《信号与系统》期末试卷A 卷
班级: 学号:__________ 姓名:________ _ 成绩:_____________
一. 选择题(共10题,20分) 1、x [n ]=e
j (2π) n 3
+e
j (
4π) n 3
,该序列是 D 。
C. 周期N =3/8 D. 周期N =24
A. 非周期序列
B. 周期N =3
2、一连续时间系统y(t)= x(sint),该系统是 C 。
A. 因果时不变
B. 因果时变
C. 非因果时不变
D. 非因果时变
3、一连续时间LTI 系统的单位冲激响应h (t ) =e -4t u (t -2) ,该系统是 A 。
A. 因果稳定
B. 因果不稳定
C. 非因果稳定
D. 非因果不稳定
4、若周期信号x[n]是实信号和奇信号,则其傅立叶级数系数a k 是 D 。
A. 实且偶
B. 实且为奇
C. 纯虚且偶
D. 纯虚且奇
5、一信号x(t)的傅立叶变换X (j ω) =⎨
|ω|
,则x(t)为
|ω|>2⎩0,
A.
sin 2t
2t
B.
sin 2t sin 4t sin 4t
C. D. πt 4t πt
∞
6、一周期信号x (t ) =
n =-∞
∑δ(t -5n ) ,其傅立叶变换X (j ω) 为。
∑δ(ω-
∞∞
2π
A.
5
C. 10π
2πk 5
B. δ(ω-) ∑52πk =-∞
∞
k =-∞
2πk
) 5
k =-∞
∑δ(ω-10πk )
∞
1
D.
10π
j ω
k =-∞
∑δ(ω-
πk
10
)
7、一实信号x[n]的傅立叶变换为X (e ) ,则x[n]奇部的傅立叶变换为
。
A. j Re{X (e j ω)} B. Re{X (e j ω)} C. j Im{X (e j ω)} D. Im{X (e j ω)} 8、一信号x(t)的最高频率为500Hz ,则利用冲激串采样得到的采样信号x(nT)能唯一表示出原信号的最大采样周期为 D 。 A. 500 B. 1000 C. 0.05
D. 0.001
9、一信号x(t)的有理拉普拉斯共有两个极点s=-3和s=-5,若g (t ) =e 4t x (t ) ,其傅立叶变换G (j ω) 收敛,则x(t)是 C 。 A. 左边 B. 右边 C. 双边
D. 不确定
e s
,Re{s }>-1,该系统是 C 。 10、一系统函数H (s ) =
s +1
A. 因果稳定 B. 因果不稳定 C. 非因果稳定 D. 非因果不稳定
二. 简答题(共6题,40分)
1、 (10分)下列系统是否是(1)无记忆;(2)时不变;(3)线性;(4)因果;(5)
稳定,并说明理由。 (1) y(t)=x(t)sin(2t);
(2)y(n)= e
x (n )
2、 (8分)求以下两个信号的卷积。
⎧1x (t ) =⎨
⎩0
0
⎧t
h (t ) =⎨
其余t 值⎩0
0
3、 (共12分,每小题4分) 已知x (t ) ⇔X (j ω) ,求下列信号的傅里叶变换。
(1)tx(2t) (2) (1-t)x(1-t) (3)t
dx (t )
dt
s 2e -s
4. 求 F (s ) =2 的拉氏逆变换(5分)
s +2s +2
5、已知信号f (t ) =
sin 4πt
, -∞
最大抽样周期T max 。(5分)
三、(共10分)一因果LT I 系统的输入和输出,由下列微分方程表征:dy 2(t ) dy (t )
+8+15y (t ) =2x (t )
dt dt 2
(1)求系统的单位冲激响应;(2)若x (t ) =e -4t u (t ) ,求系统的响应。
四、(10分)求周期矩形脉冲信号的傅立叶级数(指数形式),并大概画出其频谱图。
五、(共20分)一连续时间LT I 系统的输入和输出,由下列微分方程表征:dy 2(t ) dy (t )
--2y (t ) =x (t ) dt dt 2
(1)求该系统的系统函数H (s ) ,并画出H (s ) 的零极点图;(2)求下列每一种情况下系统的单位冲激响应h (t )
(a ) 系统是稳定的;(b )系统是因果的;
(c )系统既不是稳定的又不是因果的。
注:f (t ) =e -αt u (t ) ⇔F (ω) =
1sin t
;Sa (t ) =
α+j ωt s 1-αt
L [δ(t )]=1;L [cos(ωt )]=2;L [e ]=
s +αs +ω2
