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2018年中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院853信号与系统(I)考研核心题库

  摘要

一、解答题

1. 设H(p)是线性不变系统的传输算子,且系统起始状态为零,试证明:

【答案】设H(p)对应的冲激响应为

对应的冲激响应为

因为系统起始状态为零,所以有

即则

2. 系统如下图所示,图中k >0, 若系统具有

,命题得证。

的特性:

,

(1)求(2)若使

是稳定系统的系统函数,求k 值的范围。

的特性,其系统函数也满足

(1)因系统具有【答案】由框图知经变换得到

(2)要使系统稳定,需全部极点落于s 左半平面,即满足0<k <3。

处对

3. 图1所示为一个6点的有限长序列x(n),它的z 变换为X(z)。如果在X(z)采样,就可以得到该序列的4点DFT ,即:X(k)做IDFr ,试绘出所对应信号的图形。

【答案】将x(k)做IDFT 所得到的信号图形如图2所示。

图2

4. 给定系统微分方程、起始状态以及激励信号分别为以下两种情况:

(1)

;

值。

状态到状态发生跳变。

此时,如果将所得到的

) 2

(

【答案】当微分方程右端包含(1)将

代入原方程得:

试判断在起始点是否发生跳变,据此对(1)(2)分别写出其

及其各阶导数时,系统从

因方程右端不包含(2)将

及其导数项,故在r=0处连续,即

代入原方程得:

因方程右端包含方程左端即

5. 已知

(2)已知

必定包含

,故r(t)在t=0处发生跳变。由冲激函数匹配法知,方程右端存在

,因此r(t)在到时刻有

存在,从而有

时,,

,求;

,求

【答案】由于卷积不易求逆运算,所以解此题用卷积微积分性质。

(1)因为

所以

(2)因为

所以

二、计算题

6. (1)如果f(t)的傅里叶级数是

,试证明

的傅里叶系数

。 。

(2)已知如图(a)所示f(t)的傅里叶系数,求图(b)所示g(t)的傅里叶系数

图 信号波形

【答案】(1)已知傅里叶系数

是f(t)右移t 0, 周期不变,则傅里叶系数

(2)g(t)的周期为T=4, 用f(t)表示g(t),得到

由(1)证明的结论得其傅里叶系数为

实际上,由于g(t)为偶函数且为奇谐函数,故在傅里叶级数展开式中应只含有佘弦分量的奇次谐波分量,直流分量也为零。