1.1 填空题。
1、数字频率是模拟频率对的归一化,其值是 (连续还是离散?)。
解:采样频率;连续。
2 、线性时不变系统的性质有律律律。
解:交换律,结合律、分配律。
3、序列的周期为。
解:104、数字信号处理是采用的方法完成对信号的处理。
解:数值计算。
5、信号处理包括数据的采集以及对信号进行等。
解:分析、变换、综合、估值与识别。
6、连续信号的和都取连续变量。
解:幅度;时间。
7、时域离散信号是信号。
解: 幅度取连续变量,时间取离散值
8、数字域频率与模拟角频率之间的关系是 。
解: 9、对于任意序列x(n),可以用单位采样序列的移位加权表示,即。
解: 10、系统的输入、输出之间满足原理的系统称为线性系统。
解:线性叠加。
11、线性时不变系统具有因果性的充分必要条件是 。
解: 12、系统稳定的充分必要条件是。
解:系统的单位脉冲响应绝对可和。(或)
13、模拟信号数字化的三个步骤是。
解:采样、量化、编码。
1.2 选择题。
1.信号通常是时间的函数,数字信号的主要特征是:信号幅度取 ;时间取。
a.离散值;连续值b.离散值;离散值。
c.连续值;离散值d.连续值;连续值。
解:b2.数字信号的特征是( )
a.时间离散、幅值连续 b.时间离散、幅值量化。
c.时间连续、幅值量化 d.时间连续、幅值连续。
解:b3.下列序列中属周期序列的为( )
a.x(n) =n) b.x(n) =u(n)
c.x(n) =r4(n) d.x(n) =1
解:d4.序列x(n)=sin的周期为( )
a.3 b.6c.11d.∞
解:d5. 离散时间序列x(n)=cos(-)的周期是。
a. 7 b. 14/3c. 14d. 非周期。
解:c 6.以下序列中( )的周期为5。
ab. cd.
解:d7.下列四个离散信号中,是周期信号的是( )
a.sin100nb.
cd. 解:d
8.以下序列中的周期为5。
ab. cd.
解:d9.离散时间序列x(n)=cos的周期是( )
a.5 b.10/3
c.10 d.非周期。
解:c10.下列关系正确的为( )
a.u(n)= nb.u(n)= n)
c.u(n)= nd.u(n)= n)
解:c11.设系统的单位抽样响应为h(n),则系统因果的充要条件为( )
a.当n>0时,h(n)=0b.当n>0时,h(n)≠0
c.当n<0时,h(n)=0d.当n<0时,h(n)≠0
解:c12.下列系统(其中y(n)是输出序列,x(n)是输入序列)中___属于线性系统。(
a. y(n)=x2(n) b. y(n)=4x(n)+6
c. y(n)=x(n-n0) d. y(n)=ex(n)
解:c 13.下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?(
a.y(n)=y(n-1)x(n) b.y(n)=x(2n)
c.y(n)=x(n)+1 d.y(n)=x(n)-x(n-1)
解:d14.下列系统不是因果系统的是( )
解:d15.以下单位冲激响应所代表的线性移不变系统中因果稳定的是。
= u( =u(n +1)
= r4( =r4(n +1)
解:c16.一离散系统,当其输入为x(n)时,输出为y(n)=7x2(n-1),则该系统是: 。
a.因果、非线性系统b. 因果、线性系统。
c.非因果、线性系统d. 非因果、非线性系统。
解:a17.一离散系统,当其输入为x(n)时,输出为y(n)=3x(n-2)+3x(n+2),则该系统是: 。
a.因果、非线性系统b. 因果、线性系统。
c.非因果、线性系统d. 非因果、非线性系统。
解:c18.凡是满足叠加原理的系统称为线性系统,亦即。
a.系统的输出信号是输入信号的线性叠加。
b. 若输入信号可以分解为若干子信号的线性叠加,则系统的输出信号是这些子信号的系统输出信号的线性叠加。
c. 若输入信号是若干子信号的复合,则系统的输出信号是这些子信号的系统输出信号的复合。
d. 系统可以分解成若干个子系统,则系统的输出信号是这些子系统的输出信号的线性叠加。
解:b 19.时不变系统的运算关系t[·]在整个运算过程中不随时间变化,亦即 。
