- 数字信号处理及MATLAB实现
- 刘芳 周蜜编著
- 1685字
- 2021-11-12 11:20:05
习题
【思考题】
习题2-1 离散时间信号(序列)有哪些表示方法?有哪些典型序列?
习题2-2 单位取样序列δ(n)和单位阶跃序列u(n)分别与单位冲激函数δ(t)和单位阶跃函数ε(t)有什么不同?
习题2-3 序列x(n)满足什么条件才是周期序列?正弦序列是否在任何情况下都是周期序列?如果不是,请举例说明在什么条件下是周期序列?在什么条件下是非周期序列?
习题2-4 当系统满足什么条件时才是线性时不变系统?
习题2-5 当系统满足什么条件时才是因果稳定系统?
习题2-6 试举例说明计算线性卷积的步骤。
习题2-7 模拟信号xa(t)、取样信号和离散时间信号x(n)的频谱之间有什么关系?为了从取样信号恢复原模拟信号xa(t),应满足什么条件?
【计算题】
习题2-8 给定信号如下:
(1)画出x(n)序列的波形,标上各序列值。
(2)试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列。
(3)令x1(n)=2x(n-1),试画出x1(n)序列。
(4)令x2(n)=2x(n+1),试画出x2(n)序列。
(5)令x3(n)=x(n-2),试画出x3(n)序列。
习题2-9 判断下面序列是否为周期序列,若是则求其基本周期。
(1)x(n)=3cos(5n+π/6)
(2)x(n)=2exp[j(n/6-π)]
(3)x(n)=cos(n/8)cos(nπ/8)
(4)x(n)=cos(πn/2)-sin(πn/8)+3cos(πn/4+π/3)
习题2-10 判断下列系统是否为线性非时变系统:
(1)y(n)=2x(n)+3
(2)y(n)=x(n)+2x(n-1)
(3)y(n)=x(n-n0)
(4)y(n)=x(-n)
(5)y(n)=x(n)sin(2πn/3+π/6)
(6)
(7)
(8)y(n)=x(n)g(n)
习题2-11 判断下列系统的因果稳定性:
(1)
(2)y(n)=x(n)+x(n+1)
(3)
(4)y(n)=2nu(-n)
(5)h(n)=δ(n+n0),n0>0
(6)h(n)=(1/2)nu(n)
(7)h(n)=(1/n)u(n-1)
(8)h(n)=2nRN(n)
习题2-12 x(n)和h(n)分别是线性非时变系统的输入和单位取样响应(见图2-22),计算x(n)和h(n)的线性卷积,并画出y(n)的图形。
习题2-13 设线性非时变系统的单位脉冲响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况,分别求出输出y(n)。
(1)h(n)=R4(n),x(n)=R5(n)
(2)h(n)=2R4(n),x(n)=δ(n)-δ(n-3)
(3)h(n)=(0.5)nu(n),x(n)=R5(n)
习题2-14 求两个系统h1(n)和h2(n)级联后的输出y(n),其中输入为
x(n)=u(n),h1(n)=δ(n)-δ(n-4),h2(n)=anu(n),|a|<1
习题2-15 证明线性卷积满足交换律、结合律和分配律。
图2-22 习题2-12图
习题2-16 一个数字通信链路携带二进制码字代表输入信号xa(t)=3cos(600πt)+2cos(1800πt),该链路以1000bit/s的速率传输。试求:
(1)采样频率和对折频率为多少?
(2)信号xa(t)的采样频率为多少?
(3)所产生的离散信号x(n)的频率为多少?
习题2-17 有一个连续信号xa(t)=cos(2πft+φ),式中,f=20Hz,φ=π/2。试求:
(1)xa(t)的周期。
(2)用采样间隔T=0.02s对xa(t)进行采样,写出采样信号的表达式。
(3)画出对应的时域离散信号(序列)x(n)的波形,并求出x(n)的周期。
【编程题】
习题2-18 已知滑动平均滤波器的差分方程为
y(n)=1/5·[x(n)+x(n-1)+x(n-2)+x(n-3)+x(n-4)]
(1)编程求出该滤波器的单位脉冲响应。
(2)如果输入信号如图2-23所示,试编程求出y(n)并画出其波形。
图2-23 习题2-18图
习题2-19 已知两个系统的差分方程分别为
(1)y(n)=0.6y(n-1)-0.08y(n-2)+x(n)
(2)y(n)=0.7y(n-1)-0.1y(n-2)+2x(n)-x(n-2)
分别编程求出系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
习题2-20 已知系统的差分方程为
y(n)=-a1y(n-1)-a2y(n-2)+bx(n),其中a1=0.8,a2=0.64,b=0.866
(1)编程求解系统单位脉冲响应h(n)(0≤n≤49)的程序,并画出h(n)(0≤n≤49);
(2)编程求解系统零状态单位阶跃响应s(n)(0≤n≤99)的程序,并画出s(n)(0≤n≤99)。
习题2-21 编写一段计算机程序计算图2-24中的系统总冲激响应h(n)(0≤n≤99),系统
T 1、T2、T3和T4分别为
T 1:h1(n)=
T 2:h2(n)={1,1,1,1}
T 3:y3(n)=
T 4:y(n)=0.9y(n-1)-0.81y(n-2)+u(n)+u(n-1)
画出0≤n≤99时h(n)的图形。
图2-24 习题2-21图