信号与系统第五章答案

信号与系统第五章答案Tag内容描述：<p>1、信号与系统第五章第五章 系统的状态变量分析第一节 引言第二节 LTI系统的信号流图第三节 状态方程和状态方程的建立第四节 状态方程的求解第五节 由状态方程导出 H(s)及系统稳定性讨论5.1引言 系统函数的零、极点的分布情况 决定了系统的时域、频域特性和稳定性等各类问题，无论是系统分析还是系统综合，都广泛应用到 。 局限性： 系统函数只能针对零状态响应描述系统的外部特性，不能反映系统的内部特性。 前面几章在进行系统分析时，只关心系统的输入和输出（即激励和响应）的关系，它们的关系可用 n阶微分方程的形式表示，也可用系统函。</p><p>2、5 离散时间傅里叶变换 离散时间信号的谱分析,5.1 引言,离散信号用复指数序列离散时间周期信号的傅里叶级数是一个有限项级数,2 抽样信号的频谱,5.2 连续时间信号的离散化 时域抽样定理,2 抽样信号的频谱是周期的连续频率函数以抽样频率 为周期重复组成的。一个函数（信号或频谱）在一个域（时域或频域）内是周期性的，则在另一个域内，必然具有离散形式。反之，若在一个域（时域或频域）内函数是离散的，则在另一域内必然为周期性的。,3 时域抽样定理,P173 图54,3 时域抽样定理,P174 图55,抽样定理：在有限带宽信号的特定情况下，按高于最。</p><p>3、信 号 与 系 统,第五章离散时间傅里叶变换离散时间信号的谱分析信息科学技术学院 光电工程系二零零六年第上学期,第五章离散时间傅里叶变换离散时间信号的谱分析,5.1 引言内容概述：（1）抽样定理解决连续时间和离散时间信号传输间的等效问题（如何采样才能包含x(t)的全部信息）。（2）周期离散时间信号离散时间傅里叶级数表示。（3）非周期离散时间信号离散时间傅里叶变换表示。（4）离散傅里叶变换的性质与应用（5）离散时间信号的卷积、相关定理。,5.2连续时间信号的离散化，时域抽样定理1.连续时间信号的离散化（1）基本概念（2）抽样。</p><p>4、信号与系统,第五章 傅里叶变换应用于通信系统滤波、调制与抽样,钱 慧,明德至诚 博学远志,物理与信息工程学院,目录（滤波）,利用系统函数求响应,01,无失真传输,02,理想低通滤波器,03,系统的物理可实现性,04,希尔伯特变换&系统函数,05,目录（滤波）,利用系统函数求响应,01,无失真传输,02,理想低通滤波器,03,系统的物理可实现性,04,希尔伯特变换&系统函数。</p><p>5、第五章,1,第五章 连续系统的复频域分析,第五章,2,傅里叶变换的问题,傅里叶变换在分析信号的频谱等方面是十分有效的，但在系统分析方面有不足之处：对时间函数限制严， 是充分条件。不少函数不能直接按定义求，如阶跃信号U(t)、斜坡信号tU(t)、单边正弦信号sinwtU(t)等。如增长的指数函数 eat a0，傅里叶变换就不存在。,不能解决零输入响应问题，只能解决零状态响应。,求傅里叶反变换也比较麻烦。,第五章,3,1 拉普拉斯变换,从傅里叶变换到拉普拉斯变换用 e-t f (t)来保证傅里叶积分收敛,令 s=+j 称为复频率,称为复傅里叶变换或双边拉普拉斯。</p><p>6、第五章CTS的复频域分析 5 1引言 FT分析法的不足之处 1 一般只能处理符合狄利希莱条件的信号 e t t 0 不存在有FT 2 反FT积分的求解困难 3 只能确定零状态响应 共同点 线性系统具有迭加性与齐次性 主要区别 信号份解的基本单元不同 在 中是虚指数信号ej t或cos t 而在LT中是est或e tcos t 5 2拉普拉斯变换 LT 5 2 LT的定义 收敛因子e t 使得t 时。</p><p>7、信号与系统,第五章 傅里叶变换应用于通信系统滤波、调制与抽样,钱 慧,明德至诚 博学远志,物理与信息工程学院,目录（采样）,周期信号的傅里叶变换,09,抽样信号的傅里叶变换,10,抽样定理,11,连续时间信号恢复,12,脉冲编码调制,13,目录（采样）,周期信号的傅里叶变换,09,抽样信号的傅里叶变换,10,抽样定理,11,连续时间信号恢复,12,脉冲编码调制,13,3.9 周期信号的傅里。</p><p>8、第五章 习题1无损谐振电路如图4-1所示，设，激励信号为电流源，响应为输出电压，若，求和。解：所以，2已知因果LTI系统的输出和输入满足下列微分方程： （1）确定系统的冲激响应；（2）如果，求该系统的零状态响应。解：（1），所以，（2），3如果LTI系统的频率响应为，试求：（1）系统的阶跃响应。（2）输入时的响应。解：（1）所以，（2）所以，4某LTI系统的频率响应，若输入，求系统的输出。解：所以5对于连续LTI系统：，如果输入信号是图4-2所示的周期方波，求输出的一次和三次谐波幅度。解：所以基波幅度： 三次谐波幅度：6一个滤波。</p><p>9、信号与系统,SignalsandSystems,普通高等教育“十一五”国家级规划教材信号与系统陈后金，胡健，薛健高等教育出版社，2007年,1,系统的频域分析,连续时间LTI系统的频域分析离散时间LTI系统的频域分析信号的幅度调制与解调,2,系统的频域分析,为什么进行系统的频域分析？