数字信号处理习题课1-66页文档
(完整word版)《数字信号处理》复习习题
《数字信号处理》复习思考题、习题(一)一、选择题1.信号通常是时间的函数,数字信号的主要特征是:信号幅度取 ;时间取 。
A.离散值;连续值B.离散值;离散值C.连续值;离散值D.连续值;连续值2.一个理想采样系统,采样频率Ωs =10π,采样后经低通G(j Ω)还原,⎪⎩⎪⎨⎧≥Ω<Ω=Ωππ5 05 51)(j G ;设输入信号:t t x π6cos )(=,则它的输出信号y(t)为: 。
A .t t y π6cos )(=; B. t t y π4cos )(=;C .t t t y ππ4cos 6cos )(+=; D. 无法确定。
3.一个理想采样系统,采样频率Ωs =8π,采样后经低通G(j Ω)还原,G j ()ΩΩΩ=<≥⎧⎨⎩14404 ππ;现有两输入信号:x t t 12()cos =π,x t t 27()cos =π,则它们相应的输出信号y 1(t)和y 2(t): 。
A .y 1(t)和y 2(t)都有失真; B. y 1(t)有失真,y 2(t)无失真;C .y 1(t)和y 2(t)都无失真; D. y 1(t)无失真,y 2(t)有失真。
4.凡是满足叠加原理的系统称为线性系统,亦即: 。
A. 系统的输出信号是输入信号的线性叠加B. 若输入信号可以分解为若干子信号的线性叠加,则系统的输出信号是这些子信号的系统输出信号的线性叠加。
C. 若输入信号是若干子信号的复合,则系统的输出信号是这些子信号的系统输出信号的复合。
D. 系统可以分解成若干个子系统,则系统的输出信号是这些子系统的输出信号的线性叠加。
5.时不变系统的运算关系T[·]在整个运算过程中不随时间变化,亦即 。
A. 无论输入信号如何,系统的输出信号不随时间变化B. 无论信号何时输入,系统的输出信号都是完全一样的C. 若输入信号延时一段时间输入,系统的输出信号除了有相应一段时间延时外完全相同。
数字信号处理课后习题答案完整版
数字信号处理课后习题答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数字信号处理(姚天任江太辉)第三版课后习题答案第二章判断下列序列是否是周期序列。
若是,请确定它的最小周期。
(1)x(n)=Acos(685ππ+n )(2)x(n)=)8(π-ne j(3)x(n)=Asin(343ππ+n )解 (1)对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(ϕω+n ),得出=ω85π。
因此5162=ωπ是有理数,所以是周期序列。
最小周期等于N=)5(16516取k k =。
(2)对照复指数序列的一般公式x(n)=exp[ωσj +]n,得出81=ω。
因此πωπ162=是无理数,所以不是周期序列。
(3)对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(ϕω+n ),又x(n)=Asin(343ππ+n )=Acos(-2π343ππ-n )=Acos(6143-n π),得出=ω43π。
因此382=ωπ是有理数,所以是周期序列。
最小周期等于N=)3(838取k k =在图中,x(n)和h(n)分别是线性非移变系统的输入和单位取样响应。
计算并列的x(n)和h(n)的线性卷积以得到系统的输出y(n),并画出y(n)的图形。
解 利用线性卷积公式y(n)=∑∞-∞=-k k n h k x )()(按照折叠、移位、相乘、相加、的作图方法,计算y(n)的每一个取样值。
(a) y(0)=x(O)h(0)=1y(l)=x(O)h(1)+x(1)h(O)=3y(n)=x(O)h(n)+x(1)h(n-1)+x(2)h(n-2)=4,n ≥2 (b) x(n)=2δ(n)-δ(n-1)h(n)=-δ(n)+2δ(n-1)+ δ(n-2)y(n)=-2δ(n)+5δ(n-1)= δ(n-3) (c) y(n)=∑∞-∞=--k kn k n u k u a)()(=∑∞-∞=-k kn a=aa n --+111u(n) 计算线性线性卷积 (1) y(n)=u(n)*u(n) (2) y(n)=λn u(n)*u(n)解:(1) y(n)=∑∞-∞=-k k n u k u )()(=∑∞=-0)()(k k n u k u =(n+1),n ≥0即y(n)=(n+1)u(n) (2) y(n)=∑∞-∞=-k k k n u k u )()(λ=∑∞=-0)()(k kk n u k u λ=λλ--+111n ,n ≥0即y(n)=λλ--+111n u(n)图所示的是单位取样响应分别为h 1(n)和h 2(n)的两个线性非移变系统的级联,已知x(n)=u(n), h 1(n)=δ(n)-δ(n-4), h 2(n)=a n u(n),|a|<1,求系统的输出y(n). 解 ω(n)=x(n)*h 1(n) =∑∞-∞=k k u )([δ(n-k)-δ(n-k-4)]=u(n)-u(n-4)y(n)=ω(n)*h 2(n) =∑∞-∞=k kk u a )([u(n-k)-u(n-k-4)]=∑∞-=3n k ka,n ≥3已知一个线性非移变系统的单位取样响应为h(n)=a n -u(-n),0<a<1 用直接计算线性卷积的方法,求系统的单位阶跃响应。
《数字信号处理》课后答案
数字信号处理课后答案 1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-(3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14; (2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
