Jr jr),(T)=_ =_ 2 以伏)=(cos 5k +2 s i n-Zc)y(-2)=A =-l=V 5cos(y J t-63.4X 02.6(1)y(k)-2y(k-1)=f k y(-l)=-1,f(k)=2s(k)解:7 2 =0,7=2 y(k)=C(,2)k+yp(k)=C 2k-2yF(k)=p,po-2Po=2,po=-2令:=0,y(0)2 y(l)=2,y(0)=0y(0)=C-2,C=2所 以),/)=2(2)=2,Z2 0其中y,伙)=C,(2 cv _ 1 r _ _=-2 ,k N 0 5=l C=-2yf(k)=Cf(2)k+yf p(k)=),
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 信号 系统 课后 习题 答案 必备

限制150内