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2018年中南民族大学生物医学工程学院856信号与系统考研仿真模拟五套题

  摘要

一、解答题

1.

若输入

,初始状态

,求系统输出y(t)。

【答案】由系统的状态方程和输出方程可得:

根据公式H(s)分别为

系统的预解矩阵

和系统函数矩阵

系统输出y(t)的零状态分量

系统输出y(t)的零输入分量

因此,系统输出的完全响应为

2. 已知某离散系统的状态方程与输出方程为:

已知,初始状态

激励

试求:(1)

状态转移矩阵

,状态向量X(k)。

。由以上方程知,系统矩阵

于是,得矩阵A 的特征方程为

的特征根为

由凯来-哈密顿定理知:

解得:

将系数值

代入式①,

得状态转移矩阵

求状态向量x(k)。将初始状态代入状态向量方程

x(k)

其中

(2)求输出响应。 因为单位响应矩阵

(2)输出向量y(k), Z 域转移函数矩阵H(z)和单位响应矩阵h(k)。 【答案】

求状态转移矩阵

状态转移矩阵

可以表示为

所以输出响应

本题除了可以直接在时域求解外,还可以在Z 域中求解。 已知一连续系统的状态方程与输出方程为:

3. 某系统如图1所示,图中的信号m(t)的频谱为的滤波器后得到x(t), 再进行理想抽样(抽样速率为

输出r(t)。 (1)画出x(t)的频谱; (2)画出y(t)的频谱; (3)若理想低通滤波器

围是多少?

的截止频率为

为了恢复x(t)(即r(t)=x(t)),

的取值范

(如图2) , 将它通过传输函数为

) 得到y(t)。y(t)通过理想低通滤波器

图1