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奥本海姆信号与系统(第2版)题库(下册)
时间:2024-12-23 20:46:41
答案

1已知信号f(t)的频带宽度为Δω,则信号y(t)=f2(t)的不失真采样间隔(奈奎斯特间隔)T等于(  )。[西南交通大学研]

A.π/(Δω)

B.π/(2Δω)

C.2π/(Δω)

D.4π/(Δω)

【答案】B查看答案

【解析】根据卷积定理可知,y(t)=f2(t)→[1/(2π)]F(jω)*F(jω)。若信号f(t)的频带宽度为Δω,则y(t)的频带宽度为2Δω。则奈奎斯特采样频率为4Δω,所以不失真采样间隔(奈奎斯特间隔)T等于2π/(4Δω)=π/(2Δω)。

2已知f(t)↔F(jω),f(t)的频带宽度为ωm,则信号y(t)=f(t/2-7)的奈奎斯特采样间隔等于(  )。[西南交通大学研]

A.2π/ωm

B.2π/(2ωm-7)

C.4π/ωm

D.π/ωm

【答案】A查看答案

【解析】根据时域和频域之间关系,可知若时域扩展,则频域压缩。所以若f(t)的频带宽度为ωm,则信号y(t)=f(t/2-7)的频带宽度为ωm/2。所以,其奈奎斯特采样频率为(ωm/2)×2=ωm,即奈奎斯特采样间隔等于2π/ωm。

3有限长序列x(n)的长度为4,欲使x(n)与x(n)的圆卷积和线卷积相同,则长度L的最小值为(  )。[中国科学院研究生院2024研]

A.5

B.6

C.7

D.8

【答案】C查看答案

【解析】x(n)的长度为4,则其线卷积的长度为4+4-1=7。当x(n)与x(n)的圆卷积L≥7时,x(n)与x(n)的圆卷积和线卷积相同,可知L的最小值为7。

4下面给出了几个FIR滤波器的单位函数响应。其中满足线性相位特性的FIR滤波器是(  )。[东南大学研]

A.h(n)={1,2,3,4,5,6,7,8}

B.h(n)={1,2,3,4,1,2,3,4}

C.h(n)={1,2,3,4,4,3,2,1}

D.h(n)={1,2,3,4,-1,-2,-3,-4}

【答案】C查看答案

【解析】线性相位FIR滤波器必满足某种对称性,即h(n)=h(N-1-n)或者h(n)=-h(N-1-n)。答案中C为偶对称,且N=8,为Ⅰ型FIR滤波器。

5已知线性时不变离散时间系统单位脉冲响应为h[n]=u[n],请问该系统是不是稳定系统?(  )[电子科技大学研]

A.由输入决定

B.不稳定

C.可能稳定

D.稳定

【答案】B查看答案

【解析】由单位脉冲响应h[n]=u[n],得到系统函数为H(z)=z/(z-1),而为了系统稳定,必须使所有极点位于单位圆内。因此,该系统是不稳定的。

6一电路系统H(s)=(10s+2)/(s3+3s2+4s+K),试确定系统稳定时系数K的取值范围(  )。[山东大学2024研]

A.K>0

B.0<K<12

C.K>-2

D.-2<K<2

【答案】B查看答案

【解析】H(s)=(10s+2)/(s3+3s2+4s+K)=B(s)/A(s),其中A(s)=s3+3s2+4s+K,系统稳定需要满足K>0,3×4>K,因此0<K<12。

7信号f(t)=6cos[π(t-1)/3]ε(t+1)的双边拉普拉斯变换F(s)=(  )。[西安电子科技大学2024研]

A.

B.

C.

D.

【答案】C查看答案

【解析】信号f(t)变形为

利用时移性质得到其拉式变换为

8系统函数为H(s)=s/(s2+s+1),则系统的滤波特性为(  )。[山东大学2024研]

A.低通

B.高通

C.带通

D.带阻

【答案】C查看答案

【解析】H(s)的极点位于左半平面,因此频率响应H(jω)=jω/(-ω2+jω+1),H(j0)=0,H(j∞)=0,因此系统是带通系统。

【总结】H(s)=a/(bs+c),系统的滤波特性为低通;H(s)=a/(bs2+cs+d),系统的滤波特性为低通;H(s)=as/(bs2+cs+d),系统的滤波特性为带通;H(s)=as2/(bs2+cs+d),系统的滤波特性为高通。

9信号f(t)=(t+2)ε(t-1)的单边拉式变换象函数F(s)等于(  )。[西安电子科技大学研]

A.(1+2s)e-s/s2

B.(1+3s)e-s/s2

C.(1+s)e-s/s2

D.e2s/s2

【答案】B查看答案

【解析】信号变形为f(t)=(t+2)ε(t-1)=(t-1+3)ε(t-1)=(t-1)ε(t-1)+3ε(t-1),所以利用时移性质得到F(s)=e-s/s2+3e-s/s=(1+3s)e-s/s2。

10已知信号f(t)的拉氏变换为(s+3)/[(s+1)(s+5)],则f(∞)=(  )。[西南交通大学研]

A.0

B.1

C.不存在

D.-1

【答案】A查看答案

【解析】首先根据极点在左半平面,因此可以使用终值定理,且终值为

11以下为四个信号的拉普拉斯变换,其中哪个信号不存在傅里叶变换(  )。[北京交通大学研]

