信号与系统习题答案 7 10

发布 2022-09-03 02:01:28 阅读 2950

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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