信号与系统的概述 下载本文

(b)f(t)???(t?1)??(t?2)??(t?3) 1.2已知信号的数学表达式,画出信号波形。 (1) f(t)?e?tcos(2??t)[u(t?1)?u(t?2)]

?(2) f(t)??1???t????u(t?1)?u(t?1)? 2?(3) f(t)??sin[?(t?n)]u(t?n)

n?0(4) f(t)?tu(t)??u(t?n)

n?1?(5) f(t)?sgn[sin(?t)] (6) f(t)?[u(t)?u(t?T]sin(4?t) T?t

解:(1)信号区间在[1,2]之间,振荡频率为2?,周期为1,幅值按e趋势衰减,波形如题图1.2-1所示;

(2)信号区间在[-1,1]之间,在[-1,0]区间呈上升趋势,在[0,1]区间呈下降趋势,波形如题图1.2-2所示;

(3)信号为正弦信号经时移的叠加而成,由于每次时移间隔为半个周期,所以偶次时移与奇次时移的结果相抵消,结果如题图1.2-3 所示;

(4)将单位斜变信号tu(t)以阶梯状向下平移,结果如图1.2-4所示;

(5)在2n?t?2n?1(n?0,1,2,?)时sin(?t)?0,在2n?1?t?2n?2(n?0,1,2,?)时sin(?t)?0,结果如图1.2-5 所示; (6)sin(4?Tt)的周期为,结果如图1.2-6 所示; T2f(t) f(t)11/2t-101t

题图1.2-1 题图1.2-2

f(t)1f(t)...tf(t) 1...t

0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 题图1.2-3 题图1.2-4

f(t)...1-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -1...t0 T/8 3T/8 5T/8 7T/8 Tt

题图1.2-5 题图1.2-6

1.3分别求下列各周期信号的周期:

10t)?cos(20t); (2) e(1) cos((3)

?nj5t

n????(?1)?u(t?nT)?u(t?nT?T)? (n为正整数,T为周期)

?))T?2k?(k为整数)时,cost?(10T,1所以当满足100?(T解:(1)因为cos(1tcos(1t0?1T0?)cost,即(1k=1时,T?5/?为cos(10t)的周期。同理,cos(20t)的周期为10/?;

10t)?cos(20t)的周期为10/?。 所以cos((2)因为e即ej5(t?T)j5(t?T)?ej(5t?5T)?ej5tej5T,所以当满足5T?2k?(k为整数)时,ej5T?1,

2???ej5t,即k=1时,T?5为ej5t的周期

(3)根据表达式,可画出信号的波形如题图1.3所示。

...n????(?1)?u(t?nT)?u(t?nT?T)?n1...t

-4 T -3T -2T -T 0 T 2T 3T 4T -1题图1.3

从图中可以看出周期为2T。

1.4求下列表示式的函数值(t0为常数) (1) (3) (5)

??????(t?t0)?(t)dt; (2) ?2?(t)???sin(2t)dt t6???t??(t?t0)u(t?0)dt; (4) ?(t?sint)?(t?)dt

3??????ej??t[?(t)??(t?t0)]dt; (6) ?2??2?(1?t)?(cost)dt

(7) 已知f(t)?2?(t?3),求解:(1)

???0f(5?2t)dt

???????(t?t0)?(t)dt???t0?(t)dt??t0??(t)dt??t0

?????sin(2t)sin(2t)dt??4?(t)dt?4??(t)dt?4 (2) ?2?(t)??????t2t??t0t02t0??(t?t)u(t?)dt??(t?t)u(t?)dt?u()??(t?t0)dt?u(t0) (3) ?000?????333??(4)

???(t?sint)?(t?6)dt????(6?sin6)?(t?6)dt

?????1?(?sin)??(t?)dt?? 66??662??????(5) (6)

?????2?ej??t[?(t)??(t?t0)]dt??e??2??2??j??t?(t)dt??ej??t?(t?t0)dt?1?ej??t

0????2?(1?t)?(cost)dt???(cost)dt??t?(cost)dt

?2?2?2?2??3??2??(cost)dt?2??(t?)??(t?)dt?4

0022上式中?(cost)为偶函数,t?(cost)为奇函数

(7)

??0f(5?2t)dt??2?(5?2t?3)dt??2?(2?2t)dt??2?(2(t?1))dt?1

000???1.5已知信号f(t)的波形如题图1.5所示,试画出下列各信号的波形 (1)f(2t?3); (2)f(?2?t)u(?t); (3)f(2?t)u(2?t)

题图1.5

解:(1)先将f(t)在横坐标轴上向右平衡3,再进行压缩,波形如图1.5-1所示; (2)过程及结果如图1.5-2所示;

(3)过程及结果如图1.5-3所示;

f(t-3)1241f(2t-3)t 0 1 2 t

题图1.5-1

f(t-2)1 0 1 3 f(-t-2)1f(-t-2)u(-t)1t -3 -1 0 t -3 -1 0 t

题图1.5-2

f(t)u(t)1 0 1 f(t+2)u(t+2)1f(-t+2)u(-t+2)1t -2 -1 0 t 0 1 2 t

题图1.5-3

1.6已知f(5?2t)的波形如题图1.6所示,试画出f(t)的波形。

题图1.6

解:本题有两种求解方式:

解法一:(1)将信号以纵坐标为轴翻褶,得f(2t?5)波形; (2)将f(2t?5)的波形在横坐标上扩伸2倍,得f(t?5)波形;

(3)将f(t?5)的波形向右移动5,得f(t)的波形;过程如题图1.6-1所示。