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5 章 · 原题号 5.68

习题 5.68

逐题解析
逐题解析

题面已转写为 Markdown/LaTeX,解析为独立解答;未使用答案截图。

题面提要

原 PDF 第 338 页已核对

如图所示连续时间信号的离散处理系统:输入 x(t)x(t) 与冲激采样器相乘,采样器为

n=+δ(tnT),\sum_{n=-\infty}^{+\infty}\delta(t-nT),

得到 xs(t)x_s(t)xs(t)x_s(t) 经“转换为序列”得到 x[n]x[n],通过离散时间系统 H(ejΩ)H(e^{j\Omega}) 得到 y[n]y[n];序列 y[n]y[n] 经“转换为冲激”得到

ys(t)=n=+y[n]δ(tnT),y_s(t)=\sum_{n=-\infty}^{+\infty}y[n]\delta(t-nT),

再通过连续时间系统 Hr(jω)H_r(j\omega) 得到输出 y(t)y(t)

系统频率响应为

H(ejΩ)={1,0.4π<Ω<π,0,Ω<0.4π,H(e^{j\Omega})= \begin{cases} 1, & 0.4\pi<|\Omega|<\pi,\\ 0, & |\Omega|<0.4\pi, \end{cases}

以及

Hr(jω)={T,ω<πT,0,ω>πT,H_r(j\omega)= \begin{cases} T, & |\omega|<\dfrac{\pi}{T},\\ 0, & |\omega|>\dfrac{\pi}{T}, \end{cases}

其中 TT 为采样间隔。

(1)若取抽样间隔 T=0.01sT=0.01\,\mathrm{s},当输入

x(t)=sin(110πt)πtx(t)=\dfrac{\sin(110\pi t)}{\pi t}

时,画出 xs(t)x_s(t)x[n]x[n]y[n]y[n]ys(t)y_s(t)y(t)y(t) 的频谱;

(2)要使整个系统可等效为一 LTI 系统,对 x(t)x(t) 的最高频率 ωm\omega_m 应做何限制?画出等效的 LTI 系统的频率响应 H(jω)H(j\omega)

题面已根据原图转写为 Markdown/LaTeX;相关图形已重绘为可缩放矢量图。

解析

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