y(n)?2y(n?1)?x(n)?3x(n?1)
(1)求系统的单位抽样响应;(2)已知输入为x(n)?ejn?,求输出响应。 9.模拟信号的频谱与该模拟信号的抽样信号的频谱有何关系? 10.ADC包含哪些步骤?各实现什么功能? 11. 抽样信号是通过什么实现恢复的?
12. DAC包含哪些步骤?各实现什么功能?
第3章 序列的傅里叶变换与Z变换参考答案 1. (1) x(n-a)
解:设
FT[x(n)]?X(ejw)FT[y(n)]?Y(e)?jw
FT[x(n?a)]?令n?n?a,则
'n????x(n?a)en?n'?a
?jwn
FT[x(n?a)]?n?????x(n')e?jw(n?a)'
?e?jwaX(ejw)(2) x*( a n)? 解:设
FT[x(n)]?X(ejw)FT[y(n)]?Y(e)令n?an,'jw
n?n'/a
FT[x(an)]??n????x(an)e?n?????jwn????x?(n')e'?jwn'a
jwna?'?[?x(n)en???](3) x(-n+b) 解:设
FT[x(n)]?X(ejw)FT[y(n)]?Y(ejw)令n??n?b,6
'
n??n'?b
FT[x(?n?b)]?n')e?jw(?n'?b)n??x(?????e?jwbx(n')ejwn'
n?????e?jwbX(e?jw)(4) x(n-a)*y(n-b)? 解:设
FT[x(n)]?X(ejw)FT[y(n)]?Y(ejw)因为FT[x(n?a)]?e?jwaX(ejw)FT[y(n?b)]?e?jwbY(ejw)所以FT[x(n?a)?y(n?b)]=e?jwaX(ejw)?e?jwbY(ejw)?e?jw(a?b)X(ejw)Y(ejw)
(5) x(a n)y(b n) 解略
(6) nx(a n)? 解:设
FT[x(n)]?X(ejw)FT[y(n)]?Y(ejw)
令
n'?an,n?n'/a
nx(an)?1an'x(n')FT[nx(an)]?FT[1n'x(n'a)]
?1FT[n'x(n'a)]因为
jw??X(e)?x(n')e?jwn'n'???
两边求导数
dX(ejw)?dw??jn?n'x(n')e?jwn''??? ??jFT[n'x(n')]所以
7
7
FT[n'x(n')]?jdX(ejw)dwFT[nx(an)]?1dX(ejw)1dX(ejw a?jdw?j)adw(7) x(2a n)
解略
(8) x2(a n) 解略 2. 已知
X(ej?)????0,|?|??0??a,?0?|?|<π,a为常数。
求X(ejω)的傅里叶反变换x(n)。 解:x(n)?12?????X(ej?)ejn?d??12????aejn?d?
0?a.1[ejn?]???a????02?jn0?2n?j(ejn??ejn) 3.设
x(n)???1n?0?0其它
将x(n)以3为周期进行周期延拓, 形成周期序列x?(n), 画出x(n)和X?(k)的波形,叶级数和傅里叶变换。
解:
x?(n)的离散傅里叶级数为: X(?k)?DFS[x(?2n)]??x(?n)e?j2?3kn?1
n?0x?(n)的傅里叶变换为: ?X(ejw)?FT[x(?n)]?2???2?3X(k)?(w?k?3k)????2??2?
3?(w?kk?)???34. 设序列x(n)的FT用X(ejω)表示, 不直接求出X(ejω), 完成下列运算或工作:
x(n)??2,1,0,1,2,1,0,?1??
n?0(1)X(ej0) 解:
8
求出x?(n)的离散傅里 ??X(ej0)?x(n)e?j0n?n)?6
n????n?x(???πj?(2)??πX(e2)d?
解:
πj?πj????πX(e2)d??2??πX(e2)ej0d2?2?2?x(0)
?8?(3)X(e-jπ) 解略 (4)
?πj??π|X(e)|2d?
解:
由帕塞瓦尔公式可得:
2?πj?2?πX(e)d??2?n??x(n)2?24?
???(5)?πdX(ej?)?π|d?|2d? 解:
dX(ejw)???(?jn)x(n)e?jwndwn???FT[(?jn)x(n)]?dX(ejw)
dw由帕塞瓦尔公式可得:
2?πdX(ejw)??πdwd??2??(?jn)x(n)2n?????2?n2x2(n)
n?????296?5.求如下序列的傅里叶变换: (1) x1(n)=δ(n-7)
(2) x2(n)=bnu(2n) 0
n?x(?????(2)X(ej?)?x(n)e?jn??n?????bne?jn?n?09
9
??(be?j?)n?n?0?1 ?j?1?be??jn?(3) X(e)?
j?n????x(n)e?n??2?[u(n?2)?u(n?4)]e??jn??n??2?(e4?j?ne2j?(1?e?j7?) )?1?e?j?
6. 若序列h(n)是实因果序列, h(0)=1, 其傅里叶变换的虚部为 HI(ejω)=-cos2ω 求序列h(n)及其傅里叶变换H(ejω)。 ? 解:
1HI(ejw)??cos2w??[ej2w?e?j2w]21FT[h0(n)]?jHI(ejw)??j[ej2w?e?j2w]
2?n????h(n)e0??jwn?1n??2??2j?h0(n)?0n?0
?1??jn?2?2?0n?0?h(n)??h(n)n?0?2h(n)n?0?0
?1n?0?h(n)???jn?2?0其它n ?H(e)?jwn????h(n)e??jwn?1?(?je?j2w)?1?je?j2w
7. 设系统的单位脉冲响应h(n)=bnu(n), 0
(1) 求出系统输出序列y(n); ?
(2) 分别求出x(n)、 h(n)和y(n)的傅里叶变换。 解:(1)
y(n)?h(n)?x(n)?bnu(n)*[?(n?1)?2?(n?b)] ?bn?1u(n?1)?2bn?bu(n?b)(2)
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