设 x(n) 和 delta(n) 分别表示一个离散时间信号和单位取样序列,以下关于二者关系的说法正确的是()A. x(n) = sum_(m=-infty)^infty x(m) delta(n-m) 表示任何一个序列都可以用 delta(n) 及其移位序列的线性求和得到B. x(n) = sum_(m=-infty)^infty x(m) delta(n-m) 表示一个序列 x(n) 在某一时刻 m 的值可以用 delta(n) 在该时刻对序列 x(n) 抽取得到C. x(m) = sum_(n=-infty)^infty x(n) delta(n-m) 表示任何一个序列都可以用 delta(n) 及其移位序列的线性求和得到D. x(m) = sum_(n=-infty)^infty x(n) delta(n-m) 表示一个序列 x(n) 在某一时刻 m 的值可以用 delta(n) 在该时刻对序列 x(n) 抽取得到
A. $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n-m)$ 表示任何一个序列都可以用 $\delta(n)$ 及其移位序列的线性求和得到
B. $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n-m)$ 表示一个序列 $x(n)$ 在某一时刻 $m$ 的值可以用 $\delta(n)$ 在该时刻对序列 $x(n)$ 抽取得到
C. $x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n-m)$ 表示任何一个序列都可以用 $\delta(n)$ 及其移位序列的线性求和得到
D. $x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n-m)$ 表示一个序列 $x(n)$ 在某一时刻 $m$ 的值可以用 $\delta(n)$ 在该时刻对序列 $x(n)$ 抽取得到
题目解答
答案
A. $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n-m)$ 表示任何一个序列都可以用 $\delta(n)$ 及其移位序列的线性求和得到
D. $x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n-m)$ 表示一个序列 $x(n)$ 在某一时刻 $m$ 的值可以用 $\delta(n)$ 在该时刻对序列 $x(n)$ 抽取得到
解析
本题主要考查离散时间信号与单位取样序列的关系,以及对相关公式的理解。解题的关键在于分析公式 $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n - m)$ 和 $x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n - m)$ 的含义。
对选项A的分析
对于公式 $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n - m)$,我们来详细分析其意义。
单位取样序列 $\delta(n)$ 具有抽样特性,即 $\delta(n - m)=\begin{cases}1, & n = m\\0, & n\neq m\end{cases}$。
当 $n$ 取不同值时,$\delta(n - m)$ 会在 $m = n$ 时取值为 $1$,其余时刻为 $0$。
那么对于求和式 $\sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n - m)$,只有当 $m = n$ 时,$x(m)\delta(n - m)=x(n)\times1 = x(n)$,其余项 $x(m)\delta(n - m)=x(m)\times0 = 0$。
从另一个角度看,$\delta(n - m)$ 是 $\delta(n)$ 向右移位 $m$ 个单位得到的序列。所以 $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n - m)$ 表示任何一个序列 $x(n)$ 都可以用 $\delta(n)$ 及其移位序列 $\delta(n - m)$ 的线性求和得到,其中系数为 $x(m)$。因此选项A正确。
对选项B的分析
由前面对于 $x(n) = \sum_{m=-\infty}^{\infty} x(m) \delta(n - m)$ 的分析可知,该式是将序列 $x(n)$ 表示为 $\delta(n)$ 及其移位序列的线性组合,而不是表示一个序列 $x(n)$ 在某一时刻 $m$ 的值用 $\delta(n)$ 在该时刻对序列 $x(n)$ 抽取得到。所以选项B错误。
对选项C的分析
对于公式 $x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n - m)$,同样根据单位取样序列的抽样特性,当 $n$ 取不同值时,只有当 $n = m$ 时,$x(n)\delta(n - m)=x(m)\times1 = x(m)$,其余项 $x(n)\delta(n - m)=x(n)\times0 = 0$。
此式主要体现的是用 $\delta(n)$ 在 $n = m$ 时刻对序列 $x(n)$ 进行抽样得到 $x(m)$ 的值,而不是表示任何一个序列都可以用 $\delta(n)$ 及其移位序列的线性求和得到(这里的变量名 $m$ 和 $n$ 只是符号,本质上和选项A的公式意义不同)。所以选项C错误。
对选项D的分析
如对选项C的分析,$x(m) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x(n) \delta(n - m)$ 中,由于 $\delta(n - m)$ 的抽样特性,当 $n = m$ 时,$\delta(n - m)=1$,此时求和式的值为 $x(m)$,这就表示一个序列 $x(n)$ 在某一时刻 $m$ 的值可以用 $\delta(n)$ 在该时刻对序列 $x(n)$ 抽取得到。所以选项D正确。