深圳大学《数字信号处理》2009年期末考试试卷A卷
(完整word版)数字信号处理期末试卷(含答案)
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步,以下为(完整word版)数字信号处理期末
试卷(含答案)(word版可编辑修改)的全部内
容。
高通滤波器
(3)理想低通滤波器加窗后的影响有3点:
1)幅频特性的陡直的边沿被加宽,形成一个过渡
带,过渡带的带宽取决于窗函数频响的主瓣宽度。
2)渡带的两侧附近产生起伏的肩峰和纹波,它是
由窗函数频响的旁瓣引起的,旁瓣相对值越大起伏
就越强.
3)截取长度N,将缩小窗函数的主瓣宽度,但却
不能减小旁瓣相对值。
只能减小过渡带带宽,而不
能改善滤波器通带内的平稳性和阻带中的衰减。
为了改善滤波器的性能,尽可能要求窗函数满足:
1)主瓣宽度窄,以获得较陡的过渡带
2)值尽可能小,以改善通带的平稳度和增大阻带中的衰减.。
数字信号处理期末考试试题以及参考答案.doc
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2020/3/272009-2010 学年第二学期通信工程专业《数字信号处理》(课程)参考答案及评分标准一、 选择题 (每空 1 分,共 20 分)1.序列 x( n) cos n sin n 的周期为( A )。
46A . 24B . 2C . 8D.不是周期的2.有一连续信号 x a (t)cos(40 t) ,用采样间隔 T 0.02s 对 x a (t) 进行采样,则采样所得的时域离散信号 x(n) 的周期为( C )A . 20B . 2C . 5D.不是周期的3.某线性移不变离散系统的单位抽样响应为h(n) 3n u( n) ,该系统是( B )系统。
A .因果稳定B .因果不稳定C .非因果稳定D.非因果不稳定4.已知采样信号的采样频率为f s ,采样周期为 T s ,采样信号的频谱是原模拟信号频谱的周期函数,周期为( A ),折叠频率为( C )。
A . f sB . T sC . f s / 2D. f s / 45.以下关于序列的傅里叶变换X ( e j ) 说法中,正确的是(B )。
A . X ( eB . X ( eC . X (eD . X (e jjjj) 关于是周期的,周期为) 关于是周期的,周期为 2) 关于是非周期的) 关于可能是周期的也可能是非周期的6.已知序列 x(n) 2 (n 1)(n)(n 1) ,则jX (e )的值为()。
C2020/3/27 A. 0 B . 1C. 2 D . 3N 17.某序列的 DFT表达式为X (k ) x(n)W M nk,由此可看出,该序列的时域长度是(A),变换后数字域n 0上相邻两个频率样点之间的间隔(C)。
A.N B . MC.2 /M D . 2 / N8.设实连续信号x(t)中含有频率40 Hz的余弦信号,现用 f s 120 Hz 的采样频率对其进行采样,并利用 N 1024 点DFT分析信号的频谱,得到频谱的谱峰出现在第(B)条谱线附近。
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数字信号处理期末试卷(含答案)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内。
1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特采样定理,则只要将抽样信号通过( )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 2.下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( )A.y(n)=x 3(n)B.y(n)=x(n)x(n+2)C.y(n)=x(n)+2D.y(n)=x(n 2)3..设两有限长序列的长度分别是M 与N ,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取( )。
A .M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2(M+N)4.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 ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。
A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( ): A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是: ( ) A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数 C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( )。
A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是:A 窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小;B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关;C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加;D 窗函数法不能用于设计高通滤波器; 二、填空题(每空2分,共20分)1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱。
《数字信号处理》期末考试A卷答案
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《数字信号处理》期末考试卷答案考试形式:闭卷考试考试时间:分钟班号学号姓名得分一、单项选择题(本大题共小题,每小题分,共分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
.δ()的变换是。
. .δ() . πδ() . π.下列系统(其中()是输出序列,()是输入序列)中属于线性系统。
( )()() ()()()() ()().在应用截止频率为Ω的归一化模拟滤波器的表格时,当实际Ω≠时,代替表中的复变量的应为().Ω.Ω.Ω.cΩ.用窗函数法设计数字滤波器时,在阶数相同的情况下,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。
(). 窄,小. 宽,小 . 宽,大. 窄,大.用双线性变法进行数字滤波器的设计,从平面向平面转换的关系为( ) 。
.1111zzz--+=-.1111zzz---=+.1111zz cz---=+.1111zz cz--+=-.若序列的长度为,要能够由频域抽样信号()恢复原序列,而不发生时域混叠现象,则频域抽样点数需满足的条件是( )。
≥ ≤≤2M ≥2M.序列()(),其点记为(),,…则()为( )。
.下面描述中最适合的是( ) .时域为离散序列,频域也为离散序列.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列 .时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号 .时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列.利用矩形窗函数法设计滤波器时,在理想特性的不连续点附近形成的过滤带的宽度近似等于( )。
.窗函数幅度函数的主瓣宽度 .窗函数幅度函数的主瓣宽度的一半 .窗函数幅度函数的第一个旁瓣宽度 .窗函数幅度函数的第一个旁瓣宽度的一半 .下列系统哪个属于全通系统( )。
. 1113()3z H z z ---=- . 11113()3z H z z ---=- . 都是 . 都不是二、填空题(本大题共小题,每题分,共分).已知一离散系统的输入输出关系为2()(1)y n n x n =-,(其中()为输出,()为输入),试判断该系统的特性(线性、时不变和因果) 线性 , 时变 , 因果 。
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________ 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: 。
8、FIR滤波器的单位取样响应
是圆周偶对称的,N=6,
,其幅度特性有什么特性? ,相位有何特 性? 。 9、数字滤波网络系统函数为
。
4、 已知
,
的反变换
。 3、
,变换区间
,则
。 4、
,
,
是
和
的8点循环卷积,则
。
5、用来计算N=16点DFT直接计算需要_
2FFT算法,需要
次复乘法
6、基2DIF-FFT 算法的特点是
7、有限脉冲响应系统的基本网络结构有
8、线性相位FIR滤波器的零点分布特点是
9、IIR系统的系统函数为
次复加法,采用基
转换为
时应使s平面的左半平面映射到z平面的
。
A.单位圆内 B.单位圆外 C.单位圆上 D.单位圆与实轴的交
点
6、 分析问答题(每题5分,共2题)
3、 某线性时不变因果稳定系统单位取样响应为
(长度为N),则该系统的频率特性、复频域特性、离散频率特性分 别怎样表示,三者之间是什么关系? 4、 用
对连续信号进行谱分析时,主要关心哪两个问题以及怎样解决二者的 矛盾?
