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SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS Curso Académico 2009-2010 1 Problemas Tema 2: Sistemas PROBLEMA 1. Dados los siguientes sistemas en tiempo continuo y las señales de entrada indicadas, determine las señales de salida correspondientes: a) Sistema T 1 : ( ( t x t y = y señal de entrada: ( ( { } ( 1 1 1 1 - - = - - t u e t x t . b) Sistema T 1 : ( ( t x t y = y señal de entrada: ( ( { } ( { } ) 3 ( 1 ) 3 ( 1 2 - - - + + - + = t u t u t u t u t x . c) Sistema T 2 : (29 ( dt t dx t y = y señal de entrada: ( t e t x - = 3 . d) Sistema T 2 : (29 ( dt t dx t y = y señal de entrada: ( ( ( 2 1 4 - Λ + - Λ = t t t x . PROBLEMA 2. Dados los siguientes sistemas en tiempo discreto y las señales de entrada indicadas, determine las señales de salida correspondientes: a) Sistema T 1 : [] [] -∞ = = n k k x n y y señal de entrada: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] 2 1 2 3 1 2 2 1 - + - - + + - + = n n n n n n x δ δ δ δ δ . b) Sistema T 2 : [] [ ] [] [ ] [] > + + = 0 , 2 0 , 0 n x n x n x n x n y y señal de entrada: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] . 4 2 2 1 2 3 2 - + - - + + + - = n u n u n u n u n x . PROBLEMA 3. Considere la siguiente interconexión de sistemas: en la que T 1 : y(t) = 2x(t-2); T 2 : y(t) = dx(t)/dt y T 3 : y(t) = x(-t+1) a) Determine la relación entre la entrada x(t) y la salida y(t). b) Calcule la salida cuando la entrada es x(t) = u(t). PROBLEMA 4. Considere la siguiente interconexión de sistemas: en la que T 1 : y[n] = x[n-1] ; T 2 : y[n] = x[n+5] y T 3 : y[n] =x[n]-3 a) Determine la relación entre la entrada x[n] y la salida y[n]. T 1 T 3 y(t) x(t) + T 2 y[n] x[n] + T 1 T 3 T 2
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Problemas sistemas lti

Apr 13, 2017

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SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

1

Problemas Tema 2: Sistemas

PROBLEMA 1. Dados los siguientes sistemas en tiempo continuo y las señales de entrada

indicadas, determine las señales de salida correspondientes:

a) Sistema T1: ( ) ( )txty = y señal de entrada: ( ) ( ){ } ( )1111 −−= −− tuetx t .

b) Sistema T1: ( ) ( )txty = y señal de entrada: ( ) ( ){ } ( ){ })3(1)3(12 −−−++−+= tututututx .

c) Sistema T2: ( ) ( )dt

tdxty = y señal de entrada: ( ) t

etx−=3 .

d) Sistema T2: ( ) ( )dt

tdxty = y señal de entrada: ( ) ( ) ( )214 −Λ+−Λ= tttx .

PROBLEMA 2. Dados los siguientes sistemas en tiempo discreto y las señales de entrada

indicadas, determine las señales de salida correspondientes:

a) Sistema T1: [ ] [ ]∑−∞=

=n

k

kxny y señal de entrada:

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]21231221 −+−−++−+= nnnnnnx δδδδδ .

b) Sistema T2: [ ] [ ][ ] [ ] [ ]

>++≤

=0,2

0,0

nxnxnx

nxny y señal de entrada:

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ].4221232 −+−−+++−= nununununx .

PROBLEMA 3. Considere la siguiente interconexión de sistemas:

en la que T1: y(t) = 2x(t-2); T2: y(t) = dx(t)/dt y T3: y(t) = x(-t+1)

a) Determine la relación entre la entrada x(t) y la salida y(t).

b) Calcule la salida cuando la entrada es x(t) = u(t).

