哈尔滨工程大学数字信号处理试卷
数字信号处理期末试卷(共七套)
第一套试卷学号 姓名 成绩一、 选择题（每题3分，共5题） 1、)63()(π-=n j en x ，该序列是 。
A.非周期序列B.周期6π=N C.周期π6=N D. 周期π2=N2、序列)1()(---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为 。
A.a Z <B.a Z ≤C.a Z >D.a Z ≥3、若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R 3(n)，则当输入为u(n)-u(n -2)时输出为 。
A.R 3(n)B.R 2(n)C.R 3(n)+R 3(n -1)D.R 2(n)+R 2(n -1) 4、)()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 。
A.16>NB.16=NC.16<ND.16≠N5.已知序列Z 变换的收敛域为｜z ｜<1，则该序列为 。
A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列 二、填空题（每题3分，共5题）1、离散时间信号，其时间为 的信号，幅度是 。
2、线性移不变系统的性质有__ ____、___ ___和分配律。
3、要想抽样后能够不失真的还原出原信号，则抽样频率必须 ，这就是奈奎斯特抽样定理。
4、序列R 4(n)的Z 变换为_____ _，其收敛域为____ __。
5、对两序列x(n)和y(n)，其线性相关定义为 。
三、1)(-≤≥⎩⎨⎧-=n n ba n x nn求该序列的Z 变换、收敛域、零点和极点。
（10分）四、求()()112111)(----=z z Z X ，21<<z 的反变换。
（8分）五、已知两个有限长序列如下图所示，要求用作图法求。
（10分）六、已知有限序列的长度为8，试画出按频率抽选的基－2 FFT算法的蝶形运算流图，输入为顺序。
（10分）七、问答题：数字滤波器的功能是什么？它需要那几种基本的运算单元？写出数字滤波器的设计步骤。
数字信号处理考试试题
数字信号处理考试试题第一部分：选择题1. 数字信号处理是指对________进行一系列的数学操作和算法实现。
A) 模拟信号B) 数字信号C) 复数信号D) 频率信号2. ________是用于将连续时间信号转换为离散时间信号的过程。
A) 采样B) 量化C) 编码D) 解码3. 数字滤波器是一种通过对信号进行加权和求和来对信号进行滤波的系统。
下面哪个选项不属于数字滤波器的类型？A) FIR滤波器B) IIR滤波器C) 均衡器D) 自适应滤波器4. 快速傅里叶变换（FFT）是一种用于计算傅里叶变换的算法。
它的时间复杂度是：A) O(N)B) O(logN)C) O(N^2)D) O(NlogN)5. 在数字信号处理中，抽样定理（Nyquist定理）指出，对于最高频率为f的连续时间信号，采样频率至少要为________以上才能完全还原出原始信号。
A) 2fB) f/2C) fD) f/4第二部分：填空题1. 数字信号处理中一个重要的概念是信号的频谱。
频谱表示信号在________域上的分布情况。
2. 离散傅里叶变换（DFT）是傅里叶变换的离散形式，将________长度的离散时间序列转换为相对应的离散频谱序列。
3. 线性时间不变系统的传递函数通常用________表示，其中H(z)表示系统的频率响应，z为复数变量。
4. 信号的峰均比（PAPR）是指信号的________与信号的平均功率之比。
5. 在数字信号处理中，差分方程可用来描述离散时间系统的________。
第三部分：简答题1. 请简要说明数字信号处理的基本流程。
2. 描述一下离散时间系统的单位样值响应和单位脉冲响应的关系。
3. 什么是滤波器的幅频响应和相频响应？4. 请解释滤波器的截止频率和带宽的概念，并说明它们在滤波器设计中的重要性。
5. 请简要介绍数字信号处理中的数字滤波器设计方法。
第四部分：计算题1. 给定一个离散时间系统的差分方程为：y[n] - 0.5y[n-1] + 0.125y[n-2] = 2x[n] - x[n-1]求该系统的单位样值响应h[n]，其中x[n]为输入信号，y[n]为输出信号。
数字信号处理试题及答案
数字信号处理试题及答案一、选择题1. 数字信号处理中的离散傅里叶变换（DFT）是傅里叶变换的______。
A. 连续形式B. 离散形式C. 快速算法D. 近似计算答案：B2. 在数字信号处理中，若信号是周期的，则其傅里叶变换是______。
A. 周期的B. 非周期的C. 连续的D. 离散的答案：A二、填空题1. 数字信号处理中，______是将模拟信号转换为数字信号的过程。
答案：采样2. 快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的______算法。
答案：DFT三、简答题1. 简述数字滤波器的基本原理。
答案：数字滤波器的基本原理是根据信号的频率特性，通过数学运算对信号进行滤波处理。
它通常包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等类型，用于选择性地保留或抑制信号中的某些频率成分。
2. 解释什么是窗函数，并说明其在信号处理中的作用。
答案：窗函数是一种数学函数，用于对信号进行加权，以减少信号在离散化过程中的不连续性带来的影响。
在信号处理中，窗函数用于平滑信号的开始和结束部分，减少频谱泄露效应，提高频谱分析的准确性。
四、计算题1. 给定一个信号 x[n] = {1, 2, 3, 4}，计算其 DFT X[k]。
