1-4 分析过程:
(1)例 1-1 的方法: ( )
t
f
→ − →
2
f
(
t
)
f
(
t
3
− → − −
t
3
2
f
)
(
2
)
(2)方法二: ( )
t
f
→
f
(
t
3
)
→
f
3
⎡
⎢
⎣
⎛
⎜
⎝
t
−
2
3
⎞
⎟
⎠
⎤
⎥
⎦
→ − −
t
3
f
(
→ − → − + → − −
t
3
f
f
(
t
)
f
(
(
t
⎡
⎣
2
)
⎤
⎦
2
)
2
)
f
(3)方法三: ( )
t
解题过程:
(1)方法一:
-2
f
-1
(
t −
3
2
)
2/3 1
方法二:
f
( )
t
1
1
(
t −
)2
f
1
→
0
1
→
-1
-2/3
f
( )
t
1
→
)3f
(
t
1
→
2
3
1
t− −
3
2
)
f
(
1
→
-2
f
-1
(
t −
3
2
)
0
1
-2/3
1/3
f
(
t− −
3
2
)
→
-1
-2/3
2/3 1
方法三:
1
f
( )
t
1
→
f
(
t−
)
1
→
-2
-1
0
1
-1
)2
0
1
2
f
(
t− −
3
2
)
f
(
t− −
→
1
0
-3
-2
-1
-1
-2/3
1-5 解题过程:
(1) (
)−f
at 左移 0t :
f
(
a t
−
⎡
⎣
+
t
0
)
⎤
⎦
=
f
(
at at
− −
)
0
≠
f
(
t
0
−
at
)
(2) (
f at 右移 0t :
)
(3) (
f at 左移 0t
)
a :
(4) (
f at 右移 0t
)
a :
(
f a t
⎡
⎣
−
t
0
)
⎤
⎦
=
(
f at at
−
0
)
≠
f
(
t
0
−
at
)
⎡
⎛
f a t
⎜
⎢
⎝
⎣
t
⎞+
0
⎟
a
⎠
⎤
⎥
⎦
=
(
f at
+
t
0
)
≠
f
(
t
0
−
at
)
f
⎡
⎢
⎣
−
⎛
a t
⎜
⎝
−
t
0
a
⎞
⎟
⎠
⎤
⎥
⎦
=
f
(
at
− +
t
)
0
=
f
(
t
0
−
at
)
故(4)运算可以得到正确结果。
注:1-4、1-5 题考察信号时域运算:1-4 题说明采用不同的运算次序可以得到一致的结果;
1-5 题提醒所有的运算是针对自变量t 进行的。如果先进行尺度变换或者反转变换,再进行
移位变换,一定要注意移位量和移位的方向。
1-9 解题过程:
(
(1) ( )
t
2
(2) ( )
t
( )
u t
( )
u t
e
2
e
3
=
+
=
−
)
(
−
t
e
−
t
f
f
2
−
t
)
2
(3) ( )
t
f
=
(
−
e
5
e
5t
−
2
−
t
)
( )
u t
(4) ( )
t
f
e
−=
t
cos 10
π
(
(
)
t u t
⎡
⎣
)
1
− −
(
u t
−
2
)
⎤
⎦
1-12 解题过程:
f
( )
t
1
(1)
f
( )
t
1
f
( )
t
1
1
(2)
1
f
( )
t
1
(3)
1
(4)
-1
f
( )
t
1
(5)
f
( )
t
3
2
1
(6)
2
3
3
f
( )
t
1
2
3
-2
(7)
( )
注:1-9、1-12 题中的时域信号均为实因果信号,即 ( )
( )
t u t
t
1-18 分析过程:任何信号均可分解为奇分量与偶分量之和的形式,即
=
f
f
f
( )
t
=
f
e
( )
t
+
f
o
( )
t
( )1
其中, ( )
t 为偶分量, ( )
of
ef
t 为奇分量,二者性质如下:
f
f
e
o
( )
t
( )
t
f
=
e
= −
(
f
o
)
t
−
(
t
−
( )
2
( )
3
)
( )
1
( )
3∼ 式联立得
解题过程:
ef
( )
t
=
of
( )
t
=
1
2
1
2
f
f
⎡
⎣
⎡
⎣
( )
t
+
( )
t
−
f
f
(
−
t
)
⎤
⎦
(
−
t
)
⎤
⎦
(a-1)
(a-2)
(a-3)
(a-4)
4
(b)
f
( )
t 为偶函数,故只有偶分量,为其本身
(c-1)
(c-2)
(c-3)
(c-4)
(d-1)
(d-2)
(d-3)
1-20 分析过程:本题为判断系统性质:线性、时不变性、因果性
(1)线性(Linearity):基本含义为叠加性和均匀性
(d-4)
5
即 输 入 ( )
1x t , ( )