PROBLEMA 4. Considere la siguiente interconexión de sistemas:

en la que T1: y[n] = x[n-1]; T2: y[n] = x[n+5] y T3: y[n] =x[n]-3

a) Determine la relación entre la entrada x[n] y la salida y[n].

T1

T3

y(t) x(t) +

T2

y[n] x[n] + T1

T3 T2

Page 2: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

2

PROBLEMA 5. Considere un sistema discreto con entrada [ ]nx y salida [ ]ny . La relación

entrada−salida para este sistema es [Prob. 1.16 del Oppenheim]:

[ ] [ ] [ ]2−⋅= nxnxny

a) ¿El sistema es sin memoria?

b) Determine la salida del sistema cuando la entrada es [ ]nA δ⋅ , donde “A” es un número

real o complejo.

c) ¿El sistema es invertible?

PROBLEMA 6. Considere un sistema continuo con entrada ( )tx y salida ( )ty , estando

relacionadas mediante [Prob. 1.17 del Oppenheim]:

( ))sen()( txty =

a) ¿El sistema es causal?

b) ¿El sistema es lineal?

PROBLEMA 7. Determine (argumentando la respuesta) qué propiedades (sin memoria,

invariante en el tiempo, lineal, causal, estable) cumplen los siguientes sistemas continuos

[Prob. 1.27 del Oppenheim]:

a) )2()2()( txtxty −+−= b) [ ] )()3cos()( txtty ⋅=

c) ∫∞−

⋅=t

dxty

2

)()( ττ d)

≥−+<

=0:)2()(

0:0)(

ttxtx

tty

e)

≥−+<

=0)(:)2()(

0)(:0)(

txtxtx

txty f)

=3

)(t

xty

g) dt

tdxty

)()( =

PROBLEMA 8. Determine (argumentando la respuesta) qué propiedades (sin memoria,

invariante en el tiempo, lineal, causal, estable) cumplen los siguientes sistemas discretos

[Prob. 1.28 del Oppenheim]:

a) [ ] [ ]nxny −= b) [ ] [ ] [ ]822 −⋅−−= nxnxny

c) [ ] [ ]nxnny ⋅= d) [ ] [ ]{ }1−= nxParny

e) [ ][ ]

[ ]

−≤+=≥

=1:1

0:0

1:

nnx

n

nnx

ny f) [ ][ ]

[ ]

−≤=≥

=1:

0:0

1:

nnx

n

nnx

ny

g) [ ] [ ]14 += nxny

Page 3: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

3

PROBLEMA 9. Determine si cada uno de los siguientes sistemas es invertible. En caso

afirmativo, construya el sistema inverso. Si no, encuentre dos señales de entrada al sistema

que den la misma salida [Prob. 1.30 del Oppenheim].

a) )4()( −= txty b) [ ])(cos)( txty =

c) [ ] [ ]nxnny ⋅= d) ∫∞−

⋅=t

dxty ττ )()(

e) [ ][ ]

[ ]

−≤=≥−

=1:

0:0

1:1

nnx

n

nnx

ny f) [ ] [ ] [ ]1−⋅= nxnxny

g) [ ] [ ]nxny −= 1 h) ∫∞−

−− ⋅⋅=t

t dxety τττ )()( )(

i) [ ] [ ]∑−∞=

=n

k

kn

kxny2

1 j)

dt

tdxty

)()( =

k) [ ] [ ][ ]

−≤≥+

=1:

0:1

nnx

nnxny l) )2()( txty =

m) [ ] [ ]nxny 2= n) [ ]

=

impar :0

par :2

n

nn

xny

PROBLEMA 10. Considere un sistema LTI cuya respuesta a la señal )(1 tx en la Figura 1(a)

sea la señal )(1 ty ilustrada en la Figura 1(b) [Prob. 1.31 del Oppenheim].

01 2

1

x1(t)

t t

t t-1 0 1 2 3 4

0 1 2

1

2

y1(t)

-1 0 1 2 3 4

-1

1

x2(t) x3(t)

1

2

(a) (b)

(d)(c)

Figura 1

Page 4: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

4

a) Determine y dibuje cuidadosamente la respuesta del sistema a la entrada )(2 tx dibujada

en la Figura 1(c).

b) Determine y dibuje la respuesta del sistema considerado para la entrada )(3 tx mostrada

en la Figura 1(d).