答案：首先，根据 DFT 的定义，计算 X[k] 的每个分量：X[0] = 1 + 2 + 3 + 4 = 10X[1] = 1 - 2 + 3 - 4 = -2X[2] = 1 + 2 - 3 - 4 = -4X[3] = 1 - 2 - 3 + 4 = 0因此，X[k] = {10, -2, -4, 0}。
2. 已知一个低通滤波器的截止频率为0.3π rad/sample，设计一个简单的理想低通滤波器。
答案：理想低通滤波器的频率响应为：H(ω) = { 1, |ω| ≤ 0.3π{ 0, |ω| > 0.3π }五、论述题1. 论述数字信号处理在现代通信系统中的应用及其重要性。
答案：数字信号处理在现代通信系统中扮演着至关重要的角色。
数字信号处理试卷及答案
A一、 选择题（每题3分，共5题） 1、)63()(π-=n j en x ，该序列是 。
A.非周期序列B.周期6π=NC.周期π6=ND. 周期π2=N2、 序列)1()(---=n u a n x n，则)(Z X 的收敛域为。
A.a Z <B.a Z ≤C.a Z >D.a Z ≥3、 对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ，得)(k X 和)(k Y ，19,1,0),()()( =⋅=k k Y k X k F ，19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ， n 在 范围内时，)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。
A.70≤≤nB.197≤≤nC.1912≤≤nD.190≤≤n4、 )()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 。
A.16>NB.16=NC.16<ND.16≠N5.已知序列Z 变换的收敛域为｜z ｜<1，则该序列为 。
A.有限长序列B.右边序列C.左边序列D.双边序列 二、 填空题（每题3分，共5题）1、 对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 信号，再进行幅度量化后就是 信号。
2、要想抽样后能够不失真的还原出原信号，则抽样频率必须 ，这就是奈奎斯特抽样定理。
3、对两序列x(n)和y(n)，其线性相关定义为 。
4、快速傅里叶变换（FFT ）算法基本可分为两大类，分别是： ； 。
5、无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型， ，______ 和 四种。
三、1)(-≤≥⎩⎨⎧-=n n b a n x nn求该序列的Z 变换、收敛域、零点和极点。
（10分）四、求()()112111)(----=z z Z X ，21<<z 的反变换。
（8分）B一、单项选择题（本大题12分，每小题3分）1、)125.0cos()(n n x π=的基本周期是 。
2010年数字信号处理试卷
哈尔滨工程大学本科生考试试卷（ 2010-2011 年第一学期）课程编号： 08010090 课程名称： 数字信号处理一、填空题，答案写在答题册上，标明题号。
（每空2分，共15空，合计30分）1. 数字域角频率ω是模拟域角频率Ω对 的归一化，与数字域角频率值π相对应的模拟域角频率是 。
2. 序列的傅里叶变换与z 变换的关系是 。
3. 某序列的DFT 表达式是10()()N nkN n X k x n W -==∑，则DFT 变换后频域上两个相邻点之间的数字域角频率间隔为 。
4. 6()=cos 75x n n ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭序列的周期性为 （是否具有周期性，如果是周期序列确定其周期）。
5. 2个系统的单位脉冲响应分别为()1()3n h n u n =-和()2()0.31n h n u n =--，其中 代表的系统稳定。
6. 设j (e )X ω是序列0()1,2,3,2n x n ↑=⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭的傅里叶变换，则j0(e )X = ，2j -(e )d X πωπω=⎰ 。
7. 已知因果序列的z 变换为()12121.520.8132z z X z z z -----+=++，则该序列的初值()0x = ，终值()x ∞= 。
8. 已知()x n 是一个7点长的纯虚序列，已知其7点DFT 变换的部分值为()03X =，()13+5j X =，()2-1+2j X =，()35-4j X =，则()5X = 。
9. 已知一14N =点有限长序列()cos 7x n n π⎛⎫= ⎪⎝⎭（0,1,,13n = ），其N 点DFT 运算的结果有 条非零谱线，出现位置的序号是 。
10. 模拟信号的最高频率为3.4KHz ，采样频率为16KHz ，进行512点的DFT运算（0,1,2,,511k = ），则496k =点处DFT 变换结果对应的模拟频率为 。
11. 线性相位的FIR 滤波器的零点必是 。
数字信号处理试题和答案
二．选择填空题
1、δ(n)的 z 变换是 A 。
A. 1
B.δ(w)
C. 2πδ(w)
D. 2π
2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率 fs
与信号最高频率 fmax 关系为： A 。
A. fs≥ 2fmax
A.h(n)=δ(n)
B.h(n)=u(n)
C.h(n)=u(n)-u(n-1)
D.h(n)=u(n)-u(n+1)
21.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A )。
A.单位圆
B.原点
C.实轴
D.虚轴
22.已知序列 Z 变换的收敛域为｜z｜<1，则该序列为( C )。