数字信号处理课后习题答案(全)1-7章
2. 给定信号:
2n+5
-4≤n≤-1
(x(n)=
6
0
0≤n≤4 其它
(1) 画出x(n)序列的波形, 标上各序列值;
(2) 试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列;
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(3) 令x1(n)=2x(n-2), 试画出x1(n)波形; (4) 令x2(n)=2x(n+2), 试画出x2(n)波形; (5) 令x3(n)=x(2-n), 试画出x3(n)波形。 解: (1) x(n)序列的波形如题2解图(一)所示。 (2) x(n)=-3δ(n+4)-δ(n+3)+δ(n+2)+3δ(n+1)+6δ(n)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题8解图(一)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
x(n)=-δ(n+2)+δ(n-1)+2δ(n-3)
h(n)=2δ(n)+δ(n-1)+ δ(n-2)
由于
x(n)*δ(n)=x(n)
1
x(n)*Aδ(n-k)=Ax(n-k)
2
故
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
y(n)=x(n)*h(n)
=x(n)*[2δ(n)+δ(n-1)+ δ(n-2) 1 2
, 这是2π有理1数4, 因此是周期序
3
(2) 因为ω=
,
所以
1
8
=16π, 这是无理数, 因此是非周期序列。
2π
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
4. 对题1图给出的x(n)要求:
(1) 画出x(-n)的波形;
数字信号处理课后习题答案(全)1-7章
x(n)=-δ(n+2)+δ(n-1)+2δ(n-3)
h(n)=2δ(n)+δ(n-1)+ δ(n-2)
由于
x(n)*δ(n)=x(n)
1
x(n)*Aδ(n-k)=Ax(n-k)
2
故
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
y(n)=x(n)*h(n)
=x(n)*[2δ(n)+δ(n-1)+ δ(n-2) 1 2
(5) 系统是因果系统, 因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。 如果
|x(n)|≤M, 则|y(n)|=|ex(n)|≤e|x(n)|≤eM,
7. 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列x(n)如题7图所示,
要求画出y(n)输出的波形。
解: 解法(一)采用列表法。
y(n)=x(n)*h(n)=
0≤m≤3
-4≤m≤n
非零区间如下:
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
根据非零区间, 将n分成四种情况求解: ① n<0时, y(n)=0
② 0≤n≤3时, y(n)= ③ 4≤n≤7时, y(n)= ④ n>7时, y(n)=0
1=n+1
n
1=8-m n0
3
mn4
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(3) 这是一个延时器, 延时器是线性非时变系统, 下面证明。 令输入为
输出为
x(n-n1)
y′(n)=x(n-n1-n0) y(n-n1)=x(n-n1-n0)=y′(n) 故延时器是非时变系统。 由于
T[ax1(n)+bx2(n)]=ax1(n-n0)+bx2(n-n0) =aT[x1(n)]+bT[x2(n)]
数字信号处理(第三版)_课后习题答案全_(原题+答案+图)
第 1 章
(2) 令输入为
x(n-n0) 输出为
时域离散信号和时域离散系统
y′(n)=2x(n-n0)+3
y(n-n0)=2x(n-n0)+3=y′(n)
故该系统是非时变的。 由于 T[ax1(n)+bx2(n)]=2ax1(n)+2bx2(n)+3 T[ax1(n)]=2ax1(n)+3 T[bx2(n)]=2bx2(n)+3 T[ax1(n)+bx2(n)]≠aT[x1(n)]+bT[x2(n)] 故该系统是非线性系统。
m
第 1 章
时域离散信号和时域离散系统
题7图
第 1 章
时域离散信号和时域离散系统
y(n)={-2,-1,-0.5, 2, 1, 4.5, 2, 1; n=-2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5}
第 1 章
解法(二)
时域离散信号和时域离散系统
采用解析法。 按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式分别为
第 1 章
(4) y(n)=x(-n)
令输入为 x(n-n0) 输出为 y′(n)=x(-n+n0)
时域离散信号和时域离散系统
y(n-n0)=x(-n+n0)=y′(n) 因此系统是线性系统。 由于
T[ax1(n)+bx2(n)]=ax1(-n)+bx2(-n)
=aT[x1(n)]+bT[x2(n)] 因此系统是非时变系统。
n n0 k n n0
|x(k)|≤|2n0+1|M, 因
此系统是稳定的; 假设n0>0, 系统是非因果的, 因为输出
还和x(n)的将来值有关。
数字信号处理习题集(附答案)