PROBLEMA 11. Considere una entrada [ ]nx y una respuesta al impulso unitario [ ]nh dadas

por [Prob. 2.3 del Oppenheim]:

[ ] [ ]22

12

−⋅

=−

nunx

n

[ ] [ ]2+= nunh

Determine y dibuje la salida [ ] [ ] [ ]nhnxny *= .

PROBLEMA 12. Suponga que [Prob. 2.10 del Oppenheim]:

≤≤

=resto

ttx

:0

10:1)(

y que ( )αtxth =)( donde 10 ≤< α .

a) Determine y dibuje )(*)()( thtxty = .

b) Si dttdy )( contiene sólo tres discontinuidades, ¿cuál es el valor de α?

PROBLEMA 13. Calcule la convolución [ ] [ ] [ ]nhnxny *= de los siguientes pares de señales

[Prob. 2.21 del Oppenheim]:

a) [ ] [ ][ ] [ ] βα

βα

⋅=

⋅=

nunh

nunx

n

n

b) [ ] [ ] [ ]nunhnx n ⋅== α

c)[ ] [ ]

[ ] [ ]nunh

nunx

n

n

−⋅=

−⋅

−=

24

42

1

d) [ ]nx y [ ]nh son como se muestran en la Figura 2.

-1 0 1 2 3 4 5 6

x[n]

-1 0 1 2 3 4 5 6

h[n]

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

1

1

Figura 2

Page 5: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

5

PROBLEMA 14. Para cada uno de los siguientes pares de formas de ondas, use la integral de

convolución para encontrar la respuesta )(ty a la entrada )(tx del sistema LTI cuya

respuesta al impulso es )(th [Prob. 2.22 del Oppenheim].

a) βαβαβ

α

=≠

⋅=

⋅=−

paray , para )()(

)()(

tueth

tuetx

t

t

b) )1()(

)5()2(2)()(

2 tueth

tutututx

t −⋅=

−+−⋅−=

c) )(tx y )(th son como se muestra en la Figura 3(a).

d) )(tx y )(th son como se muestra en la Figura 3(b).

e) )(tx y )(th son como se muestra en la Figura 3(c).

01 2

1

x(t)

t t

t t0 1

2

0 1 2

1

h(t)

x(t) h(t)

(a)

(b)

(c)

Un periodo de sen(πt)

3

bPendiente = a

4/3

-1/3

01 2

1

x(t)

t t0 1

1

h(t)

-1

-1

3

Figura 3

PROBLEMA 15. Dadas las señales x(t) y h(t) siguientes [Prob. 2.23 del Oppenheim]:

( ) ( ) ( )∑∞

−∞=

<<+−<<−+

=−=k tt

ttthkTttx

10,1

01,1δ

Determine y dibuje )(*)()( thtxty = para los siguientes valores de T:

a) T = 4; b) T = 2; c) T = 3/2; d) T = 1

Page 6: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

6

PROBLEMA 16. Examine la interconexión en cascada de los tres sistema LTI causales

ilustrados en la Figura 4(a). La respuesta al impulso [ ]nh2 es [Prob. 2.24 del Oppenheim]:

[ ] [ ] [ ]22 −−= nununh

y la respuesta total al impulso es como se muestra en la Figura 4(b).

a) Encuentre la respuesta al impulso [ ]nh1 .

b) Encuentre la respuesta del sistema total a la entrada

[ ] [ ] [ ]1−−= nnnx δδ

h1[n]x[n] y[n]h2[n] h2[n]

-1 0 1 2 3 4 5 6

h[n]

7 n

(a)

(b)

1

5

1011

8

4

1

Figura 4

PROBLEMA 17. Considere las respuestas al impulso de los siguientes sistemas LTI.

