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2017年中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院953信号与系统[专业硕士]考研题库

  摘要

一、计算题

1. 求如图1所示各信号的拉氏变换。

图1

【答案】这是典型的用波形描述的信号的拉氏变换求解问题,利用性质我们可灵活地求解。 (a )该例有多种解法,下面分别介绍。

解法一利用时域微分性质、积分性质。将f (t )进行两次微分,得2所示。

的波形如图

图2

f 是

利用时域微分性质

由图可知

于是

一般地,设

,则有

若已知

,可两边除以s 得

其中

可能引入

这一极点。

解法二 利用时域卷积定理和时移性质。

等腰三角形可看作是一矩形脉冲自身的卷积,如图3所示。

图3

,则矩形脉冲的宽度与高度按下式计算:

设图中y (t )=x(t )*x(t )

本题中f (t )可看作是y (t )右移

后获得的,于是

又因

所以

注意,时域卷积定理要求两个卷积信号都是因果信号,否则会得到错误的结果。因而三角形信号和矩形脉冲都是以原点为起点,而不是以原点为中心,这点有别于傅里叶变换的卷积性质及其应用。

另外本题还可利用线性和时移性质求解,或直接按定义积分求得。 (b )可借助(a )的结果方便地求解。 解法一 利用线性性质和时移性质。

图1(b )中f (t )可看作图4中两信号相减而成。

图4

则有

同理

于是

解法二 信号分段叠加再利用线性、时移性质。 由图可知