第一章数字信号处理概述简答题:1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用?答:在A/D变化之前为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。
此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。
在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故又称之为“平滑”滤波器。
判断说明题:2.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,自己要增加一道采样的工序就可以了。
()答:错。
需要增加采样和量化两道工序。
3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理理论,对信号进行等效的数字处理。
()答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。
因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。
故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。
第二章 离散时间信号与系统分析基础一、连续时间信号取样与取样定理计算题:1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混叠效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。
(a ) 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频率。
(b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。
解 (a )因为当0)(8=≥ωπωj e H rad 时,在数 — 模变换中)(1)(1)(Tj X Tj X Te Y a a j ωω=Ω=所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为8π=ΩT c因此 Hz Tf c c 6251612==Ω=π 由于最后一级的低通滤波器的截止频率为Tπ,因此对T8π没有影响,故整个系统的截止频率由)(ωj e H 决定,是625Hz 。
(完整word版)数字信号处理习题及答案
==============================绪论==============================1。
A/D 8bit 5V 00000000 0V 00000001 20mV 00000010 40mV 00011101 29mV==================第一章 时域离散时间信号与系统==================1.①写出图示序列的表达式答:3)1.5δ(n 2)2δ(n 1)δ(n 2δ(n)1)δ(n x(n)-+---+++= ②用(n) 表示y (n )={2,7,19,28,29,15}2。
①求下列周期)54sin()8sin()4()51cos()3()54sin()2()8sin()1(n n n n n ππππ-②判断下面的序列是否是周期的; 若是周期的, 确定其周期。
(1)A是常数 8ππn 73Acos x(n)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= (2))81(j e )(π-=n n x 解: (1) 因为ω=73π, 所以314π2=ω, 这是有理数, 因此是周期序列, 周期T =14。
(2) 因为ω=81, 所以ωπ2=16π, 这是无理数, 因此是非周期序列.③序列)Acos(nw x(n)0ϕ+=是周期序列的条件是是有理数2π/w 0。
3。
加法 乘法序列{2,3,2,1}与序列{2,3,5,2,1}相加为__{4,6,7,3,1}__,相乘为___{4,9,10,2} 。
移位翻转:①已知x(n )波形,画出x(-n)的波形图。
②尺度变换:已知x (n )波形,画出x(2n)及x (n/2)波形图。
卷积和:①h(n)*求x(n),其他2n 0n 3,h(n)其他3n 0n/2设x(n) 例、⎩⎨⎧≤≤-=⎩⎨⎧≤≤= }23,4,7,4,23{0,h(n)*答案:x(n)=②已知x (n )={1,2,4,3},h (n )={2,3,5}, 求y (n )=x (n )*h (n )x (m )={1,2,4,3},h (m )={2,3,5},则h (—m )={5,3,2}(Step1:翻转)解得y (n )={2,7,19,28,29,15}③(n)x *(n)x 3),求x(n)u(n u(n)x 2),2δ(n 1)3δ(n δ(n)2、已知x 2121=--=-+-+=}{1,4,6,5,2答案:x(n)=4. 如果输入信号为,求下述系统的输出信号。
数字信号处理--数字信号习题1
N4 N0 N2
N5 N1 N3
202
x(n)
0 N0 N1 h(n m)
n0
N1 N00
m
h(n m)
n
0 N2 N3
n
h(n m)
n N0 N2
0 N2
m
0 n N0 m h(n m)
0
2020/7/14
n N1
h(n m) n N1 N3
yn 1 yn 1 xn 1 xn 1
2
2
令x n n
则y n h n 1 h n 1 x n 1 x n 1
2
2
2020/7/14
课件
23
h 0 1 h 1 x 0 1 x 1 1
2
2
h 1 1 h 0 x 1 1 x 0 1 11 1
2
2
2
h 2 1 h 1 x 2 1 x 1 1
