Tentamen i TMA 982 Linjära System och Transformer VV-salar, 27 aug 2013, kl

Relevanta dokument
Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

Resttentamen i Signaler och System Måndagen den 11.januari 2010, kl 14-19

Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

1. Vi har givet två impulssvar enligt nedan (pilen under sekvenserna indikerar den position där n=0) h 1 (n) = [ ]

Tentamen i ESS 010 Signaler och System E3 V-sektionen, 16 augusti 2005, kl

Signal- och bildbehandling TSBB03

Signal- och bildbehandling TSBB03, TSBB14

Signal- och bildbehandling TSBB03

Spektrala Transformer

SYSTEM. Tillämpad Fysik Och Elektronik 1 SYSTEMEGENSKAPER. Minne Kausalitet Tidsinvarians. Linjäritet Inverterbarhet Stabilitet. System.

Signal- och bildbehandling TSEA70

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet G33(1) TER4(63)

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

TIDSDISKRETA SYSTEM SYSTEMEGENSKAPER. Minne Kausalitet Tidsinvarians. Linjäritet Inverterbarhet Stabilitet. System. Tillämpad Fysik och Elektronik 1

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet KÅRA T1 T2 U2 U4

Signal- och bildbehandling TSBB14

Laplace, Fourier och resten varför alla dessa transformer?

DT1120/DT1130 Spektrala transformer Tentamen

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

TSDT08 Signaler och System I Extra uppgifter

Signal- och bildbehandling TSEA70

SF1635, Signaler och system I

Signal- och bildbehandling TSBB03

Kryssproblem (redovisningsuppgifter).

DIGITALA FILTER. Tillämpad Fysik Och Elektronik 1. Frekvensfunktioner FREKVENSSVAR FÖR ETT TIDSDISKRET SYSTEM. x(n)= Asin(Ωn)

Signal- och bildbehandling TSEA70

SF1635, Signaler och system I

Signal- och bildbehandling TSBB14

i(t) C i(t) = dq(t) dt = C dy(t) dt y(t) + (4)

Laplace, Fourier och resten varför alla dessa transformer?

Signal- och bildbehandling TSBB14

Signal- och bildbehandling TSBB14

Kan vi beskriva ett system utan någon fysikalisk kännedom om systemet?

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 15-18, 30/11-12/

Tentamen SSY041 Sensorer, Signaler och System, del A, Z2

Impulssvaret Betecknas h(t) respektive h(n). Impulssvaret beskriver hur ett system reagerar

RÄKNEEXEMPEL FÖRELÄSNINGAR Signaler&System del 2

Signal- och bildbehandling TSEA70

System. Z-transformen. Staffan Grundberg. 8 februari 2016

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik. SIGNALBEHANDLING I MULTIMEDIA, ETI265 Inlämningsuppgift 1 (av 2), Task 1 (out of 2)

GRUNDKURS I SIGNALBEHANDLING (454300), 5sp Tentamen

Kompletterande material till föreläsning 5 TSDT08 Signaler och System I. Erik G. Larsson LiU/ISY/Kommunikationssystem

Laboration i Fourieranalys för F2, TM2, Kf2 2011/12 Signalanalys med snabb Fouriertransform (FFT)

TSDT15 Signaler och System

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Miniräknare, formelsamling i signalbehandling.

TENTAMEN Modellering av dynamiska system 5hp

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

Signal- och bildbehandling TSEA70

Laboration i Fourieranalys, TMA132 Signalanalys med snabb Fouriertransform

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

ÖVNINGSTENTAMEN Modellering av dynamiska system 5hp

Teori... SME118 - Mätteknik & Signalbehandling SME118. Johan Carlson 2. Teori... Dagens meny

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

( ), så kan du lika gärna skriva H ( ω )! ( ) eftersom boken går igenom laplacetransformen före

Signalanalys med snabb Fouriertransform

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y TSRT12 för Y3 och D3. Lycka till!

Signal- och bildbehandling TSBB14

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Diskreta signaler och system

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

Miniräknare och en valfri formelsamling i signalbehandling eller matematik. Allowed items: calculator, DSP and mathematical tables of formulas

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

Övningsuppgifter. Digital Signal Processing. Övningar med svar och lösningar. Mikael Swartling Nedelko Grbic Bengt Mandersson. rev.