Determine si cada sistema es causal y/o estable [Prob. 2.28 y 2.29 del Oppenheim].

a) [ ] [ ]nunh

n

=5

1 b) [ ] ( ) [ ]28'0 +⋅= nunh

n

c) [ ] [ ]nunh

n

−⋅

=2

1 d) [ ] ( ) [ ]nunh

n −⋅= 35

e) [ ] [ ] [ ]1)01'1(2

1 −⋅+⋅

−= nununh n

n

f) [ ] [ ] [ ]nununh n

n

−⋅+⋅

−= 1)01'1(2

1

g) [ ] [ ]13

1 −⋅

= nunh

n

h) ( ) ( )24 −= − tueth t

i) ( ) ( )tueth t −= − 36 j) ( ) ( )502 −= − tueth t

k) ( ) ( )tueth t −−= 12 l) ( ) teth

6−=

m) ( ) ( )tuteth t−= n) ( ) ( ){ } ( )tueeth tt 100/1002 −− −=

Page 7: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

7

PROBLEMA 18. Considere la siguiente interconexión de sistemas LTI. [Septiembre 2001].

[ ]h n1¿ ?

Σ[ ]h n2

[ ]h n3 [ ]h n4

donde se sabe que [ ] [ ]nhnh −= 43 y las respuestas al impulso h2[n] y h4[n] están

representadas en las figuras siguientes:

Determine el valor de h1[n] para que la interconexión anterior pueda sustituirse por un único

sistema h[n] de respuesta al impulso:

[ ]h n... ...

1

0 1 2-1-2 3-3

[ ]h n

n

PROBLEMA 19. Considere la siguiente interconexión de sistemas lineales e invariantes en el

tiempo. [Febrero 2003].

Las respuestas al impulso de los bloques son:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )10tu2tuth;4tu2tu2tuth;tueth 42t

1 −−=−+−−== −

y h3(t) y h5(t) corresponden a sendos derivadores.

Calcule la respuesta al impulso del sistema equivalente h(t).

... ...1

0 1 2-1 3 n

2

3

4 5

[ ]h n4

... ...2

0 1 2-1 3 n

7

13

4

7

2

-2-3-4

[ ]h n2

Page 8: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

8

Soluciones

PROBLEMA 1.

PROBLEMA 2.

PROBLEMA 3. a) { } ( )1)2(2)( +−+−= txdttxdty ; b) ( ) ( )122)( +−+−= tutty δ .

PROBLEMA 4. a) [ ] [ ] [ ] 314 −−=+− nxnyny .

PROBLEMA 5. a) No; b) y[n] = 0; c) No.

PROBLEMA 6. a) No; b) Sí.

PROBLEMA 7. a) Lineal, estable; b) Sin memoria, lineal, causal, estable; c) Lineal; d) Lineal,

causal, estable; e) Invariante, causal, estable; f) Lineal, estable; g) Invariante, lineal.

PROBLEMA 8. a) Lineal, estable; b) Invariante, lineal, causal, estable; c) Sin memoria, lineal,

causal; d) Lineal, estable; e) Lineal, estable; f) Sin memoria, lineal, causal, estable; g)

Lineal, estable.

PROBLEMA 9. a) Invertible, )4()( += txty ; b) No invertible, )()(1 txtx = , π2)()(2 += txtx ;

c) No invertible, [ ] [ ]nnx δ=1 , [ ] [ ]nnx δ⋅= 22 ; d) Invertible, dttdxty )()( = ; e) Invertible,

[ ] [ ][ ]

<≥+

=0:

0:1

nnx

nnxny ; f) No invertible, [ ] [ ]nxnx =1 , [ ] [ ]nxnx −=2 ; g) Invertible,

[ ] [ ]nxny −= 1 ; h) Invertible, dttdxtxty )()()( += ; i) Invertible, [ ] [ ] [ ]15'0 −⋅−= nxnxny ;

j) No invertible, )()(1 txtx = , .)()(2 ctetxtx += ; k) No invertible, [ ] [ ]nnx δ=1 ,

