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2016年内蒙古工业大学电力学院信号与系统复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 用不同方法计算下列连续系统状态方程

的状态转移矩阵。

【答案】方法一 用拉普拉斯反变换法求解。 矩阵

由状态转移矩阵的性质

方法二 由凯来-哈密顿定理求解。

其特征根为

可以表示为

解得:

求解后,和方法一得到了相同的结果。

连续系统状态方程的时域求解的关键是求状态转移矩阵

,而

的求法也不惟一。 带入

从有:

2. 设有一周期信号

试求它的傅里叶级数系数【答案】此题若用

,并画出该周期信号的单边振幅谱和相位谱。

,T 为f (t )的周期)来求解的话,

的定义(

很繁琐。这里,我们利用周期信号的傅里叶变换来求解。从f (t )的表达式可求得f (t )的周期T 为

根据直流信号和余弦信号的傅里叶变换式可以得到

又因为周期信号的傅里叶变换通式为

所以

比较上面两种方法得到的傅里叶变换表达式可得

由此可画出单边振幅谱和相位谱如图1所示。

图1

注意:间的关系为

,叫

的谱为双边谱,单边谱(

一致。

,从周期信号的傅里叶变换式可知,

倍,f (t )的幅度密度谱

)与双边谱

若画出单边幅度密度谱和相位谱如图2所示。

幅度密度谱总是以冲激形式出现,且强度为相应的复傅里叶系数

图2

3. 已知若

,设

,将它们相乘得到

之表达式。

通过一个特性如图所示的理想带通滤波器,求输出信号

【答案】因

,由频域卷积特性,有