A.有限长序列
。
A. 2y（n），y（n-3） B. 2y（n），y（n+3）
C. y（n），y（n-3）
D. y（n），y（n+3）
9、用窗函数法设计 FIR 数字滤波器时，加矩形窗时所设计出的滤波器，其过渡带
比加三角窗时
，阻带衰减比加三角窗时
。
A. 窄，小
B. 宽，小
C. 宽，大
D. 窄，大
10、在 N=32 的基 2 时间抽取法 FFT 运算流图中，从 x(n)到 X(k)需 B 级蝶形运
B。
A. N/2
B. （N-1）/2
C. （N/2）-1
D. 不确定
7、若正弦序列 x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是 N= D 。
A. 2π
B. 4π
C. 2
数字信号处理_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
数字信号处理_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.因果序列的收敛域是圆外，不包含无穷远点。
参考答案:错误2.一个带阻滤波器相当于一个低通滤波器加上一个高通滤波器。
参考答案:正确3.时域加窗，会产生频谱的泄漏。
参考答案:正确4.IIR滤波器不能实现线性相位。
参考答案:错误5.频率分辨率由信号的时间长度决定。
参考答案:正确6.序列实部的DFT是序列DFT的圆周共轭对称分量。
参考答案:正确7.采用双线性变换法设计IIR DF时，如果设计出的模拟滤波器具有线性相位特性，那么转换后的数字滤波器也具有线性相位特性。
参考答案:错误8.按时间抽选FFT算法的基本蝶形为先加减后乘以因子。
参考答案:错误9.一个序列的DTFT不存在，则其z变换也不存在。
参考答案:错误10.实序列的傅里叶变换是共轭对称函数。
参考答案:正确11.一个信号序列，如果能用DTFT变换对它进行分析，也就能用DFT变换对它进行分析。
参考答案:错误12.基2FFT算法要求序列的点数为2L，L为正整数。
参考答案:错误13.FFT是序列傅里叶变换的快速算法。
参考答案:错误14.有限长序列的DFT中隐含着周期性。
参考答案:正确15.序列实部的DFT是序列DFT的实部。
参考答案:错误16.窗函数法设计FIR滤波器，过渡带宽取决于窗函数的类型，与采样点数无关。
参考答案:错误17.一个FIR数字滤波器，其实现结构为非递归结构。
参考答案:错误18.FIR滤波器是线性相位系统。
参考答案:错误19.用频率采样法设计FIR数字滤波器，基本思想是对理想数字滤波器的频谱进行抽样，以此抽样值作为实际所设计滤波器频谱的离散值。
参考答案:正确20.脉冲响应不变法的缺点是频谱的混叠以及频率变换的非线性。
参考答案:错误21.脉冲响应不变法适合于设计带阻滤波器。
参考答案:错误。
数字信号处理基础考核试卷
6. √
7. ×
8. √
9. ×
10.×
五、主观题（参考）
1.数字信号处理的基本步骤包括信号采样、信号量化、信号编码和信号恢复。每个步骤都至关重要，采样决定了信号的频率分辨率，量化决定了信号的精度，编码是数字存储和传输的基础，恢复则是确保信号在处理过程中不失真的关键。
2. IIR滤波器具有无限的冲击响应，设计复杂但计算效率高；FIR滤波器具有有限的冲击响应，设计简单且相位特性好。IIR适合处理对相位特性要求不高的场合，FIR适合需要线性相位的场合。
5.提高采样频率可以增加信号的频谱分辨率。（）
6.数字信号处理中，单位冲激信号在时域和频域上都具有简单的特性。（）
7.在数字信号处理中，窗函数可以用来消除信号中的噪声。（）
8.信号的卷积在时域和频域中都有应用。（）
9.数字信号处理中，信号的重构是指将模拟信号转换为数字信号的过程。（）
10.在数字信号处理中，所有的系统都是稳定的。（）
C. \(X(z) = \sum_{n=0}^{\infty} x[n]z^n\)
D. \(X(z) = \sum_{n=0}^{\infty} x[n]z^{-n}\)
6.以下哪种算法不属于数字滤波器的实现算法？（）
A.迭代算法
B.卷积算法
C.快速傅里叶变换（FFT）
D.直接型IIR滤波器
7.在数字信号处理中，一个系统是稳定的，如果其（）。
A.模拟
B.数字
C.混合
D.光学
2.下列哪种不是数字信号处理的特点？（）
A.抗干扰性强
B.易于实现信号处理算法
C.信号带宽有限
D.易于存储和传输
3.数字信号处理中，采样频率至少应该是信号最高频率的（）倍。
(完整)数字信号处理试卷及答案,推荐文档
数字信号处理试卷及答案1一、填空题（每空1分, 共10分）1．序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 。
2．线性时不变系统的性质有 律、 律、 律。
3．对4()()x n R n =的Z 变换为 ，其收敛域为 。
4．抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为 。
5．序列x(n)=(1，-2，0，3；n=0，1，2，3), 圆周左移2位得到的序列为 。
6．设LTI 系统输入为x(n) ，系统单位序列响应为h(n)，则系统零状态输出y(n)= 。
7．因果序列x(n)，在Z →∞时，X(Z)= 。
