信号与系统概念复习题参考答案

信号与系统复习题
1、描述某系统的微分方程
y(t) + 5y(t) + 6y(t) = f(t)
y(0_)=2y(0_)= -1
y(0_)= 1y(0_)=0
求系统的零输入响应
求系统的冲击相应
求系统的单位阶跃响应。
2、系统方程y(k)+ 4y(k – 1) + 4y(k – 2) = f(k)
初始条件y(0)=0y(1)= – 1;鼓励k0。求方程的解。
解:特征方程为λ2 + 4λ+ 4=0 
可解得特征根λ1=λ2= – 2,其齐次解
yh(k)=(C1k +C2) (– 2)k
特解为yp(k)=P (2)k  ,  k0
代入差分方程得P(2)k+4P(2)k –1+4P(2)k–2= f(k) = 2k
解得P=1/4
所以得特解:yp(k)=2k–2  ,  k0
故全解为y(k)= yh+yp = (C1k +C2) (– 2)k + 2k–2  , k0
代入初始条件解得C1=1 , C2= – 1/4
3、系统方程为y(k) + 3y(k –1) + 2y(k –2) = f(k)
鼓励, k0,初始状态y(–1)=0, y(–2)=1/2, 求系统的零输入响应、零状态响应和全响应。
:〔1核工业北京地质研究院〕yzi(k)满足方程
yzi(k) + 3yzi(k –1)+ 2yzi(k –2)= 0
yzi(–1)= y(–1)= 0, yzi(–2) = y(–2) = 1/2
首先递推求出初始值yzi(0), yzi(1), 
深圳指数yzi(k)= – 3yzi(k –1) –2yzi(k –2)
yzi(0)= –3yzi(–1) –2yzi(–2)= –1
yzi(1)= –3yzi(0) –2yzi(–1)=3
特征根为λ1= –1 λ2= – 2
解为yzi(k)=Czi1(– 1)k+ Czi2(–2)k
将初始值代入并解得Czi1=1 , Czi2= – 2
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yzi(k)=(– 1)k – 2(– 2)k  , k0
2〕零状态响应yzs(k满足:yzs(k) + 3yzs(k –1) + 2yzs(k –2) = f(k
yzs(–1)= yzs(–2) = 0
递推求初始值yzs(0), yzs(1)
yzs(k) = – 3yzs(k –1) – 2yzs(k –2) + 2k , k0
yzs(0) = – 3yzs(–1) – 2yzs(–2) + 1 = 1
yzs(1) = – 3yzs(0) – 2yzs(–1) + 2 = – 1
分别求出齐次解和特解,得
yzs(k) = 防攻击空间Czs1(–1)k + Czs2(–2)k + yp(k)
              = Czs1(– 1)k + Czs2(– 2)k + (1/3)2k
代入初始值求得
Czs1= – 1/3  , Czs2=1 
yzs(k)= – (– 1)k/3+ (– 2)k + (1/3)2kk0
4、系统的方程:
荔枝叶瘿蚊求系统的零输入响应。
解:
5、单位阶跃函数的傅里叶变换:
求下面矩形脉冲 (门函数〕的傅里叶变换,并画出其频谱图。
解:
6、求函数a >0的傅里叶变换,并画出其频谱图。
7、矩形脉冲的傅里叶变换如为,其中为脉冲宽度。
求信号的傅里叶变换。
8、系统的微分方程为y´(t) + 2y(t) = f(t)
求系统的频率响应函数
时零状态响应y(t)
解 :H(jw)的定义
那么有:
那么解的
9、如图电路,R=1Ω,C=1F,以为输出,求冲击相应h(t)
取Uc(t)为输出,那么网络函数为H〔s〕=Uo(s)/Ui〔s〕=1/sc/R+1/sc=1/RC*1/S+1/RC
S= —1/RC
那么电路的冲击响应为:U〔s〕=1/sc/R+1/sc=1/RC*1/S+1/RC
假设取Ic(t)为输出时,那么网络函数为:H(s)=Ic(s)/Ui(s)=1/R+1/SC=1/R*S/S+1/RC
电路的零输入响应:Us=Uc〔0-〕/S*R/R+1/SC=Uc〔0—〕/S+1/RC
10、求下面信号的单边拉氏变换
解:
同理:
11、描述某LTI系统的微分方程为
y"(t) + 5y'(t) + 6y(t) = 2f'(t)+ 6 f(t)
求系统函数H〔s〕
初始状态y(0-) = 1y'(0-)= -1,求零输入响应
时系统的零状态响应
解:方程取拉氏变换:
整理得:
12、如下的系统
F(s)
请画出系统在s域的框图。
求系统函数H(s)。
求系统的冲击响应。
解:解画出s域框图,设最右边积分器输出为X(s)
s2X(s) = F(s) – 3sX(s) – 2X(s)
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Y(s) = 4X(s) + s2X(s)
微分方程为  y"(t) + 3y'(t) + 2y(t) = f "(t)+ 4f (t)
方程取拉氏变换:
整理得:Y〔s〕=
13、如下图的系统
其中
求复合系统的冲击相应h(t)。
16、某系统的差分方程为
            y(k) – y(k – 1) – 2y(k – 2)= f(k)+2f(k – 2)
y( –1)=2y(– 2)= – 1/2f(k)= e(k)。求系统的yzi(k)yzs(k)y(k)
解:方程取单边z变换:Y(z)-[z-1Y(z)+y(-1)]-2[z-2Y(z)+y(-2)+y(-1)z-1]=F(z)+2z-2F(z)
得到:
17、一个连续系统的信号流图如下
写出系统输入输出对应的微分方程。
求系统函数
写出系统的状态方程
解:由图知其微分方程为:y²(t) + 3 y ¢(t) + 2y(t) = 2 f¢(t) +8 f (t)
由微分方程可得到:
设状态变量x1(t)x2(t),由后一个积分器,有:
由前一个积分器,有:
那么系统输出端,有y(t) =8 x1+2 x2

本文发布于:2024-09-20 20:49:08,感谢您对本站的认可!

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