信号与系统大作业

发布 2021-05-05 15:52:28 阅读 4489

大作业。

第一章。基本题。

计算卷积积分:

s(t)=f1 (t)*f2(t)

f1(t)=sinπt[u(t)-u(t-1)],f2(t)=(t-1)+δt+2)

解:s(t)=sin(t-1)[u(t-1)-u(t-2)]+sin(t+2)[u(t+2)-u(t+1)]=f1(t-1)+f1(t+2)

综合题。已知f(t)和h(t)波形如下图所示,请计算卷积f(t)*h(t),并画出f(t)*h(t)波形。

详细步骤如下:

第二章。基本题。

描述某系统的微分方程为 y”(t) +4y’(t) +3y(t) =f(t)

求当f(t) =2e-2t,t≥0;y(0)=2,y’(0)= 1时的解。

解: (1) 特征方程为λ2 + 4λ+ 3 = 0 其特征根λ1=–1,λ2=–2。齐次解为。

yh(t) =c1e -t + c2e -3t

当f(t) =2e –2 t时,其特解可设为

yp(t) =pe -2t

将其代入微分方程得。

p*4*e -2t + 4(–2pe-2t)+3pe-t =2e-2t

解得 p=2

于是特解为 yp(t) =2e-t

全解为: y(t) =yh(t) +yp(t) =c1e-t+ c2e-3t + 2e-2t

其中待定常数c1,c2由初始条件确定。

y(0) =c1+c2+ 2 = 2,y’(0) =2c1–3c2–1=–1

解得 c1 =1.5,c2 =–1.5

最后得全解y(t)=1.5e – t –1.5e – 3t +2 e–2 t ,t≥0

综合题。如图系统,已知。

试求系统的冲激响应h( t )。

解由图关系,有。

所以冲激响应。

即该系统输出一个方波。

第三章。基本题:

1.试求下列信号的频谱函数。

2求f(w)=2u()的傅里叶反变换f(t).

2u()=1+sgn(),1,-1/(iπt)sgn(),故得,f(t)=-1/(iπt)

综合题:如题图所示是一个实际的信号加工系统,试写出系统的频率特性h( )

题图。解由图可知输出。

取上式的傅氏变换,得。

故频率特性。

第四章。基本题。

1. 求下列函数的单边拉氏变换。

解: 2. 用部分分式法求下列象函数的拉氏反变换。

解: 可得。

又。可得b = 0,c = 1

所以。综合题。

如图反馈因果系统,问当k满足什么条件时,系统是稳定的?

解:如图所示,

在前加法器处可写出方程为:

x”(t) +4x’(t) +3x(t) -ky(t) =f(t)

在后加法器处可写出方程为:

4x’(t) +x(t) =y(t)

系统方程为:

y”(t) +4y’(t) +3-k)y(t) =4f’(t)+ f(t)

h(s)=(4s+1)/(s2+4s+3-k)

其极点。为使极点在左半平面,必须4+4k<22,

即k<0,当k<0时,系统稳定。

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