二、单项选择题（每题2分, 共20分）1．δ(n)的Z 变换是 （ ）A.1 B.δ(ω) C.2πδ(ω) D.2π 2．序列x 1（n ）的长度为4，序列x 2（n ）的长度为3，则它们线性卷积的长度是 （ ）A. 3 B. 4 C. 6 D. 73．LTI 系统，输入x （n ）时，输出y （n ）；输入为3x （n-2），输出为 （ ） A. y （n-2） B.3y （n-2） C.3y （n ） D.y （n ）4．下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是 （ ）A.时域为离散序列，频域为连续信号B.时域为离散周期序列，频域也为离散周期序列C.时域为离散无限长序列，频域为连续周期信号D.时域为离散有限长序列，频域也为离散有限长序列5．若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特条件，理想条件下将抽样信号通过 即可完全不失真恢复原信号 A.理想低通滤波器 B.理想高通滤波器 C.理想带通滤波器 D.理想带阻滤波器6．下列哪一个系统是因果系统 （ ）A.y(n)=x (n+2) B. y(n)= cos(n+1)x (n) C. y(n)=x (2n) D.y(n)=x (- n)7．一个线性时不变离散系统稳定的充要条件是其系统函数的收敛域包括 （ ）A. 实轴B.原点C.单位圆D.虚轴8．已知序列Z 变换的收敛域为｜z ｜>2，则该序列为A.有限长序列B.无限长序列C.反因果序列D.因果序列 9．若序列的长度为M ，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，而不发生时域混叠现象，则频域抽样点数N 需满足的条件是 A.N≥M B.N≤M C.N≤2M D.N≥2M 10．设因果稳定的LTI 系统的单位抽样响应h(n)，在n<0时，h(n)= ( )A.0 B .∞ C. -∞ D.1 三、判断题（每题1分, 共10分）1．序列的傅立叶变换是频率ω的周期函数，周期是2π。
数字信号处理试题及答案
数字信号处理试题及答案1. 试题1.1 选择题1. 设x(n)为长度为N的实序列，其中0≤n≤N-1。
要将其进行离散傅立叶变换（DFT），DFT的结果为X(k)，其中0≤k≤N-1。
以下哪个式子为正确的傅立叶变换公式？A. X(k) = ∑[x(n) * exp(-j2πkn/N)]，0≤k≤N-1B. X(k) = ∑[x(n) * exp(-j2πnk/N)]，0≤k≤N-1C. X(k) = ∑[x(n) * exp(-jπkn/N)]，0≤k≤N-1D. X(k) = ∑[x(n) * exp(-jπnk/N)]，0≤k≤N-12. 在基于FFT算法的离散傅立叶变换中，当序列长度N为2的整数幂时，计算复杂度为：A. O(N^2)B. O(NlogN)C. O(logN)D. O(N)3. 对于一个由N个采样值组成的序列，它的z变换被定义为下式：X(z) = ∑[x(n) * z^(-n)]，其中n取0至N-1以下哪个选项正确表示该序列的z变换？A. X(z) = X(z)e^(-i2π/N)B. X(z) = X(z)e^(-iπ/N)C. X(z) = X(z^-1)e^(-i2π/N)D. X(z) = X(z^-1)e^(-iπ/N)1.2 简答题1. 请简要说明数字信号处理（DSP）的基本概念和应用领域。
2. 解释频率抽样定理（Nyquist定理）。
3. 在数字滤波器设计中，有两种常见的滤波器类型：FIR和IIR滤波器。
请解释它们的区别，并举例说明各自应用的情况。
2. 答案1.1 选择题答案1. B2. B3. D1.2 简答题答案1. 数字信号处理（DSP）是一种利用数字计算机或数字信号处理器对信号进行采样、量化、处理和重建的技术。
它可以应用于音频处理、图像处理、通信系统、雷达系统等领域。
DSP可以实现信号的滤波、变换、编码、解码、增强等功能。
2. 频率抽样定理（Nyquist定理）指出，为了正确地恢复一个连续时间信号，我们需要对其进行采样，并且采样频率要大于信号中最高频率的两倍。
数字信号处理试卷及答案
数字信号处理试卷及答案一、选择题（共20题，每题2分，共40分）1.在数字信号处理中，什么是采样定理？–[ ] A. 信号需要经过采样才能进行数字化处理。
–[ ] B. 采样频率必须是信号最高频率的两倍。
–[ ] C. 采样频率必须是信号最高频率的四倍。
–[ ] D. 采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2.在数字信号处理中，离散傅立叶变换（DFT）和离散时间傅立叶变换（DTFT）之间有什么区别？–[ ] A. DFT和DTFT在计算方法上有所不同。
–[ ] B. DFT是有限长度序列的傅立叶变换，而DTFT是无限长度序列的傅立叶变换。
–[ ] C. DFT只能用于实数信号的频谱分析，而DTFT可以用于复数信号的频谱分析。
–[ ] D. DFT和DTFT是完全相同的。
3.在数字滤波器设计中，零相移滤波器主要解决什么问题？–[ ] A. 相位失真–[ ] B. 幅度失真–[ ] C. 时域响应不稳定–[ ] D. 频域响应不稳定4.数字信号处理中的抽样定理是什么？–[ ] A. 抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。
–[ ] B. 抽样频率必须是信号最高频率的两倍。
–[ ] C. 抽样频率必须是信号最高频率的四倍。
–[ ] D. 信号频率必须是抽样频率的两倍。
5.在数字信号处理中，巴特沃斯滤波器的特点是什么？–[ ] A. 频率响应为低通滤波器。
–[ ] B. 具有无限阶。
–[ ] C. 比其他类型的滤波器更加陡峭。
–[ ] D. 在通带和阻带之间有一个平坦的过渡区域。
…二、填空题（共5题，每题4分，共20分）1.离散傅立叶变换（DFT）的公式是：DFT(X[k]) = Σx[n] * exp(-j * 2π * k * n / N)，其中X[k]表示频域上第k个频率的幅度，N表示序列的长度。
2.信号的采样频率为fs，信号的最高频率为f，根据采样定理，信号的最小采样周期T应满足：T ≤ 1 / (2* f)3.时域上的离散信号可以通过使用巴特沃斯滤波器进行时域滤波。