[ ] [ ]nnx δ⋅= 22 ; l) Invertible, )2/()( txty = ; m) No invertible, [ ] [ ] [ ]11 −+= nnnx δδ ,

[ ] [ ]nnx δ=2 ; n) Invertible, [ ] [ ]nxny 2= .

a) b) c) d)

a) b)

Page 9: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

9

PROBLEMA 10.

a)

t0 1 2

1

2

y2(t)

3 4

-2

-1

b)

t-1 0 1 2

y3(t)

2

PROBLEMA 11. [ ] [ ]nuny

n

−⋅=+1

2

112

PROBLEMA 12.

a)

+≤≤−+≤≤≤≤

=

resto

tt

t

tt

ty

:0

)1(1:1

1:

0:

)(αα

ααα

; b) 1=α .

PROBLEMA 13. a) [ ] [ ]nunynn

⋅−−=

++

αβαβ 11

; b) [ ] [ ]nunny n ⋅+⋅= )1(α ;

c) [ ]

>⋅

−⋅

≤=

6:642

1

9

8

6:608.4

4

n

n

ny n

n

; d) [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]4321 −+−+−+−+= nhnhnhnhnhny .

PROBLEMA 14. a) ( )( )

≠⋅−⋅−

=⋅⋅= ⋅−

βααβ

βααβ

α

α

:)(1

:)(

)(tue

e

tute

ty tt

t

;

b)

( )( )( )

>

≤≤−⋅

≤≤+⋅−⋅

≤+⋅−⋅

=−⋅

−⋅−⋅

−⋅−⋅

6:0

63:2

1

31:22

1

1:22

1

)(

2)5(2

)5(2)2(22

)5(2)2(22

t

tee

teee

teee

ty

t

tt

ttt

; c) ( )[ ]

( )[ ]

>

≤≤−−⋅⋅

≤≤−⋅−⋅≤

=

5:0

53:1)3(cos1

31:)1(cos11

1:0

)(

t

tt

tt

t

tyπ

π

ππ

d) )()( txty = ; e)

<<+−

<<−++−=

2

3

2

1:

4

73

2

1

2

1:

4

1

)(2

2

ttt

tttty , periodo “2”.

PROBLEMA 15. ( ) ( )∑∞

−∞=−=

k

kTthty

PROBLEMA 16. a) [ ] 101 =h , [ ] 311 =h , [ ] 321 =h , [ ] 231 =h , [ ] 141 =h ; b) [ ] [ ] [ ]1−−= nhnhny .

Page 10: Problemas sistemas lti

SISTEMAS Y CIRCUITOS ~ PROBLEMAS

Curso Académico 2009−2010

10

PROBLEMA 17. a) Causal, estable; b) No causal, estable; c) No causal, no estable; d) No

causal, estable; e) Causal, no estable; f) No causal, estable; g) Causal, estable; h) Causal,

estable; i) No causal, no estable; j) No causal, estable; k) No causal, estable; l) No causal y

estable; m) Causal y no estable; n) Causal y no estable.

PROBLEMA 18. h1[n] = δ [n+2] + δ [n+1] + 2 δ [n] + 3 δ [n-1] +5 u[n-2].

PROBLEMA 19. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )102422 42 −−+−+−−= −−−−− tttuetuetueth ttt δδ .

Page 11: Problemas sistemas lti

INGENIERIA DE TELECOMUNICACION – Sistemas y Circuitos Problemas – 14/10/2008

Propiedades de los sistemas

1. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) = x(t2)

(a) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(b) ¿El sistema es causal?

(c) ¿El sistema es estable?

Sol. NO, NO, SI

2. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) = t2 x2(t)

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es invertible?

(d) ¿El sistema es estable?

(e) ¿El sistema es causal?

(f) ¿El sistema es lineal?

