信号分析与处理（第二版）（赵光宙 著）课后习题参考答案

简介：
本书为《信号分析与处理》(第二版)的配套辅导书，提供了详细解答和解析，帮助读者深入理解信号分析与处理的基本概念和应用技巧。 根据题目要求，我们将从《信号分析与处理》第二版（赵光宙著）中的部分课后习题及其解答中提取并解析重要的知识点。 ### 重要知识点解析 #### 连续时间信号与离散时间信号的区别 **定义：** - **连续时间信号**是指自变量可以取任意值的信号，其值域一般是实数集的一个子集。 - **离散时间信号**是指自变量只能取特定离散值的信号，例如整数集合。 **示例：** - \(x_1(t)\), \(x_3(t)\), 和 \(x_4(t)\) 为连续时间信号； - \(x_2(n)\) 和 \(x_6(n)\) 为离散时间信号。 #### 周期信号的识别及周期计算方法 **定义：** - **周期信号**是指存在一个最小正实数\(T\)，使得对于所有时间\(t\)都有\(x(t + T) = x(t)\)，则称该信号为周期信号，\(T\)称为信号的周期。 - **基波周期**是周期信号的最小正周期。 **示例分析：** 1. \(cos\left(\frac{4\pi}{3}t + \frac{\pi}{2}\right)\) - **周期**: 由于\(cos\)函数的周期为\(2\pi\)，因此原式周期为\(\frac{3}{4} \cdot 2\pi = \frac{3\pi}{2}\)。 - **基波周期**：\(\frac{3\pi}{2}\)。 2. \(cos\left(\frac{7\pi}{8}n + \pi \right)\) - **周期**: 设\(m\)为整数，令 \(\frac{7\pi}{8}n = m \cdot 2\pi\) ，得到\( n = \frac{16m}{7}\)，最小的正整数\(m=7\)时， \(n=16\)。因此周期为16。 - **基波周期**：16。 3. \(e^{j\pi n}\) - **周期**: 由于\(e^{j\theta} \)的周期是\(2\pi\)，令 \(\pi n = m \cdot 2\pi\) ，得到\(n=2m\)。最小正整数\(m=1\)时 \(n=2\)，因此周期为2。 - **基波周期**：2。 4. \(e^{j\frac{\pi}{8}n}\) - **周期**: 令 \(\frac{\pi}{8} n = m \cdot 2\pi\) ，得到\(n = 16m\)。最小正整数\(m=1\)时， \(n=16\)。 - **基波周期**：16。 5. \(\sum_{m=-\infty}^{\infty}\left[\delta(n-m-3) - \delta(n-m+3)\right]\) - **周期**: 该信号由冲激序列构成，每个冲激相隔6个单位时间。 - **基波周期**：6。 6. \(u(t) cos(2\pi t)\) - **结论**：不是周期信号。因为\(u(t)\)是阶跃函数，本身非周期；而\(cos(2\pi t)\)的周期为1，但两个信号乘积不具周期性。 7. \(cos\left(\frac{\pi}{4}n \right) cos\left(\frac{\pi}{4}n \right)\) - **基波周期**：8。因为\(cos\)函数相乘时周期不变。 8. \(sin\left(\frac{\pi}{6} n \right) sin\left(\frac{\pi}{4} n \right) + cos\left(\frac{\pi}{2}n \right)\) - **基波周期**：16。因为三个分量的周期分别为\(12, 8,\)和\(4\)，最小公倍数为16。 #### 能量信号与功率信号的区别 **定义：** - **能量信号**: 如果信号的能量有限（\(E_x < \infty\)，而平均功率为零，则该信号是能量信号。 - **功率信号**: 如果信号的平均功率有限（\(P_x < \infty\)），但其能量无限，那么它就是功率信号。 **示例分析：** 1. \(x_1(t) = A e^{-t} (t \geq 0)\) - **结论**：是能量信号