6.1求下列序列的z变换)(zX,并标明收敛域,绘出)(zX的零极点图。
(1))()
2
1
( k
k
ε
(2))()
4
1
( k
k
ε?
(3))()
3
1
( k
k
ε
?
?
(4))()
3
1
( k
k
?ε
(5))1()
2
1
( ??? k
k
ε
(6))1( +kδ
(7))]10()([)
2
1
( ?? kk
k
εε
(8))()
3
1
()()
2
1
( kk
kk
εε +
(9))3(
8
1
)( ?? kk δδ
6.2求下列序列的z变换,并标注收敛区。
(1))3()3( ?? kk ε
(2))()3( kk ε?
(3))(3 kk ε?
6.3用z变换的性质和常用z变换求下列信号的双边z变换。
(1))1(2)()
2
1
( ??+ kk
kk
εε;
(2))()
3
1
()
2
1
( k
kk
ε
?
?
?
?
?
?
+
?
;
(3))3( +ka
k
ε;
(4))()
3
1
(
2
k
k
ε
+
;
(5))1()32( +?
?
k
kk
ε;
(6))2()1( ?? ka
kk
ε;
(7))1( +ke
kj
ε
π
;
(8))()
2
1
()(2 kk
kk
?+
??
εε;
(9))1()1( ??? kkk ε。
6.4已知)(nf的z变换为)(zF,求下列序列的z变换。
(1)
∑
=
n
k
k
kfa
0
)(;
(2))2( nf;
(3))(nnf;
(4)
∑
=
n
k
kkf
0
)(;
(5)
∑
=
n
k
kfa
0
)(。
6.5已知信号)(nf的z变换)(zF如下,试求)(nf的初值)0(f和终值)(∞f。
(1)
22
2
5.0
)(
+
=
z
z
zF
(2)
2
1
)(
2
2
??
++
=
zz
zz
zF
(3)
12
222
)(
2
2
??
++
=
zz
zz
zF
(4)
132
2
)(
2
2
+?
=
zz
z
zF
(5)
N
N
zz
z
zF
)5.0)(1(
)(
1
??
=
+
(6)
23
1
)(
2
2
+?
++
=
zz
zz
zF
(7)
16
)(
2
??
=
zz
z
zF
(8)
6
12
)(
2
??
?
=
zz
z
zF
6.6若序列的z变换如下,求该序列的前三项。
(1)2,
)1)(2(
)(
2
>
??
= z
zz
z
zF
(2),1,
)5.0)(1(
1
)(
2
>
+?
++
= z
zz
zz
zF
(3)1,
)1(
)(
3
2
>
?
?
= z
z
zz
zF,
6.7用部分分式展开法或长除法,留数法求下列)(zF的逆z变换
(1)
1
2
1
1
1
)(
?
+
=
z
zF
2
1
>z
(2)
21
1
8
1
4
3
1
2
1
1
)(
??
?
++
?
=
zz
z
zF
2
1
<z
(3)
2
1
4
1
1
2
1
1
)(
?
?
?
?
=
z
z
zF
2
1
<z
(4)
az
az
zF
?
?
=
?
?
1
1
1
)(
a
z
1
>
6.8直接从下列z变换看出它们所对应的序列。
(1)1)( =zX )( ∞≤z
(2)
3
)( zzX = )( ∞≤z
(3)
1
)(
?
= zzX )0( ∞≤< z
(4)122)(
2
++?=
?
zzzX )0( ∞≤< z
(5)
1
1
1
)(
?
?
=
az
zX )( az >
(6)
1
1
1
)(
?
?
=
az
zX )( az <
6.9求下列)(zF的单边z变换:
(1)
)3)(2)(1(
)(
???
=
zzz
z
zF,3>z;
(2)
)
2
1
()1(
)(
2
+?
=
zz
z
zF,1>z;
(3)
3
2
)3(
2
)(
?
+
=
z
z
zF,3>z;
(4)
1
)(
2
+
=
z
z
zF,1>z;
(5)
)1)(1(
)(
2
?+
=
zz
z
zF,1>z;
(6)
)2(
1
)(
2
?
?
=
zz
z
zF,2>z;
(7)
)1(
1
)(
44
1
?
?
=
?
?
zz
z
zF,1>z。
6.10已知双边z变换为
)4)(3)(2(
2
)(
???
=
zzz
z
zF
(1)4>z,求原函数)(kf;
(2)2<z,求原函数)(kf;
(3)43 << z,求原函数)(kf。
6.11画出
21
1
252
3
)(
??
?
+?
?