Sol. SI, NO, NO, NO, SI, NO

3. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] = x[n] +1

2x[n − 1] +

1

2x[n + 1]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. NO, SI, SI, NO, SI

4. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] = ex[n] + x[n]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. SI, SI, SI, SI, NO

1

Page 12: Problemas sistemas lti

5. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) =

∫t

t−1x(τ) dτ

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. NO, SI, SI, SI, SI

6. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) =

∫t−1

t−2x3(τ) dτ

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. NO, SI, SI, SI, NO

7. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] =n+3∑

k=−∞

4x[k]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. NO, SI, NO, NO, SI

8. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] =n−3∑

k=n−10

4x2[k] + x[k]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

(e) ¿El sistema es lineal?

Sol. NO, SI, SI, SI, NO

2

Page 13: Problemas sistemas lti

INGENIERIA DE TELECOMUNICACION – Sistemas y Circuitos Problemas – 14/10/2008

Propiedades de los sistemas LIT

1. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] = x[n] +1

2x[n − 1]

(a) Halle la respuesta al impulso

(b) ¿El sistema es causal?

(c) ¿El sistema es estable?

Sol. h[n] = δ[n] + 12 δ[n − 1], SI, SI

2. Considere el sistema con respuesta al impulso

h[n] = δ[n] −π

2δ[n − 1] −

π

2δ[n + 1]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

Sol. NO, SI, NO

3. Considere el sistema con respuesta al impulso

h[n] = u[n]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

(d) Halle la respuesta s[n] al escalon unitario.

Sol. NO, NO, SI, s[n] = (n + 1)u[n].

4. Considere el sistema con respuesta al impulso

h[n] = e−5nu[n]

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

(d) Halle la respuesta s[n] al escalon unitario.

Sol. NO, SI, SI, s[n] =1 − e−5(n+1)

1 − e−5.

1

Page 14: Problemas sistemas lti

5. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y[n] =n−1∑

k=−∞

2x[k]

(a) Halle la respuesta al impulso.

(b) ¿El sistema es sin memoria?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

Sol. h[n] = 2u[n − 1], NO, NO, SI

6. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) = x(t) + x(t − 0.5) + x(t − 1) + x(t − 1.5)

(a) Halle la respuesta al impulso

(b) ¿El sistema es sin memoria?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

Sol. h(t) = δ(t) + δ(t − 0.5) + δ(t − 1) + δ(t − 1.5), NO, SI, SI

7. Considere el sistema con respuesta al impulso

h(t) = 5Π(t)

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

(d) Halle la respuesta al escalon unitario

Sol. NO, SI, NO, s(t) =

{5(t + 1/2) −1/2 < t < 1/25 t ≥ 1/2

8. Considere el sistema con respuesta al escalon unitario

s(t) =(1 − e−t/10

)u(t)

(a) Halle la respuesta al impulso

(b) ¿El sistema es sin memoria?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

Sol. h(t) = 110 e−t/10 u(t), NO, SI, SI

9. Considere el sistema con relacion entrada-salida

y(t) =

∫t−1

t−2π x(τ) dτ

(a) Halle la respuesta al impulso

2

Page 15: Problemas sistemas lti

(b) ¿El sistema es sin memoria?

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

Sol. h(t) = π Π(t − 3/2), NO, SI, SI

10. La respuesta de un sistema al ingreso x(t)=4 u(t+1) es

y(t) = 8 t2 u(t)

(a) Halle la respuesta al escalon unitario

(b) Halle la respuesta al impulso

(c) ¿El sistema es estable?

(d) ¿El sistema es causal?

Sol. s(t) = 2 (t − 1)2 u(t − 1), h(t) = 4(t − 1), NO, SI

3

Page 16: Problemas sistemas lti

INGENIERIA DE TELECOMUNICACION – Sistemas y Circuitos Problemas – 27/10/2008

Sistemas – Propiedades y convolucion

1. Considere el sistema cuya relacion entrada-salida es

y(t) = x3(t)

y considere la senal periodica x(t)

�t

�x(t)

−1

1

2

−1 1 2 3 4

(a) Encuentre y dibuje la salida del sistema a la senal x(t).

