B 卷解答

一、选择题

1.1

D

+δ(9t)f(t)dt=19+δ(t)f(t)dt=19f(0).


1.2

D

  1. x(t)x(2t)x(2t2τ).

    x(t)x(tτ)x(2tτ).

    二者不等,故为时变系统.

  2. y(tτ)=sin6(tτ)x(tτ).

    yτ(t)=sin6tx(tτ).

    二者不等,故为时变.

  3. 同 A.

  4. y(tt0)=tt0x(τ)dτ=tx(τt0)dτ=yt0(t),故为时不变.

    定积分算子为线性算子,故为线性系统.


1.3

A

f(t)=e2etu(t)Le2s+1.


1.4

B

5s(2s+3)=53s53(s+32)Z53(1e32t)u(t).


1.5

C

δ(ω+10)δ(ω10)Fej10tej10t2π=jπsin(10t).


1.6

f(2t9)F12F(ω2)ejω92=Eτ2Sa(ωτ4)ej92ω.

备注 答案有误.


1.7

A


1.8

D

  1. r(t)=ke(tt0).

  2. R(ω)=kE(ω)ejωt0.

  3. H(ω)=kejωt0.

  4. h(t)=kδ(tt0).

备注 题目应特指充要条件,并指明 t00.


1.9

A

硬分类讨论即可.


1.10

y(2)=31+04+12=5.

备注 如果需要计算全部项,则可使用对位相乘求和法.

 

二、简答题

  1. 阶跃响应是系统在单位阶跃函数 u(t) 的激励下产生的零状态响应 g(t).

  2. 因果系统的定义有多种表述:

    1. 输入不超前于输出的系统.

    2. 零状态响应在激励之前的系统.

    3. t0 时刻的响应只与 tt0 时的输入有关.

  3. 见 1.8 题. 可表述为:

    1. 在信号的带宽内,幅频特性为常数函数,相频特性为正比例函数且斜率非负.

    2. 系统函数可写为:H(ω)=kejωt0.

    3. 输入输出有关系式:R(ω)=kE(ω)ejωt0.

  4. 奈奎斯特间隔:Ts=2πωs=πωm=105 s.

    低通截止频率:fcωm2π=5×104 Hz.

 

三、计算题

思路一

X(z)=1z2+1=1z2z2+1Zδ(n)cos(nπ2)u(n).

思路二

X(z)=zz(z2+1)=1z2(z+j)z2(zj)Zδ(n)(j)n+jn2u(n)=δ(n)cos(nπ2)u(n).

备注

cos(ω0n)u(n)Zz(zcosω0)z22zcosω0+1,sin(ω0n)u(n)Zzsinω0z22zcosω0+1.

四、计算题

(1)

思路一:先求系统函数,后求单位样值响应.

  1. 对两端作 Z 变换,有 Y(z)15zY(z)=X(z)

  2. 于是得到系统函数 H(z)=Y(z)X(z)=zz15,ROC:|z|>15.

  3. 从而单位样值响应为 h(n)=5nu(n).

思路二:先求单位样值响应,后求系统函数.

  1. 特征根为 15y(0)=1

  2. 于是 h(n)=5nu(n)

  3. 从而 H(z)=zz15,ROC:|z|>15.

(2)

思路一:利用卷积定理

  1. Y(z)=5zz125zz15

  2. X(z)=321z12=3zz123

  3. x(n)=32nu(n)3δ(n)=32nu(n1).

思路二:直接求反卷积

由零状态响应的形式与

anu(n)bnu(n)=an+1bn+1abu(n),

可知 x(n)=32nu(n1).

备注 默认为零状态,并且为因果序列.

 

五、计算题

(1)

Y(s)=5(Y(s)+E(s))R+(2+1s)1s2+1s+1s1s2+1s+1s2=10s(Y(s)+E(s))(2s2+2s)R+2s+1,
H(s)=Y(s)E(s)=10s(2s2+2s)R+18s=10s2Rs2+(2R8)s+1.

 

(2)

极点为 4R±R210R+162R,其中根式当且仅当 2<R<8 时为虚数.

思路一:

  1. 2<R<8 时,R<4.

  2. R8 时,R210R+16>(4R)2,无解.

  3. 0<R<2 时,均不稳定.

  4. R=0 时,极点为 18,不稳定.

  5. R<0 时,均不稳定.

综上所述, R<4.(阻值也不是不可以没有负数...对吧

思路二:

  1. R>0 时,(4R)24R2>R210R+164R2,因此 R<4.

  2. R=0 时,极点为 18,不稳定.

  3. R<0 时,前两项大于第三项的绝对值,因此不稳定.

 

(3)

H(s)=10s10s2+2s+1,E(s)=1s,Yzs(s)=1s2+15s+110=1(s+110)2+(310)2,yzs(t)=103et10sin(310t)u(t).