(完整word版)数字信号处理试卷及参考答案(2)
《数字信号处理》课程期末考试试卷（A ）一、填空题（本题满分30分，共含4道小题，每空2分）1. 两个有限长序列x 1(n)，0≤n ≤33和x 2(n)，0≤n ≤36，做线性卷积后结果的长度是，若对这两个序列做64点圆周卷积，则圆周卷积结果中n=至为线性卷积结果。
2. DFT 是利用nkN W 的、和三个固有特性来实现FFT 快速运算的。
3. IIR 数字滤波器设计指标一般由、、和等四项组成。
4. FIR 数字滤波器有和两种设计方法，其结构有、和等多种结构。
一、判断题（本题满分16分，共含8道小题，每小题2分，正确打√，错误打×） 1. 相同的Z 变换表达式一定对应相同的时间序列。
（）2. Chirp-Z 变换的频率采样点数M 可以不等于时域采样点数N 。
（）3. 按频率抽取基2 FFT 首先将序列x(n)分成奇数序列和偶数序列。
（）4. 冲激响应不变法不适于设计数字带阻滤波器。
（）5. 双线性变换法的模拟角频率Ω与数字角频率ω成线性关系。
（）6. 巴特沃思滤波器的幅度特性必在一个频带中（通带或阻带）具有等波纹特性。
（）7. 只有FIR 滤波器才能做到线性相位，对于IIR 滤波器做不到线性相位。
（）8. 在只要求相同的幅频特性时，用IIR 滤波器实现其阶数一定低于FIR 阶数。
（）二、 综合题（本题满分18分，每小问6分）若x (n)= {3，2，1，2，1，2 }，0≤n≤5， 1) 求序列x(n)的6点DFT ，X (k)=？2) 若)()]([)(26k X W n g DFT k G k==，试确定6点序列g(n)=?3) 若y(n) =x(n)⑨x(n)，求y(n)=？三、 IIR 滤波器设计（本题满分20分，每小问5分）设计一个数字低通滤波器，要求3dB 的截止频率f c =1/π Hz ，抽样频率f s =2 Hz 。
1. 导出归一化的二阶巴特沃思低通滤波器的系统函数H an (s)。
哈尔滨工程大学信号与系统试卷与答案
第2页 共 2页Figure 1 Figure 22. (12 points)series coefficients:X [k ] = -j δ[k - 2] + j δ[k +2] + 2δ[k - 3] + 2δ[k + 3], ω0 = π(2) Determine the discrete-time Fourier series (DTFS) coefficients of the periodic signals depicted in Fig.3.Figure 3 Figure 46. (10 points)Determine and draw sketches of the Fourier series and Fourier transform representation of the square wave depicted in Fig.47. (8 points)(1) Compute the discrete-time Fourier transform (DTFT) of the signal depicted in Fig.5.Figure 5 Figure 6(2) Draw the Fourier transform of a impulse-train sampled version of the continuous-time signal having the Fourier transform depicted in Fig.6 for (a) T = 1/2(s) and (b) T = 2(s), where T is sampling period.8. (6 points)Shown in Fig.7 is the frequency response H (j ω) of a continuous-time filter. For each of the input signals x (t ) below, determine the filtered output signal y (t ).(1) x (t ) = cos(2πt +θ) (2) x (t ) = cos(4πt +θ)第3页 共4页 第4页 共 4页Figure 79. (8 points)Find the inverse Fourier transform of the following spectra: (1) X (j ω) = 2δ(ω - 4) (2) X (e j ω) = 2cos(2ω)(3) X (j ω) = ⎩⎨⎧><πωπωω,0,cos 2(4) X (e j ω) = ⎩⎨⎧<<-otherw ise02 4,/,πωπωj e , on -π < ω < π10. (16 points)Consider a continuous-time LTI system for which the input x (t ) and output y (t ) are related by the differential equationy" (t ) - y' (t ) - 6y (t ) = x' (t ) + x (t )(1) Determine the frequency response H (j ω) of the system.(2) Determine the system function H (s) of the system. Sketch the pole-zero plot of H (s )(3) Determine the system impulse response h (t ) for each of the following cases:(a) The system is stable; (b) The system is causal.