A.1/s

B.1

C.1/(s+2)

D.1/(s-2)

【答案】D查看答案

【解析】根据系统傅里叶变换存在的必要条件可知,若信号s域表达式的极点在s平面的右半部,则该信号不存在傅里叶变换。在给出的四个信号中,只有1/(s-2)的极点在右半部。

12x(n)=a|n|,a为实数,X(z)的收敛域为(  )。[中山大学2024研]

A.|a|<1,|z|>|a|

B.|a|>1,|z|<1/|a|

C.|a|<1,|a|<|z|<1/|a|

D.|a|>1,|a|<|z|<1/|a|

【答案】C查看答案

【解析】根据题目,可以得到x(n)其实是一个双边序列。其对应的表达式为

所以对应的z变换为

因此收敛域为|a|<|z|<1/|a|(条件:|a|<1)。

13单边z变换象函数F(z)=(z4-1)/[z3(z-1)]的原序列f(k)等于(  )。[西安电子科技大学研]

A.δ(k)-δ(k-4)

B.ε(k)-ε(k-3)

C.ε(k-2)-ε(k-6)

D.ε(k)-ε(k-4)

【答案】D查看答案

【解析】利用部分分式展开法得到

反变换得到原序列为f(k)=ε(k)-ε(k-4)。

14已知一双边序列

其z变换为(  )。[北京邮电大学2009研]

A.z(a-b)/[(z-a)(z-b)],a<|z|<b

B.(-z)/[(z-a)(z-b)],|z|≤a,|z|≤b

C.z/[(z-a)(z-b)],a<|z|<b

D.(-1)/[(z-a)(z-b)],a<|z|<b

【答案】A查看答案

【解析】由题意,根据常用z变换,得

15一因果稳定离散系统的系统函数为H(z),则其所有的极点均在(  )。[西安电子科技大学2024研]

A.z平面的左半开平面

B.z平面的右半开平面

C.z平面的单位圆外

D.z平面的单位圆内

【答案】D查看答案

【解析】因果稳定离散系统的系统函数H(z)极点均在单位圆之内。

16对线性移不变离散时间系统,下列说法中错误的是(  )。[东南大学研]

A.极点均在z平面单位圆内的是稳定系统

B.收敛域包括单位圆的是稳定系统

C.收敛域是环状区域的系统是非因果系统

D.单位函数响应h(k)单边的是因果系统

【答案】A查看答案

【解析】收敛域包括单位圆的才是稳定系统,若极点均在z平面单位圆内,则当系统是因果系统时,才是稳定的,如果是非因果的,系统一定是不稳定的,因此A说法错误。

17已知x(n)u(n)的z变换为X(z),则

的z变换Y(z)为(  )。[北京航空航天大学研]

A.X(z)/(z+1)

B.zX(z)/(z+1)

C.X(z)/(z-1)

D.zX(z)/(z-1)

E.都不对

【答案】D查看答案

【解析】利用序列和函数z变换公式

因此答案选D。

18已知因果信号f(k)的z变换F(z)=1/[(z+0.5)(z+2)],则F(z)的收敛域为(  )。[西安电子科技大学2024研]

A.|z|>0.5

B.|z|<0.5

C.|z|>2

D.0.5<|z|<2

【答案】C查看答案

【解析】因果信号的收敛域是|z|>a的形式,并且收敛域内不能包含极点。F(z)的极点为z=-0.5,z=-2,所以F(z)的收敛域为|z|>2。

19对于某连续因果系统,系统函数H(s)=(s-2)/(s+2),下面说法错误的是(  )。[西安电子科技大学2024研]

A.这是一个一阶系统

B.这是一个稳定系统

C.这是一个最小相位系统

D.这是一个全通系统

【答案】C查看答案

【解析】A项,由于极点只有一个-2,因此系统是一个一阶系统。B项,极点-2位于左半平面,因此系统为一个稳定系统。C项,极点-2位于左半平面,但是零点2在右半平面,因此系统为不是最小相位系统。D项,极点-2位于左半平面,但是零点2在右半平面,并且零点和极点关于虚轴对称,因此为全通系统。

20因果系统函数H(s)的极点在s平面的位置对系统时域响应(  )。[天津工业大学研]

A.无影响

B.位于s平面的左半平面,系统为稳定系统

C.位于s平面的右半平面,系统为稳定系统

D.位于虚轴上的一阶极点对应的响应函数随时间变化

【答案】B查看答案

【解析】H(s)的极点在s平面的位置影响系统的稳定性,当系统函数的极点全部位于s平面的左半平面,系统是稳定系统,因此B正确。

21有一单位激响应为h(t)的因果LTI系统,其输入x(t)和输出y(t)的关系由线性常系数微分方程所关联:

则G(s)有(  )。[华南理工大学2024研]

A.1个零点,3个极点

B.2个极点,没有零点

C.3个极点,没有零点

D.2个零点,2个极点

【答案】A查看答案

【解析】根据卷积积分的定义

利用频移性质得到g(t)↔G(s)=H(s+a)/(s+a)。

由微分方程得系统函数为H(s)=(s-a)/[(s+2a)(s+3a)]。

因此G(s)=s/[(s+a)(s+3a)(s+4a)]。

可见极点有三个:-a,-3a,-4a,零点有一个:0。

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