南郵信號與系統(tǒng)文字概念題集錦

1、文字概念題集錦第一章：1. 按時間函數(shù)的可積分性，信號可以分為功率信號、能量信號、 非功非能信號。一個信號不可能同時既是功率信號，又是能量信號。一般說來周期信號都是功率信號；2. 信號的特性可以從兩方面來描述，即時間特性和頻率特性。3.按函數(shù)時間取值的連續(xù)性，確定信號可以分為連續(xù)時間信號和離散時間信號。連續(xù)信號在不連續(xù)點處的導數(shù)為沖激信號。4.信號的計算包括信號的相加和相乘，信號的導數(shù)與積分，信號的時移和折疊及信號的尺度變換。5.信號有哪些分類？ 答：確定信號和隨機信號，連續(xù)信號和離散信號，周期信號和非周期信號，能量信號和功率信號。6.如果信號不僅在時間取值是離散的，在幅度取值上是量化的，稱此

2、信號為數(shù)字信號。7.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是由若干個相互作用和相互依賴的事物組合而成的具有特定功能的整體。8. 輸入和輸出均為連續(xù)時間信號的系統(tǒng)稱為連續(xù)時間系統(tǒng). 9. 請具體描述線性系統(tǒng)具備的三個條件。答：分解性：指全響應可以分為零輸入響應和零狀態(tài)響應相加；零狀態(tài)線性：指系統(tǒng)有多個輸入時，零狀態(tài)響應對每個輸入都呈線性；零輸入線性：指系統(tǒng)有多個初始狀態(tài)時，零輸入響應對每個初始狀態(tài)都呈線性。10、所謂線性特性是指齊次性和疊加性。11、連續(xù)系統(tǒng)的模擬一般需要加法器、標量乘法器和積分器。12、線性系統(tǒng)具有分解特性、零狀態(tài)線性、零輸入線性13、 簡述線性系統(tǒng)的判斷條件。答；線性系統(tǒng)要滿足齊次特性和疊加特性。

3、14、簡述時不變系統(tǒng)的判斷條件。答；輸入信號延遲t0時刻作用到系統(tǒng)，若輸出信號也延遲t0時刻，則該系統(tǒng)為時不變系統(tǒng)。15、 因果系統(tǒng)是響應不會超前激勵的系統(tǒng)，非因果系統(tǒng)是響應領先于激勵的系統(tǒng)，是一種非真實系統(tǒng)。16.簡述因果系統(tǒng)的定義。答：響應不超前于激勵的系統(tǒng)稱為因果系統(tǒng)17、簡述連續(xù)信號和離散信號的概念，并從日常生活中舉一兩個連續(xù)信號和離散信號的例子。答：在整個時間軸上有定義的信號稱為連續(xù)信號，在某個具體時刻有定義的信號稱為離散信號。如：聲音信號是連續(xù)信號，圖像信號是離散信號。18、系統(tǒng)的輸出不僅與輸入有關，還與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關19、系統(tǒng)有哪些分類？答：按數(shù)學模型的差異系統(tǒng)可分為：連續(xù)時

4、間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)、時不變系統(tǒng)和時變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和非因果系統(tǒng)。20、兩個周期信號相加仍然是周期信號的條件：周期信號的周期之比是有理數(shù)。21、能量信號、功率信號之間的定義。答：如果某個信號能量為有限值， 則其平均功率為零，稱其為能量信號，而如果功率為有限值，則能量為無窮，此時稱該信號為功率信號。 22、模擬三階常系數(shù)線性微分方程描述的連續(xù)時間系統(tǒng)時，所需積分器最少_3_個23、線性時不變連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學模型是常系數(shù)線性微分方程；離散LTI系統(tǒng)的數(shù)學模型為常系數(shù)差分方程24、信號尺度變換，已知畫的波形，如果系數(shù)，則將原信號以原點為基準沿時間軸壓縮至原來的 ，如果 ，則將原信