十一、(7分)信号 包含一个原始信号 和两个回波信号: 求一个能从 恢复 的可实现的滤波器.
附录:
矩形窗(rectangular window) 汉宁窗(Hann window) 汉明窗(Hamming window) 布莱克曼窗(Blackman window)
表1 一些常用的窗函数
表2 一些常用窗函数的特性
数字信号处理期末试卷(含答案)全
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数字信号处理期末试卷(含答案)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内。
1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特采样定理,则只要将抽样信号通过( )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 2.下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( )A.y(n)=x 3(n)B.y(n)=x(n)x(n+2)C.y(n)=x(n)+2D.y(n)=x(n 2)3..设两有限长序列的长度分别是M 与N ,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取( )。
A .M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2(M+N)4.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 ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。
A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( ): A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是: ( ) A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( )。
A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是:A 窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小;B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关;C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加;D 窗函数法不能用于设计高通滤波器; 二、填空题(每空2分,共20分)1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱。
深圳大学《数字信号处理》2009年期末考试试卷A卷
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《数字信号处理》试卷A 卷 第 1 页 共 2 页深圳大学期末考试试卷开/闭卷闭卷A/B 卷 A 课程编号 2213991201-2213991206课程名称数字信号处理学分 3命题人(签字) 审题人(签字) 2009 年 11 月 21 日 基本题3分,共15分,对的打√,错的打╳) 对连续时间正弦信号进行采样得到的正弦序列,必定是周期序列。
( ) 序列的傅里叶变换是周期函数。
( )一个稳定系统的系统函数的极点可能在单位圆上。
( ) 当系统满足可加性和比例性时,我们称它为线性系统。
( ) IIR 滤波器主要采用非递归结构。
( ) 3分,共15分)已知序列)(n x 的Z 变换的收敛域为1<z ,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 以下系统中,( )是时变系统。
A )()2()3y n x n =+ (B )0()()y n x n n =-C )()()sin()y n x n n ω= (D )()()y n x n =-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 N 需满足的条件是 ( ) A )N ≥ M (B )N ≤ M C )N ≥ 2M (D )N ≤ M/2.用按时间抽选法FFT 计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A )N (B )2N (C )N 2log (D )N N 2log 系统的系统函数()H z 在z 平面上( )。
A )只有极点、没有零点 (B )只有零点、没有极点C )没有零、极点 (D )既有零点、又有极点 5小题,每题4分,共20分)要想抽样后能够不失真地还原出原信号,则抽样频率必须 两倍信号谱的最高频率,这就是奈奎斯特抽样定理。
《数字信号处理》试卷A 卷 第 2 页 共 2 页2. 抽样序列在 上的z 变换等于其理想抽样信号的傅里叶变换。
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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、)()]([ωj e X n x FT =,用)(n x 求出)](Re[ωj e X 对应的序列为 。
3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 的N 点等间隔采样。
4、)()(5241n R x n R x ==,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: 。
8、FIR 滤波器的单位取样响应)(n h 是圆周偶对称的,N=6, 3)3()2(2)4()1(5.1)5()0(======h h h h h h ,其幅度特性有什么特性? ,相位有何特性? 。
9、数字滤波网络系统函数为∑=--=NK kk z a z H 111)(,该网络中共有 条反馈支路。
10、用脉冲响应不变法将)(s H a 转换为)(Z H ,若)(s H a 只有单极点k s ,则系统)(Z H 稳定的条件是 (取s T 1.0=)。
一、选择题(每题3分,共6题)1、 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、 2、 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、 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。
数字信号处理2009期末考试样卷
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2008—2009 学年第3, 4 学期数字信号处理课程期末考试样卷注意:装订线左侧请不要答题,请不要在试卷上书写与考试无关的内容,否则将按相应管理规定处理。
院系:专业:班级:姓名:学号:题号一二三四五六七八九十总分得分考试时间:90分钟;试题数目:共五大题;试卷:共5页。
一、填空题(本大题20分,每空2分)1、/4()jnx n jeπ=的共轭对称部是0 。
2、假设)(nx的DTFT存在,当ωj eZ=时,)(nx的Z变换就是DTFT。
3、一个矩形窗长度为N,其频谱宽度(主瓣宽度)为2/N Hz。
4、ωω2cos)(=jeX的IDTFT为)2(41)2(41)(21)(-+++=nnnnxδδδ。
5、按频率抽取FFT的运算复杂度等于按时间抽取FFT 。
