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西安电子(高西全丁美玉第三版)数字信号处理课后答案

教材第一章习题解答

1. 用单位脉冲序列?(n)及其加权和表示题1图所示的序列。 解：

?2n?5,?4?n??1?2. 给定信号：x(n)??6,0?n?4

?0,其它?（1）画出x(n)序列的波形，标上各序列的值；

（2）试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列； （3）令x1(n)?2x(n?2)，试画出x1(n)波形； （4）令x2(n)?2x(n?2)，试画出x2(n)波形； （5）令x3(n)?2x(2?n)，试画出x3(n)波形。 解：

（1）x(n)的波形如题2解图（一）所示。 （2）

（3）x1(n)的波形是x(n)的波形右移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（二）所示。 （4）x2(n)的波形是x(n)的波形左移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（三）所示。 （5）画x3(n)时，先画x(-n)的波形，然后再右移2位，x3(n)波形如题2解图（四）所示。 3. 判断下面的序列是否是周期的，若是周期的，确定其周期。 （1）x(n)?3?Acos(?n?)，A是常数；

781j(n??)8（2）x(n)?e解：

。

32?14?,?，这是有理数，因此是周期序列，周期是T=14； 7w312??16?，这是无理数，因此是非周期序列。 （2）w?,8w（1）w?5. 设系统分别用下面的差分方程描述，x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出，判断系统是否是线性非时变的。

（1）y(n)?x(n)?2x(n?1)?3x(n?2)；

（3）y(n)?x(n?n0)，n0为整常数； （5）y(n)?x(n)；

2（7）y(n)?解：

m?0?x(m)。

y'(n)?x(n?n0)?2x(n?n0?1)?3x(n?n0?2)y(n?n0)?x(n?n0)?2x(n?n0?1)?3x(n?n0?2)?y(n)'n（1）令：输入为x(n?n0)，输出为故该系统是时不变系统。 故该系统是线性系统。

（3）这是一个延时器，延时器是一个线性时不变系统，下面予以证明。 令输入为x(n?n1)，输出为y(n)?x(n?n1?n0)，因为 故延时器是一个时不变系统。又因为 故延时器是线性系统。

（5） y(n)?x(n) 令：输入为x(n?n0)，输出为y(n)?x(n?n0)，因为 故系统是时不变系统。又因为 因此系统是非线性系统。

（7） y(n)?'2'2m?0n?x(m)

0n令：输入为x(n?n0)，输出为y(n)?故该系统是时变系统。又因为 故系统是线性系统。

'm?0?x(m?n)，因为

6. 给定下述系统的差分方程，试判断系统是否是因果稳定系统，并说明理由。

1（1）y(n)?N（3）

?x(n?k)；

k?0N?1y(n)?n?n0k?n?n0?x(k)；

。

（5）y(n)?e解： （1）只要Nx(n)?1，该系统就是因果系统，因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输入有关。如果

x(n)?M，则y(n)?M，因此系统是稳定系统。

（3）如果

x(n)?M，y(n)?n?n0k?n?n0?x(k)?2n0?1M，因此系统是稳定的。系统是非因果的，

因为输出还和x(n)的将来值有关.

（5）系统是因果系统，因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。如果

x(n)?M，则

y(n)?ex(n)?ex(n)?eM，因此系统是稳定的。

7. 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列x(n)如题7图所示，要求画出输出输出y(n)的波形。 解：

解法（1）:采用图解法

图解法的过程如题7解图所示。

解法（2）:采用解析法。按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式: 因为

x(n)*?(n)?x(n)

x(n)*A?(n?k)?Ax(n?k)1y(n)?x(n)*[2?(n)??(n?1)??(n?2)]2所以

1 ?2x(n)?x(n?1)?x(n?2)2将x(n)的表达式代入上式，得到

8. 设线性时不变系统的单位取样响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况，分别求出输出y(n)。 （1）h(n)?R4(n),x(n)?R5(n)；

（2）h(n)?2R4(n),x(n)??(n)??(n?2)； （3）h(n)?0.5u(n),xn?R5(n)。 解：

（1） y(n)?x(n)*h(n)?nm????R(m)R(n?m)

45?先确定求和域，由R4(m)和R5(n?m)确定对于m的非零区间如下： 根据非零区间，将n分成四种情况求解： ①n?0,y(n)?0

②0?n?3,y(n)?m?0?1?n?1 ?1?8?n

3n③4?n?7,y(n)?m?n?4