2x t 得 到 的 输 出 分 别 为 ( )
1y t , ( )
2y t ,
( )
T x t
1
⎡
⎣
=
⎤
⎦
( )
y t
1
,
( )
T x t
2
⎡
⎣
=
⎤
⎦
( )
y t
2
,则
( )
T c x t
1 1
⎡
⎣
+
( )
c x t
2 2
⎤
⎦
=
( )
c y t
1 1
+
( )
c y t
2
2
( 1c , 2c 为常数)。
线性系统是指系统的全响应可以分解为零输入响应和零状态响应,并且二者均分别具有
线性性质。
本题未说明初始条件,可认为系统起始状态为零(“松弛”的),故零输入响应为零,只
需判断系统的输入——输出是否满足线性。
(2)时不变性(Time-Invariblity):是指当激励延迟一段时间 0t 时,其响应也同样延迟 0t ,
波形形状不变。
(3)因果性(Causality):是指系统在 0t 时刻的响应只与 0
的时刻无关。
t< 的时刻有关,与未来
t= 和 0
t
t
满足因果性的系统又称为物理可实现系统。
判断因果性的方法:
① 通过时域关系式: ( )
y t
现。若有则非因果系统,否则为因果系统;
② 对于时间连续系统
( )
T x t
= ⎡
⎣
⎦ 判断是否可能有 (
y t
⎤
1
)
(
T x t
= ⎡
⎣
2
)
t
⎤
⎦ , 1
t< 的时刻出
2
冲激响应
( )
h t
( )
( )
h t u t
( )
( )
h t u t
=⎧⎪
⎨
≠⎪⎩
因果系统
非因果系统
③ 对于时间离散系统
单位冲激响应
( )
h n
( )
( )
h n u n
( )
( )
h n u n
=⎧⎪
⎨
≠⎪⎩
因果系统
非因果系统
解题过程:
(1) ( )
r t
=
( )
de t
dt
线性: ( )
r t
1
=
1
( )
de t
dt 、 ( )
r t
2
=
2
( )
de t
dt ,则
⎡
⎣
1 1
( )
d c e t
+
dt
( )
c e t
2 2
⎤
⎦ =
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
时不变:输入 (
)0−e t
t ,输出
(
de t
−
dt
t
0
)
=
(
de t
(
d t
因果: ( )
r t 仅与此时刻 ( )e t 有关
(2) ( )
r t
=
( )
( )
e t u t
t
−
t
−
0
0
)
)
=
(
r t
−
t
0
)
线性:设 ( )
r t
1
e t u t 、 ( )
t
1=
( )
( )
r
2
e t u t ,
( )
( )
2=
( )
c e t u t
2 2
( )
⎤
⎦
则
( )
c e t
1 1
+
⎡
⎣
=
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
6
时变:输入 (
)0−e t
t ,输出 (
e t
−
( )
)
t u t
0
≠
(
e t
−
(
)
t u t
0
−
t
0
)
=
(
r t
−
t
0
)
因果: ( )
r t 仅与此时刻 ( )e t 有关
(3) ( )
r t
sin=
( )
( )
e t u t
⎤
⎦
⎡
⎣
非线性:设 ( )
r t
1
e t u t 、 ( )
( )
t
( )
e t u t ,
2
( )
( )
⎤
⎦
1
sin=
⎤
⎦
( )
c e t u t
2 2
⎡
⎣
( )
⎤
⎦
≠
sin
⎡
⎣
则
sin
( )
c e t
1 1
+
⎡
⎣
r
2
sin=
⎡
⎣
( )
c e t u t
1 1
( )
⎤
⎦
( )
u t
⎡
⎣
(
e t
+
sin
( )
c e t u t
2 2
( )
⎤
⎦
(
e t
−
t
0
)
⎤
⎦
≠
sin
⎡
⎣
−
t
0
)
⎤
⎦
(
u t
−
t
0
)
=
(
r t
−
t
0
)
时变:输入 (
)0−e t
t ,输出
⎡
⎣
r t 仅与此时刻 ( )e t 有关
sin
因果: ( )
(4) ( )
r t
(
1=
e
−
t
)
线性:设 ( )
r t
1
=
(
e
1 1
−
t 、 ( )
)
t
r
2
=
(
e
2 1
−
t ,则 (
)
c e
1
1 1
)
− +
t
c e
2 2
(
1
)
− =
t