6、一个稳定系统的收敛域必包括为单位圆。
7、以20kHz的采样率对最高频率为10kHz的带限信号)(txa采样,N=500个采样点,频谱采样点之间的间隔是40 Hz。
8、以10kHz采样率对语音信号进行采样,并对其实时处理,所需的部分运算包括采集1024点语音值块、计算一个1024点DFT和一个1024点IDFT。
若每一次实乘所需时间为1sμ,那么计算DFT和IDFT后还剩40.96 ms来处理数据9、最小相位系统具有最小群延迟性质。
10、两序列的长度非别为1N和2N,当圆周卷积的点数L满足121-+≥NNL时,两序列的圆周卷积等于线性卷积。
二、判断题(本大题20分,每小题2分。
正确打√,错误打×)1. ()ax t为一连续信号,∑∞-∞=-=nsanTtts)()(δ,用)(txa调制)(tsa得)(txs,)(txs是离散信号。
(×)2.如果某个序列不能保证绝对可和,则这个序列不能进行DTFT。
(×)得分:得分:3.以采样频率s f 对频率为0f 的正弦信号采样时,得到的)(n x 所对应的模拟信离散信号号并不唯一。
(完整word版)数字信号处理期末试卷(完整版)
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姓线号学封班卷试密学大峡三2009 ─2010 学年第一学期《数字信号处理》课程考试试卷( A 卷)参考答案及评分标准注意:1、本试卷共 3 页; 2、考试时间: 120 分钟3、姓名、学号必须写在指定地方一、单项选择题(每小题3 分,共 30 分)1.对序列()⎪⎭⎫⎝⎛-=πnjenx81,以下说法正确的是( B )。
A.周期序列,周期为16. B.非周期序列C.周期序列,周期为16π D.周期序列,周期为8π2.以下系统中是线性时不变系统的是( B )。
A.()()32+=nxny B.)()(2nxny=C.⎪⎭⎫⎝⎛+=792sin)()(ππnnxny D. ()()nxny2=3.离散序列傅里叶变换在( C )上的采样等于其离散傅里叶变换。
A.单位圆B.频率ω轴C.[]0,2π D.虚轴4.线性时不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包含( B )。
A. 原点B.单位圆C.实轴D.虚轴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)6.已知x(n)=δ(n),N点的DFT[x(n)]=X(k),N>5,则X(5)=( B )。
A.NB.1C.0D.- N7.已知序列Z变换的收敛域为0≤|z|<1,则该序列为( C )。
A.有限长序列B.右边序列C.左边序列D.双边序列8.纯虚数序列的傅里叶变换必是( B )。
A.共轭对称函数B.共轭反对称函数C.奇函数D.偶函数9.对实信号进行谱分析,要求谱分辨率F≤10Hz,信号最高频率为2.5KHz,以下说法中错误的是( B )。
A.最小记录时间为0.1s; B.最小的采样间隔为0.2ms;C.最少的采样点数为500; D.以上说法均不对10.以下对FIR和IIR滤波器特性的论述中不正确的是( C )。
A.IIR滤波器主要采用递归结构B.FIR滤波器容易做到线性相位C.FIR滤波器有可能不稳定D.IIR滤波器主要用来设计规格化的频率特性为分段常数的标准滤波器二、简答题(每小题5分,共 10 分)1.已知序列x(n)的傅里叶变换为X(e jw),求序列nx(n)的傅里叶变换。
数字信号处理试卷a标准答案及评分
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标准答案及评分标准一、简答题1、答:IIR 滤波器: h (n )无限长,极点位于z 平面任意位置,滤波器阶次低,非线性相位,递归结构,不能用FFT 计算,可用模拟滤波器设计,用于设计规格化的选频滤波器。
FIR 滤波器:h (n )有限长,极点固定在原点,滤波器阶次高得多,可严格的线性相位,一般采用非递归结构,可用FFT 计算,设计借助于计算机,可设计各种幅频特性和相频特性的滤波器。
---5分 2、答: L 点循环卷积是线性卷积以L 为周期的周期延拓序列的主值序列。
当L>=M+N-1时,L 点循环卷积能代表线性卷积。
---5分 3、答:a) 确定数字滤波器的技术指标:b) 利用双线性变换法将数字滤波器的技术指标转变成模拟滤波器的技术指标:)2tan(2ωT =Ωc) 按模拟滤波器的技术指标设计模拟低通滤波器d) 利用双线性变换法将模拟低通滤波器转换成数字低通滤波器---5分4、答:① 对连续信号进行等间隔采样得到采样信号,采样信号的频谱是原连续信号的频谱以采样频率为周期进行周期性延拓形成的。
②要想抽样后能够不失真地还原出原信号,则抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频率,h s h s f f 22>Ω>Ω,即---5分二、计算证明题1.解: (1)满足叠加原理 因此该系统是线性系统。
-----4分 (2)因此该系统不是移不变系统。
-----4分(3) 因为系统的输出只取决于当前输入,与未来输入无关。
所以是因果系统 -----3分 (4)若)(n x 有界,即∞<≤M n x )(,则[]M n g n x T )()(≤当∞<)(n g 时,输出有界,系统为稳定系统;当∞=)(n g 时,输出无界,系统为不稳定系统。
-----4分()()()()()1212T ax n bx n g n ax n bx n +=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 解:()()()()12ag n x n bg n x n =+()()12aT x n bT x n =+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()T x n m g n x n m -=-⎡⎤⎣⎦()()()y n m g n m x n m -=--()T x n m ≠-⎡⎤⎣⎦()()()T x n g n x n =⎡⎤⎣⎦22s h s hf f Ω>Ω> 即2.解 ))(()(12232523211---=+--=---z z z zzz Z X122211223-+--=---=z z z z zZ X ))(()(502.)(-+--=z zz z Z X(1) Roc :250<<z .)()()(1221--+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n u n u n x nn------5分(2) Roc :2>z)()()(n u n u n x nn221-⎪⎭⎫ ⎝⎛= ------5分(3)系统的并联结构为- -----5分3.解----5分-----10分4.解11122232=+-+=+-+=++=s T s B s A s s s s s s G βα)((1)111211111211-----------=---=ze zezeB zeA z H ssT T βα)(脉zz z z z z z s G z H z z T s s 261111212112222112--=++--++-==+-=)()()()(双(2) -- -10分a) 冲激响应不变法:优点:h (n )完全模仿模拟滤波器的单位抽样响应)(t g 时域逼近良好,保持线性关系:s T Ωω=线性相位模拟滤波器转变为线性相位数字滤波器 缺点:频率响应混迭只适用于限带的低通、带通滤波器 - b) 双线形变换法:优点:避免了频率响应的混迭现象缺点: 线性相位模拟滤波器产生非线性相位数字滤波器 -- -55.解 因为 其它42/)(πωωω≤⎩⎨⎧=-j j d e eH 所以M=4 ,增大时,非线性严重当,之间有近似的线性关系和较小时,当ωωΩω(1)ππωπππωω)()(sin )(242212-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==⎰--n n d een h nj jdππωπππωω)()(sin )(242212-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==⎰--n n d een h nj j,M n ,,, 10=41222312140/)(,/)()(,/)()(=====h h h h h ππ -- -10分(2)432142122412221----=-++++==∑zzzzzn h z H n nππππ)()(ππππ224213412221210=====)(,)(,)(,)(,)(b b b b b其横截型结构为-- 10分。
