第五章作业

5.1

  1. x1(n)=n⋅u(n+2).

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  2. x2(n)=(2−n+1)u(n+1).

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  3. x3(n)={n+2,n≥0,3⋅2n,n<0.

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  4. x4(n)=x2(n)+x3(n).

    image-20230601142508243

附 绘图 mathematica 代码如下:


5.2

  1. (n−1)[u(n−1)−u(n−5)].

  2. u(n−3)−u(n−6).

  3. (−1)nu(n−1).

  4. −u(n)+2u(n−3)−u(n−6).


5.3

  1. 周期性,N=14.

  2. 非周期.

备注 对于 sin⁡(ωn+φ) 或 ejωn,若 2πω∈Q,则为周期序列,否则为非周期序列.


5.4

y(n)−13y(n−1)=x(n),y(−1)=0.
  1. 迭代得 y(0)=1,齐次通解为 y(n)=C3nu(n),代入有 y1(n)=h(n)=13nu(n).

  2. y2(n)=x(n)∗h(n)=3−3−n2u(n).

  3. 输出信号为

    y3(n)=3−3−n2u(n)−3−35−n2u(n−5)=3−3−n2[u(n)−u(n−5)]+1213nu(n−5).

波形图略.


5.5

  1. y(n)−ay(n−1)+by(n−2)=x(n).

  2. 二阶差分方程(二阶系统).


5.6

  1. y(n)−b1y(n−2)−b2y(n−2)=a0x(n)+a1x(n−1).

  2. 二阶差分方程(二阶系统).


5.7

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备注 不知道有什么便捷的工具可以绘制系统框图;上图直接截的标答.


5.8

  1. y(n)=2−n.

  2. y(n)=2n+1.

  3. y(n)=(−3)n−1.

  4. y(n)=(−3)−n3=−(−3)−n−1.


5.9

  1. y(n)=4(−1)n−12(−2)n.

  2. y(n)=(2n+1)(−1)n.

  3. cos⁡nπ2+2sin⁡nπ2。


5.10

  1. 特征根为 2,2,3,设 y(n)=(an+b)2n+c⋅3n,代入得

{b+c=0,2a+2b+3c=−1,8a+4b+9c=−3.⇒{a=−1,b=−1,c=1.

于是 y(n)=3n−(n+1)2n,n≥0.

  1. 大概是题目打错了吧...这个计算量挺离谱的:


5.11

  1. 齐次通解为 y(n)=C(−2)n.

  2. 设特解为 y0(n)=an+b,代入得 a=13,b=−49.

  3. 于是全解为 y(n)=C(−2)n+n3−49.

  4. 代入初值,得 y(n)=139(−2)n+n3−49.


5.12

  1. 齐次通解为 y(n)=(an+b)(−1)n.

  2. 设特解为 y0(n)=A⋅3n,代入得 A=916.

  3. 于是全解为 y(n)=(an+b)(−1)n+916⋅3n.

  4. 代入初值,得 y(n)=(−34n−916)(−1)n+916⋅3n.


5.13

  1. 全解为 y(n)=acos⁡nπ2+bsin⁡nπ2+Asin⁡n+Bcos⁡n.

    代入即可解得.

  2. 18(2⌊n⌋2−2((−1)⌊n⌋+n+1)⌊n⌋+(−1)⌊n⌋+n−5(−1)n−12).

    标答有误.

  3.