第三章练习解答

一、填空题

  1. f1(t)∗f2(t)=∫−∞+∞2e−2xI{0<x<t−2}dx=(1−e−2(t−2))u(t−2).

    备注: 设 α,β>0, 当 α≠β 时,

    e−αtu(t)∗e−βtu(t)=∫−∞+∞e−αx−β(t−x)I{0<x<t}dx=e−αt−e−βtβ−αu(t).

    当 α=β 时, e−αtu(t)∗e−αtu(t)=∫−∞+∞e−αtI{0<x<t}dx=te−αt.

  2. f(2t−7)↔12F(ω2)e−jω72.

  3. H(ω)=e−jωt0I{|ω|<ωc},t0≥0.

  4. T[{k1f1(t)+k2f2(t)},{0}]=k1T[{f1(t)},{0}]+k2T[{f2(t)},{0}].

  5. 原式 =−9∫0−tδ(t)dt=−9u(t).

二、选择题

  1. D.

    ke(t) 的响应为 k2r(t), 故为非线性.

  2. A,

    f(t)=∫−11δ(t−2)+δ(t+2)4dt=0.

  3. C,

    Sa(100t)+Sa(50t)↔πI{−100<ω<100}+πI{−50<ω<50},

    故 Ts=12fm=πωm=π100.

  4. C, 由卷积定理与卷积的性质即得.

  5. B

    若..., 则 k1f1(t)+k2f2(t) 的响应为 k1y1(t)+k2y2(t), 故为线性.

  6. A, 由卷积定理与频移性质即得.

  7. D, 由性质即得.

  8. B,

    由微分性质与 sgn(t)↔2jω 得 tsgn(t)↔−2ω2, 从而得到 f(t)=−t2sgn(t).

三、计算题

  1. 最低抽样率 fs=2fm.

    1. f(t):fs=2a.

    2. f(2t−1):fs=4a.

    3. 3f2(t):fs=4a.

    4. f(t)cos⁡(2aπt):fs=4a.

  2. 求冲激响应、系统函数及其响应.

    1. 思路一: 先求 h(t), 首先有 {h1(t)=ω02πSa′(ω0t),h2(t)=δ(t−2πω0),h3(t)=u(t).

      于是

      h(t)=[h1(t)−h1(t)∗h2(t)]∗h3(t)=ω02π[Sa(ω0t)−Sa(ω0t−2π)],H(ω)=I{−ω0<ω<ω0}1−e−jω2πω02.

      思路二, 先求 H(t), 首先有 {H1(ω)=jω2I{−ω0<ω<ω0},H2(ω)=e−jω2πω0,H3(ω)=πδ(ω)+1jω.

      于是

      H(ω)=[H1(ω)−H1(ω)H2(ω)]H3(ω)=I{−ω0<ω<ω0}1−e−jω2πω02,h(t)=ω02π[Sa(ω0t)−Sa(ω0t−2π)].
    2. 利用系统函数, 本质上是用了一次卷积定理,

      即 y(t)=F−1Y(ω)=F−1F[x(t)∗h(t)]=F−1[X(ω)H(ω)].

      X(ω)=jπδ(ω+2ω0)−jπδ(ω−2ω0)+πδ(ω+ω02)+πδ(ω−ω02),Y(ω)=X(ω)H(ω)=π2[δ(ω+ω02)+δ(ω−ω02)],y(t)=cos⁡(ω0t2).