(完整word版)数字信号处理试卷及参考答案(2)
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《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)。
数字信号处理期末试卷(含答案)
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一、 填空题(每题 分,共 题)、 、 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。
、 、 )()]([ωj e X n x FT =,用)(n x 求出)](Re[ωj e X 对应的序列为 。
3、序列)(n x 的 点 是)(n x 的 变换在 的 点等间隔采样。
4、)()(5241n R x n R x ==,只有当循环卷积长度 时,二者的循环卷积等于线性卷积。
5、用来计算 = 点 ,直接计算需要 次复乘法,采用基 算法,需要 次复乘法,运算效率为 。
6、 利用 来减少运算量。
7、数字信号处理的三种基本运算是: 。
8、 滤波器的单位取样响应)(n h 是圆周偶对称的, , 3)3()2(2)4()1(5.1)5()0(======h h h h h h ,其幅度特性有什么特性?,相位有何特性? 。
9、数字滤波网络系统函数为∑=--=NK kk z a z H 111)(,该网络中共有 条反馈支路。
10、用脉冲响应不变法将)(s H a 转换为)(Z H ,若)(s H a 只有单极点k s ,则系统)(Z H 稳定的条件是 (取s T 1.0=)。
二、 选择题(每题 分,共 题)、 、 )63()(π-=n j en x ,该序列是 。
非周期序列周期6π=N周期π6=N 周期π2=N 、 、 序列)1()(---=n u a n x n,则)(Z X 的收敛域为。
a Z <a Z ≤ a Z > a Z ≥、、 对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作 点 ,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 ,在 范围内时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。
70≤≤n197≤≤n1912≤≤n190≤≤n、 、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使 的长度 满足 。
数字信号处理期末试卷(含问题详解)全
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数字信号处理期末试卷(含答案)一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内。
1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特采样定理,则只要将抽样信号通过( )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 2.下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( )A.y(n)=x 3(n)B.y(n)=x(n)x(n+2)C.y(n)=x(n)+2D.y(n)=x(n 2)3..设两有限长序列的长度分别是M 与N ,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取( )。
A .M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2(M+N)4.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 ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。
A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( ): A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是: ( ) A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( )。
A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是:A 窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小;B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关;C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加;D 窗函数法不能用于设计高通滤波器; 二、填空题(每空2分,共20分)1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱。
数字信号处理期末试卷含答案全
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数字信号处理期末试卷含答案一、单项选择题在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内;1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特采样定理,则只要将抽样信号通过 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 2.下列系统其中yn 为输出序列,xn 为输入序列中哪个属于线性系统 A.yn=x 3n B.yn=xnxn+2 C.yn=xn+2D.yn=xn 23..设两有限长序列的长度分别是M 与N,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取 ; A .M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2M+N4.