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. för Elektro- och Informationsteknik

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 21 oktober 2008 klockan 8:00 13:00

Tentamen i Signaler och kommunikation, ETT080

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Reglerteknik Z / Bt/I/Kf/F

Ulrik Söderström 20 Jan Signaler & Signalanalys

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

Ulrik Söderström 19 Jan Signalanalys

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

Laboration i tidsdiskreta system

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 5

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Linnea Hietala MVE480 Linjär algebra S

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

Implementering av digitala filter

Vad gör vi när vi bara har en mätserie och ingen elegant matematisk funktion? Spektrum av en samplad signal. Trunkering i tiden

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Torsdag 15 december 2016, kl

Signal- och Bildbehandling FÖRELÄSNING 4. Multiplikationsteoremet. Derivatateoremet

Laboration - Va xelstro mskretsar

Transkript:

Tentamen i TMA 982 Linjära System och Transformer VV-salar, 27 aug 2013, kl 8.30-12.30 Examinatorer: Lars Hammarstrand och Thomas Wernstål Tentamen består av två delar (Del I och Del II) på sammanlagt 50 poäng (30 resp 20 poäng). För att bli godkänd på tentamen krävs minst 12p på Del I (varav max 3p är bonuspoäng) samt minst 8p på Del II (varav max 2p är bonuspoäng). För betyg 4 och 5 krävs, utöver kraven för godkänt, minst 27p respektive 34p sammanlagt. I lösningarna skall samtliga steg (utom triviala beräkningar) redovisas. Ansvarig under tentamen: Thomas Wernstål, tel. 031-772 5892 (mobil: 0703-357731). Lösningsförslag kommer ges på kurshemsidan. Granskning av tentarättningen kommer att ske Torsdagen den 19 sep kl.10:00 och Fredagen den 20 sep kl.13:15 i rum 6319 (våning 6Ö i EDIT-huset). Tillåtna hjälpmedel: Typgodkänd kalkylator Tabellverk (Beta, Standard Mathematical Tables o dyl) Kursens formelsamling som får innehålla egenhändigt införda, handskrivna anteckningar, dock ej lösta exempel OBS: Glöm ej skriva din tentamenskod på varje sida i dina lösningar. Lycka till! 1

Del I 1. Avgör om följande påståenden är sanna eller falska. För poäng krävs tydliga och bra motiveringar! (a) Summan av två diskreta periodiska signaler är också alltid periodisk. (b) Det tidsdiskreta system där sambandet mellan insignal x[n] och utsignal y[n] ges av y[n] = (x[n 3]) 2 är tidsinvariant. (c) Om två kontinuerliga signaler x 1 (t) och x 2 (t) är udda så är även deras faltning x 1 (t) x 2 (t) udda. (d) Om x 1 (t) och x 2 (t) är två kontinuerliga signaler som ger utsignalerna y 1 (t) respektive y 2 (t) då de ges som insignal i ett kontinuerligt LTIsystem så kommer deras produkt x 1 (t)x 2 (t) ge utsignalen y 1 (t)y 2 (t). 2. (a) Betrakta den periodiska signalen x(t) = 3 + 2 sin (4πt) + 4 cos (10πt). Bestäm fundamentalfrekvensen ω 0 och koefficienterna a k i dess Fourierserieutveckling; x(t) = a k e jkω 0t k= (3p) (b) Betrakta ett kontinuerligt LTI-system vars frekvenssvar är { ω, λ ω 2λ H(jω) = 0, för övriga ω Bestäm utsignalen, för alla positiva värden på parametern λ, då systemet matas med signalen från deluppgift (a). (3p) 3. Betrakta det kausala och diskreta LTI-system där sambandet mellan insignal x[n] och utsignal y[n] styrs av ekvationen; y[n] 2y[n 1] = x[n] + 0.5x[n 1] (a) Rita ett blockdiagram som beskriver systemet. Använd bara block som representerar tidsförskjutning, multiplikation med någon skalär (α R) eller addition dvs block av följande typ; (3p) z 1 α + (b) Bestäm systemets impulssvar h[n]. (c) Förklara varför systemet inte är stabilt. (1p) 2

(d) Antag att man för att få ett stabilt system gör en återkoppling enligt nedanstående schema, där A är en positiv parameter. Bestäm överföringsfunktionen för detta nya system och visa att det är stabilt om A > 2/3. x[n] + h[n] y[n] (4p) A 4. (a) Visa utifrån definitionen (utan att hänvisa till någon formelsamling) att Fouriertransformen av den kontinuerliga signalen e ɛ t är dvs 2ɛ ɛ 2 +ω 2 e ɛ t F 2ɛ ɛ 2 + ω 2 (ɛ är ett fixt positivt tal). Redovisa tydligt varje steg i kalkylerna. (3p) (b) I kursen har vi också använt det (generaliserade) transformparet 1 F 2πδ(ω) Motivera varför detta är rimligt genom att se det som ett gränsfall (då ɛ 0) av transformparet i deluppgift (a). (c) Motivera istället transformparet i deluppgift (b) genom att tillämpa inversionsformeln för Fouriertransform. (1p) 3