5、號擴展至。的波形是將的波形以原點為基準，沿時間軸壓縮或擴展至原來的。 是錯的25、初始狀態(tài)不變，系統(tǒng)的輸出僅取決于輸入和輸入的起始作用時刻無關，這種特性稱為時不變性。26、線性系統(tǒng)可以是時不變的，也可以是時變的。 27、 單位沖激信號的工程定義，并根據(jù)該定義式簡述其兩個特點。 和特點：出現(xiàn)時間極短（除了在原點外，處處為0），面積為1（單位沖激函數(shù)與橫軸t圍成的面積，稱為沖激強度為單位面積值）。28. 解釋零輸入響應和零狀態(tài)響應的含義：零輸入響應：僅有初始狀態(tài)而激勵為零時的系統(tǒng)的響應。零狀態(tài)響應：僅有激勵而初始狀態(tài)為零時的系統(tǒng)的響應。29. 寫出根據(jù)模擬圖列寫微分方程的一般步驟。答：（1）選取中

6、間變量q(t)，設系統(tǒng)最右端積分器的輸出為q(t)； （2）寫出各加法器的輸出信號的方程； （3）消去中間變量q(t)，可得微分方程。第二章1、 簡述卷積分析法的思路。答：將任意波形的激勵信號分解為連續(xù)的沖激信號之和，在求得沖激信號引起的零狀態(tài)響應后，根據(jù)系統(tǒng)的線性和時不變性，無限多個沖激信號的響應的總和用積分來表示。2、簡述連續(xù)時間系統(tǒng)中，卷積圖解法的5個主要步驟。 答：換元，折疊，位移，相乘，積分3、寫出連續(xù)時間系統(tǒng)中，線性時不變系統(tǒng)的單位沖激響應的定義。 答：線性時不變系統(tǒng)的單位沖激響應，是指系統(tǒng)激勵為單位沖激信號作用下的零狀 態(tài)響應4、單位沖激函數(shù)是偶函數(shù)，且單位階躍函數(shù)的導數(shù)為單位沖

7、激函數(shù)。5、系統(tǒng)的階躍響應是激勵為單位階躍信號，初始狀態(tài)為零時的響應。6、卷積積分的物理意義是把任意激勵信號分解為連續(xù)的沖激信號之和，分別求其響應然后再疊加。（P52頁第二段第一句）7、證明沖激函數(shù)的加權性質(zhì)：8、寫出兩個有始信號卷積時確定卷積積分限的公式，并解釋其物理意義。答：線性時不變系統(tǒng)的零狀態(tài)響應由激勵和沖激響應共同決定，并用該公式計算出來。9、 系統(tǒng)的全響應可分解為零輸入響應與零狀態(tài)響應兩部分響應之和，又可分解為自由響應及強迫響應兩部分響應之和；系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零，僅由_輸入_引起的響應叫做系統(tǒng)的零狀態(tài)響應；激勵為零，僅由系統(tǒng)的 _初始狀態(tài)_ 引起的響應叫做系統(tǒng)的零輸入響應。10、

8、簡述沖激響應與階躍響應之間的關系。答：單位階躍響應的導數(shù)為單位沖激響應 11、兩個函數(shù)相卷積，卷積結(jié)果所占有的時寬等于兩個函數(shù)各自時寬之和。12、任意函數(shù)與一個延遲時間為 的單位沖激函數(shù)卷積，只是在時間上延遲，波形不變。13、任意波形信號分解為連續(xù)的加權沖激信號的表達式： 14、任意信號可以分解為直流分量和交流分量之和，也可以分解為奇分量和偶分量之和。第三章1.周期信號的頻譜圖描述的是周期信號的傅里葉系數(shù)An或沿頻率軸分布的圖形。2、連續(xù)時間系統(tǒng)中，當信號無失真?zhèn)鬏敃r，系統(tǒng)的沖激響應是沖激函數(shù)。3、信號在時域中是連續(xù)、周期的，其頻譜在頻域中是離散、非周期的。4、周期信號的頻譜具有離散性、諧波性