若序列的长度为M,要能够由频域抽样信号Xk 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 ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与 成正比; A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构 ; A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应Hw 特点 : A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是: A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数 C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是 ; A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是: A 窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小;B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关;C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加;D 窗函数法不能用于设计高通滤波器; 二、填空题每空2分,共20分1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱;2.有限长序列Xz 与Xk 的关系 Xk 与)e (X jw 的关系3.下图所示信号流图的系统函数为:4.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要4μs,每次复数加需要1μs,则在此计算机上计算210点的基2FFT 需要__________级蝶形运算,总的运算时间是__________μs;5.单位脉冲响应不变法优点 , 缺点____________,适合_______________________滤波器设计6.已知FIR 滤波器4321521----++++=z az z z )z (H 具有线性相位,则a =______,冲激响应h2=___,相位=θ)w (___7.)673cos()(ππ+=n A n x 的周期__________________8.用频率采样法设计数字滤波器,对第二类型相位滤波器Hk 应具有的约束条件:幅值__________,相位_____________9.两序列hn=δn+2δn-1+3δn-2,xn=δn+δn-1,两者的线性卷积为yn,则y2_____ ________;若两者3点圆周卷积为y 1n,则y 10=__________________y 12=__________________;三 计算题1. 有一个线性移不变的系统,其系统函数为:2z 21 )21)(211(23)(111<<---=---z z z z H1用直接型结构实现该系统2讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h4.试用冲激响应不变法与双线性变换法将以下模拟滤波器系统函数变换为数字滤波器系统函数:Hs=3)1)(s (s 2++其中抽样周期T=1s;G三、有一个线性移不变的因果系统,其系统函数为:)21)(211(23)(111------=z z z z H 1用直接型结构实现该系统2讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h七、用双线性变换设计一个三阶巴特沃思数字低通虑波器,采样频率为kHz f s 4=即采样周期为s T μ250=,其3dB 截止频率为kHz f c 1=;三阶模拟巴特沃思滤波器为:32)()(2)(211)(ccca ssss H Ω+Ω+Ω+=答案一、 选择题10分,每题1分1.A2.D3.B4.A5.B6.C7.C8.D9.D 10.D二、填空题共25分 3、4、7、9每空2分;其余每空1分1.栅栏效应2.xz|z=w N -k xk =Xe jw |w =k Nπ2 3.21--++cz bz a 4. 86144us 5.线性相位 频谱混迭、低通带通 6. 2、5 、-2w 7、14 9. k N k H H --=、)(Nk 11-π- 10、5、 4 、 5三计算题 1.15分解121111125123)21)(211(23)(------+--=---=z z z z z z z H …………………………….. 2分 当212>>z 时:收敛域包括单位圆……………………………6分 系统稳定系统;……………………………….10分111112112111)21)(211(23)(--------=---=zz z z z z H ………………………………..12分 )1(2)()21()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分4.10分解:3111)3)(1(1)(+-+=++=s s s s s H ………………1分1311)(-------=Z e s TZ e T z H T T ……………………3分211018.0418.01318.0---+-=z z z ……………5分 2)1123)(1121(2|)()(111111211----+-=+-++-+==--Z Z T Z Z T s H z H Z Z T s ……8分2121215242------++=zz z z …………………………… 10分 三、151.解121111125123)21)(211(23)(------+--=---=z z z z z z z H …………………………….. 2分2当212>>z 时: 收敛域包括单位圆……………………………6分 系统稳定系统;……………………………….10分111112112111)21)(211(23)(--------=---=z zz z z z H ………………………………..12分)1(2)()21()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分七、12分解:π=π=502.T f w c c ………………………………………3分T)w tan(T c C 222==Ω………………………………………5分 32)2()2(2)2(211)(Ts Ts Ts s H a +++=……………………………8分 31121111112111121121111)()(|)()(------+-=+-++-++-+==--Z Z Z Z Z Z s H z H Z ZT s a2321333121----++++=z z z zA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xn 和yn,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、10)(-≤≥⎩⎨⎧-=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 ; A0.125 B0.25 C8 D16;2、一个序列)(n x 的离散傅里叶变换的变换定义为 ; A ∑∞-∞=-=n jn j en x e X ωω)()( B∑-=-=10/2)()(N n Nnk j e n x k X πC∑∞-∞=-=n nzn x z X )()( D∑-=-=10)()(N n knn k W A n x z X ;3、对于M 点的有限长序列,频域采样不失真恢复时域序列的条件是频域采样点数N ; A 不小于M B 必须大于M C 只能等于M D 必须小于M ;4、有界输入一有界输出的系统称之为 ; A 因果系统 B 稳定系统 C 可逆系统 D 线性系统; 三、填空题本大题10分,每小题2分1、在对连续信号进行频谱分析时,频谱分析范围受 速率的限制;2、⎰∞∞-=ωωδd ( ;3、对于一个系统而言,如果对于任意时刻0n ,系统在该时刻的响应仅取决于在时刻及其以前的输入,则称该系统为 系统;;4、对一个LSI 系统而言,系统的输出等于输入信号与系统单位采样响应的线性 ;5、假设时域采样频率为32kHz,现对输入序列的32个点进行DFT 运算;此时,DFT 输出的各点频率间隔为 Hz;七、综合题本大题20分 已知连续时间信号)16000cos()(t t x a π=,用6000/1=T 对其采样;1求最小采样频率; 2图示其频谱特性; 3分析其频谱是否有混叠; C一、单项选择题本大题共10小题,每小题2分,共20分1.