k n0
k n0
满足叠加原理
是线性系统
n
令k' k m nm
T x n m x k m
x k'
k n0
k ' n0 m
nm
y n m x k T x n m k n0
是移变系统
2020/7/14
课件
13
n
T x n x k k n0
当 n n0 时,输出只取决于当前输入和以前 的输入
是因果系统
若 x n M 则 exn e xn eM
是稳定系统
2020/7/14
课件
16
1-8 以下序列是系统的单位抽样响应 hn ,
试说明系统是否是(1)因果的(2)稳定的
(3) 3n u n
数字信号处理课后习题答案(全)1-7章
最后结果为 0
n<0或n>7
y(n)= n+1 0≤n≤3 8-n 4≤n≤7
y(n)的波形如题8解图(一)所示。 (2) y(n) =2R4(n)*[δ(n)-δ(n-2)]=2R4(n)-2R4(n-2)
=2[δ(n)+δ(n-1)-δ(n+4)-δ(n+5) y(n)的波形如题8解图(二)所示
因此系统是非线性系统。
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(6) y(n)=x(n2)
令输入为
输出为
x(n-n0)
y′(n)=x((n-n0)2) y(n-n0)=x((n-n0)2)=y′(n) 故系统是非时变系统。 由于
T[ax1(n)+bx2(n)]=ax1(n2)+bx2(n2) =aT[x1(n)]+bT[x2(n)]
因此系统是非时变系统。
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(5) y(n)=x2(n)
令输入为
输出为
x(n-n0)
y′(n)=x2(n-n0) y(n-n0)=x2(n-n0)=y′(n) 故系统是非时变系统。 由于
T[ax1(n)+bx2(n)]=[ax1(n)+bx2(n)]2 ≠aT[x1(n)]+bT[x2(n) =ax21(n)+bx22(n)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题4解图(一)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题4解图(二)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题4解图(三)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(4) 很容易证明: x(n)=x1(n)=xe(n)+xo(n)
数字信号处理》第三版课后习题答案
数字信号处理课后答案教材第一章习题解答1.用单位脉冲序列()nδ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:2.给定信号:25,41 ()6,040,n nx n n+-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n序列;(3)令1()2(2)x n x n=-,试画出1()x n波形;(4)令2()2(2)x n x n=+,试画出2()x n波形;(5)令3()2(2)x n x n=-,试画出3()x n波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)(3)1()x n的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14;(2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5.设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-; (3)0()()y n x n n =-,0n 为整常数; (5)2()()y n x n =; (7)0()()nm y n x m ==∑。
解:(1)令:输入为0()x n n -,输出为'000'0000()()2(1)3(2)()()2(1)3(2)()y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--=故该系统是时不变系统。
数字信号处理课后习题答案(吴镇扬)(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】习题一 (离散信号与系统)1.1周期序列,最小周期长度为5。
1.2 (1) 周期序列,最小周期长度为14。
(2) 周期序列,最小周期长度为56。
1.5()()()()()()()11s a s s s a n s s a s n X j x t p t X j ΩP j Ω2n τn τj sin j Ωjn e X 2n π2n n τj Sa X j jn e 2T 2πττ∞=-∞∞=-∞Ω==*⎡⎤⎣⎦ΩΩ⎛⎫-=-Ω ⎪⎝⎭ΩΩ⎛⎫-=Ω-Ω ⎪⎝⎭∑∑ 1.6 (1) )(ωj e kX (2) )(0ωωj n j e X e (3) )(21)(2122ωωj j e X e X -+ (4) )(2ωj e X1.7 (1) 0n z -(2) 5.0||,5.0111>--z z (3) 5.0||,5.0111<--z z (4)0||,5.01)5.0(11101>----z z z1.8 (1) 0,)11()(211>--=---z zz z z X N(2) a z az az z X >-=--,)1()(211 (3) a z az z a az z X >-+=---,)1()(311211.91.10 (1))1(2)(1----+n u n u n (2))1(24)()5.0(6--⋅--n u n u n n (3))()sin sin cos 1(cos 000n u n n ωωωω++(4) )()()(1n u a a a n a n ---+-δ 1.11(1))(1z c X - (2) )(2z X (3))()1(21z X z -+ (4)-+<<x x R z R z X /1/1),/1(1.12 (1) 1,11<-ab ab(2) 1 (3)00n a n1.13 (1) 该系统不是线性系统;该系统是时不变系统。