(4) Let x (t ) = e -2t u (t ). Find the output y (t ) of the causal system.11. (6 points)Consider a message signal m (t ) with the spectrum shown in Fig.8. The message bandwith ωm = 2π×103 rad/s. The signal is applied to a product modulator, together with a carrier wave A c cos(ωc t ), producing the modulated signal s (t ). The modulated signal is next applied to a synchronous demodulator (shown in Fig.9).(1) Determine the spectrum of the demodulator output when (a) the carrier frequency ωc = 2.5π×103 rad/s and (b) the carrier frequency ωc = 1.5π×103 rad/s.(2) What is the lowest carrier frequency for which each component of the modulated signal s (t ) is uniquely determined by m (t ).Figure 8 Figure 912. (6 points)(1) Draw a sketch of the spectrum ofx (t ) = cos(50πt )sin(700πt )Label the frequencies and complex amplitudes of each component.(2) Determine the minimum sampling frequency that can be used to sample x (t ) without aliasing for any of the components.。
哈尔滨工程大学《数字信号处理》(1-7章)习题解答
由于 是无理数，所以 是非周期的。
4、判断下列系统是否为线性、时不变、因果、稳定系统，说明理由。其中， 与 分别为系统的输入与输出。
(1) (2)
(3) (4)
解：(1)首先判断系统是否是线性系统，假设在 和 单独输入时的输出分别为 和 ，即：
那么当输入为 时，系统的输出为
所以系统是线性系统。
3、判断下列信号是否为周期的，并对周期信号求其基本周期。
(1) (2)
(3) (4)
解：(1)由于 是有理数，所以 是周期的，且周期为16。
(2)对于 ， ，那么它的周期为24；对于 ， ，则它的周期为36， 的周期为这两个信号周期的最小公倍数，所以周期为72。
(3)由于 是有理数，所以 是周期的，周期为14。
(1)
(2)
解：初值定理 ，终值定理 。终值定理只有当 时， 收敛才可应用，即要求 的极点必须在单位圆内（单位圆上的极点只能位于 ，且是一阶极点。）若 发散，则不存在终值。
(1) 。
的极点为 和 ， 发散，不存在终值。
(2) 。
， 的极点为 和 ， 收敛， 。
5、已知 ，求证 。
证明：这里的z变换是指单边z变换，那么
题13图
解：假设加法器的输出为 ，由系统的结构框图可知
联立解得，
即
对差分方程两边进行z变换得
因此系统函数为
当 时，系统函数为
它有一个零点 ，两个极点 和 ，零极点图如题13解图(1)所示。由于系统是因果稳定系统，因此 的收敛域为 ，那么单位脉冲响应为
当系统是稳定系统时，频率响应 就是 在单位圆上的值，
，
(4)由DFT的定义
(5)由DFT的定义
从分子中提出复指数 ，从分母中提出复指数 ，则DFT可以写为
哈工大数字信号处理试卷
1 5
1 ，设采样周期 T 1 ， s 5s 6
2
七、 （10 分） （1） （4 分）双线性变换法是进行 IIR 数字滤波器设计的重要方法，该方法怎样实现了 s 平 面到 z 平面一一对应的单值映射关系？该方法的主要优缺点是什么？ （2） （6 分）请基于传递函数为 H a s
求出该滤波器的单位脉冲响应 h(n) ，判断该滤波器是否具有线性相位并说明原因，画出 其横截型结构。 三、 （15 分，每小题 5 分）已知序列 x(n) (n) 2 (n 5) ，完成下列运算： (1) 求 x(n) 的 10 点离散傅里叶变换 X (k ) 。
1
2/3
2k (2) 已知序列 y (n) 的 10 点离散傅里叶变换Y (k ) W10 X (k ) ，求 y(n) 。
－41
8 N
6.6 N
－53
4.二阶升余弦窗
2 n 4 n w(n) 0.42 0.5 cos( ) 0.08 cos( ) RN (n ) － 57 N 1 N 1
12 N
11 N
－74
九、 （10 分） (1)（2 分）在 DFT 运算中，利用 WN 的哪些特性可以减少 DFT 的运算量？ (2)（8 分）画出 N 8 的按时间抽选的 IFFT 流图（不用取共轭的方法） 。
w(n) 1 2 n 1 cos( ) RN (n) 2 N 1
加窗后滤波器 性能指标 阻带最 过渡带 小衰减 （dB）
主瓣 宽度
－13
4 N 8 N
1.8 N 6.2 N
－21
－31
－44
3.改进的升余弦窗：
2 n w(n) 0.54 0.46 cos( ) RN (n) N 1
数字信号处理期末试卷(含答案)
数字信号处理期末试卷（含答案）填空题（每题2分，共10题）1、1、对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是信号，再进行幅度量化后就是信号。