在对连续信号均匀采样时,要从离散采样值不失真恢复原信号,则采样角频率Ωs 与信号最高截止频率Ωc 应满足关系A.Ωs >2ΩcB.Ωs >ΩcC.Ωs <ΩcD.Ωs <2Ωc2.下列系统其中yn 为输出序列,xn 为输入序列中哪个属于线性系统A.yn=yn-1xnB.yn=xn/xn+1C.yn=xn+1D.yn=xn-xn-13.已知某序列Z 变换的收敛域为5>|z|>3,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 4.实偶序列傅里叶变换是A.实偶序列B.实奇序列C.虚偶序列D.虚奇序列5.已知xn=δn,其N 点的DFTxn=Xk,则XN-1= A.N-1 B.1 C.0 D.-N+16.设两有限长序列的长度分别是M 与N,欲通过计算两者的圆周卷积来得到两者的线性卷积,则圆周卷积的点数至少应取A.M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2M+N7.下面说法中正确的是A.连续非周期信号的频谱为周期连续函数B.连续周期信号的频谱为周期连续函数C.离散非周期信号的频谱为周期连续函数D.离散周期信号的频谱为周期连续函数8.下列各种滤波器的结构中哪种不是IIR 滤波器的基本结构A.直接型B.级联型C.频率抽样型D.并联型 9.下列关于FIR 滤波器的说法中正确的是 A.FIR 滤波器容易设计成线性相位特性 B.FIR 滤波器的脉冲响应长度是无限的 C.FIR 滤波器的脉冲响应长度是确定的D.对于相同的幅频特性要求,用FIR 滤波器实现要比用IIR 滤波器实现阶数低 10.下列关于冲激响应不变法的说法中错误的是 A.数字频率与模拟频率之间呈线性关系B.能将线性相位的模拟滤波器映射为一个线性相位的数字滤波器C.具有频率混叠效应D.可以用于设计低通、高通和带阻滤波器 三、填空题本大题共5小题,每空2分,共20分;16.线性移不变系统是因果系统的充分必要条件是________; 17.傅里叶变换的四种形式________,________,________和________;18.使用DFT 分析模拟信号的频谱时,可能出现的问题有________、栅栏效应和________; 19.下图所示信号流图的系统函数为________;20.对于N 点N =2L 的按时间抽取的基2FFT 算法,共需要作________次复数乘和________次复数加; 四、计算题23.10分考虑一个具有系统函数44116()1116z H z z ---+=-的稳定系统;1求系统的零点和极点,并作出图表示; 2画出系统的级联型结构图;24.10分有一用于频谱分析的FFT 处理器,其抽样点数必须是2的整数次幂,假定没有采用任何特殊的数据处理措施,已知条件为:1频率分辨率小于10Hz ;2信号最高频率小于4kHz;试确定以下参量: 1最小记录长度t p ; 2最大抽样间隔T ;3在一个记录中的最少点数N;25.10分将双线性变换应用于模拟巴特沃兹滤波器1()1/acH ss=+Ω,设计一个3dB截止频率3cπω=的一阶数字滤波器;注:式中模拟巴特沃兹滤波器的3dB截止频率为ΩcD一、单项选择题每小题3分,共24分1、在对连续信号均匀采样时,要从离散采样值不失真恢复原信号,则采样周期T s与信号最高截止频率f h应满足关系A.T s>2/f hB.T s>1/f hC.T s<1/f hD.T s<1/2f h2、下列系统其中yn为输出序列,xn为输入序列中哪个属于线性系统A.yn=x3nB.yn=xnxn+2C.yn=xn+2D.yn=xn23、已知某序列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4、设两有限长序列的长度分别是M与N,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取;A.M+N B.M+N-1 C.M+N+1 D.2M+N5、计算N=2L L为整数点的按时间抽取基-2FFT需要级蝶形运算;A.L B.L/2 C.N D.N/26.、因果FIR滤波器的系统函数Hz的全部极点都在处;A.z = 0B.z = 1C.z = jD.z =∞7、下列对IIR滤波器特点的论述中错误的是;A.系统的单位冲激响应hn是无限长的 B.结构必是递归型的C.系统函数Hz在有限z平面0<|z|<∞上有极点D.肯定是稳定的8、线性相位FIR滤波器主要有以下四类Ⅰhn偶对称,长度N为奇数Ⅱhn偶对称,长度N为偶数Ⅲhn奇对称,长度N为奇数Ⅳhn奇对称,长度N为偶数则其中不能用于设计高通滤波器的是;A.Ⅰ、ⅡB.Ⅱ、ⅢC.Ⅲ、ⅣD.Ⅳ、Ⅰ二、填空题每题3分,共24分 1、序列)313sin()(n A n x π=的周期是 ;2、序列R 4n 的Z 变换为__ ____,其收敛域为____ __;3、对序列 )()(0n n n x -=δ,N n <<00 的N 点的DFT 为 ,N K ≤≤0;4、用DFT 对连续信号进行频谱分析时,可能出现的问题有 、__ 、 和DFT 的分辨力;5、下图所示信号流图的系统函数为Hz =_____ _____;6、有一模拟系统函数32)(+=s s H a ,已知采样周期为T,采用脉冲响应不变法将其转换为数字系统函数Hz 是 ;7、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时,一般希望窗函数能满足两项要求:① ;② ;但是,一般来说,以上两点很难同时满足;8、IIR 滤波器的有限字长效应与它的结构有关, 结构的输出误差最小, 结构输出误差其次, 结构的输出误差最大;五、用双线性变换法设计一个三阶巴特沃思数字低通滤波器,采样频率1.2kHz,截止频率为400Hz ;要求⑴求该数字滤波器的系统函数,并画出其级联型结构;归一化的三阶巴特沃思低通滤波器的模拟系统函数为3212211)(s s s s H a +++=14分六、用矩形窗设计一线性相位低通FIR 滤波器,设计要求:1若截止频率C ω、窗口长度N 为已知,求该滤波器的单位抽样响应;2若πω25.0=C ,N =33,E 1.序列)()(n u a n x n =的Z 变换为 ,)3(-n x 的Z 变换是 ; 2.设采样频率Hzf s 1000=,则当ω为π/2时,信号的模拟角频率Ω和实际频率f分别为 、 ;3.N 点序列)(n x 的DFT 表达式为 ,其物理意义是 ; 4.序列xn 和hn,长度分别为N 和MN>M,二者线性卷积的长度为N 点循环卷积中混叠的点有 个,循环卷积与线性卷积的关系是 5.