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数字信号处理习题集(附标准答案)
第一章数字信号处理概述简答题:1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用?答:在A/D变化之前为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。
此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。
在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故又称之为“平滑”滤波器。
判断说明题:2.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,自己要增加一道采样的工序就可以了。
()答:错。
需要增加采样和量化两道工序。
3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理理论,对信号进行等效的数字处理。
()答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。
因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。
故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。
第二章 离散时间信号与系统分析基础一、连续时间信号取样与取样定理计算题:1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混叠效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。
(a ) 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频率。
(b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。
解 (a )因为当0)(8=≥ωπωj e H rad 时,在数 — 模变换中)(1)(1)(Tj X Tj X Te Y a a j ωω=Ω=所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为8π=ΩT c因此 Hz Tf c c 6251612==Ω=π 由于最后一级的低通滤波器的截止频率为Tπ,因此对T8π没有影响,故整个系统的截止频率由)(ωj e H 决定,是625Hz 。
数字信号处理习题(全)
习题一1 判断下列信号中哪一个是周期信号,如果是周期信号,求出它的周期。
(a )sin1.2n (b )sin9.7n π (c ) 1.6j neπ(d )cos(3/7)n π (e ) 3cos 78A n ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭ (f )18j n e π⎛⎫- ⎪⎝⎭2 以下序列是系统的单位脉冲响应h(n),试说明系统是否是因果的和稳定的。
(1)21()u n n (2) 1()!u n n (3)3()nu n (4)3()n u n - (5) 0.3()nu n (6) 0.3(1)nu n -- (7)(4)n δ+3 假设系统的输入和输出之间的关系分别如下式所示,试分别分析系统是否是线性时不变系统。
(1) ()3()8y n x n =+ (2) ()(1)1y n x n =-+ (3) ()()0.5(1)y n x n x n =+- (4) ()()y n nx n =习题二 4 已知因果系统的差分方程为()0.5(1)()0.5(1)y n y n x n x n =-++- 求系统的单位脉冲响应h(n)。
5 设系统的差分方程为()(1)()y n ay n x n =-+,0<a<1,(1)0y -=。
分析系统是否是 线性、时不变系统。
习题三 6 试求以下序列的傅里叶变换。
(1) 1()(3)x n n δ=- (2)211()(1)()(1)22x n n n n δδδ=+++- (3) 3()()nx n a u n = 0<a<1 (4)4()(3)(4)x n u n u n =+--7 设()j X e ω是()x n 的傅里叶变换,利用傅里叶变换的定义或者性质,求下面序列的傅里叶变换。
(1)()(1)x n x n -- (2) *()x n (3)*()x n - (4) (2)x n (5)()nx n习题四8 假设信号1,2,3,2,1,n 2,1,0,1,20,()x n ---=--⎧⎨⎩=其他,它的傅里叶变换用()j X e ω表示,不具体计算()j X e ω,计算下面各式的值:(1)0()j X e (2) ()j X e ω∠ (3)()j X e d πωπω-⎰(4) ()j X e π(5)2()j d X e ππωω-⎰习题五9 设图P2.5所示的序列()x n 的FT 用()j X e ω表示,不直接求出()j X e ω,完成下列运算 (1) 0()j X e (2)()j X e d πωπω-⎰ (3)()j X e π(4)确定并画出傅里叶变换为(())j e R X e ω的时间序列()e x n(5)2()j d X e ππωω-⎰ (6)2()j d dX e d ππωωω-⎰10 求以下各序列的Z 变换和相应的收敛域,并画出相应的零极点分布图。