9、、收斂性。5、信號的無失真?zhèn)鬏斒侵疙憫c激勵相比只有幅度大小和出現(xiàn)時間先后的不同，而波形沒有發(fā)生畸變。6、 當取樣頻率大于或等于信號帶寬的兩倍時，可以從取樣信號恢復原信號。7、高斯（鐘形）脈沖的波形和其頻譜具有相同的形狀。8、非周期能量信號的能量等式 。9請具體描述周期信號展開為三角形傅里葉級數(shù)所需要滿足的狄里赫利條件。答：在一個周期內(nèi)絕對可積；一個周期內(nèi)只有有限個極大值和極小值；一個周期內(nèi)只有有限個不連續(xù)點10、傅里葉變換的尺度變換性質(zhì)11、傅里葉變換的時移性質(zhì)表明，函數(shù)在時域中的時移，對應于其頻譜在頻域中產(chǎn)生附加相移。（P101 第一行。）12、若是奇函數(shù)，波形對稱于原點，則其傅里葉級數(shù)展

10、開式中只含有正弦項。 13、若是偶函數(shù)，波形對稱于原點，則其傅里葉級數(shù)展開式中不含有正弦項。 14、什么是無失真?zhèn)鬏?，寫出失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)頻域響應函數(shù)，并說明無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)應滿足的兩個條件。答： 無失真?zhèn)鬏斒侵篙敵鲂盘柡洼斎胄盘栂啾?，只有幅度大小和出現(xiàn)時間先后的不同，而波形沒有變化。失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)頻域響應函數(shù)：無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)應滿足的兩個條件：（1）.通頻帶為無窮大；（2）.相頻特性與成正比。15、理想低通濾波器是非因果系統(tǒng)。 16、具體描述時域取樣定理必須滿足的條件及信號的奈奎斯特抽樣頻率的定義。答： 時域取樣定理必須滿足的條件： 1. 信號必須是帶限信號，即在時，其頻譜 2. 取樣的頻率不能過低，

11、必須滿足信號的奈奎斯特抽樣頻率即是最低的取樣頻率，17、周期信號可以分解為各次諧波分量的疊加。18、無失真?zhèn)鬏敻拍睿簾o失真?zhèn)鬏斒侵疙憫c激勵的相比只有幅度大小和出現(xiàn)時間先后的不同，而波形沒有變化。19.傅立葉變換與拉氏變換的區(qū)別：傅里葉變換是將時間域函數(shù)變換為頻率域函數(shù)F，或作相反的變換，此處時域變量和都是實數(shù)；而拉普拉斯變換則將時間域函數(shù)變?yōu)閺皖l域函數(shù)，或作相反的變換，這里時域變量是實數(shù)，復頻變量是復數(shù)。概括的說，傅里葉變換建立了時域和頻域的聯(lián)系，而拉普拉斯變換則建立了時域和復頻域間的聯(lián)系。20.連續(xù)周期信號的線性疊加可能是周期信號也可能不是周期信號。21.周期信號可以分解為各次諧波頻率分量

12、的疊加，其頻譜圖包括幅度譜和相位譜22.信號的頻帶寬度與脈沖寬度成反比。23.周期信號的周期無限增加，該周期信號轉(zhuǎn)化為非周期信號，譜線間隔趨向于零，周期信號的離散頻譜將過渡到非周期信號的連續(xù)頻譜。24.周期信號在時域的平均功率等于頻域中的直流分量和各次諧波分量的平均功率之和。25.各平均功率分量 隨 變化的圖形為周期信號的功率譜。周期信號的功率譜是離散譜。26. 是實偶函數(shù)，其頻譜函數(shù)也是實偶函數(shù)。27.信號 沿時間軸壓縮（或擴展）a倍，其頻譜 將沿頻率軸擴展（或壓縮）a倍。28.信號時移，其頻譜在頻域中產(chǎn)生附加相位，幅度頻譜保持不變。29.周期信號激勵LTI系統(tǒng)的響應仍然為周期信號。30.