Del II 5. Avgör om följande påståenden är sanna eller falska. För poäng krävs tydliga och bra motiveringar! (a) Ett system med frekvenssvaret H(jω) = 1+e 3jω kommer att fördröja alla frekvenser i insignalen lika mycket. (b) Utsignalen till ett LTI-system med frekvenssvar H(jω) är y(t) = H(jω) cos(ω 0 t + H(jω)) då insignalen är x(t) = cos(ω 0 t). (c) Ett filter som beskrivs med differensekvationen y[n] = x[n] x[n 1] är av typen lågpassfilter. (d) Att ett system är linjärt och tidsinvariant (LTI) är nödvändiga egenskaper för att vi ska kunna beräkna utsignalen från systemet för godtycklig insignal mha ekvationen, Y (jω) = H(jω)X(jω), där Y (jω), H(jω) och X(jω) är Fouriertransformen av utsignalen, impulssvaret och insignalen. OBS: För full poäng räcker det inte att hänvisa till formelsamlingen. 6. Ove vill ta ut vilka ackord som spelas i hans favoritlåt men han har tyvärr inte något vidare gehör. Dock så har Ove tillgång till en dator och lite grundläggande signalbehandlingskunskaper. För att testa lite så samplar Ove en liten del av musiken där han vet att det endast spelas ett ackord som innehåller tre toner. Han samlar in 128 sampel med en samplingsfrekvens på 3000 Hz, vilket i detta fall är tillräckligt för att undvika vikning. Med hjälp av dessa sampel beräknar Ove en 128-punkters DFT vars belopp kan ses i Figur 1. Din uppgift är att hjälpa Ove att avgöra vilka tre toner som ingår i det inspelade ackordet. Till din hjälp har du Oves DFT samt Tabell 1. Notera att när man spelar en ton på ett instrument så generas en signal som innehåller dels en grundfrekvens med hög amplitud (tonens grundfrekvens) samt heltalsmultiplar av grundfrekvensen med lägre amplitud (så kallade övertoner). För att avgöra vilka toner som ingår i ackordet räcker det således att hitta de tre grundfrekvenserna för de tre tonerna. (4p) (4p) 7. Designa ett kausalt och stabilt tidskontinuerligt LTI-filter som uppfyller följande tre kriterier (a) släcker helt ut en sinus-signal med frekvensen 1 10 3 rad/s, (b) dämpar en sinus-signal med frekvensen 1, 01 10 3 rad/s med en faktor 1/ 2, (c) varken dämpar eller förstärker DC-signaler (signaler vars frekvens är noll). Filtret behöver inte uppfylla kriterierna (b) och (c) exakt. Det går bra att göra välmotiverade ingenjörsmässiga approximationer. Beskriv ditt filter med lämplig systembeskrivning. (6p) 4

60 50 40 30 20 10 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100 104 108 112 116 120 124 k X[k] Figur 1: Beloppet av den 128-punkters DFT som Ove har beräknat i Uppg. 6. 5

Tabell 1: Tabell över grundfrekvensen i Hz för olika toner i de olika oktaverna på instrumentet (man kan spela samma ton fast antingen lite ljusare eller lite mörkare) i Uppg. 6. Ton / Oktav 1 2 3 4 5 6 7 8 C 32,72 65,4 130,8 261,6 523,3 785 1308 2616 C#/Db 34,66 69,3 138,6 277,3 554,5 832 1386 2772 D 36,72 73,45 143,9 293,8 587,5 881 1468 2936 D#/Eb 38,91 77,83 155,6 311,3 622,5 933 1556 3112 E 41,23 82,45 164,9 329,8 659,5 989 1648 3296 F 43,65 87,33 174,6 349,3 698,5 1048 1746 3492 F#/Gb 46,25 92,5 185 370 740 1110 1850 3700 G 49 98 196 392 784 1176 1960 3920 G#/Ab 51,91 103,83 207,6 415,3 830,5 1246 2077 4154 A 55 110 220 440 880 1320 2200 4400 A#/Bb 58,29 116,6 233,1 466,3 932,5 1398 2331 4662 B 61,75 123,5 247 494 988 1482 2469 4938 6