(b) Encuentre y dibuje la salida del sistema a la senal x1(t) = 2x(t − 1).

(c) ¿El sistema es causal?

(d) ¿El sistema es sin memoria?

(e) ¿El sistema es estable?

(f) ¿El sistema es invariante con el tiempo?

(g) ¿El sistema es LIT?

(h) ¿El sistema es invertible? Si lo es, encuentre el sistema inverso.

Sol. (sin dibujo) y(t) = x(t);

�t

�y1(t)

−8

8

16

−1 1 2 3 4

SI; SI; SI; SI; NO; SI sistema inverso y(t) = 3√

x(t).

2. Considere la senal w[n] = 10−2n. La senal x[n] = −w[n] δ[n + 1] se aplica al sistema LITcon respuesta al impulso h[n] = 5 e−n u[n].

(a) Encuentre y dibuje la salida del sistema.

(b) ¿El sistema es causal?

(c) ¿El sistema es estable?

1

Page 17: Problemas sistemas lti

Sol. (sin dibujo) y[n] =

{0 n < −1−500 e−n−1 n ≥ −1

; SI; SI.

3. Considere el sistema LIT con la respuesta al escalon unitario s(t) representada

�t

�s(t)

3

1

2

−1 1 2 3 4 5

(a) Encuentre y dibuje la respuesta al impulso.

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

Sol. �t

�h(t)

3

1

2

−1 1 2 3 4 5; SI; NO.

4. Considere el sistema con respuesta al impulso

h(t) = δ(t) − 12

δ(t − 1/2) +14

δ(t − 1)

(a) ¿El sistema es sin memoria?

(b) ¿El sistema es estable?

(c) ¿El sistema es causal?

(d) Encuentre y dibuje la respuesta s(t) al escalon unitario.

Sol. NO; SI; SI; s(t) = u(t) − 12 u(t − 1/2) + 1

4 u(t − 1)

�t

�s(t)

13/4

1/4

1/2

−1/2 1/2 1 3/2 2 5/2

5. Encuentre y dibuje la convolucion z(t) = x(t) ∗ y(t), con

(a) x(t) =

{t 0 < t < 10 otros

y(t) =

{−t −1 < t < 00 otros

(b) x(t) = −10 sin(4πt) y(t) = eπ Π(t + 5)

2

Page 18: Problemas sistemas lti

Sol. (sin dibujo) z(t) =

⎧⎪⎨⎪⎩

(t+1)2(2−t)6 −1 < t < 0

t3

6 − t2 + 1

3 0 < t < 10 otros

; z(t) = 0.

6. Encuentre y dibuje la convolucion z[n] = x[n] ∗ y[n] con

(a) x[n] =

⎧⎪⎨⎪⎩

2 −2 < n < 1−1 n = 10 otros

y[n] =

{−n −3 < n < 20 otros

(b) x[n] = ejπ 8π3 cos[4π

3 n] y(t) = u[n + 1] − u[n − 1]

Sol. (sin dibujo) z[n] =

⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩

4 n = −36 n = −20 n = −1−3 n = 0−2 n = 11 n = 20 otros

; z[n] = 12 ejπ 8π

3 .

7. Considere la conexion en serie de un sistema T1{·} con relacion entrada-salida y1(t) =2x2

1(t) y un sistema T2{·} con relacion entrada-salida y2(t) = x32(t).

(a) ¿Se puede representar la conexion en serie de T1{·} y T2{·} como un unico sistemaequivalente T{·}? Si es posible, ¿cual es relacion entrada-salida del sistema equiva-lente T{·}?

(b) ¿El sistema T{·} es causal?

(c) ¿El sistema T{·} es sin memoria?

(d) ¿El sistema T{·} equivalente a la serie de T2{·} y T1{·} (cambiando el orden)?

Sol. SI, la relacion entrada-salida T{·} es y(t) = 8x6(t); SI; SI; NO, la relacion entrada-salida de la serie de T2{·} y T1{·} es y(t) = 2x6(t).

