信号与系统 习题1
发布时间:2024-11-25
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t
t
t
t)
3
(
t 2)]
t
t
x[n]
n
x[n 4]
x[3 n]
n
1x[n] 1( 1)n
x[n]
n
x[3n]
x[3n 1]
n
x[(n 1)2]
1.27 解
(a)y(t) x(t 2) x(2 t)① 因为y(0) x( 2) x(2),在t 0的输出与前后时刻的输入都有关,所以系统是记
忆的。
② 已知y1(t) x1(t 2) x1(2 t),y2(t) x2(t 2) x2(2 t)。当
x2(t) x1(t t0)时,
y2(t) x1(t 2 t0) x1(2 t t0),而y1(t t0) x1(t t0 2) x1(2 t t0),
所以:y2(t) y1(t t0)。因而系统是时变的。
③已知y1(t) x1(t 2) x1(2 t),y2(t) x2(t 2) x2(2 t),
y3(t) x3(t 2) x3(2 t),
当x3(t) x1(t) x2(t)时,y3(t) [x1(t 2) x2(t 2)] [x1(2 t) x2(2 t)] 所以y3(t) y1(t) y2(t),因而系统是可加的。
当x2(t) ax1(t)时,y2(t) ax1(t 2) ax1(2 t) ay1(t),因而系统是齐次的。 综合系统的可加性与齐次性,所以系统是线性的。
④因为y(0) x( 2) x(2),在t 0的输出与t 2的输入也有关,所以系统是非因果
的。
⑤若x(t) B ,即输入有界,则:
y(t) x(t 2) x(2 t) x(t 2) x(2 t) 2B
所以系统是稳定的。
,即输出有界。
(b)y(t) [cos(3t)].x(t)
t t0
y(t)①可见,在t t0点的输出0仅与点的输入有关
非记忆。
②已知y1(t) [cos(3t)] x1(t),y2(t) [cos(3t)] x2(t)。当x2(t) x1(t t0)时,
y2(t) [cos(3t)] x1(t t0),而y1(t t0) cos(3t 3t0) x1(t t0), y2(t) y1(t t0),因而系统是时变的。
③已知y1(t) [cos(3t) x1(t)],y2(t) [cos(3t)] x2(t),y3(t) [cos(3t)] x3(t),
当x3(t) x1(t) x2(t)时,y3(t) [cos(3t)] [x1(t) x2(t)], 所以y3(t) y1(t) y2(t),因而系统是可加的。
当x2(t) ax1(t)时,y2(t) [cos(3t).ax(t)] ay1(t),因而系统是齐次的。 综合系统的可加性与齐次性,所以系统是线性的。
④因为系统是非记忆的,所以系统是因果的。 ⑤若x(t) B ,即输入有界,则:
y(t) cos(3t).x(t) cos(3t).x(t) x(t) B
稳定的。
,即输出有界,所以系统是
(c)y(t) x( )d
① t t0的输出y(t0)与t ( ,2t0)的输出有关, 系统是记忆的。 ②当输入x1(t) x(t t0)时,
输出那么
2t
y1(t) x( t0)d
2t
,令
2t t0
t0 s,则 s t0,
,因而系统是时变的。
y1(t)
2t
2t t0
x(s)ds
,
x( ) y(t t0)
2t
③已知
y1(t) x1( )d y2(t) x2( )d
2t
。
,因而系
令3
统是可加的。
x(t) x1(t) x2(t),则
y3(t) [x1( ) x2( )]d y1(t) y2(t)
2t
2t
1 当x1(t) ax(t)时,1
的。
综合系统的可加性与齐次性,所以系统是线性的。
y(t) x( )d ax( )d ay(t)
,因而系统是齐次
④
y(5) x( )d
10
,即t 5时的输出y(5)与t ( ,10)间的输入都有关
系统是非因果的。
⑤若x(t) B ,即输入有界,则:
y(t) x( )d x( )d B d
2t
2t
2t
,所以系统是不稳定的。
0,t 0y(t)
x(t) x(t 2),t 0 (d)
① y(0) x(0) x( 2),即y(0)与t 0,t 2的输入有关,
系统是记忆系统。 ②令x1(t) x(t t0),则
0,t 0 0,t 0
y1(t)
x(t) x(t 2),t 01 1 x(t t0) x(t t0 2),t 0
而
0,t t0 0 0,t t0
y(t t0)
x(t t0) x(t t0 2),t t0 0 x(t t0) x(t t0 2),t t0
y1(t) y(t t0),系统是时变的。 0,t 0y1(t) ay(t)
ax(t) ax(t 2),t 0③令x1(t) ax(t),则,所以,系统是齐次的。
0,t 0 0,t 0
y1(t) y2(t)
x(t) x(t 2),t 01 1 x2(t) x2(t 2),t 0 已知,
当x3(t) x1(t) x2(t)时,
综上,所以,系统是线性的。