a.无论输入信号如何,系统的输出信号不随时间变化。
b. 无论信号何时输入,系统的输出信号都是完全一样的。
c. 若输入信号延时一段时间输入,系统的输出信号除了有相应一段时间延时外完全相同。
d. 系统的运算关系t[·]与时间无关。
解:c20.若一线性移不变系统当输入为x(n)=δn)时,输出为y(n)=r2(n),则当输入为u(n)-u(n-2)时,输出为( )
a.r2(n)-r2(n-2) b.r2(n)+r2(n-2)
c.r2(n)-r2(n-1) d.r2(n)+r2(n-1)
解:d1.3 计算题
1.计算下列信号值。
解:(1)(2)根据冲击函数的复合函数的性质可得。
则。(注意,这里积分限不包含t=-1。)
(3)原式=
(4)因为,所以。
2. 已知的图形如图1.1(a)所示,画出]和的图。
形。解:将反转得,如图1.1(b)所示。将它们相加、减得]和的图形,如图1.1(c)、(d)所示。
3.已知的图形如图3所示,画出的图形。
解:将反转得,图形如1.2(b)所示;再将进行尺。
度变换得,图形如图1.2(c)所示;最后将右移2得,图形如图3(d)所示。
图34.已知一lti系统在输入为时,输出为,试写出系统在输入为时的响应的时间表达式。
解:因为,所以,则。
5.判断下列序列是否是周期序列。若是,请确定它的最小周期。
解:(1)对照正弦序列的一般公式,得出。因此是有理数,所以是周期序列。最小周期等于(k取5)。
2)对照复指数序列的一般公式,得出。因此是无理数,所以不是周期序列。
3)的周期为;的周期为;的周期为,故它们和的周期为16。
6.在图6.1中,和分别是线性时不变系统的输入和单位取样相应。计算并列的和的线性卷积以得到系统的输出,并画出的图形。
图6.1解:利用线性卷积公式按照折叠、移位、相乘、相加的作图方法,计算的每一个取样值。a)
b), c)
图6.2是的图形。
图6.27. 试证明线性卷积满**换律、结合律和加法分配律。
证明:(1)交换律。
令k=n-t,所以t=n-k,又,所以,因此线性卷积公式变成。
交换律得证。
(2)结合律。
结合律得证。
3)加法分配律。
加法分配律得证。
8. 直接计算卷积和,求序列。
的卷积。解:可以分成三种情形来求解:
1)当时,由于h(n-k)和x(k)的非零取样互不重叠,因此y(n)=0
2)当时,从到,h(n-k)和x(k)的非零取样有重叠,因此。
若,则。若,则。
3)当时,从到,h(n-k)和x(k)的非零取样有重叠,因此。
若,则。若,则。
9. 讨论一个具有下列有限时宽单位取样响应h(n)的系统:
证明如果,则输出的界值为。
同时请证明可能达到这个界值,即寻找一个满足的序列,使对于某些n值有。
证明:由于题中给出,因此可以把y(n)写成。
而。若,则输出的界值。
为了达到这个界值,我们凑一个序列。
于是 因此。
10.判断下列叙述的正误。
(1) 两个周期信号之和一定是周期信号。
(2) 所有非周期信号都是能量信号。
(3) 两个线性时不变系统级联构成的系统是线性时不变的。
(4) 两个非线性系统级联构成的系统也是非线性的。
解:1)错。例如,。
2)错。例如,。
3)对。设两个lti系统分别为和,则级联后的输入和输出满足。
先看线性。设整个系统对激励的响应为,对激励的响应为,则对线性组合激励的响应为。
故级联后的系统满足线性。
再看时不变性。设整个系统对激励的响应为,对激励的响应为。设系统对激励的响应为,它满足。
而系统对输入的响应就是整个系统t对激励的响应,系统对输入的响应就是系统t对激励的响应,根据系统的时不变性可知。
故级联后的系统满足时不变特性。
4)错。例如,系统1为,系统2为,而级联后的系统为。
11. 判断下列系统是否为线性系统、时不变系统、稳定系统、因果系统。
解:(1)设,,由于。
故该系统不是线性系统。
由于,,因而。
故该系统是时不变系统。
设,则有。故该系统是稳定系统。
因y(n)只取决于现在和过去的输入x(n),不取决于未来的输入,故该系统是因果系统。
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