8. Considere la conexion en serie de dos sistemas LIT T1{·} y T2{·}, con respuestas al impulso

h1[n] =

{−2 −2 ≤ n ≤ 10 otros

y h2[n] =

{5 n = 60 otros

, respectivamente.

(a) ¿Se puede representar la conexion en serie de T1{·} y T2{·} como un unico sistemaLIT equivalente T{·}? Si es posible, ¿cual es la respuesta al impulso del sistemaequivalente T{·}?

(b) ¿El sistema T{·} es causal?

(c) ¿El sistema T{·} es sin memoria?

(d) ¿El sistema T{·} es equivalente a la serie de T2{·} y T1{·} (cambiando el orden)?

Sol. SI, la respuesta al impulso de T{·} es h[n] = h1[n] ∗ h2[n] =

{−10 4 ≤ n ≤ 70 otros

; SI;

NO; SI, siendo h1[n] ∗ h2[n] = h2[n] ∗ h1[n].

3

Page 19: Problemas sistemas lti

Sistemas y Circuitos Curso Académico 2008−2009 Segunda Entrega de Problemas Tema 2: Sistemas. Apellidos y Nombre 1: _____________________________________________________________ Apellidos y Nombre 2: _____________________________________________________________

Page 20: Problemas sistemas lti

Ejemplo:

3 4-3-4 n 1 2-1

-2. . . . . .

[ ]x n

12

-15

3-3 n 1 2-1

-2. . . . . .1

[ ]s n

-1

[ ]nx

[ ]ns

3

4-3-4 n 1 2

-1-2. . . . . .1

2

-2

5

1

-1 -16 7

[ ]y n

[ ] [ ] [ ]nsnxny ∗=

Pág. 2

Page 21: Problemas sistemas lti

CUESTIÓN 5:

3-3

-4 n 1 2-1-2

. . . . . .

[ ]x n

12

-1

3

-1

3 n 1 2-1-2

. . . . . .1

[ ]h n2 2

1

[ ]nx

[ ]nh

[ ] [ ] [ ]nhnxny ∗=

Pág. 3

Page 22: Problemas sistemas lti

Ejemplo:

[ ] [ ][ ] [ ]nunh

nunx n

=⋅α= [ ] [ ] [ ] [ ]nu

11nhnxny

1n

⋅α−

α−=∗=

+

CUESTIÓN 6:

[ ] [ ]

[ ] [ ]2nunh

2nu21nx

2n

+=

−⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

Pág. 4

Page 23: Problemas sistemas lti

Ejemplo:

x(t)

t

1

-3 -1

h(t)

t

1

1 2

y(t)

t

1

-2 -1 1

)t(h

)t(h)t(x)t(y ∗= )t(x

CUESTIÓN 7:

x(t)

t

1

-1-2 2-3

-1

h(t)

t1-1

-22

-1

2

)t(x

)t(h

)t(h)t(x)t(y ∗=

Pág. 5

Page 24: Problemas sistemas lti

x(t)

t1

-1

2

1

h(t)

t

-1

1

-2

)t(h

)t(h)t(x)t(y ∗= )t(x

x(t)

t21

. . . . . .(periódica)

1

-1 34 5

h(t)

t

1

-2 2

)t(h

)t(h)t(x)t(y ∗= )t(x

Pág. 6

Page 25: Problemas sistemas lti

Ejemplo:

⎩⎨⎧ ≤≤−

=

−⋅= −−

resto:02t1:1

)t(h

)2t(ue)t(x )2t(

⎪⎩

⎪⎨

>−≤≤−

<=∗=

−−

4t:ee4t1:e1

1t:0)t(h)t(x)t(y

t1t4

t1

CUESTIÓN 8:

[ ]

⎩⎨⎧ ≤≤

=

−−⋅⋅π=

resto:03t1:2

)t(h

)2t(u)t(u)t(sen)t(x

Pág. 7