13、描述了系統(tǒng)對不同信號幅度和相位的影響。30.信號無失真?zhèn)鬏?，系統(tǒng)頻率響應滿足的條件31.時域取樣定理的內(nèi)容32.帶限信號在滿足取樣定理的情況下，可以通過理想低通濾波器從取樣信號中恢復原來連續(xù)信號。33. 周期信號的頻譜特點（1） 離散性：譜線沿頻率呈離散分布（離散譜）；（2）諧波性：各譜線呈等距分布，相鄰譜線間的距離正好等于基波頻率，不可能包含不是基波整數(shù)倍的其他頻率分量；（3）收斂性：幅度譜隨著n->無窮大收斂到0。34. 若f(t)是實偶函數(shù)，則其指數(shù)型傅里葉展開式的系數(shù)Fn是關于n的實偶函數(shù)；若f(t)是實奇函數(shù)，則其指數(shù)型傅里葉展開式的系數(shù)Fn是關于n的虛奇函數(shù)；35. 奇函數(shù)的

14、三角型傅里葉級數(shù)展開式中只有正弦項；偶函數(shù)的三角型傅里葉級數(shù)展開式中只有常數(shù)項和余弦項。36. 偶（奇）諧函數(shù)的三角型傅里葉級數(shù)展開式中只含偶（奇）次諧波。37. 某周期信號的周期時，在時域中由周期信號變?yōu)榉侵芷谛盘?，在頻域中由離散頻譜變成連續(xù)頻譜。38. 周期信號功率的帕什瓦爾定理的物理含義：周期信號在時域中的平均功率等于頻域中的直流分量和各次諧波分量的平均功率之和。39. 狄里赫勒條件為信號f(t)的傅里葉變換存在的充分條件。如對于功率信號f(t)，如果其導函數(shù)g(t)的傅里葉變換G(jw)滿足狄里赫勒條件，則F(jw)的計算公式為：40. 無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)在頻域上應滿足的兩個條件。，或（1

15、）通頻帶為無窮大（2）相頻特性與w成正比。41. 根據(jù)取樣定理，寫出從取樣信號中成功恢復出原始信號需要滿足的條件：（1）必須為帶限信號；（2）取樣頻率不小于帶寬的2倍。42. 設，則有（1）；（2），并解釋其結(jié)果的含義。（1）根據(jù)傅里葉正變換的定義表明頻譜密度中的直流分量等于信號在時域中的積分。（2）根據(jù)傅里葉反變換的定義：表明頻譜密度函數(shù)的積分等于時域中的f(0)值乘以2. 43簡述傅里葉變換分析法計算系統(tǒng)零狀態(tài)響應的步驟。解：（1）求激勵的傅里葉變換； （2）確定系統(tǒng)函數(shù)； （3）求零狀態(tài)響應的傅里葉變換； （4）對作傅里葉反變換，求得時域的零狀態(tài)響應。第四章1. 拉氏變換是傅里葉變換的推

16、廣。2、以為周期的周期信號的拉氏變換，等于它的第一個周期波形的拉氏變換乘以。3、信號的拉氏變換為，若采用終值定理，的極點需滿足什么條件？答：的極點都位于S平面的左半平面和在原點僅有單極點。4、連續(xù)時間系統(tǒng)中，系統(tǒng)函數(shù)零點分布的情況會影響沖激響應的幅度和相位，但不會影響沖激響應的模式。5、信號的拉氏變換為，若采用初值定理，為什么只利用中包含的真分式求初值？答：因為非真分式的部分是S的多項式，對應的反變換為沖激函數(shù)及其導數(shù)，在時全為零。6. 復頻域分析法信號分解的基本單元信號是復指數(shù)分量。7. 一個具有初始電流的電感元件，其復頻域模型為一個復頻感抗與一個電壓源的串聯(lián)。8. 若系統(tǒng)函數(shù)的極點位于S平

