题目
已知x1(n)=δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2),x2(n)=u(n)-u(n-3),试求信号x(n),它满足x(n)=x1(n)*x2(n),并画出x(n)的波形。
已知x1(n)=δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2),x2(n)=u(n)-u(n-3),试求信号x(n),它满足x(n)=x1(n)*x2(n),并画出x(n)的波形。
题目解答
答案
这是一个简单的计算线性卷积的题目。 x(n)=x1(n)*x2(n) =[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*[u(n)-u(n-3)] =[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*R3(n) =R3(n)+3R3(n-1)+2R3(n-2) =δ(n)+4δ(n-1)+6δ(n-2)+5δ(n-3)+2δ(n-4) 画出x(n)的波形如图所示。
这是一个简单的计算线性卷积的题目。x(n)=x1(n)*x2(n)=[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*[u(n)-u(n-3)]=[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*R3(n)=R3(n)+3R3(n-1)+2R3(n-2)=δ(n)+4δ(n-1)+6δ(n-2)+5δ(n-3)+2δ(n-4)画出x(n)的波形如图所示。

这是一个简单的计算线性卷积的题目。x(n)=x1(n)*x2(n)=[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*[u(n)-u(n-3)]=[δ(n)+3δ(n-1)+2δ(n-2)]*R3(n)=R3(n)+3R3(n-1)+2R3(n-2)=δ(n)+4δ(n-1)+6δ(n-2)+5δ(n-3)+2δ(n-4)画出x(n)的波形如图所示。

解析
考查要点:本题主要考查离散时间信号的线性卷积计算及波形绘制能力。
解题核心思路:利用冲激分解法,将信号$x_1(n)$分解为冲激序列的加权和,分别与$x_2(n)$卷积后叠加。
关键点:
- 识别$x_2(n)$为矩形序列$R_3(n)$(即$u(n)-u(n-3)$);
- 卷积性质:$\delta(n-k) * x(n) = x(n-k)$;
- 逐项计算并叠加各冲激分量与$x_2(n)$的卷积结果。
步骤1:分解信号$x_1(n)$
$x_1(n) = \delta(n) + 3\delta(n-1) + 2\delta(n-2)$,可分解为三个冲激分量。
步骤2:计算各冲激分量与$x_2(n)$的卷积
- $\delta(n) * x_2(n) = R_3(n)$
$R_3(n)$在$n=0,1,2$时取值1,其余为0。 - $3\delta(n-1) * x_2(n) = 3R_3(n-1)$
$R_3(n-1)$在$n=1,2,3$时取值1。 - $2\delta(n-2) * x_2(n) = 2R_3(n-2)$
$R_3(n-2)$在$n=2,3,4$时取值1。
步骤3:叠加结果
将三部分相加:
$\begin{aligned}x(n) &= R_3(n) + 3R_3(n-1) + 2R_3(n-2) \\&= \delta(n) + 4\delta(n-1) + 6\delta(n-2) + 5\delta(n-3) + 2\delta(n-4).\end{aligned}$
步骤4:波形绘制
- 非零取值点:$n=0,1,2,3,4$,对应值为$1,4,6,5,2$。
- 图形特征:离散点或箭头表示各时刻的冲激强度。