《数字信号处理》第三版答案(非常详细完整)
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主题: 关于“通信或电子”中“数据通信与网络”的参考范文。
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HYPERLINK\l"_Toc256000001"正文 1
HYPERLINK\l"_Toc256000002"'000' 3
HYPERLINK\l"_Toc256000003"所以1 8
HYPERLINK\l"_Toc256000004"-++-2 11
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正文
《数字信号处理》第三版答案(非常详细完整)
答案很详细,考试前或者平时作业的时候可以好好研究,祝各位考试
成功!
电子科技大学微电子与固体电子学钢教授著
数字信号处理课后答案
教材第一章习题解答
1.用单位脉冲序列()nδ及其加权和表示题1图所示的序列。解:
()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3)
(4)2(6)
xnnnnnnnnnnδδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-
2.给定信号:25,41()6,040,nnxnn+-≤≤-
其它
(1)画出()xn序列的波形,标上各序列的值;
(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()xn序列;(3)令1()2(2)xnxn=-,试画出1()xn波形;(4)令2()2(2)xnxn=+,试画出2()xn波形;(5)令3()2(2)xnxn=-,试画出3()xn波形。解:
(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。(2)
()3(4)(3)(2)3(1)6(
6(1)6(2)6(3)6(4)
xnnnnnnnnnnδδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-
(3)1()xn的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()xn的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()xn时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()xn波形如
5.设系统分别用下面的差分方程描述,()xn与()yn分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。(1)()()2(1)3(2)ynxnxnxn=+-+-;(3)0()()ynxnn=-,0n为整常数;(5)2()()ynxn=;(7)0()()n
mynxm==∑。
解:
(1)令:输入为0()xnn-,输出为
'000'
0000()()2(1)3(2)
()()2(1)3(2)
ynxnnxnnxnnynnxnnxnnxnnyn=-+--+---=-+--+--=
故该系统是时不变系统。
()()2((1)(1))3((2)(2)
ynTaxnbxnaxnbxnaxnbxnaxnbxn=+=++-+-+-+-
1111()2(1)3(2)Taxnaxnaxnaxn=+-+-2222()2(1)3(2)Tbxnbxnbxnbxn=+-+-1212TaxnbxnaTxnbTxn+=+
故该系统是线性系统。
(3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。
令输入为1()xnn-,输出为'10()()ynxnnn=--,因为
'110()()()ynnxnnnyn-=--=
故延时器是一个时不变系统。又因为
()()TaxnbxnaxnnbxnnaTxnbTxn+=-+-=+
故延时器是线性系统。
(5)2()()ynxn=令:输入为0()xnn-,输出为'20()()ynxnn=-,因为
2'00()()()ynnxnnyn-=-=
故系统是时不变系统。又因为
12(()())(
TaxnbxnaxnbxnaTxnbTxnaxnbxn+=+≠+=+
因此系统是非线性系统。
(7)0()()n
mynxm==∑
令:输入为0()xnn-,输出为'
00
()()n
mynxmn==-∑,因为
0'
00
()()()nnmynnxmyn-=-=
≠∑
故该系统是时变系统。又因为
(()())n
mTaxnbxnaxmbxmaTxnbTxn=+=+=+∑
故系统是线性系统。
6.给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
(1)1
()()NkynxnkN
-==
-∑;
(3)0
()()nnknnynxk+=-=
(5)()()xnyne=。解:
(1)只要1N≥,该系统就是因果系统,因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输入有关。如果()xnM≤,则()ynM≤,因此系统是稳定系统。
(3)如果()xnM≤WhatsApp网页版,0
0()()21nnknnynxknM+=-≤
≤+∑
,因此系统是稳定的。
系统是非因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关。
(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。如果()xnM≤,则()()()xnxnMyneee=≤≤,因此系统是稳定的。7.设线性时不变系统的单位脉冲响应()hn和输入序列()xn如题7图所示,要求画出输出输出()yn的波形。解:
解法(1):采用图解法
0()()()()()mynxnhnxmhnm∞
==*=-∑
图解法的过程如题7解图所示。
解法(2):采用解析法。按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式:
()(2)(1)2(3)
()2()(1)(2)
xnnnnhnnnnδδδδδδ=-++-+-=+-+-因为(
xnnxnxnAnkAxnkδδ=-=-
所以1
()()*
2()(1)(2)
2()(1)(2)
y n x n n n n x n x n x n δδδ=+-+-=+-+-
将x(n)的表达式代入上式,得到
()2(2)(1)()2(1)(2)
(3)2(4)(5)
y n n n n n n n n n δδδδδδδδ=-+-+-+-+-+-+-+-
8. 设线性时不变系统的单位取样响应()h n 和输入()x n 分别有以下三种情况,分别求出输出()y n 。 (1)45()(),()()h n R n x n R n ==; (2)4()2()WhatsApp网页版,()()(2)h n R n x n n n δδ==--; (3)5()(),()n n h n u n x R n ==。 解:
(1) 4
()()*()()()m y n x n h n R m R n m ∞
=-∞
==
-∑
先确定求和域,由4()R m 和5()R n m -确定对于m 的非零区间如下:
03,4m n m n ≤≤-≤≤
根据非零区间,将n 分成四种情况求解: ①0,()0n y n
②003,()11n
m n y n n =≤≤==+∑
③3
47,()18m n n y n n =-≤≤==-∑
④7,()0n y n
0, 0,7()1, 038, 47n n y n n n n n
y(n)的波形如题8解图(一)所示。 (2)
444()2()*2()2(2) 2
()(1)(4)(5)
y n R n n n R n R n n n n n δδδδδδ=--=--=+-
y(n)的波形如题8解图(二)所示. (3)
55()()*() (
n m
m m m y n x n h n R m u n m R m u n m ∞
--=-∞=-∞
==
-=-∑
y(n)对于m 的非零区间为04,m m n ≤≤≤。 ①0,()0n y n
n n n n m n y n ------=-≤≤===--=--∑ ③5410
n m
n n m n y n ---=-≤===?-∑ 最后写成统一表达式:
5()()()(5)n n y n R n u n =-+?
11. 设系统由下面差分方程描述:
11
()(1)()(1)22
y n y n x n x n =
-++-
设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。 解:
令:()()x n n δ=
11
()(1)()(1)22
h n h n n n δδ=
-++- 2
11
0,(0)(1)(0)(1)12211
1,(1)(0)(1)(0)1
2211
2,(2)(1)2211
3,(3)(2)()22n h h n h h n h h n h h δδδδ==
-++-===++====
=== 归纳起来,结果为
11
()()(1)()2
n h n u n n δ-=-+
12. 有一连续信号()cos(2)WhatsApp网页版,a x t ft π?=+式中,20,2
f Hz π
(1)求出()a x t 的周期。
(2)用采样间隔 s =对()a x t 进行采样,试写出采样信号()a x t 的表达式。
(3)画出对应()a x t 的时域离散信号(序列) ()x n 的波形,并求出()x n 的周期。
————第二章———— 教材第二章习题解答
1. 设()jw X e 和()jw Y e 分别是()x n 和()y n 的傅里叶变换,试求下面序列的傅里叶变换:
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