0,t 0 0,t 0
y3(t)
x3(t) x3(t 2),t 0 x1(t) x2(t) x1(t 2) x2(t 2),t 0 0,t 0 0,t 0 y1(t) y2(t) x1(t) x1(t 2),t 0 x2(t) x2(t 2),t 0
④考察t t0点,
t0 0,则y(t0) 0
t 0,则y(t0) x(t0) x(t0 2),满足因果的定义,所以系统是因果的。 若0
若
⑤若x(t) B ,即输入有界,则:
0,t 0y(t) 2B
x(t) x(2t),t 0 ,有界,所以系统是稳定的。
0,x(t) 0
y(t)
x(t) x(t 2),x(t) 0 (e)
①考察t t0点,若x(t0) 0,则y(t0) x(t) x0(t 2)
t t0点的输出y(t0)与t t0,t t0 2点的输入有关,所以,系统是记忆的。
②令x1(t) x(t t0),则
即
0,x(t t0) 0 0,x1(t) 0
y1(t) y(t t0)
x(t) x(t 2),x(t) 011 1 x(t t0) x(t t0 2),x(t t0) 0
因此,系统是时不变的。
0,x1(t) 0 0,x2(t) 0y1(t) y2(t)
x1(t) x1(t 2),x1(t) 0, x2(t) x2(t 2),x2(t) 0 ③已知
令x3(t) x1(t) x2(t),则:
而
0,x3(t)t 0 0,x1(t) x2(t) 0
y3(t)
x3(t) x3(t 2),x3(t) 0 x1(t) x2(t) x1(t 2) x2(t 2),x1(t) x2(t) 0
0 0,x1(t) x2(t) 0&x1(t) 0&x2(t) 0 x(t) x(t 2),x(t) 0&x(t) 0 112
y1(t) y2(t) 1
x2(t) x2(t 2),x1(t) 0&x2(t) 0 x1(t) x1(t 2) x2(t) x2(t 2),x1(t) x2(t) 0&x1(t) 0&x2(t) 0
所以,y3(t) y1(t) y2(t) 系统是非线性的。 ④考察t t0点,
若若
x(t0) 0,则y(t0) 0
x(t0) 0,则y(t0) x(t0) x(t0 2),满足因果的定义,所以系统是因果的
⑤若x(t) B ,则:
0,x(t) 0y(t) 2B
x(t) x(2t),x(t) 0 ,有界,所以系统是稳定的。
(f)y(t) x(t/3)
① y(1) x 1/3 ,即t 1时的输出与t 1/3时的输入有关, 系统是记忆的。
②令x1(t) x(t t0),则y1(t) x1(t/3) x(t/3 t0)
而
y(t t0) x[(t t0)/3] x(t/3 t0/3) y1(t),所以,系统是时变的。
③已知y1(t) x1(t/3),y2(t) x2(t/3),
令x3(t) x1(t) x2(t),则:
y3(t) x3(t/3) x1(t/3) x2(t/3) y1(t) y2(t),因而系统是可加的。
当x1(t) ax(t)时,y1(t) x1(t/3) ax(t/3) ay(t),所以系统是齐次的。 综上,系统是线性的。
1
y( 1) x( )
3,即t 1时的输出与t 1/3时的输入有关, 系统是非因果④
的。
⑤若x(t) B ,则:
则
y(t) x(1/3) B
,所以系统稳定。
dx(t)dt (g)
x(t0 ) x(t0)dx(t)
y(t0) |t t0 limt t0时的输出与t t0,t0 的输d(t) 0①,即
y(t)
入有关,
所以系统是记忆的。
②令x1(t) x(t t0),则
y1(t) lim
0
x(t t0 ) x(t t0)
x'(t t0) y(t t0)
所以,系统是时不变的。
③当x1(t) ax(t)时,
的。
已知
y1(t)
dx1(t)dax(t)dx(t)
a ay(t)dtdtdt,所以,系统是齐次
y1(t)
dx1(t)dx(t)y2(t) 2
dt,dt,
令x3(t) x1(t) x2(t),则:
y3(t)
dx3(t)d[x1(t) x2(t)]dx1(t)dx2(t) y1(t) y2(t)dtdtdtdt,所以,系统
是可加的。
因此,系统是线性的。
④
y(t0)
x(t0 ) x(t0)dx(t)
|t t0 limt t0时的输出与t t0,t0 的d(t) 0,可见
输入有关,
系统是非因果的。
⑤若输入x(t)为图(1)所示的矩形波,输入是有界的,那么输出
示的脉冲,
而y
( 1) y(t)
dx(t)
dt为图(2)所
1.31解
x2(t) x1(t) x1(t 2)
又 系统是LTI的.
y
2(t) y1(t) y1(t 2)
1.x4(t)
(1)
2
t
( 1)
x4(t) x'
1
(t)又 系统是LTI的.
y4(t)
y'1(t)
x3(t) x1(t 1) x1(t)
又 系统是LTI的.
y3(t) y1(t 1) y1(t)
请大家再思考以下两个问题:
x5(t)
对应y5(t) ?
(1)
4
t
( 1)
y6(t) ?