2、2、为FT[某(n)]某(ej)，用某(n)求出Re[某(ej)]对应的序列３、序列某(n)的N点DFT是某(n)的Z变换在的N点等间隔采样。
４、某1R4(n)某2R5(n)，只有当循环卷积长度L时，二者的循环卷积等于线性卷积。
５、用来计算N＝16点DFT，直接计算需要_________次复乘法，采用基2FFT算法，需要________次复乘法，运算效率为___６、FFT利用来减少运算量。
７、数字信号处理的三种基本运算是：h(0)h(5)1.5h(1)h(4)2８、FIR滤波器的单位取样响应h(n)是圆周偶对称的，N=6，h(2)h(3)3，其幅度特性有什么特性？，相位有何特性？H(z)９、数字滤波网络系统函数为11akzkK1N，该网络中共有条反馈支路。
１０、用脉冲响应不变法将Ha()转换为H(Z)，若Ha()只有单极点k，则系统H(Z)稳定的条件是（取T0.1）。
一、选择题（每题3分，共6题）nj()361、1、某(n)e，该序列是B.周期nA.非周期序列A.Za3、3、对某(n)N6C.周期N6D.周期N22、2、序列某(n)au(n1)，则某(Z)的收敛域为B.ZaC.ZaD.Za(0n7)和y(n)(0n19)分别作20点DFT，得某(k)和Y(k)，F(k)某(k)Y(k),k0,1,19，f(n)IDFT[F(k)],n0,1,19，n在范围内时，f(n)是某(n)和y(n)的线性卷积。
A.0n7B.7n19C.12n19D.0n194、4、某1(n)R10(n)，某2(n)R7(n)，用DFT计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT的长度N满足A.N16B.N16C.N16D.N16５、已知某线性相位FIR滤波器的零点Zi,则下面那些点仍是该滤波器的零点某某AZIB1/ZIC1/ZiD0６、在IIR数字滤波器的设计中，用方法只适合于片断常数特性滤波器的设计。
哈尔滨工程大学试卷
第2页 共 2页11212()10.70.3z X z z z ---+=--， 12111()(1)(12)z z X z z z ----++=--3．对两个正弦信号1()cos2a x t t π=，2()cos10a x t t π=进行理想采样，采样频率为8s πΩ=，求两个采样输出序列，画出1()a x t 和2()a x t 的波形以及采样点的位置，并解释频谱的混叠现象。
4．已知序列{}()1,2,5,4;0,1,2,3x n n ==，试计算()[()]X k DFT x n =。
三、 已知一线性时不变离散系统，其激励()x n 和响应()y n 满足下列差分方程：()0.2(1)0.24(2)()y n y n y n x n x n +---=+- （15分）1．试画出该系统的结构框图。
2．求该系统的系统函数()H z ，并画出零极点图3．求系统的单位样值响应()h n 和频率响应()j H e ω，并讨论系统的稳定性。
4．分别画出正准型、并联型结构图。
四、 已知线性时不变系统的单位样值响应()h n 和输入()x n 分别为：104()059n h n n ≤≤⎧=⎨≤≤⎩ 104()159n x n n ≤≤⎧=⎨-≤≤⎩（10分） 1．用线性卷积的方法求输出序列()y n 。
2．计算)(n h 和()x n 的10点圆周卷积。
3．在什么条件下圆周卷积等于线性卷积结果？五、 已知模拟滤波器的传递函数为：232()231a s H s s s +=++，设采样周期 0.1T =，试用脉冲响应不变法设计数字滤波器的系统函数()H z （7分）六、 用双线性变换法设计一个三阶巴特沃兹数字低通滤波器，其3dB 截止频率为400c f Hz =，采样周期为 1.2T kHz =，请确定系统函数()H z 。
（7分）（三阶巴特沃兹低通滤波器的传递函数为231()122a c c c H s s s s =⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪ΩΩΩ⎝⎭⎝⎭⎝⎭） 七、 依据下表给出的几种窗函数，选择合适的窗函数及窗长度N 来设计一个线性相位低通滤波器：第4页 共 4页。
数字信号处理试卷及详细答案(三套)
数字信号处理试卷答案完整版一、填空题：（每空1分，共18分）1、 数字频率ω是模拟频率Ω对采样频率s f 的归一化，其值是连续（连续还是离散？）。
2、 双边序列z 变换的收敛域形状为圆环或空集。
3、 某序列的DFT 表达式为∑-==1)()(N n knMWn x k X ，由此可以看出，该序列时域的长度为N ，变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是Mπ2。
4、 线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为252)1(8)(22++--=z z z z z H ，则系统的极点为2,2121-=-=z z ；系统的稳定性为不稳定。
系统单位冲激响应)(n h 的初值4)0(=h ；终值)(∞h 不存在。
5、 如果序列)(n x 是一长度为64点的有限长序列)630(≤≤n ，序列)(n h 是一长度为128点的有限长序列)1270(≤≤n ，记)()()(n h n x n y *=（线性卷积），则)(n y 为64+128-1＝191点点的序列，如果采用基FFT2算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则FFT 的点数至少为256点。
6、 用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换关系为Tω=Ω。
