1答案
1.1说明波形如图1-4所示的各信号是连续信号还是离散信号。 图1-4
答:连续时间信号是指它的自变量(时间变量t)是连续的,若时间变量的取值是离散的,则为离散时间信号。图1-4中,(a)、(b)、(d)、(e)是连续信号,而(c)、(f)是离散信号。
1.2说明下列信号是周期信号还是非周期信号。若是周期信号,求其周期T。 (a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
提示:如果包含有 个不同频率余弦分量的复合信号是一个周期为的周期信号,则其周期 必为各分量信号周期 ( =1,2,3,……, )的整数倍。即有 = 或 。式中为各余弦分量的角频率, = 为复合信号的基波频率, 为正整数。
因此只要到 个不含整数公因子的正整数使成立,就可判定该信号为周期信号,其周期为:
如复合信号中某两个分量频率的比值为无理数,则无法到合适的 ;,该信号常称为概周期信号。概周期信号是非周期信号,但如选用某一有理数频率来近似表示无理数频率,则该信号可视为周期信号。所选的近似值改变,则该信号的周期也随之变化。例如 的信号,如令 1.41,则可求得 =100, =141,该信号的周期为 =200 。如令 1.414,则该信号的周期变为2000 。
答:(a)sint、sin3t的角频率之比 ,因此该信号为周期信号,其周期为
(b)sin4t、sin7t的角频率之比 ,因此该信号为周期信号,周期
。
(c)① 当时,sin3t、sinπt的角频率之比 ,因此该信号为周期信号,周期
;
② 当时,由于π是无理数,因此该信号为非周期信号。
(d)cosπt、sin2πt的角频率之比 ,因此该信号为周期信号,周期
。
(e) 红兵打针,即 所以该信号是周期信号,周期
(f) ,因此该信号为周期信号,周期 。
(g)[asin(2t)+bsin(5t)]2
由于 ,所以该信号为周期信号,周期T=2π。
1.3说明下列信号中哪些是周期信号,哪些是非周期信号;哪些是能量信号,哪些是功率信号。计算它们的能量或平均功率。 (1)
(2)
(3)
(4)
雪白血红张正隆
(5)
答:(1)严格地讲,周期信号应该是无始无终的,所以该信号应该算作非周期信号。但由于当 时,信号呈周期性变化,故这样的信号也称为有始周期信号,此时,T聚苯乙烯=2π/10π=1/5,显然该信号为功率信号,平均功率:
(2)因 ,故f(t)为非周期信号,也为能量信号。其能量:
(3)因 ,故f(t)为周期信号,周期T=2,该信号也为功率信号,平均功率:
(4)因 ,故f(t)为非周期信号,也为能量信号。其能量:
(5),即 ,所以该信号为非周期信号,为功率信号,其平均功率为
反课纲运动
1.4试判断下列论断是否正确:
(1)两个周期信号之和必仍为周期信号;
(2)非周期信号一定是能量信号;
(3)能量信号一定是非周期信号;
(4)两个功率信号之和必仍为功率信号;
(5)两个功率信号之积必仍为功率信号;
(6)能量信号与功率信号之积必为能量信号;
(7)随机信号必然是非周期信号。
答:(1)错误。只有当两个周期信号周期的比值为正整数时,其信号之和才是周期信号。若其周期的比值为无理数,则其信号之和为非周期信号。
(2)错误。例如, 为非周期信号,但不是能量信号。
(3)正确。因为周期信号是无限长的信号,它每个周期的信号是一致的,信号的能量就是每个周期的能量和周期个数的乘积,时间无穷大,能量也无穷大,所以能量信号一定是非周期信号。
(4)错误。例如 与 均为功率信号,但两者之和 (门函数)却是能量信号。
(5)错误。例如 与 均为功率信号,但两者之积 (门函数)却是能量信号。
(6)错误。例如 为功率信号, 为能量信号,但两者之积 却不是能量信号。
(7)正确。随机信号是无法到周期的,所以为非周期信号。
1.5粗略绘出下列各函数式表示的信号波形。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
答:波形图如图1-5(1)~(7)所示。
离线图1-5
1.6已知信号 波形图如图1-6所示,试绘出 、 、 、 、 、 的波曼彻斯特编码形。