如何进行系统的频域分析？系统频率响应的地位和作用?,3,为什么进行系统的频域分析？,4,为。</p><p>10、第五章傅里叶变换应用于通信系统,无失真传输理想低通滤波器调制与解调综合业务数字网（ISDN）,5.1无失真传输,一、傅里叶变换形式的系统函数,1、定义：,例5.1.1如图所示RC低通网络，输入u1(t)如图所示举行脉冲，利用傅里叶分析法求u2(t)。,2、利用系统函数H(jw)求响应,当H(s)在虚轴上及右半平面无极点时,才存在.,求响应,输出信号的波形与输入信号相比产生了失真，输出波。</p><p>11、第五章 习 题,5.2 已知x(t)是一个有限带宽信号,其频带宽度为BHz，试求x(2t)和x(t/3)的奈奎斯特抽样率和奈奎斯特抽样间隔。 解：由于x(t)的带宽为fm=BHz，则: x(2t)的带宽为fm=2BHz (时域压缩则频域扩充） x(2t)的奈奎斯特抽样率为fs=2fm=4BHz x(2t)的奈奎斯特抽样间隔为Ts=1/fs=(1/4B)s x(t/3)的带宽为fm=(B/3)Hz。</p><p>12、山东理工大学备课纸第五章 连续系统的s域分析频域分析以虚指数信号为基本信号，任意信号可分解为众多不同频率的虚指数分量之和。使响应的求解得到简化。物理意义清楚。但也有不足：（1）有些重要信号不存在傅里叶变换，如（2）对于给定初始状态的系统难于利用频域分析。在这一章将通过把频域中的傅里叶变换推广到复频域来解决这些问题。本章引入复频率 s = +j,以复指数函数为基本信号，任意信号可分解为不同复频率的复指数分量之和。这里用于系统分析的独立变量是复频率 s ，故称为s域分析。所采用的数学工具为拉普拉斯变换。把拉氏变换用。</p><p>13、1 求 2 2 1 2 ss s sF的拉氏逆变换 2 描述某 LTI 系统的微分方程为 y t 5y t 6y t 2f t 6 f t 已知初始状态 y 0 1 y 0 1 激励 f t 5cos te t 求系统的全响应 y t 3 求 3 1 2 ss s sF的拉氏逆变换 4 已知当输入 f t e te t 时 某 LTI 因果系统的零状态响应 yzs t 3e t 4e 2t e 3。</p><p>14、第五章：离散时间信号与系统的时域分析,5.1 离散时间信号及基本运算,5.2 离散时间系统,5.3 离散时间系统的响应,5.4 离散时间系统的零输入响应与零状态响应,5.1 离散时间信号及基本运算,离散时间信号，简称离散信号，信号仅在一些离散的时刻才有定义，因此它是离散时间变量tk的函数，用f(tk)来表示离散时间信号。tk表示离散时刻。 通常离散时刻之间的间隔T是均匀的，即T= tk tk。</p><p>15、5-6解题过程：令()()1cett=，()()2sincctett=()()11=cEjetF()()()()220+=<则()()()()()0000=+VGUGU其图形如图所示00m00m+5-20解题过程：（1）系统输入信号为()t时，()()()0cos=ttt所以虚框所示系统的冲激响应()ht就是()iht即()()()()010sin2=itthtHjttF（2）输入信号与()0coswt在时域相乘之后()()()()()220200sinsin1cos2coscos2+=tttettt又由()iHj的表达式可知0时，载波为02的频率成分被滤除而且()0=t故()()()200sin12=ttrttt（3）输入信号()et与0cost在时域相乘之后()()()()220000sinsin1cossincossin22。</p><p>16、1,三、拉氏变换的基本性质,（一）线性,设,则,（二）延时特性,设,则,（ 是 延时得到的）,泰优恭健膊扎董停蹬葵箭逮辅邑箩疼锋渊太潞越侍夯止寥稽宇武拄钒哥琶信号与线性系统第五章-2信号与线性系统第五章-2,2,例1 求锯齿波f(t)的F(s),0 T t,E,f(t),解：,【方法一】将锯齿波分解为三个函数之和,= + +,E,0 T t,0 T t 0 T t,【方。</p><p>17、第五章 离散时间系统的Z域分析,本章的主要内容,z变换定义、典型序列的z变换 z变换的收敛域 逆z变换 z变换的基本性质 z变换与拉氏变换的关系 利用z变换解差分方程 离散系统的系统函数 序列的傅里叶变换,第一节 引言,一、Z变换方法的发展历史,1730年，英国数学家棣莫弗（De Moivre 1667-1754)将生成函数（generation function)的概念引入概率理论中。 19世纪拉普拉斯（P.S.Laplace)至20世纪的沙尔（H.L.Seal)等人贡献。 20世纪50，60年代z变换成为重要的数学工具。 z变换的地位与作用：类似于连续系统中的拉普拉斯变换。,二、z变换的引入,借。</p>