1、科目代码:821 科目名称:信号系统与数字信号处理 第 1 页 共 4 页 南京航空航天大学南京航空航天大学 2015 年硕士研究生入学考试初试试题( A 卷 ) 2015 年硕士研究生入学考试初试试题( A 卷 ) 科目代码: 821 科目名称: 信号系统与数字信号处理 满分: 150 分 注意:认真阅读答题纸上的注意事项;所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无认真阅读答题纸上的注意事项;所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回! 效;本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回! 一、 填空题(每空 1 分,共 30 分) 1.
2、 已知某连续时间系统的输入输出关系为( )( )( )de tr tt e tdt=+,其中( )r t为系统响应,( )e t为系统激励,试判断该系统是(线性、非线性)_, (时变、时不变)_, (因果、非因果)_, (稳定、不稳定)_; 2. 线性时不变离散时间系统的单位函数响应()( )( )312kkh kkk= +,判别系统的因果性、稳定性_,_; 3. ( )f t是周期为T的周期信号,其傅里叶级数展开式可表示为( )12jn tnnf tA e=i,其中 =_ , 称 为 _ ,nA =i_ ;( )f t也 可 表 示 为()01( )cos2nnnaf tAn t=+ , 其
3、中02a=_, 称信号的_分量,nAi与nA ,n的关系为_; 4. 若 实 信 号)(tf的 频 带 宽 度 为210Hz , 则)43(tf的 频 带 宽 为 _Hz ,(4)cos10003tft的带宽为_Hz; 5. 线性时不变连续时间因果系统的系统函数213( )32sH ssss+=+, 系统零输入响应的一般形式( )zir t =_, 系统是否稳定? (请在稳定、 不稳定、 临界稳定中选择填空) _,系统转移函数()Hj=_; 6. 设23( )252zF zzz=+为 离 散 信 号( )f k的 单 边 Z 变 换 , 则(0)f=_ ,(1)f=_,()f =_; 科目代码
4、:821 科目名称:信号系统与数字信号处理 第 2 页 共 4 页 7. 设()jH e表示一个幅度归一化的理想高通滤波器的频率响应,则()0jH e=_,()jH e =_; 8. 某基带信号( )x t的最高频率分量为Hf ,如果以sf 的采样频率对这个信号进行采样,得到离散时间序列( )x n,为了避免混叠,则采样频率应该满足_,对( )x n截取N点做N点 DFT 变换得到( )X k,则( )X k中的第k个频率分量所对应的模拟信号的频率是_; 9. 一个离散时间系统的系统函数 (传递函数) 记为( )H z, 如果要求该系统是稳定的, 则( )H z的收敛域应该包含:_,如果要求该
5、系统是因果的,则( )H z的收敛域应该包含_; 10. 记一个实序列( )x n的 DTFT(离散时间傅里叶变换)变换结果为()jX e,则()jX e的实部满足_(奇对称,偶对称) ,()jX e的相位满足_(奇对称,偶对称) ; 11. 采用窗函数法来设计滤波器,主瓣最窄的窗函数是_,旁瓣最低的窗函数是_(矩形窗、汉明窗、汉宁窗、布莱克曼窗) 。 二、 ( 20分 ) 已 知 因 果 线 性 时 不 变 离 散 时 间 系 统 的 差 分 方 程 为()()( )()()3112121483y ky ky ke ke k+=+。 1. 画出系统直接型方框图; 2. 求系统函数( )H z
6、及单位函数响应( )h k; 3. 若激励( )( )12ke kk=,求系统零状态响应( )zsyk; 4. 已知系统全响应初值( )01y=,( )12y=求系统零输入响应( )ziyk。 科目代码:821 科目名称:信号系统与数字信号处理 第 3 页 共 4 页 三、 (25 分) 如图所示电路, 其中( )5e tV=, 开关打开前电路已处于稳态,0t =时开关K 打开,试求: 1. 开关打开前电感的初始电流(0 )Li和电容的初始电压(0 )Cu; 2. 画出该电路0t 时的 S 域运算等效电路; 3. ( )e t为激励( )u t为系统响应,求系统函数( )H s; 4. 求系统
7、零输入响应( )ziut; 5. 求系统零状态响应( )zsut。 四、 (15 分)有两个连续时间信号()1( )sin 0.2x tAt=,()2( )sin 2.2xtAt=。现对它们做理想取样,得到两个序列1( )x k 和2( )x k 。已知取样间隔为1sTs=,其中A是有限实常数。 1. 画出1( )x k 和2( )x k 的图形; 2. 证明12( )( )x kx k=; 3. 根据抽样定理从频域角度说明为什么12( )( )x kx k=。 五、 (20 分)一个实有限长序列为( )2,3,4,3,2x n=。 1. 求序列的五点的 DFT 变换( )X k; 2. 求(
8、 )DFTX k; 3. 求( )()*15ynIDFTXk=和( )( )2ImynIDFTjX k=; (()*5Xk表示对( )X k求圆周共轭对称,( )Im X k表示( )X k的虚部) 4. 令( )6Xk表示对( )x n的 6 点 DFT 变换,求( )( )2366kynIDFT WXk=; 5. 对序列( )x n的傅里叶变换结果()jX e进行频率采样,采样频率点为0,2/3,4/3=,得到频域序列( )Y k,对( )Y k进行 3 点 IDFT 变换得到( )y n,求( )y n。 +-K+-科目代码:821 科目名称:信号系统与数字信号处理 第 4 页 共 4
9、页 六、 (20 分)已知一个线性相位 FIR 系统,其单位取样响应为( )4, 3,2, 2,3, 4h n=。 1. 求该系统对于输入( )()()( )212x nnnn=+的输出( )y n; 2. 求该系统的系统函数(传递函数)( )H z,并指明)(zH的极点和收敛域; 3. 求该系统的频率响应)(jeH;并且分别求出0()jH e=和()jH e =的值; 4. 求该系统对输入单频复指数输入序列41( )jnx ne=的输出( )1yn。 七、 (20 分)已知一因果稳定的离散时间 LTI 线性相位系统的单位取样响应为一有限长实 序列)10()(Nnnh,对应的系统频率响应为)(jeH,对应的传递函数为( )H z,已知该系统的两个零点位置为121,0.5zzj=。 1. 求出具有最低阶的( )H z剩余的零点的位置; 2. 求该系统的系统函数(传递函数)和差分方程; 3. 如果)() 1()(1nhnhn=,试求)(1jeH,结果以)(jeH表示; 4. 如果nnhnh2cos)()(2=,试求)(2jeH,结果以)(jeH表示;