全通系统的极零点分布特点是 三、分析计算题:共 50分1.15分已知序列(){1,2,3,2,1}x n =---,n=0,1…,41 该序列是否可以作为线性相位FIR 滤波器的单位脉冲响应 为什么2 设序列()x n 的傅立叶变换用()j X e ω表示,不用求()j X e ω,分别计算0()j X e、()j X e π、()j X ed πωπω-⎰、2()j X e d πωπω-⎰;3 求()x n 与序列4()()y n R n =的线性卷积及7点循环卷积;2.15分已知一因果系统的系统函数为11210.5()321525z H z z z ---+=-+试完成下列问题:1 系统是否稳定 为什么2 求单位脉冲响应()h n3 写出差分方程;4 画出系统的极零图;5 画出系统的所需存储器最少的实现结构;3.5分已知模拟滤波器的传输函数22)()(b a s a s s H a +++=:式中,a 、b 为常数,设)(s H a 因果稳定,试用脉冲响应不变法将其转换成数字滤波器)(z H ;F一、单项选择题在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在括号内;1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特采样定理,则只要将抽样信号通过 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 2.下列系统其中yn 为输出序列,xn 为输入序列中哪个属于线性系统 A.yn=x 3nB.yn=xnxn+2C.yn=xn+2D.yn=xn 23..设两有限长序列的长度分别是M 与N,欲用圆周卷积计算两者的线性卷积,则圆周卷积的长度至少应取 ; A .M+NB.M+N-1C.M+N+1D.2M+N4.若序列的长度为M,要能够由频域抽样信号Xk 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 ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与 成正比;A.NB.N 2C.N 3D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构 ;A.直接型B.级联型C.并联型D.频率抽样型7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应Hw 特点 :A 关于0=w 、π、π2偶对称B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称 关于=wπ奇对称 D 关于0=w 、π2奇对称 关于=wπ偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是:A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是 ;A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D.以上说法都不对10.关于窗函数设计法中错误的是:A 窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小;B 窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关;C 为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加;D 窗函数法不能用于设计高通滤波器;二、填空题每空2分,共20分1. 用DFT 近似分析连续信号频谱时, _________效应是指DFT 只能计算一些离散点上的频谱;2.有限长序列Xz 与Xk 的关系 Xk 与)e (X jw 的关系3.下图所示信号流图的系统函数为:4.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要4μs,每次复数加需要1μs,则在此计算机上计算210点的基2FFT 需要__________级蝶形运算,总的运算时间是__________μs;5.单位脉冲响应不变法优点 , 缺点____________,适合_______________________滤波器设计6.已知FIR 滤波器4321521----++++=z az z z )z (H 具有线性相位,则a =______,冲激响应h2=___,相位=θ)w (___7.)673cos()(ππ+=n A n x 的周期__________________8.用频率采样法设计数字滤波器,对第二类型相位滤波器Hk 应具有的约束条件:幅值__________,相位_____________9.两序列hn=δn+2δn-1+3δn-2,xn=δn+δn-1,两者的线性卷积为yn,则y2_____ ________;若两者3点圆周卷积为y 1n,则y 10=__________________y 12=__________________;三 计算题1. 有一个线性移不变的系统,其系统函数为:2z 21 )21)(211(23)(111<<---=---z z z z H 1用直接型结构实现该系统2讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h4.试用冲激响应不变法与双线性变换法将以下模拟滤波器系统函数变换为数字滤波器系统函数: Hs=3)1)(s (s 2++其中抽样周期T=1s;G三、有一个线性移不变的因果系统,其系统函数为:)21)(211(23)(111------=z z z z H1用直接型结构实现该系统2讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h七、用双线性变换设计一个三阶巴特沃思数字低通虑波器,采样频率为kHz f s 4=即采样周期为s T μ250=,其3dB 截止频率为kHz f c 1=;三阶模拟巴特沃思滤波器为:32)()(2)(211)(cc c a s s s s H Ω+Ω+Ω+=答案二、 选择题10分,每题1分1.A2.D3.B4.A5.B6.C7.C8.D9.D 10.D二、填空题共25分 3、4、7、9每空2分;其余每空1分1.栅栏效应2.xz|z=w N -k xk =Xe jw |w =k N π23.21--++cz bz a4. 8 6144us5.线性相位 频谱混迭、低通带通6. 2、5 、-2w 7、149. k N k H H --=、)(Nk 11-π- 10、5、 4 、 5 三计算题1.15分解121111125123)21)(211(23)(------+--=---=z z z z z z z H …………………………….. 2分 当212>>z 时: 收敛域包括单位圆……………………………6分系统稳定系统;……………………………….10分111112112111)21)(211(23)(--------=---=z z z z z z H ………………………………..12分)1(2)()21()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分 4.10分解: 3111)3)(1(1)(+-+=++=s s s s s H ………………1分 1311)(-------=Z e s T Z e T z H T T ……………………3分 211018.0418.01318.0---+-=z z z ……………5分 2)1123)(1121(2|)()(111111211----+-=+-++-+==--Z Z T Z Z T s H z H Z Z T s ……8分 2121215242------++=zz z z …………………………… 10分 三、151.解121111125123)21)(211(23)(------+--=---=z z z z z z z H …………………………….. 2分2当212>>z 时: 收敛域包括单位圆……………………………6分系统稳定系统;……………………………….10分111112112111)21)(211(23)(--------=---=z z z z z z H ………………………………..12分)1(2)()21()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分 七、12分解: π=π=502.T f w c c ………………………………………3分 T )w tan(T c C 222==Ω………………………………………5分32)2()2(2)2(211)(Ts Ts Ts s H a +++=……………………………8分 31121111112111121121111)()(|)()(------+-=+-++-++-+==--Z Z Z Z Z Z s H z H Z Z T s a 2321333121----++++=z z z z。