数字信号处理习题课内容
数字信号处理教程课后习题及答案第一章 离散时间信号与系统1 .直接计算下面两个序列的卷积和)n (h *)n (x )n (y =请用公式表示。
分析:①注意卷积和公式中求和式中是哑变量m ( n 看作参量), 结果)(n y 中变量是 n ,; )()()()()(∑∑∞-∞=∞-∞=-=-=m m m n x m h m n h m x n y②分为四步 (1)翻褶( -m ),(2)移位( n ),(3)相乘,; )( )( 4n y n n y n 值的,如此可求得所有值的)相加,求得一个( ③ 围的不同的不同时间段上求和范一定要注意某些题中在 n00 , 01()0 , ,()0,n n n a n N h n n n n x n n n β-⎧≤≤-=⎨⎩⎧≤⎪=⎨<⎪⎩其他如此题所示,因而要分段求解。
2 .已知线性移不变系统的输入为)n (x ,系统的单位抽样响应 为)n (h ,试求系统的输出)n (y ,并画图。
)(5.0)(,)1(2 )()4()(5.0)(,)2( )()3()()(,)( )()2()()(,)( )()1(3435n u n h n u n x n R n h n n x n R n h n R n x n R n h n n x n n n =--==-=====δδ分析:①如果是因果序列)(n y 可表示成)(n y ={)0(y ,)1(y ,)2(y ……},例如小题(2)为)(n y ={1,2,3,3,2,1} ;②)()(*)( , )()(*)(m n x n x m n n x n x n -=-=δδ ; ③卷积和求解时,n 的分段处理。
()∑∑∑+-=+-=--+===-=-+≥nN n m m nn nN n m mn n m nn m m n h m x n y N n n 111N -00)()()( , 1)3(αββααβ全重叠时当()()()()βααβαβαβαββααβαβαβ==≠--=--=---+++--,)(,100111n n N N n N n n N n n nN n y ∑∞-∞=-==m m n h m x n h n x n y )()()(*)()(:解0)()1(0=<n y n n 时当, 1)2(00部分重叠时当-+≤≤N n n n ()∑∑∑==--===-=nn m mnn n n m mn n m nn m m n h m x n y 0)()()(αββααβ()()βαβαβαβααβαβαβ≠--=--=-+-++-,10111n n n n n n n n())(,1)(00βαα=-+=-n n n y n n3 .已知 10,)1()(<<--=-a n u a n h n ,通过直接计算卷积和的办法,试确定单位抽样响应为 )(n h 的线性移不变系统的阶跃响应。
数字信号处理_第一章_习题
N 1
1
N
k -1 0
N-2
N-1
N
2N-2 2N-1
1 y2 [k ] = (r[k + N - 1]) N 1 j( N - 1)W jW Y2 (e ) = R (e ) e N
jW
r[k ] = x[k ] * x[k ]
x[k ]
Y2 (e jW) =
1 j N- 1 W R (e jW) e ( ) N
p 2
p
3p 2
2p
5p 2
1 Y e 2
2
X e j X e j d
2 8 fm
Y e j
3p
2p
p
0
p
2p
3p
D/A转换----数字频率转换成模拟频率
Y e j
2 8 fm
3p
2p
p
0
p
2p
3p
4 fm Ts
w
Y ( jw) 2 fm
2p f m
4p f m 2p f m
4p f m
w
4p f m
4p f m
0
0
w
2p f m 4p f m
信号采样间隔
解:(2)
2p f m
X jw
1 Ts = 2 fm
1
2p ws = = 4p f m Ts
w
2p f m
0
1 X s j Ts
冲激函数卷积特性
(1)
X ' jw
Y ( jw) =
w 1 X '( jw) * ò X ( jq)d q 2p
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连续信道的信道容量(香农公式):
C B lo2 1 g N S B lo2 1 g nS 0B (b/s)
B l i C m B l i B lm 2 o 1 n S g 0 B n S 0 B l i n S 0 B m l2 o 1 n S g 0 B n S 0 l2 o e 1 . 4 g n S 04
无失真传输条件(时域和频域):
s0(t)K 0si(ttd)
S0( )K 0ejtdSi( )或 H K0ejtd
或 H K0 td ddtd
随参信道的相关带宽: B c
1 m
信号带宽一般取为:
B
13~15Bc
(二)联系:
消息、信息、信号是与通信(Communication)密切相关的三个概念。信 息一词在概念上与消息相似,但其含义却更具普遍性、抽象性。消息可以 有各种各样的形式,但消息的内容可统一用信息来表述,传输信息的多少 可直观地使用“信息量”进行衡量。信号是消息的载体和通信的客观对象, 而信息是信号的内涵。
1-2 什么是通信方式?它有哪几种类型?