《信号与系统》期末试卷A 卷答案
一、选择题(每题2分,共10题)
DCADBACDCC
二、 简答题(共6题,40分)
1、 (1)无记忆,线性,时变,因果,稳的;(5分)
(2)无记忆,非线性,时不变,因果,稳定(5分) 2、(8分)
⎧0⎪12⎪t 2⎪⎪1
y (t ) =⎨Tt -T 2
2⎪
⎪-1t 2+Tt +3T 2⎪22⎪0⎩
t
3、(3×4分=12分)
(1) tx (2t ) ⇔
j dX (j ω/2)
2d ω
(1-t ) x (1-t ) =x (1-t ) -tx (1-t )
(2) d -j ω-j ω' -j ω
⇔X (-j ω) e -j [X (-j ω) e ]=-jX (-j ω) e
d ω
(3) t
dx (t ) dX (j ω)
⇔-X (j ω) -ω dt d ω
s 22s +2
=1-24、(5分)解:2
s +2s +2s +2s +2
F (s ) =e -s -
2(s +1) -s
e 2
(s +1) +1
f (t ) =δ(t -1) -2e -(t -1) cos(t -1) u (t -1)
5、(5分)因为f(t)=4Sa(4πt) ,所以X(jω) =R 8π(jω),其最高角频率ω=4π。根据时
域抽样定理,可得恢复原信号的最大抽样周期为T max =
π1
= ωm 4
三、(10分)(1)H (j ω) =
2
j ω2+8j ω+15
=
11
2分 -
j ω+3j ω+5
h (t ) =e -3t u (t ) -e -5t u (t ) 3分
(2)X (j ω) =
Y (j ω) =
1j ω+4
2分
2112
=+-
(j ω+4)(j ω+3)(j ω+5) j ω+3j ω+5j ω+4
3分
y (t ) =e -3t u (t ) +e -5t u (t ) -2e -4t u (t )
四、(10分)
12112E τ
a 0=f (t ) dt =E dt =T τ
T 1⎰-21T 1⎰-2T 1a n ==
T τ
2分
3分
E τω1n ωτ2E n πτ2E τn πτ
sin() =Sa () =Sa (1) n πT 1T 1T 1π22E τ⎫E τ⎛τ⎫⎛
sin n ω1⎪=Sa n ω1⎪n ω1T 1⎝2⎭T 12⎭⎝
2分
F (n ω1) =
3分
五、(20分)
1)H (s ) =
1s 2
-s -2
=1/31/3
s -2-s +1,极点-1,2(8分) (2)(a ) 若系统稳定,则-1
3e -t u (t ) 4分
(b ) 若系统因果,则Re{s }>2,h (t ) =1e 2t 1
3u (t ) -3
e -t u (t ) 4分
(c ) 若系统非稳定非因果,则Re{s }
3e 2t u (-t ) +3
e -t u (-t )
4分
(
《信号与系统》期末试卷A 卷
班级: 学号:__________ 姓名:________ _ 成绩:_____________
一. 选择题(共10题,20分) 1、x [n ]=e
j (2π) n 3
+e
j (
4π) n 3
,该序列是 D 。
C. 周期N =3/8 D. 周期N =24
A. 非周期序列
B. 周期N =3
2、一连续时间系统y(t)= x(sint),该系统是 C 。
A. 因果时不变
B. 因果时变
C. 非因果时不变
D. 非因果时变
3、一连续时间LTI 系统的单位冲激响应h (t ) =e -4t u (t -2) ,该系统是 A 。
A. 因果稳定
B. 因果不稳定
C. 非因果稳定
D. 非因果不稳定
4、若周期信号x[n]是实信号和奇信号,则其傅立叶级数系数a k 是 D 。
A. 实且偶
B. 实且为奇
C. 纯虚且偶
D. 纯虚且奇
5、一信号x(t)的傅立叶变换X (j ω) =⎨
|ω|
,则x(t)为
|ω|>2⎩0,
A.
sin 2t
2t
B.
sin 2t sin 4t sin 4t
C. D. πt 4t πt
∞
6、一周期信号x (t ) =
n =-∞
∑δ(t -5n ) ,其傅立叶变换X (j ω) 为。
∑δ(ω-
∞∞
2π
A.
5
C. 10π
2πk 5
B. δ(ω-) ∑52πk =-∞
∞
k =-∞
2πk
) 5
k =-∞
∑δ(ω-10πk )
∞
1
D.