=
zz
z
zX的零极点图,在下列三种收敛域下,那种情况对应左边序
列,右边序列,双边序列?并求各对应序列。
(1)2>z
(2)5.0<z
(3)25.0 << z
6.12已知)(*)()(
21
kfkfky =,用卷积性质求下列情况下的)(kf ;
(1))()(
1
kakf
k
ε=,)1()(
2
?= kkf δ;
(2))(2)(
1
kkf
k
ε=,)1()()(
2
??= kkkf εε;
(3))()
2
1
()(
1
kkf
k
ε=,)()(
2
kkkf ε=。
6.13用z变换与拉普拉斯变换的关系:
(1)由)()( ttetf
at
ε
?
=的
2
)(
1
)(
α+
=
s
sF,求变换的zkke
t
)(ε
α?
。
(2)由)()(
2
tttf ε=的
3
2
)(
s
sF =,求)(
2
kk ε的z变换。
6.14求下列差分方程描述的因果离散系统的零输入响应。
(1))1()2(2)1(3)( ?=?+?+ kfkykyky,
1)1( =?y,0)2( =?y;
(2))1()()2(2)1()( ?+=???? kfkfkkyky ,
2)1( =?y,1)2( =?y;
(3))(2)2(4)1(4)( kfkykyky =?+?+,
0)1( =?y,1)2( =?y。
6.15用z变换方法计算下列系统的零输入响应、零状态响应和全响应。
(1))(3)1(25.0)( kkyky
k
ε
?
=??,8)1( =?y
(2))()5.0(4)2(25.0)1()( kkykyky
k
ε=?+?+,6)1( =?y,12)2( ?=?y
6.16描述某离散时间系统的差分方程为
)1(2)(7)2(1.0)1(7.0)( ??=?+?? kfkfkykyky
(1)求系统函数)(zH;
(2)求单位序列响应)(kh;
(3)若)()(,4)1()2( kkfyy ε==?=?,分别求此系统的零输入响应)(ky
zi
和零状态响
应)(ky
zs
。
6.17求下列系统的全响应:
(1))(1.0)1(9.0)( kkyky ε=?? , 2)1( =?y
(2))()2(2)1()( kkykyky ε=???? ,1)1( ?=?y
4
1
)2( =?y
(3))()(2)1(3)2( knykyky ε=++++ ,0)0( =y ,1)1( =y
6.18用z变换求下列系统的响应)(ky
(1))(2)2(3.0)1(1.0)( knykyky ε=???+ 0)1( =?y 0)2( =?y
(2))()5.0()2(2.0)1(9.0)( knykyky
k
ε=?+?? 1)1( =?y 4)2( ?=?y
(3))()5.0()2(1.0)1(7.0)( kkykyky
k
ε=?+?+ 0)1( =?y 3)2( =?y
(4))()4.0()2(25.0)( kkyky
k
ε=?? 0)1( =?y 3)2( =?y
(5))()5.0()2(25.0)( knyky
k
ε=?? 0)1( =?y 0)2( =?y
6.19已知因果离散系统的系统函数如下。分别用串连形式和并联形式信号流图模拟系统。
(1)
)3)(2)(1(
3
)(
+++
+
=
zzz
z
zF;
(2)
)25.06.0)(5.0(
)1)(1(
)(
2
2
+??
+??
=
zzz
zzz
zF。
6.20求图P6.1所示系统的系统函数并粗略绘其频响。
98.0?
99.0?
1?
z
1?
z
∑
∑
)(zE )(zY
图P6.1
6.21绘出以下系统的极零点图和幅频响应。
(1)
5.0
2
)(
?
?
=
z
z
zH
(2) )2()()( ??= kkkh δδ
(3)
5.0
2
)(
+
+
=
z
z
zH
6.22已知离散系统差分方程表示式)()1(
3
1
)( kxkyky =??
(1)求系统函数和单位样值响应;
(2)若系统的零状态响应为)()
3
1
()
2
1
(3)( kky
kk
ε
?
?
?
?
?
?
?=,求激励信号)(kx;
(3)画出系统函数的零、极分布图;
(4)粗略画出幅频响应特性曲线;
(5)画系统的结构框图。
6.23已知离散系统差分方程表示式)1(
3
1
)()2(
8
1
)1(
4
3
)( ?+=?+?? kxkxkykyky
(1)求系统函数和单位样值响应;
(2)画出系统函数的零、极分布图;
(3)粗略画出幅频响应特性曲线;
(4)画系统的结构框图。
6.24求图P6.2所示三阶段非递归滤波器的系统函数,并绘出其极零图与粗略的幅频响应曲
线。假设输入信号的取样间隔为1ms。
∑
D D D
2 1
5.0
)(kx )1( ?kx
)2( ?kx
)3( ?kx
)(ky
图P6.2
6.25描述某离散时间系统的差分方程为
)1(
3
1
)()2(
8
1
)1(
4
3
)( ?+=?+?? kfkfkykyky分别以直接形式、级联形式和并联
形式画出系统的信号流程图。