答:对点到点通信,按消息传递的方向与时间关系划 分,通信方式可分为单工(Simplex Communication) 、半双工 (Half-duplex Communication)及全双工通信(Duplex Communication)三 种。
1-3 什么是传输方式?数据传输方式有哪几种类型?
1-12 已知二进制信号在3分钟内共传送了72000个码元,问(1)码元速率和 信息速率各为多少?(2)若码元宽度不变,但改为16进制数字信号,则其 码元速率和信息速率又为多少?
N
P(xi)loP g(xi)比/符 特号 i1
单个符号的信息量: IloagP(1x)loagP(x)
频带利用率:B
RB(Bau/H d )z
B
b
Rb (b i/ts/H)z
B
基带系统无码间串扰的最大频带利用率是2Bd/Hz。
误码率和误Байду номын сангаас率:
Pe =
错误码元数 传输总码元数
答:现代数字通信系统中,按照数字信号的各个二进制位 (又称比特)是否同时传输,数据的传输方式可分为并行传输 (Parallel Transmission)和串行传输(Serial Transmission)两种。
1-4 什么是复用方式?它有哪几种类型?各有何含义?
答:实现在同一条通信线路上传送多路信号的技术叫做多路复用技 术(multiplex)。 各种多路复用技术的目的均在如何尽量提高信道的利 用率。目前常用的复用方式主要有频分复用、时分复用、码分复用和 空分复用。
习题讲解 (第1、2、4章)
第1章 概论
基本概念:(略)
主要公式:
码元速率计算:RB
1 Tb
(Bd)
信息速率计算:Rb RB.H(bs)
RbRBlo2gN (N进制信源各符号独立等概时)
信源的熵: (平均信息量)
IH(X)
P(x1)loP g(x1)P(x2)loP g(x2) P(xn)loP g(xN)
窄带高斯噪声的数学描述
ni(t)(t)cosct [(t)]
(t)co(st)cocst(t)si n(t)si nct
I(t)cocstQ(t)si nct
其中
n
I(t)i(t)cosi(t) i1 n
Q(t) i(t)sini(t) i1
同相分量 正交分量
多径信号合成包络: (t) I2(t)Q 2(t)
多径信号合成相位: (t)arctanQ(t) I (t)
1-1 简述消息、信息、信号三个概念之间的联系与区别。
答:(一)区别:
消息(Message)是包含具体内容的文字、符号、数据、语音、图片、图 象等等,是信息的具体表现形式,也是特定的信息。信息(Information)是 消息的统称,是消息的概括和抽象,可理解为消息中包含的有意义的内 容,它用信息量来衡量。信号(Signal)是搭载或反映信息的载体,通常以 某种客观物理量(电压、电流)表现出来。
频分复用(FDM)是指根据工作频率来区分用户,各路信号的频谱 处于不同频段的物理信道上,互不重叠。时分复用(TDM)是指根据工 作时隙来区分用户,它将整个信道传输信息的时间划分成若干时隙, 并将这些时隙分配给每一个用户使用,每一路信号在分配给自己的时 隙内独占信道进行数据传输。码分复用(CDM) 是指根据码型来区分用 户,系统为每个用户分配各自特定的地址码,地址码之间具有相互准 正交性,所有子信道在时间、空间和频率上则可以重叠。空分复用 (SDM)是指多对电线或光纤共用一条缆的空间复用方式。
错误比特数 Pb 传输总比特数
二进制系统平均误码率(总误码率):
P e P (0 )P ( 1 0 ) P ( 1 )P (0 1 )
信道传输特性:H(jω)
幅频特性: H(j) ~
相频特性: Ar (j g )~ H ,( )~
群迟延特性: () d() d
高斯噪声的一维概率分布函数:
F ( x ) x p ( z ) d x z2 1e x z 2 p a 2 2 d z 2 1 x e x z 2 p a 2 2 d
白噪声的功率谱密度:
Pn()nn00 /2 0 双单边边谱谱
白噪声的相关函数:
R n()2 1 n 2 0ejd n 2 0()
高斯噪声的一维概率密度函数(pdf):
p(x) 21exp x2 a22