10π
j ω
k =-∞
∑δ(ω-
πk
10
)
7、一实信号x[n]的傅立叶变换为X (e ) ,则x[n]奇部的傅立叶变换为
。
A. j Re{X (e j ω)} B. Re{X (e j ω)} C. j Im{X (e j ω)} D. Im{X (e j ω)} 8、一信号x(t)的最高频率为500Hz ,则利用冲激串采样得到的采样信号x(nT)能唯一表示出原信号的最大采样周期为 D 。 A. 500 B. 1000 C. 0.05
D. 0.001
9、一信号x(t)的有理拉普拉斯共有两个极点s=-3和s=-5,若g (t ) =e 4t x (t ) ,其傅立叶变换G (j ω) 收敛,则x(t)是 C 。 A. 左边 B. 右边 C. 双边
D. 不确定
e s
,Re{s }>-1,该系统是 C 。 10、一系统函数H (s ) =
s +1
A. 因果稳定 B. 因果不稳定 C. 非因果稳定 D. 非因果不稳定
二. 简答题(共6题,40分)
1、 (10分)下列系统是否是(1)无记忆;(2)时不变;(3)线性;(4)因果;(5)
稳定,并说明理由。 (1) y(t)=x(t)sin(2t);
(2)y(n)= e
x (n )
2、 (8分)求以下两个信号的卷积。
⎧1x (t ) =⎨
⎩0
0
⎧t
h (t ) =⎨
其余t 值⎩0
0
3、 (共12分,每小题4分) 已知x (t ) ⇔X (j ω) ,求下列信号的傅里叶变换。
(1)tx(2t) (2) (1-t)x(1-t) (3)t
dx (t )
dt
s 2e -s
4. 求 F (s ) =2 的拉氏逆变换(5分)
s +2s +2
5、已知信号f (t ) =
sin 4πt
, -∞
最大抽样周期T max 。(5分)
三、(共10分)一因果LT I 系统的输入和输出,由下列微分方程表征:dy 2(t ) dy (t )
+8+15y (t ) =2x (t )
dt dt 2
(1)求系统的单位冲激响应;(2)若x (t ) =e -4t u (t ) ,求系统的响应。
四、(10分)求周期矩形脉冲信号的傅立叶级数(指数形式),并大概画出其频谱图。
五、(共20分)一连续时间LT I 系统的输入和输出,由下列微分方程表征:dy 2(t ) dy (t )
--2y (t ) =x (t ) dt dt 2
(1)求该系统的系统函数H (s ) ,并画出H (s ) 的零极点图;(2)求下列每一种情况下系统的单位冲激响应h (t )
(a ) 系统是稳定的;(b )系统是因果的;
(c )系统既不是稳定的又不是因果的。
注:f (t ) =e -αt u (t ) ⇔F (ω) =
1sin t
;Sa (t ) =
α+j ωt s 1-αt
L [δ(t )]=1;L [cos(ωt )]=2;L [e ]=
s +αs +ω2
《信号与系统》期末试卷A 卷答案
一、选择题(每题2分,共10题)
DCADBACDCC
二、 简答题(共6题,40分)
1、 (1)无记忆,线性,时变,因果,稳的;(5分)
(2)无记忆,非线性,时不变,因果,稳定(5分) 2、(8分)
⎧0⎪12⎪t 2⎪⎪1
y (t ) =⎨Tt -T 2
2⎪
⎪-1t 2+Tt +3T 2⎪22⎪0⎩
t
3、(3×4分=12分)
(1) tx (2t ) ⇔
j dX (j ω/2)
2d ω
(1-t ) x (1-t ) =x (1-t ) -tx (1-t )
(2) d -j ω-j ω' -j ω
⇔X (-j ω) e -j [X (-j ω) e ]=-jX (-j ω) e
d ω
(3) t
dx (t ) dX (j ω)
⇔-X (j ω) -ω dt d ω
s 22s +2
=1-24、(5分)解:2
s +2s +2s +2s +2
F (s ) =e -s -
2(s +1) -s
e 2
(s +1) +1
f (t ) =δ(t -1) -2e -(t -1) cos(t -1) u (t -1)
5、(5分)因为f(t)=4Sa(4πt) ,所以X(jω) =R 8π(jω),其最高角频率ω=4π。根据时
域抽样定理,可得恢复原信号的最大抽样周期为T max =
π1
= ωm 4
三、(10分)(1)H (j ω) =
2
j ω2+8j ω+15
=
11
2分 -
j ω+3j ω+5
h (t ) =e -3t u (t ) -e -5t u (t ) 3分
(2)X (j ω) =
Y (j ω) =
1j ω+4
2分
2112
=+-
(j ω+4)(j ω+3)(j ω+5) j ω+3j ω+5j ω+4
3分
y (t ) =e -3t u (t ) +e -5t u (t ) -2e -4t u (t )
四、(10分)
12112E τ
a 0=f (t ) dt =E dt =T τ
T 1⎰-21T 1⎰-2T 1a n ==
T τ
2分
3分
E τω1n ωτ2E n πτ2E τn πτ
sin() =Sa () =Sa (1) n πT 1T 1T 1π22E τ⎫E τ⎛τ⎫⎛
sin n ω1⎪=Sa n ω1⎪n ω1T 1⎝2⎭T 12⎭⎝
2分
F (n ω1) =
3分
五、(20分)
1)H (s ) =
1s 2
-s -2
=1/31/3
s -2-s +1,极点-1,2(8分) (2)(a ) 若系统稳定,则-1
3e -t u (t ) 4分
(b ) 若系统因果,则Re{s }>2,h (t ) =1e 2t 1
3u (t ) -3
e -t u (t ) 4分
(c ) 若系统非稳定非因果,则Re{s }
3e 2t u (-t ) +3
e -t u (-t )
4分
(