1. مسئله: رسم سیگنالهای گسسته و پیوسته با اعمال تبدیلات مختلف روی محور زمان.
2. بخش a) سیگنال $x[-n + 2]$ با $n$ از $-2$ تا $2$ و مقادیر $x[n]$ داده شده است.
- فرمول تبدیل: $y[n] = x[-n + 2]$
- گام 1: جایگذاری مقادیر $n$ از $-2$ تا $2$ در $-n + 2$.
- گام 2: محاسبه مقدار متناظر $x$ برای هر مقدار جدید.
محاسبات:
$n=-2 \Rightarrow -(-2)+2=4 \Rightarrow x[4]=0$ (خارج از دامنه، مقدار صفر فرض میشود)
$n=-1 \Rightarrow -(-1)+2=3 \Rightarrow x[3]=0$
$n=0 \Rightarrow -(0)+2=2 \Rightarrow x[2]=0$
$n=1 \Rightarrow -(1)+2=1 \Rightarrow x[1]=1$
$n=2 \Rightarrow -(2)+2=0 \Rightarrow x[0]=0$
نتیجه: سیگنال $y[n]$ با مقادیر $[0,0,0,1,0]$ برای $n$ از $-2$ تا $2$.
3. بخش b) سیگنال $x[2n - 3]$ با $n$ از $-2$ تا $2$ و مقادیر $x[n]$ داده شده است.
- فرمول تبدیل: $y[n] = x[2n - 3]$
- گام 1: جایگذاری مقادیر $n$ در $2n - 3$.
- گام 2: محاسبه مقدار متناظر $x$.
محاسبات:
$n=-2 \Rightarrow 2(-2)-3=-7 \Rightarrow x[-7]=0$
$n=-1 \Rightarrow 2(-1)-3=-5 \Rightarrow x[-5]=0$
$n=0 \Rightarrow 2(0)-3=-3 \Rightarrow x[-3]=0$
$n=1 \Rightarrow 2(1)-3=-1 \Rightarrow x[-1]=1$
$n=2 \Rightarrow 2(2)-3=1 \Rightarrow x[1]=0$
نتیجه: سیگنال $y[n]$ با مقادیر $[0,0,0,1,0]$ برای $n$ از $-2$ تا $2$.
4. بخش c) سیگنال پیوسته $x(-(t/4) + 5)$ با $t$ از $-1$ تا $1$ و $x(t)$ مستطیلی است که بین $-1$ و $1$ برابر 1 و در غیر این صورت 0 است.
- فرمول تبدیل: $y(t) = x\left(-\frac{t}{4} + 5\right)$
- گام 1: تعیین بازهای که آرگومان $x$ در بازه $[-1,1]$ باشد.
حل نامساوی:
$$-1 \leq -\frac{t}{4} + 5 \leq 1$$
از نامساوی اول:
$$-1 \leq -\frac{t}{4} + 5 \Rightarrow -6 \leq -\frac{t}{4} \Rightarrow 6 \geq \frac{t}{4} \Rightarrow t \leq 24$$
از نامساوی دوم:
$$-\frac{t}{4} + 5 \leq 1 \Rightarrow -\frac{t}{4} \leq -4 \Rightarrow \frac{t}{4} \geq 4 \Rightarrow t \geq 16$$
نتیجه: $t$ باید بین $16$ و $24$ باشد که در بازه $[-1,1]$ نیست، پس سیگنال در این بازه صفر است.
5. بخش d) سیگنال $x(2t - 3)$ با $t$ از $-1$ تا $2$ و $x(t)$ مثلثی با نقاط $(-1,0)$، $(0,1)$ و $(2,0)$.
- فرمول تبدیل: $y(t) = x(2t - 3)$
- گام 1: تعیین نقاط متناظر در $x$ با جایگذاری $2t - 3$.
برای $t=-1$: $2(-1)-3 = -5$
برای $t=0$: $2(0)-3 = -3$
برای $t=2$: $2(2)-3 = 1$
از آنجا که $x(t)$ فقط در بازه $[-1,2]$ تعریف شده، مقادیر $x(-5)$ و $x(-3)$ صفر و $x(1)$ طبق مثلث برابر مقدار بین $(0,1)$ و $(2,0)$ است که با خطی بودن، مقدار $x(1) = 0.5$ است.
نتیجه: سیگنال $y(t)$ در بازه $[-1,2]$ مقادیر $[0,0,0.5]$ دارد.
6. سوال 2، بخش a) سیگنال گسسته $x[n] = 2\delta[n-1] + 2\delta[n]$.
- دلتای کرونکر $\delta[n-k]$ برابر 1 در $n=k$ و صفر در غیر آن است.
نتیجه: $x[0] = 2$, $x[1] = 2$, سایر مقادیر صفر.
7. بخش b) سیگنال پیوسته $x(t) = u(t) - u(t+1) - u(t-1)$ که $u(t)$ تابع پله واحد است.
- تحلیل:
$u(t)$ 0 برای $t<0$ و 1 برای $t\geq0$.
- محاسبه:
برای $t<-1$: $u(t)=0$, $u(t+1)=0$, $u(t-1)=0$ پس $x(t)=0$
برای $-1 \leq t < 0$: $u(t)=0$, $u(t+1)=1$, $u(t-1)=0$ پس $x(t) = 0 - 1 - 0 = -1$
برای $0 \leq t < 1$: $u(t)=1$, $u(t+1)=1$, $u(t-1)=0$ پس $x(t) = 1 - 1 - 0 = 0$
برای $t \geq 1$: $u(t)=1$, $u(t+1)=1$, $u(t-1)=1$ پس $x(t) = 1 - 1 - 1 = -1$
8. بخش c) سیگنال گسسته $x[n] = u(-t)$ که $u$ تابع پله است.
- چون $t$ متغیر پیوسته است و $n$ گسسته، فرض میکنیم $x[n] = u(-n)$.
- $u(-n)$ برابر 1 برای $n \leq 0$ و 0 برای $n > 0$.
9. بخش d) سیگنال پیوسته $x(t) = \sin(t) u(t)$.
- $u(t)$ تابع پله است که سیگنال را برای $t<0$ صفر میکند.
- نتیجه: $x(t) = 0$ برای $t<0$ و $x(t) = \sin(t)$ برای $t \geq 0$.
نتیجه نهایی: هر بخش سیگنال با توجه به تبدیلات و تعاریف رسم و مقادیر محاسبه شد.
Signal Transformations B647De
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.