数字信号处理及MATLAB实现
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

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δn)和单位阶跃序列un)分别与单位冲激函数δt)和单位阶跃函数εt)有什么不同?

习题2-3 序列xn)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xat)、取样信号和离散时间信号xn)的频谱之间有什么关系?为了从取样信号恢复原模拟信号xat),应满足什么条件?

【计算题】

习题2-8 给定信号如下:

(1)画出xn)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xn)序列。

(3)令x1n)=2xn-1),试画出x1n)序列。

(4)令x2n)=2xn+1),试画出x2n)序列。

(5)令x3n)=xn-2),试画出x3n)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)xn)=3cos(5n/6)

(2)xn)=2exp[j(n/6-π)]

(3)xn)=cos(n/8)cos(nπ/8)

(4)xn)=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)yn)=2xn)+3

(2)yn)=xn)+2xn-1)

(3)yn)=xn-n0

(4)yn)=x(-n

(5)yn)=xn)sin(2πn/3+π/6)

(6)

(7)

(8)yn)=xngn

习题2-11 判断下列系统的因果稳定性:

(1)

(2)yn)=xn)+xn+1)

(3)

(4)yn)=2nu(-n

(5)hn)=δn+n0),n0>0

(6)hn)=(1/2)nun

(7)hn)=(1/nun-1)

(8)hn)=2nRNn

习题2-12 xn)和hn)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xn)和hn)的线性卷积,并画出yn)的图形。

习题2-13 设线性非时变系统的单位脉冲响应hn)和输入xn)分别有以下三种情况,分别求出输出yn)。

(1)hn)=R4n),xn)=R5n

(2)hn)=2R4n),xn)=δn)-δn-3)

(3)hn)=(0.5)nun),xn)=R5n

习题2-14 求两个系统h1n)和h2n)级联后的输出yn),其中输入为

xn)=un),h1n)=δn)-δn-4),h2n)=anun),|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xat)=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xat)的采样频率为多少?

(3)所产生的离散信号xn)的频率为多少?

习题2-17 有一个连续信号xat)=cos(2πft+φ),式中,f=20Hz,φ=π/2。试求:

(1)xat)的周期。

(2)用采样间隔T=0.02s对xat)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)xn)的波形,并求出xn)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

yn)=1/5·[xn)+xn-1)+xn-2)+xn-3)+xn-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yn)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)yn)=0.6yn-1)-0.08yn-2)+xn

(2)yn)=0.7yn-1)-0.1yn-2)+2xn)-xn-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

yn)=-a1yn-1)-a2yn-2)+bxn),其中a1=0.8,a2=0.64,b=0.866

(1)编程求解系统单位脉冲响应hn)(0≤n≤49)的程序,并画出hn)(0≤n≤49);

(2)编程求解系统零状态单位阶跃响应sn)(0≤n≤99)的程序,并画出sn)(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hn)(0≤n≤99),系统

T 1T2T3T4分别为

T 1h1n)=

T 2h2n)={1,1,1,1}

T 3y3n)=

T 4yn)=0.9yn-1)-0.81yn-2)+un)+un-1)

画出0≤n≤99时hn)的图形。

图2-24 习题2-21图