7.22 信号由两个均为带限的信号和卷积而成,即
其中。现对作冲激串采样,以得到。
请给出保证能从中恢复出来的采样周期t的范围。
解:根据傅立叶变换性质,可得。
因此,有。当时,
即的最高频率为,所以的奈奎施特率为,因此最大采样周期,所以当时能保证从中恢复出来。
7.27(p407)如图7.27(a)一采样系统,是实信号,且其频谱函数为,如图7.27(b)。频率选为,低通滤波器的截至频率为。
1. 画出输出的频谱;
2. 确定最大采样周期,以使得可以从恢复;
图7.27(a)
图7.27(b)
解:1、经复指数调制后的,其傅立叶变换为
如图(a)所示。
图(a图(b)
经低通滤波器的输出的频谱如图(b)所示。
2、由图(b)可见,的带宽为,所以最大采样周期为。
8.3(p452)设是一实值信号,并有,,现进行幅度调制以产生信号,图4-1给出一种解调方法,其中是输入,是输出,理想低通滤波器截止频率为,通带增益为2,试确定。
图4-1解:
对进行傅立叶变换。
因为。很明显,,所以通过截止频率为的理想低通滤波器后的输出。
9.28(p525)考虑一lti系统,其系统函数的零极点图如图9.28所示。
1.指出与该零极点图有关的所有可能的收敛域roc。
2.对于1中所标定的每个roc,给出有关的系统是否是稳定和/或因果的。
图9.28解:1. 可能的收敛域roc为:
2. (1),不稳定和反因果的。
(2),不稳定和非因果的。
3),稳定和非因果的。
4),不稳定和因果的。
9.31(p525)有一连续时间lti系统,其输入和输出由下列微分方程所关联:
设和分别是和的拉普拉斯变换,是系统单位冲激响应的拉普拉斯变换。
1. 求,画出的零极点图。
2. 对下列每一种情况求:
1)系统是稳定的。(2)系统是因果的。(3)系统既不稳定又不是因果的。
解:1、对给出的微分方程两边作拉普拉斯变换,得
所以得。其零—极点图如图(a)所示图(a)
1)当系统是稳定时,其收敛域为,所以有。
2)当系统是稳定时,其收敛域为,所以有。
3)当系统是非因果的和不稳定的时,其收敛域为,所以有。
10.28(p581)已知序列。
a.求该序列的变换。
b.画出零极点图。
c.利用考虑极点向量和零点向量沿单位圆横穿一周时的特性,近似画出傅里叶变换的模特性。
解:a、的变换为。
b、由可知,在处有一6阶极点,其零点为。
其零—极点图如图(a)所示
图(a)c、傅氏变换的幅值近似图如图(b)所示。
图(b)10.34(p583)有一个因果lti系统,其差分方程为。
1.求该系统的系统函数,画出的零极点图,指出收敛域。
2.求系统的单位脉冲响应。
3.判断该系统是不是稳定的?如果是不稳定的,试求一个满足该差分方程的稳定(非因果)单位脉冲响应。
解:、对所给的差分方程两边进行z变换,得。
所以得 ,
其中。系统函数的零点为,极点为和。
系统的零极点图如图(a)所示。
图(a2、因为。
所以。3、系统是不稳定的,因为系统的收敛域为,不包括单位圆。若要使系统稳定,则收敛域应包括单位圆,即收敛域为。
此时有。10.59(p589)一个数字滤波器的结构如图10.59所示。
图10.59
a.求这个因果滤波器的,画出零极点图,并指出收敛域。
b.当为何值时,该系统是稳定的。
c.如果且对所有的,,确定。
解:a.由图(1)得。
图(1)所以 而。得。
其零极点图和收敛域示意图如图(2)所示。
ab) 图(2)
b.只有时,收敛域才包含单位圆,系统才能是稳定的。
c. 由于是lti系统的特征函数,所以输出。
时,代入得。
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