信号系统s域分析习题详解

《信号系统s域分析习题详解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、信号与系统s域分析习题详解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，

2、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d(t)，求响应，并画出波形。图题5-12tv2(t)0sjW0解：（a）（c）tv2(t)()0sjW05-14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5-1

3、4解：（a）sjW0（a）（b）零极点图与（a）相同，略。sjW0（c）（d）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(t)+-v(t)1F1Hi(t)+-v(t)1W1H（3）（4）i(t)+-v(t)1F1Hi(t)+-v(t)1W1Fi(t)+-v(t)1W1H1F（5）（6）i(t)+-v(t)1W1H5-19已知系统的阶跃响应为，为使其零状态响应为，求激

4、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jW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。sjW0W

5、H(jW)

6、0-Wj(W)0解：（a）jW0W

7、H(jW)

8、0Wj(W)0（b）s

9、jW0W

10、H(jW)

11、01Wj(W)0（c）jW0W

12、H(jW)

13、01Wj(W)0（d）sjW0W

14、H(jW)

15、01Wj(W)0p（e）（f）jW0W

16、H(jW

17、01Wj(W)0p5-30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。sjW0W

18、H(jW)

19、0低通滤波器解：（a）sjW0W

20、H(jW)

21、0带通滤波器（b）sjW0W

22、H(jW)

23、0高通滤波器（c）sjW0W

24、H(jW)

25、0带通滤波器（d）带通滤波器sjW0jW0-jW0W

26、H(jW)

27、

28、0W0（e）带阻滤波器sjW0jW1-jW1jW2-jW2W

29、H(jW)

30、0W2（f）（g）高通滤波器sjW0jW0-jW0W

31、H(jW)

32、0W0带阻滤波器sjW0jW1-jW1jW2-jW2W

33、H(jW)

34、0W2W1（h）5-35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

35、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）s-1s-1-3s-1-3SS-22X（s）Y（s）1s-1s-1s-1-3-2X（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s-1s-1-2Ss-1-1SS-12X（s）Y（s）1系统的并联形式的方框图为s-1s-1-1S-1-1s-1-2SX（s）2SY（s）或用各自的信号流图表示为：s-1s-1s-1-1-1-2X（s）Y（s）2级联：s-1s-1-1-1s-1-2X

36、（s）Y（s）2-1并联：5-41图题5-41所示反馈电路中，是受控源。（1）求电压转移函数；（2）k满足什么条件时系统稳定？图题5-41解：（1）而所以（2）要使系统稳定，对于二阶系统，只要分母多项式各次系数非负，即k£3醫雕就俄揖姆嬰謅鎊釜櫻新少辛隕酪熱牙鍺鄉辭醫祁轎諸揖畝銥憤索謅蚌灤盛新再梁勻鴉熱昏辭鄉乞醫凋就俄揖姆啼憤鎊斧蚌灤盛供隕押熱昏勻翔辭鹽乞澆