数字信号部分答案

发布 2022-09-03 01:02:28 阅读 9973

———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。3. 线性时不变系统的频率响应(传输函数)如果单位脉冲响应为实序列,试证明输入的稳态响应为。

解:假设输入信号,系统单位脉冲相应为h(n),系统输出为。

上式说明,当输入信号为复指数序列时,输出序列仍是复指数序列,且频率相同,但幅度和相位决定于网络传输函数,利用该性质解此题。

上式中是w的偶函数,相位函数是w的奇函数,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。

5. 设如图所示的序列的ft用表示,不直接求出,完成下列运算:

解:6. 试求如下序列的傅里叶变换:

解:7. 设:1)是实偶函数,2)是实奇函数,分别分析推导以上两种假设下,的傅里叶变换性质。解:令。

1)x(n)是实、偶函数,

两边取共轭,得到。

因此。上式说明x(n)是实序列,具有共轭对称性质。

由于x(n)是偶函数,x(n)sinwn是奇函数,那么。

因此。该式说明是实函数,且是w的偶函数。

总结以上x(n)是实、偶函数时,对应的傅里叶变换是实、偶函数。

2)x(n)是实、奇函数。

上面已推出,由于x(n)是实序列,具有共轭对称性质,即。

由于x(n)是奇函数,上式中是奇函数,那么。

因此。这说明是纯虚数,且是w的奇函数。

10. 若序列是实因果序列,其傅里叶变换的实部如下式:

求序列及其傅里叶变换。

解:12. 设系统的单位取样响应,输入序列为,完成下面各题:

1)求出系统输出序列;

2)分别求出、和的傅里叶变换。解:

13. 已知,式中,以采样频率对进行采样,得到采样信号和时域离散信号,试完成下面各题:

1)写出的傅里叶变换表示式;

2)写出和的表达式;

3)分别求出的傅里叶变换和序列的傅里叶变换。解:

上式中指数函数的傅里叶变换不存在,引入奇异函数函数,它的傅里叶变换可以。表示成:

式中。式中。

上式推导过程中,指数序列的傅里叶变换仍然不存在,只有引入奇异函数函数,才能写出它的傅里叶变换表达式。

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