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2016年北京交通大学电气工程学院07203信号与系统复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 已知-LTI 系统的微分方程

输出r (t )的初始状态为O ,求e (t )。

【答案】将微分方程两边进行单边拉氏变换,得

由于e (t )为因果信号,于是

因此可得

反变换后可得

2. 已知系统的输入输出描述方程为

初始条件

求系统的完全响应。

【答案】方法一 根据微分方程写出算子方程为

式中

传输算子为

,输入e (t )为一因果信号,完全响应为

由传输算子得

故零状态响应为

根据传输算子可得系统的特征根为:-1,-3,再代入初始条件

得系统的零输入响应为

所以,全响应

+

方法二由于系统激励仅在t=0时刻加入,所以,可将求系统的全响应看作求系统在0初始条件作用下产 生的零输入响应。求解该响应需要的0初始条件,可利用件来确定。

因为方程右端含有则有:

将以上诸项代入原方程,整理得

根据匹配方程两边对应项系数,可得

项,可将方程左端的第一项设为

+

函数匹配法由0初始条

-

。所以

可见,系统在输入有

激励下,

的阶跃。所以可求得:

在t=0处分别

根据系统方程的特征根(-1,-3),设0初始条件作用下的零输入响应为

+

代入数值,解出

。因此,全响应为

3. 判断冲激响应

【答案】冲激响应对

作z 变换得

是否对于稳定的LTI 系统。

对应稳定的LTI 系统。

可知系统的极点

,收敛域

包含单位圆,所以系统稳定。

4. 电感L 1与L 2并联,以阶跃电流源i (t )=Iu(t )并联接入,试分别写出电感两端电压v (t )、每个电感支路电流

的表示式。

【答案】根据题意可知,电感L 1、L 2和电流i (t )并联,可得电感两端电压

则电感支路电流

分别为

5. 如图所示,已知

(l )求r (t )的时域表达式; (2)画出r (t )的频谱图。

,图中理想低通滤波器的带宽为

,且

【答案】(l )A 点信号的时域表达式为

通过理想低通后,B 点的信号关C 点的信号为冲激响应为

的系统对信号作希尔伯特变换,

相移

,对余弦信号作希尔伯特变

换将变为正弦信号,因此,D 的信号为