EN 2702 – Transformadas em Sinais e Sistemas Lineares Lista de ...

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EN 2702 Transformadas em Sinais e Sistemas Lineares Lista de Exercícios 02: Análise de Sistemas em Tempo Contínuo 1- Classifique os seguintes sistemas com relação à linearidade, invariância no tempo, inversibilidade, estabilidade e causalidade: a. y(t)=u(x(t)) b. y(t)=x(t-5)-x(3-t) c. y(t)=x(t/2) d. y(t)=cos(2t)x(t) Respostas: linear, variante, estável, inversível, não causal; não-linear, inv. no tempo, não inversível, estável, causal; linear, variante, não inversível, estável, causal; linear, invariante, não inversível, estável,não causal 1 − |푡|, |푡| < 1 |푡| ≤ 1/2 2- Definindo as funções 푡푟푖(푡) = e 푟푒푡(푡) = 1, 0, |푡| ≥ 1 0, |푡| > 1/2 : a. Determine o valor de g(t)=2tri(t/4)*(t-2) para t=1 e t=-1 b. Determine o valor de x(t)=-5ret(t/2)*((t+1)+(t)) para t=1/2, t=-1/2 e t=-5/2. Respostas: -5; -10; 1.5; 0.5; 0 3- Faça os gráficos das seguintes funções: a. g(t)=ret(t/2)*((t+2)-(t+1)) b. g(t)=ret(t)*tri(t) c. g(t)=e -t u(t)*e -t u(t) 4- A resposta ao impulso de um sistema LIT é h(t)=e -t u(t). Determine a resposta do sistema se a entrada x(t) for: a. u(t) b. e -t u(t) c. e -2t u(t) d. sen(3t) u(t) Respostas:-e -t +1; te -t ; 0.1(sen3t-3cos3t+3e -t ); e -t -e -2t 5- A figura abaixo mostra uma entrada x1(t) de um sistema H LIT, a saída correspondente y1(t) e uma segunda entrada x2(t). a. André sugere que x2(t)=2x1(3t)-x1(t-1). André está correto? Se sim, prove. Se não, corrija seu erro. b. Esperando impressionar André, Samanta quer saber qual a resposta y2(t) para o sinal de entrada x2(t). Forneça a ela uma expressão para y2(t) em função de y1(t). Utilize o Matlab para traçar y2(t). Respostas: Não; 2y1(t)+y1(t-1)+2y1(t-2) 6- Dois sistemas lineares invariantes no tempo, cada um com resposta ao impulso h(t) mostrada abaixo, são conectados em série. Dada a entrada x(t)=u(t), determine y(1), ou seja, a saída no instante t=1.

<strong>EN</strong> <strong>2702</strong> <strong>–</strong> <strong>Transformadas</strong> <strong>em</strong> <strong>Sinais</strong> e Sist<strong>em</strong>as <strong>Lineares</strong><br />

<strong>Lista</strong> <strong>de</strong> Exercícios 02:<br />

Análise <strong>de</strong> Sist<strong>em</strong>as <strong>em</strong> T<strong>em</strong>po Contínuo<br />

1- Classifique os seguintes sist<strong>em</strong>as com relação à linearida<strong>de</strong>, invariância no t<strong>em</strong>po,<br />

inversibilida<strong>de</strong>, estabilida<strong>de</strong> e causalida<strong>de</strong>:<br />

a. y(t)=u(x(t))<br />

b. y(t)=x(t-5)-x(3-t)<br />

c. y(t)=x(t/2)<br />

d. y(t)=cos(2t)x(t)<br />

Respostas: linear, variante, estável, inversível, não causal; não-linear, inv. no t<strong>em</strong>po, não inversível, estável, causal;<br />

linear, variante, não inversível, estável, causal; linear, invariante, não inversível, estável,não causal<br />

1 − |푡|, |푡| < 1<br />

|푡| ≤ 1/2<br />

2- Definindo as funções 푡푟푖(푡) = e 푟푒푡(푡) = 1,<br />

0, |푡| ≥ 1 0, |푡| > 1/2 :<br />

a. Determine o valor <strong>de</strong> g(t)=2tri(t/4)*(t-2) para t=1 e t=-1<br />

b. Determine o valor <strong>de</strong> x(t)=-5ret(t/2)*((t+1)+(t)) para t=1/2, t=-1/2 e t=-5/2.<br />

Respostas: -5; -10; 1.5; 0.5; 0<br />

3- Faça os gráficos das seguintes funções:<br />

a. g(t)=ret(t/2)*((t+2)-(t+1))<br />

b. g(t)=ret(t)*tri(t)<br />

c. g(t)=e -t u(t)*e -t u(t)<br />

4- A resposta ao impulso <strong>de</strong> um sist<strong>em</strong>a LIT é h(t)=e -t u(t). Determine a resposta do<br />

sist<strong>em</strong>a se a entrada x(t) for:<br />

a. u(t)<br />

b. e -t u(t)<br />

c. e -2t u(t)<br />

d. sen(3t) u(t)<br />

Respostas:-e -t +1; te -t ; 0.1(sen3t-3cos3t+3e -t ); e -t -e -2t<br />

5- A figura abaixo mostra uma entrada x1(t) <strong>de</strong> um sist<strong>em</strong>a H LIT, a saída correspon<strong>de</strong>nte<br />

y1(t) e uma segunda entrada x2(t).<br />

a. André sugere que x2(t)=2x1(3t)-x1(t-1). André está correto? Se sim, prove. Se<br />

não, corrija seu erro.<br />

b. Esperando impressionar André, Samanta quer saber qual a resposta y2(t) para<br />

o sinal <strong>de</strong> entrada x2(t). Forneça a ela uma expressão para y2(t) <strong>em</strong> função <strong>de</strong><br />

y1(t). Utilize o Matlab para traçar y2(t).<br />

Respostas: Não; 2y1(t)+y1(t-1)+2y1(t-2)<br />

6- Dois sist<strong>em</strong>as lineares invariantes no t<strong>em</strong>po, cada um com resposta ao impulso h(t)<br />

mostrada abaixo, são conectados <strong>em</strong> série. Dada a entrada x(t)=u(t), <strong>de</strong>termine y(1),<br />

ou seja, a saída no instante t=1.


7-<br />

Resposta: só b é linear<br />

8- Consi<strong>de</strong>re o circuito elétrico da figura abaixo.<br />

a. Determine a equação diferencial que relaciona a entrada x(t) com a saída y(t).<br />

L<strong>em</strong>bre-se que 푖 (푡) = 퐶 <br />

e 푣 <br />

(푡) = 퐿<br />

<br />

b. Determine a equação característica para este circuito e expresse a(s) raiz(es)<br />

da equação <strong>em</strong> termos <strong>de</strong> L e C<br />

9- O sinal periódico x(t) mostrado na figura abaixo é entrada <strong>de</strong> um sist<strong>em</strong>a com resposta<br />

ao impulso dada por h(t)=t(u(t)-u(t-1.5)), também mostrada na figura. Use a convolução<br />

para <strong>de</strong>terminar a saída y(t) <strong>de</strong>ste sist<strong>em</strong>a. Trace y(t) no intervalo -3≤ t ≤ 3.

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