用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换关系为)2tan(2ωT =Ω或)2arctan(2T Ω=ω。
7、当线性相位FIR 数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应)(n h 满足的条件为)1()(n N h n h --=，此时对应系统的频率响应)()()(ωϕωωj j e H eH =，则其对应的相位函数为ωωϕ21)(--=N 。
8、请写出三种常用低通原型模拟滤波器巴特沃什滤波器、切比雪夫滤波器、 椭圆滤波器。
二、判断题（每题2分，共10分）1、 模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，只要加一道采样的工序就可以了。
哈尔滨工程大学数字信号处理试卷 03级
第2页 共 2页关于单位圆呈径向对称分布，则该系统是全通系统。
（4），序列x[n]，10-≤≤N n ,在其后加N 个零，得到新序列y[n]，则x[n]和y[n]的傅立叶变换相同。
（5），序列x[n]的Z 变换X[z]，则X(z)在单位圆上取得值，就是x[n]的傅立叶变换。
（6），序列x[n]的DFT ，就是x[n]的Z 变换在单位圆上从z=1点开始以N /2π为角间距的采样值。
（7），FIR 滤波器必定是稳定的。
（8），IIR 滤波器必定是稳定的。
（9），如果希望滤波器具有线形相位，应选择FIR 滤波器。
（10），IIR 滤波器设计方法中，双线形变换把S 平面的虚轴线形地影射到Z 平面的单位圆上。
5．（12分） （1），已知],[)3/1(][n u n x n =，求其傅立叶变换)(jw e X 。
（2），因果序列的Z 变换为：)1)(211(1)(11----=z z z X ,求原序列x[n]，并确定其收敛域。
6.(10分)已知滤波器的系统函数为：)11)(61)(211()(11--+-=--z z z z H（1） 写出系统函数对应的差分方程。
（2） 试画出此FIR 系统的横截型结构。
（3） 试画出此FIR 系统的级联式结构。
7．（10分）已知滤波器的系统函数为：21212.03.014.01.25.1)(-----+++=zzzz z H（1）写出系统函数对应的差分方程。
（2）试画出此系统的横截型结构。
（3）试画出此系统的级联式结构。
, 8．（10分）已知序列x[n],40≤≤n ，如图1所示。
第3页 共4页 第4页 共 4页图1试求出： （1） x [n]*x[n] （2） ][][n x n x ⊗, N=5; （3） ][][n x n x ⊗,N=10;9.(5分) 画出8点[]x n 的时间抽取同址计算FFT 的流图。
10．（10分）已知1[]x n ,2[]x n 都是8点序列，分别如图2和图3所示。
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哈尔滨工程大学试卷
考试科目: 数字信号处理（A ）
题号
1
2
3
4
5
678910
11总分分数
评卷人
注：1至4题中每一小题2分，总计38分。
1. 判断下列序列是否是周期的（其中A 是常数）。
若是，确定其周期N ，给出求解过程。
（1）= (2)(3) , 其中，2．判断下列单位抽样响应所对应的系统的因果性，稳定性，并给出依据。
（1），n>0 (2) (3) 3，判断下列Z 变换的收敛域为（从给定的选项中选择）：（2）已知x[n]=1/n,n>=1,其Z 变换为： （a ）|z|>1 (b)|z|<1 (c) 全平面（3） （a ）|z|>1 (b)<1 (c)|z|>0.4．判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1），FFT 是一种效的DFT 算法。
（2），两个N 点序列x[n]和h[n]，y[n]和s[n]分别代表与的N 点圆周卷积和线形卷积，即,s[n]=x[n]*h[n],则y[n]=s[n]。
（3），一个线形时不变系统的系统函数为H(z)，若其所有的零极点关于单位圆呈径向对称分布，则该系统是全通系统。
（4），序列x[n]，,在其后加N 个零，得到新序列y[n]，则x[n]和y[n]的傅立叶变换相同。
（5），序列x[n]的Z 变换X[z]，则X(z)在单位圆上取得值，就是x[n]的傅立叶变换。
（6），序列x[n]的DFT ，就是x[n]的Z 变换在单位圆上从z=1点开始以
为角间距的采样值。
（7），FIR滤波器必定是稳定的。
（8），IIR滤波器必定是稳定的。
（9），如果希望滤波器具有线形相位，应选择FIR滤波器。
（10），IIR滤波器设计方法中，双线形变换把S平面的虚轴线形地影射到Z平面的单位圆上。
5．（12分）
（1），已知，求其傅立叶变换。
（2），因果序列的Z变换为：,
求原序列x[n]，并确定其收敛域。
6.(10分)
已知滤波器的系统函数为：
（1）写出系统函数对应的差分方程。
（2）试画出此FIR系统的横截型结构。
（3）试画出此FIR系统的级联式结构。
7．（10分）
已知滤波器的系统函数为：
（1）写出系统函数对应的差分方程。
（2）试画出此系统的横截型结构。
（3）试画出此系统的级联式结构。
,
8．（10分）
已知序列x[n],，如图1所示。
图1
试求出：
（1）x[n]*x[n]
（2）, N=5;
（3）,N=10;
9.(5分) 画出8点的时间抽取同址计算FFT的流图。
10．（10分）
已知,都是8点序列，分别如图2和图3所示。
图2 图3
写出与的DFT的表达式和 ,从而求出：。
11.(5分)已知x[n]和h[n]分别为N点和M点序列，X[k]
（）为x[n]的DFT，试证明当满足条件
时，x[n]和h[n]的线形卷积可由N+M-2点圆周卷积完全决定。