17、面的虛軸上，則該系統(tǒng)沖激響應的模式為等幅振蕩。6、求連續(xù)時間系統(tǒng)全響應一般采用的分析方法為拉普拉斯變換分析法。7. 已知電路的復頻域分析中，電容元件對應的復頻容抗為 ；已知電路的復頻域分析中，電感元件對應的復頻感抗為 。8. 不滿足絕對可積條件的信號乘以收斂因子后都存在拉普拉斯變換。 × 9.不滿足傅里葉變換條件的信號可能存在拉普拉斯變換。10. 系統(tǒng)函數(shù)的確定與零、極點的關系：當系統(tǒng)函數(shù)的全部零點、極點及H0確定后，這個系統(tǒng)函數(shù)就可以完全確定。11.系統(tǒng)穩(wěn)定性與極點位置的關系：的極點就是特征方程的跟。判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定，也即的極點是否都在的左半平面，只需判斷特征根是否在的左半平面，而

18、不必知道各個特征根的確切位置。12. 在收斂域之內(nèi)函數(shù)的拉普拉斯變存在，而在收斂域之外，函數(shù)的拉普拉斯變換不存在。13. 系統(tǒng)函數(shù)僅決定于系統(tǒng)本身的特性，與系統(tǒng)的激勵無關。15.系統(tǒng)函數(shù)H(s)的極點分布決定沖激響應的模式，而零點只影響沖激響應的幅度和相位。16.零輸入響應模式由系統(tǒng)的固有頻率確定，固有頻率即系統(tǒng)的特征根。17. 拉普拉斯變換分析法的步驟：（1）求取激勵x(t)的拉普拉斯變換X(s)；（2）確定系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(s)；（3）計算響應的拉普拉斯變換Y(s)=X(s)H(s)；（4）取Y(s)的反變換，得y(t)。18拉普拉斯變換是一種廣義的傅立葉變換，把頻域擴展為復頻域。19.

19、簡述連續(xù)時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性與系統(tǒng)函數(shù)的極點分布之間的關系。解：（1）極點在S左半平面，系統(tǒng)穩(wěn)定； （2）極點在S右半平面或虛軸上有二重以上極點，系統(tǒng)不穩(wěn)定； （3）一階極點在虛軸上，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。第五章1.單位函數(shù)響應是單位函數(shù)信號作為離散時間系統(tǒng)的激勵而產(chǎn)生的零狀態(tài)響應。3、若正弦序列，當比值為 無理 數(shù)時，正弦序列不是周期序列。4離散時間信號的翻轉(zhuǎn)運算是將相對于_縱軸_翻轉(zhuǎn)。5、數(shù)字信號的自變量是離散的，因變量是離散的。6、離散信號與連續(xù)信號有何區(qū)別連續(xù)時間信號，在數(shù)學上可以表示為連續(xù)時間變量 t 的函數(shù)， 除有限個間斷點外，這些信號的波形是光滑的曲線，而離散信號與連續(xù)信號不同，它僅在一系列

20、離散的時間點（時刻）才有定義。7、離散系統(tǒng)的描述與連續(xù)系統(tǒng)的描述有何區(qū)別答: 輸入和輸出都是離散信號的系統(tǒng)稱作離散系統(tǒng)，由于其變量 k 是離散的，所以其采用的數(shù)學模型為差分方程， 而連續(xù)系統(tǒng)中，描述輸入與輸出關系的數(shù)學模型是微分方程。8、 正弦序列與周期序列之間的關系答: 正弦信號一定是周期信號，但是對于離散序列信號而言，因為變量取值是只能是整數(shù)，所以正弦序列信號不一定是周期序列，例如正弦序列函數(shù) ,當 為無理數(shù)時，該序列就不是周期序列，只有當為有理數(shù)時，該序列才是周期序列。9、 列舉離散系統(tǒng)模擬的幾個基本運算器答：求和器，標量乘法器，延時器10. 離散系統(tǒng)的數(shù)學模型是用差分方程來描述其輸入輸

