信号系统习题解答3版-5

第5章习题答案5-1图题5-1所示RC电路中，当t=0时，开关S闭合，求输出信号。输入信号分别为以下几种情况。（1）（3）（4）图题5-1解：（1）（3）（4）5-3电路如图题5-3所示，当t<0时，电路元件无储能，当t=0时，开关闭合。求电压的表达式，并画出的波形。图题5-3解：电流源电流为：5-6系统的微分方程为，初始状态为，。若激励为。（1）试用拉氏变换分析法求全响应；（2）分别求零输入响应和零状态响应，然后叠加得全响应。解：5-7电路如图题5-7所示，已知，当t<0时，开关S打开，电路已达稳态，设。当t=0时，开关S闭合。求时的和。图题5-7解：5-10当F(s)的一阶极点落于图题5-10所示s平面中各方框所处位置时，画出对应的f(t)的波形（填入方框中）。图中给出了示例，此例极点实部为正，波形是增长振荡。解：画图：5-12求图题5-12所示各网络的电压转移函数，在s平面画出其零、极点分布。若激励信号为冲激函数(t)，求响应，并画出波形。图题5-12tv2(t)0tv2(t)0j0（c）tvtv2(t)()0j05-14写出图题5-14所示各梯形网络的电压转移函数，在s平面示出其零、极点分布。图题5-14解：（a）j0（a）（b）零极点图与（a）相同，略。jj0（c）零点为0，4阶；极点为5-15已知策动点阻抗函数分别为下列各式，试画出对应的电路图。（1） （2） （3）（4） （5） （6）解：，即电路中电流源作为激励信号，而电路中的电压作为响应信号（1）（2）i(i(t)+v(t)11Hi(t)+v(t)11H（3）（4）i(i(t)+v(t)11Hi(t)+v(t)11i(t)+i(t)+v(t)11H1ii(t)+v(t)11H5-19已知系统的阶跃响应为，为使其零状态响应为，求激励信号。解：5-20某系统的起始状态一定，已知输入时，全响应为，；输入时，全响应为，。试求输入时的全响应。解：5-24如图题5-24所示电路，已知激励信号为，求响应，并指出响应中的强迫分量、自由分量、暂态分量与稳态分量各分量。题图5-24解：所以响应为，是自由响应，是强迫响应。是暂态响应，稳态响应为0。5-29给定的零、极点分布如图题5-29所示，令s沿j轴移动，由矢量因子之变化分析频响特性，粗略绘出幅频与相频特性曲线。jj0|H(j)|0()0（a）jj0|H(j)|0()0（b）j0|H(j)|01()0（c）jj0|H(j)|01()0（d）j0|H(j)|01()0（e）（f）jj0|H(j|01()05-30若的零、极点如图题5-30所示，试讨论它们分别是哪种滤波网络（低通、高通、带通、带阻），并绘出各自的幅频特性曲线。jj0|H(j)|0低通滤波器（a）j0|H(j)|0带通滤波器（b）j0|H(j)|0高通滤波器（c）j0|H(j)|0带通滤波器（d）带带通滤波器j0j0j0|H(j)|00（e）带阻滤波器带阻滤波器j0j1j1j2j2|H(j)|02（g）高高通滤波器j0j0j0|H(j)|00带阻滤波器带阻滤波器j0j1j1j2j2|H(j)|0215-35图题5-35所示格形网络，写出电压转移函数。设，在s平面画出H(s)零、极点分布图，指出是否为全通网络。在网络参数满足什么条件下才能构成全通网络？题图5-35解：极点为：零点为：当网络参数满足：时，系统为全通系统。5-37求图题5-37所示各流图的增益。图题5-37解：（b）5-38试绘出下列微分方程描述的系统直接形式的模拟框图或信号流图。（2）解：（2）ss1s13s1322X（s）Y（s）1ss1s1s132X（s）Y（s）3215-39用级联形式和并联形式模拟上题的系统，并画出方框图。解：（2）和系统的级联形式的方框图为ss1s12s1112X（s）Y（s）1系统的并联形式的方框图为ss1s1111s12X（s）2Y（s）或用各自的信号流图表示为：ss1s1s1112X（s）Y（s）2ss1s111s12X（s）Y（s）215-41图题5-41所示反馈电路中