一、选择题(每小题4分,共20分)
1. 关于连续时间信号f(t)的描述,下列哪一项是正确的?
A. f(t)可以表示为离散的时间点上的值序列。
B. f(t)在任意时刻t都有一个确定的值。
C. f(t)只能通过模拟电路生成。
D. f(t)的频率成分无法通过傅里叶变换分析。
正确答案:B
2. 下列哪个系统属于线性时不变系统?
A. y(t) = x(t - 2)
B. y(t) = t x(t)
C. y(t) = x^2(t)
D. y(t) = sin(x(t))
正确答案:A
二、填空题(每空3分,共15分)
1. 傅里叶级数的两种形式分别是___和___。
答案:三角函数形式;指数函数形式
2. 在拉普拉斯变换中,s域的实部代表了信号的___特性,虚部则反映了信号的___特性。
答案:衰减;振荡
三、简答题(每题8分,共24分)
1. 请简述冲激响应的概念及其重要性。
冲激响应是指当系统的输入为单位冲激函数δ(t)时,系统输出的变化情况。它是描述线性时不变系统特性的关键参数之一,能够帮助我们理解系统的动态行为,并且可以通过卷积运算求解任意输入下的系统响应。
2. 比较频域分析与时域分析的区别。
频域分析侧重于研究信号或系统的频率组成,适合用于分析周期性和非周期性信号的能量分布;而时域分析关注的是信号随时间变化的过程,更适合观察瞬态现象及稳定性问题。
四、计算题(第1题12分,第2题19分)
1. 已知某因果LTI系统的微分方程为y''(t) + 3y'(t) + 2y(t) = x(t),初始条件y(0-) = 0, y'(0-) = 1,求其零状态响应。
首先对微分方程两边进行拉普拉斯变换得到s²Y(s)+3sY(s)+2Y(s)=X(s),然后利用初始条件求解传递函数H(s),最后反变换得到时域表达式作为零状态响应。
2. 设有一个理想带通滤波器,其通带范围为[ω₁, ω₂],试写出该滤波器的频率响应函数H(jω)。
H(jω) = { 1, 当 |ω| ∈ [ω₁, ω₂]; 0, 其他 }
以上就是本次《信号与系统》期末试卷的内容及相关解析。希望大家都能认真复习备考,在考试中取得优异成绩!