21、出關系。11.對于LTI的離散系統(tǒng)，各序列的序號同時增加或減少同樣的數(shù)目，該差分方程所描述系統(tǒng)輸入輸出關系不變。12.任一離散信號均可表示為單位函數(shù)的延時加權和。13.在計算差分方程的零輸入響應時，要判別哪些初始條件是僅由初始儲能引起的，進而遞推出所需要的零輸入響應初始條件。14.單位函數(shù)響應指單位函數(shù)信號作為離散時間系統(tǒng)的激勵而產(chǎn)生的零狀態(tài)響應。15. 離散信號f(k)是指 k的取值是離散的，而f(k) 的取值是任意的信號 16. 離散正弦序列為周期函數(shù)的條件：是正整數(shù)或者有理數(shù)。17.分別從時域和Z變換域兩個角度描述一個因果穩(wěn)定系統(tǒng)需要滿足的條件。時域：當k趨近于是，h(k)的極限為0；Z

22、域：H(z)的極點均位于Z平面的單位圓內(nèi)。18.Z變換分析法的步驟。（1）求取激勵x(k)的Z變換X(z)；（2）確定系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)；（3）計算響應的Z變換Y(z)=X(z)H(z)；（4）取Y(z)的反變換，得y(k)。第六章1、 連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是系統(tǒng)函數(shù)的極點均位于S左半平面。 2、 利用Z變換的移序性質(zhì)可以將時域中的差分方程轉(zhuǎn)化為Z域中的代數(shù)方程，簡化對離散時間系統(tǒng)的分析。3、 同一個雙邊Z變換的表達式，如果收斂域不同的話，所對應的兩個序列將不同。4、 何謂Z變換的收斂域答：按照 Z 變換的定義式， 無論是單邊Z 變換還是雙邊 Z 變換，F(xiàn)（z） 其表達是都是一個冪級

23、數(shù)形式，顯然僅當該級數(shù)收斂時， Z 變換才有意義，則對于 z ，在復平面上的取值必須滿足的條件就稱作 Z 變換的收斂域。5、 如何從系統(tǒng)的零點、極點圖判斷離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)的零狀態(tài)穩(wěn)定性是系統(tǒng)在任意有界激勵下，其零狀態(tài)響應都是有界的，在系統(tǒng)函數(shù)的零點、極點不相消的情況下，單位函數(shù)響應必須絕對可和，因而對于穩(wěn)定系統(tǒng)，必須要求單位函數(shù)響應在序列數(shù) k 趨于無窮大時趨于零，因此只有當系統(tǒng)函數(shù)的極點分布位于 Z 平面單位圓內(nèi)時，系統(tǒng)才是穩(wěn)定系統(tǒng)，當極點處于單位圓上且為單極點時，系統(tǒng)為臨界穩(wěn)定；否則，系統(tǒng)不是穩(wěn)定系統(tǒng)。6、 某離散系統(tǒng)函數(shù)有下述一階極點，分別為：, ，試述其對應的自然響應模式.答: 一階極點的位置與自然響應模式存在一一對應關系極點p在負實軸上，則自然響應按照 |p| 小于、等于、大于 1， 分別隨 k 值增大而減小、不變或者增長. 但正負交替. 所以 對應的響應模式為隨 k 增長而正負交替增長的指數(shù)序列。極點p在正實軸上，則自然響應按照 p小于、等于、大于 1， 分別隨 k 值增大而單調(diào)減小、不變或者單調(diào)增長. 所以 對應的響應模式為隨 k 增長而減