内容发布更新时间 : 2024/5/24 16:52:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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测试技术基础部分题目答案

第二章

2-21．求正弦信号x(t)?Asin(2?双边频谱、实频图、虚频图，如该信号延时T/4t)的单边、

T后，其各频谱如何变化？

2?2??解： (1)由于x(t)?Asin(t)?Acos(t?)，符合三角函数展开形式，则 TT22?处：An?1，所以，单边频谱图为图1的（a）。 T2?2?jt2?jA?jTtT2?t)?(e?e) 对x(t)?Asin(t)进行复指数展开：由于x(t)?Asin(TT2jAAA?2?所以，在?处：Cn?，CnR?0，CnI?，|Cn|?，?n?

2222T2?jAAA?在处：Cn??，CnR?0，CnI??，|Cn|?，?n?? T2222在

所以，实频图、虚频图、双边幅频图、双边相频图分别如图1的(b)、(c)、(d)、(e)。

AnACnRA2CnI2?T|Cn|02?T?2??T02?T??T2?0A?2??2?TA20A22?T??2?2?T0?n2?T??2?

(a)单边幅频图 (b) 实频图 (c) 虚频图 (d) )双边幅频图 (e) 双边相频图

图1 正弦信号x(t)的频谱 （2）当延迟T/4后，x(t)变为x(t)?Asin?T??2?(t?)?，由于

4??TT?T???2??2??2??x(t)?Asin?(t?)??Acos?(t?)???Acos?t???，符合三角函数

4?42??T?T?T?展开形式，则

2?处：An?1，所以，单边频谱图为图2的（a）。 TT?2?T2??2?(t?)??Asin(t?)??Acos(t)进行复指数展开， 对x(t)?Asin?4?T2T?T2?2?jt2??A?jTtTt)?(e?e) 由于x(t)??Acos(T2AAA2?所以，在?处：Cn??，CnR??，CnI?0，|Cn|?，?n??

222T在

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在

2?AAA处：Cn??，CnR??，CnI?0，|Cn|?，?n?? T222AnCnR?2?T2?T所以，实频图、虚频图、双边幅频图、双边相频图分别如图2的(b)、(c)、(d)、(e)。

ACnI|Cn|A2002?T?A?2A202?T?A?2???2?T0?n2?T02?T??2?T?

?2?T?

(a)单边幅频图 (b) 实频图 (c) 虚频图 (d) )双边幅频图 (e) 双边相频图

图2正弦信号x(t)延迟后的频谱

2-22．已知方波的傅立叶级数展开式为

4A?11?f(t)?0?cos?0t?cos3?0t?cos5?0t???

??35?求该方波的均值、频率成分、各频率的幅值，并画出单边幅频谱图。

解：均值a0=0；该方波各谐波的频率分别为?0、3?0、5?0…；对应的幅值分别为

n?14A04A04A、…，即(?1)2,n?1,3,5,...，该方波的单边幅频谱图如图3所示。 3?5?n?4A0?、

An4A?4A3?4A5?4A7?0?03?05?07?0...9?0...?

4A9?图3 方波的单边幅频谱

2-23 试求图2.55所示信号的频谱函数(提示：可将f(t)看成矩形窗函数与?(t?2)、?(t?2)脉冲函数的卷积)。

图2.55 习题2-23

解：f(t)可以看作位于原点、宽度为2的如下式的窗函数与δ(t-2)、δ(t+2)的卷积：

??1t?1w(t)??

0t?1??即，f(t)?w(t)*[?(t?2)??(t?2)]

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而w(t)?W(jf)?2sinC(2?f)，根据时移特性：?(t?2)?ej2?f?2；?(t?2)?e?j2?f?2 则f(t)的频谱函数为：

f(t)?w(t)*[?(t?2)??(t?2)]?W(jf)?[F(?(t?2)?F(?(t?2)]?2sinC(2?f)?(ej2?f?2?e?j2?f?2)?2sinC(2?f)?(ej4?f?e?j4?f)设?0??m[?m为f(t)中最高频率分量的角频率]，试出x(t)和x(t)的双边幅频谱X(j?)的示意图形，当?0??m时，X(j?)的图形会出现什么样的情况？

f(t)F(j?)

2-24．一时间函数f(t)及其频谱函数图如图2.56所示，已知函数x(t)?f(t)cos?0t

0t

??m0?m?

(a) f(t)的时域波形 (b) f(t)的频谱

图2.56 f(t)的时域波形及其频谱

解：令x1(t)?cos?0t，则x(t)?f(t)x1(t)，即为f(t)和cos?0t的乘积，所以其图形如图4(a)所示。

若x1(t)?X1(j?)，f(t)?F(j?)，则x(t)?f(t)x1(t)?X(j?)?X1(j?)*F(j?)

1由于X1(j?)?[?(???0)??(???0)]，其双边幅频图如图4(b)所示。

2根据x1(t)x2(t)?X1(j?)*X2(j?)，则

1X(j?)?X1(j?)*F(j?)?[?(???0)??(???0)]*F(j?)

2根据x(j?)*?(j?)?x(j?)，x(?)*?(???0)?x(???0)和x(?)*?(???0)?x(???0)则

11X(j?)?X1(j?)*F(j?)?[?(???0)??(???0)]*F(j?)?[F(???0)?F(???0)]

2211|X(j?)|?|X1(j?)|*F(j?)?[|?(???0)|?|?(???0)|]*F(j?)?[|F(???0)|?|F(???0)|]22 111F(???0)表示把F(?)的图形搬移到?0处，图形的最大幅值为F(?)； 222111F(???0)表示把F(?)的图形搬移到??0处，图形的最大幅值为F(?)； 222111|F(???0)|表示把|F(?)|的图形搬移到?0处，图形的最大幅值为|F(?)|； 222111|F(???0)|表示把|F(?)|的图形搬移到??0处，图形的最大幅值为|F(?)|； 222由于x1(t)的频谱图用双边幅频图表示，所以x(t)的双边幅频图|X(j?)|如图4(c)所示，当

?0??m时，x(t)的双边幅频图|X(j?)|如图4(d)所示。

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