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
时变:设 ( )
e t
1
=
( )
u t
−
(
u t
−
1.5
)
,则 ( )
r t
1
=
(
u t
+
0.5
)
−
( )
u t
( )
e t
2
=
(
e t
1
−
0.5
)
=
(
u t
−
0.5
)
−
(
u t
−
2
)
,则 ( )
t
r
2
=
(
u t
)
1
+ −
(
u t
−
0.5
)
≠
(
r t
1
−
0.5
)
非因果:取 0=t ,则 ( )
0
r
( )
e ,即 0=t 时刻输出与 1=t 时刻输入有关。
1=
(5) ( )
r t
=
e
(
)2
t
线性:设 ( )
r t
1
=
(
e
1 2
t 、 ( )
)
t
r
2
=
(
e
2 2
)
t ,则 (
c e
1 1
t
2
)
+
c e
2 2
(
t
2
)
=
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
时变:设 ( )
e t
1
=
( )
u t
−
(
u t
−
2
)
,则 ( )
r t
1
=
( )
u t
−
(
u t
−
)
1
( )
e t
2
=
(
e t
1
−
2
)
=
(
u t
−
2
)
−
(
u t
−
4
)
,则 ( )
t
r
2
=
(
u t
)
1
− −
(
u t
−
2
)
≠
(
r t
1
−
2
)
非因果:取 1=t ,则 ( )
1
r
=
( )
e ,即 1=t 时刻输出与 2=t 时刻输入有关。
2
(6) ( )
r t
e
2=
( )
t
非线性:设 ( )
r t
1
e
2
1=
t 、 ( )
( )
t
r
2
2
e
2=
( )
t ,
则
( )
c e t
1 1
+
⎡
⎣
时不变:输入 (
2
=
( )
t
( )
c e t
2 2
c e
2
2
1
1
⎤
⎦
t ,输出 (
)0−e t
e
2
+
2
c e
2
2
2
( )
t
+
2
( )
c c e t e t
1 2 1
( )
2
≠
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
t
−
t
0
)
=
(
r t
−
t
0
)
因果: ( )
r t 仅与此时刻 ( )e t 有关
7
(7) ( )
r t
t
= ∫
−∞
e
( )τ τ
d
线性:设 ( )
r t
1
t
= ∫
−∞
e
1
( )
dτ τ
、 ( )
t
r
2
t
= ∫
−∞
e
2
( )
dτ τ
,
时变:输入 (
)0−e t
t ,输出
5
t
−∞
∫
e
(
τ
−
5
t
−
t
0
x
τ
τ
t
− =
0
=
)
t d
0
∫
],5−∞ 内的输入有关。
, ( )1r 与(
∫
≠
−∞
−∞
5
(
t
−
t
0
)
(
e x dx
)
=
(
r t
−
t
0
)
则
5
t
−∞
∫
c e
1 1
⎡
⎣
( )
τ
+
c e
2 2
( )
τ τ
d
⎤
⎦
=
( )
r t
1
=
c
1
5
t
−∞
∫
e
1
( )
τ τ
+
d
( )
τ τ
d
=
( )
c r t
1 1
+
c r
2 2
( )
t
5
t
e
2
−∞
c
2
∫
( )
e x dx
5
−∞
e
= ∫
( )
dτ τ
非因果: 1t = 时, ( )
1r
1-21 分析:一个系统可逆,当且仅当输入、输出时一一对应的关系
解题过程:
(1) 可逆。逆系统为 ( )
r t
(
e t
)5
+
=
( )
e t C
+
⎡
⎣
⎦ C 为任意常数
⎤
=
(2) 不可逆。因为 ( )
r t
不满足一一对应关系。
(3) 可逆。逆系统为 ( )
r t
(4) 可逆。逆系统为 ( )
r t
d
dt
( )
e t
=
d
dt
=
d
dt
⎛
e
= ⎜
⎝
( )
e t
1
2
t
⎞
⎟
⎠
1-23 解题过程:
利用线性时不变系统得微分特性
因为 ( )
e t
2
d
dt
( )
e t
1
d
dt
d
dt
( )
r t
1
( )
e u t
t
−
α
,所以,
( )
t
r
2
=
=
=
⎡
⎣
⎤
⎦
= −
e
α
e
δ α
( )
t
−
t
α
−
t
α
−
+
e
t
−
α
δ
( )
t
=
8