2006年7月信号与系统考试A卷答案
9页1、墨水多学习网整理 10W+考研考博、职称考试资料2005-2006年学年度第2学期信号与系统考试A卷参考答案一、已知信号的波形如图1(a)所示,试画出的波形。(5分)解:由信号的波形画出的波形,可以选择不同的变换顺序。如果选择的波形变换的顺序是则波形变换如图1(a)、(b)、(c)和(d)所示。如果选择的波形变换的顺序是则波形变换如图1(a)、(e)、(f)和(g)所示。图1二、求下列积分。(10分,每小题5分)(1)(2)解 (1)(2)三、用图解法求图2所示函数 和 的卷积积分 ,并画出 的波形:(10分)解法一:(1)当 时:(2)当 时(3)当 时(4)当 时(5)当 时因此有解法二:可利用卷积的微积分性质求解(略)四:求下列微分方程所描述系统的冲激响应:。(10分)解法一:由于是求冲激响应,所以方程可写为:利用冲激函数匹配法求状态:根据方程可设:带入方程式并整理可得:,因此、因此初始条件为:且不包含及其各阶导数项。易由原方程求特征根为-2、-3所以可以设将初始条件带入上式可得A=-1、B=3所以:解法二:可利用奇异函数项系数配平方法:直接将冲激函数的齐次解带入原方程配平系数
2、,但是一定要注明不包含及其各阶导数项。(略)解法三:拉氏变换法(略)五、求如图所示信号的傅里叶变换。(7分)011f(t)t解:利用积分性质,对f(t)求导,结果如下图所示:011f(t)t令,则f(t)的傅里叶变换为由于故六、设,试用表示下列各信号的频谱:(10分,每小题5分)(1) (2)解:(1)由尺度变换性质,有再由频域微分性质(2)由时移性质,有再由尺度变换性质七、函数的拉氏变换和逆变换(10分,每小题5分)求下列信号的拉普拉斯变换(1);求拉普拉斯变换的反变换(2)解:(1)由于由s域积分特性得 (2)求反变换八、用Mason公式求图示系统的系统函数(10分)解:共有4个环路,即,和,和是两两不接触的环路,求得流图的特征式为有一条前向通路:,按Mason公式,得到该系统的系统函数为九、已知系统函数为求系统稳定时,参数满足的条件。(10分)解:由系统函数可知,系统属于3阶,所以系统稳定要满足的条件为,并且,即十、系统函数:,请列写系统的状态方程和输出方程。(10分)(A1). 以下三种做法都正确:(A1)-a. 直接法:图(a1)-a解:画出流图并选取状态变量,如图(a1)-a所示。 写成矩阵形式:输出方程为:(A1)-b. 串联法:图(a1)-b解:画出流图并选取状态变量,如图(a1)-b所示。写成矩阵形式:输出方程为:图(a1)-c(A1)-c. 并联法:解:画出流图并选取状态变量,如图(a1)-c所示。写成矩阵形式:输出方程为:十一、已知状态方程:,其中,求状态变量的零状态响应。(8分)(A2). 以下两种做法都正确:(A2)-a. Laplace变换法:解:状态变量的0状态解:,其中于是: (A2)-b. 时域法:求状态矩阵的特征值: 得到:解系数: ,得到:,。得到矩阵指数函数: (求矩阵指数函数的另一个办法:)求状态变量的0状态响应:9
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