【信号与系统】是电子工程和通信领域中的基础理论,主要研究的是信号的处理和传输以及系统的动态行为。以下是对题目中涉及知识点的详细解释:
1. **信号的积分**:
- 积分运算在信号处理中表示信号的累积效果。例如,积分∫∞∞−dtttf)()( δ,表示将信号ff乘以单位阶跃函数δ(t),然后积分,由于δ(t)在t=0处有一个单位面积的尖峰,因此结果是f(t)在t=0处的值,即f(0)。
2. **卷积**:
- 卷积是信号处理中的核心运算,用于计算一个系统对输入信号的响应。卷积∫ttfδδdt)()(表示将δ(t)与f(t)卷积,得到的是一次δ函数的延时版f(t)。
3. **卷积计算步骤**:
- 正确的卷积计算步骤是先将一个信号进行反褶,然后与另一个信号相乘,最后进行积分。在选项C中描述正确。
4. **信号频谱**:
- 信号的频谱函数描述了信号在频率域的分布。根据题目,图形未给出,但可以理解为通过傅里叶变换将时域信号转换到频域。
5. **傅里叶变换**:
- 傅里叶变换是将时域信号转换为频域信号的工具。例如,题目中提到的信号)(ty的傅里叶变换可以通过已知信号)(tf的傅里叶变换来求解。
6. **拉氏变换**:
- 拉氏变换是一种分析线性时不变系统的重要工具。例如,信号[])2()(−−tutu的拉氏变换的收敛域是Re[s]>2,表明只有当s的实部大于2时,变换才是收敛的。
7. **复合信号的拉氏变换**:
- 当信号受到时间平移、缩放等操作时,其拉氏变换也会相应变化。例如,信号)()(batubatf−−的拉氏变换可以通过原信号的拉氏变换推导得出。
8. **微分方程的解**:
- 因果信号的拉氏变换与微分方程的解密切相关。题目中提到的信号)(tf=∫−tdtx0)(λλλ的拉氏变换可以通过利用原信号的拉氏变换和微分方程的特性求解。
9. **序列处理**:
- 在离散时间系统中,有限长序列经过单位样值响应处理后,会得到新的序列。题目中涉及的序列处理问题与离散傅里叶变换和滤波器设计有关。
10. **Z变换**:
- Z变换是离散时间信号分析的关键工具,例如题目中的序列经过Z变换后可以得到一个新的序列表达式。
以上是针对“信号与系统”期末考试题目中涉及的一些核心概念的解释,包括积分、卷积、傅里叶变换、拉氏变换以及离散时间信号处理的相关知识。这些内容构成了信号处理的基础,对于理解和分析各种信号系统至关重要。