1.2 教材第一章习题解答。
1. 用单位脉冲序列及其加权和表示题1图所示的序列。
解:3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
1),a是常数;
解:1),这是有理数,因此是周期序列,周期是t=14;
2),这是无理数,因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述,与分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
3),为整常数;
解:1)令:输入为,输出为。
故该系统是时不变系统。
故该系统是线性系统。
3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。
令输入为,输出为,因为。
故延时器是一个时不变系统。又因为。
故延时器是线性系统。
令:输入为,输出为,因为。
故系统是时不变系统。又因为。
因此系统是非线性系统。
令:输入为,输出为,因为。
故该系统是时变系统。又因为。
故系统是线性系统。
6. 给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
解:1)只要,该系统就是因果系统,因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输入有关。如果,则,因此系统是稳定系统。
3)如果,,因此系统是稳定的。系统是非因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关。
5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。如果,则,因此系统是稳定的。
11. 设系统由下面差分方程描述:
设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。解:令:
归纳起来,结果为。
———第二章———
教材第二章习题解答。
1. 设和分别是和的傅里叶变换,试求下面序列的傅里叶变换:
解:令,则。
令,则。
证明。令k=n-m,则。
2. 已知。
求的傅里叶反变换。
解。4. 设将以4为周期进行周期延拓,形成周期序列,画出和的波形,求出的离散傅里叶级数和傅里叶变换。
解:画出x(n)和的波形如题4解图所示。
以4为周期,或者。
以4为周期。
6. 试求如下序列的傅里叶变换:
解:16. 已知:
求出对应的各种可能的序列的表达式。
解:有两个极点,因为收敛域总是以极点为界,因此收敛域有以下三种情况:
三种收敛域对应三种不同的原序列。
1)当收敛域时,令。
因为c内无极点,x(n)=0;
c内有极点0,但z=0是一个n阶极点,改为求圆外极点留数,圆外极点有,那么。
2)当收敛域时,c内有极点0.5;
c内有极点0.5,0,但0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,c外极点只有一个,即2,最后得到。
3)当收敛域时,c内有极点0.5,2;
n<0,由收敛域判断,这是一个因果序列,因此x(n)=0。
或者这样分析,c内有极点0.5,2,0,但0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,c外无极点,所以x(n)=0。
最后得到。3.2 教材第三章习题解。
1. 计算以下诸序列的n点dft,在变换区间内,序列定义为。
18. 用微处理机对实数序列作谱分析,要求谱分辨率,信号最高频率为1khz,试确定以下各参数:
1)最小记录时间;
2)最大取样间隔;
3)最少采样点数;
4)在频带宽度不变的情况下,将频率分辨率提高一倍的n值。
解:1)已知。
4)频带宽度不变就意味着采样间隔t不变,应该使记录时间扩大一倍为0.04s实现频率分辨率提高一倍(f变为原来的1/2)
5.2 教材第五章习题解答。
1. 设系统用下面的差分方程描述:
试画出系统的直接型、级联型和并联型结构。
解:将上式进行z变换。
1)按照系统函数,根据masson公式,画出直接型结构如题1解图(一)所示。
2)将的分母进行因式分解。
按照上式可以有两种级联型结构:
a) 画出级联型结构如题1解图(二)(a)所示。
b) 画出级联型结构如题1解图(二)(b)所示。
3)将进行部分分式展开。
根据上式画出并联型结构如题1解图(三)所示。
3. 设系统的系统函数为。
试画出各种可能的级联型结构。
解:由于系统函数的分子和分母各有两个因式,可以有两种级联型结构。
画出级联型结构如题3解图(a)所示●。
画出级联型结构如题3解图(b)所示。
4.图中画出了四个系统,试用各子系统的单位脉冲响应分别表示各总系统的单位脉冲响应,并求其总系统函数。图d解:d
6.2 教材第六章习题解答。
1. 设计一个巴特沃斯低通滤波器,要求通带截止频率,通带最大衰减,阻带截止频率,阻带最小衰减。求出滤波器归一化传输函数以及实际的。
解:1)求阶数n。
将和值代入n的计算公式得。
所以取n=5(实际应用中,根据具体要求,也可能取n=4,指标稍微差一点,但阶数低一阶,使系统实现电路得到简化。)
2)求归一化系统函数,由阶数n=5直接查表得到5阶巴特沃斯归一化低通滤波器系统函数为。
或。当然,也可以按(6.12)式计算出极点:
按(6.11)式写出表达式。
代入值并进行分母展开得到与查表相同的结果。
3)去归一化(即lp-lp频率变换),由归一化系统函数得到实际滤波器系统函数。
由于本题中,即,因此。
对分母因式形式,则有。
如上结果中,的值未代入相乘,这样使读者能清楚地看到去归一化后,3db截止频率对归一化系统函数的改变作用。
5. 已知模拟滤波器的传输函数为:
2)试用脉冲响应不变法和双线性变换法分别将其转换为数字滤波器,设t=2s。
或通分合并两项得。
2)用双线性变换法。
信号处理 习题 答案
数字信号处理习题解答。第二章数据采集技术基础。2.1 有一个理想采样系统,其采样角频率 s 6 采样后经理想低通滤波器ha j 还原,其中。现有两个输入,x1 t cos2 t,x2 t cos5 t。试问输出信号y1 t y2 t 有无失真?为什么?分析 要想时域采样后能不失真地还原出原信号,则采...
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一 选择题。51 c 二 判断题。三 填空题。1.2 2.栅栏 3.圆周卷积的长度l n1 n2 1 4.5.滤波器 7.周期为n的周期序列 9.11.1 12.频谱泄漏 13.n1 n2 1 的极点全部在单位圆内 15.单位圆 滤波器 137.r为整数 18.19.21.40 22.收敛域包含单位...
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第二章离散时间信号与系统。1.为什么数字角频率为 时表示正弦信号变化最快?2.确定下列序列的周期。3.证明 4.判断系统的线性 时不变性 因果性和稳定性。5.证明lti系统满足。6.lti系统的线性常系数差分方程和卷积表示间的关系是什么?7.比较fir和iir在以下几方面的异同 单位取样响应的长度 ...