(完整word版)数字信号处理期末考试试题以及参考答案 (2)(word文档良心出品)
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2009-2010学年第二学期通信工程专业《数字信号处理》(课程)参考答案及评分标准一、选择题(每空1分,共20分)1.序列⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n x 6sin 4cos )(ππ的周期为(A )。
A .24B . 2πC .8D .不是周期的2.有一连续信号)40cos()(t t x a π=,用采样间隔s T 02.0=对)(t x a 进行采样,则采样所得的时域离散信号)(n x 的周期为(C )A .20B . 2πC .5D .不是周期的3.某线性移不变离散系统的单位抽样响应为)(3)(n u n h n =,该系统是(B )系统。
A .因果稳定B .因果不稳定C .非因果稳定D .非因果不稳定4.已知采样信号的采样频率为s f ,采样周期为s T ,采样信号的频谱是原模拟信号频谱的周期函数,周期为(A ),折叠频率为(C )。
A . s fB .s TC .2/s fD .4/s f5.以下关于序列的傅里叶变换)(ωj e X 说法中,正确的是(B )。
A .)(ωj e X 关于ω是周期的,周期为πB .)(ωj e X 关于ω是周期的,周期为π2C .)(ωj e X 关于ω是非周期的D .)(ωj e X 关于ω可能是周期的也可能是非周期的6.已知序列)1()()1(2)(+-+-=n n n n x δδδ,则0)(=ωωj e X 的值为(C )。
A .0B .1C .2D .3 7.某序列的DFT 表达式为∑-==1)()(N n nk MWn x k X ,由此可看出,该序列的时域长度是(A ),变换后数字域上相邻两个频率样点之间的间隔(C )。
A .N B .M C .M /2π D . N /2π8.设实连续信号)(t x 中含有频率40Hz 的余弦信号,现用Hz f s 120=的采样频率对其进行采样,并利用1024=N 点DFT 分析信号的频谱,得到频谱的谱峰出现在第(B )条谱线附近。
数字信号处理(T6A)参考答案及平分标准
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《数字信号处理》期末考试A 卷参考答案及平分标准考试班级:T683-1,2,3,4,T603-1拟题人:湛柏明 审题人:黄晓林 评分标准拟定人:湛柏明 考试时间:2009-1-91. Direction: Fill the best answer into the bracket for each of the following sentences.(2’ ⨯20=40’)(1). The z-transform of the unit step sequence μ[n] is ( 111--z ).(2). The DTFT of δ[n-2] is ( ω2j e - ). (3). Specify the ROC of 112.0113.011)(---+-=z z z X to be 3.02.0<<z , then theinverse z-transform of )(z X is ( ][)2.0(]1[)3.0(n n n n μμ+--- ).(4). The ROC of the z-transform of the sequence x[n] = 0.2n μ[n] + 0.3n μ[-n-1] is ( 3.02.0<<z ).(5). An FIR discrete-time LTI system is always ( Stable ).(6). Let X[k] be the 8-point DFT of an 8-point real sequence x[n], and it is known that X[0] = 12, X[1] = -1 +j3, X[2] = 3 + j4, X[3] = 1 – j5, X[4] = 4, X[5] = 1 + j5, X[7] = -1 – j3, then X[6] = ( 3 - j4 ).(7). The linear convolution of g[n] and h[n] is y L [n] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, The 5-point circular convolution of g[n] and h[n] is y C [n] = ( {6, 8, 3, 4} ).(8). A causal LTI discrete-time system is described by the difference equation:][]1[2.0][n x n y n y =--, its unit impulse response h[n] = ( ][)2.0(n n μ ).(9). For an LTI discrete-time system with its frequencyresponse ωωωω2)2cos(2.0)cos(2.01)(j j e e H -++=, if the input sequence is x[n] =)3cos(n π, thecorresponding steady-state response is y[n] = ( ))2(3cos(-n π).(10). The DTFT of a sequence x[n] is denoted as )(ωj e X , then the DTFT of the time shifted version x[n-1] of x[n] is ( )(ωωj j e X e - ).(11). We can use three basic operations to construct an arbitary complicated discrete-time LTI system. These three basic operations are addition, ( Multiplication ) and unit delay.(12). A causal LTI discrete-time system is described by the difference equation][]2[15.0]1[8.0][n x n y n y n y =-+--, then the transfer function is ( 2115.08.011--+-z z ).(13). The continuous-time signal xa(t) = 3cos(200πt) + 5cos(1200πt) is sampled at a 2000Hz rate generating a discrete-time sequence x[n], then the expression of the discrete-time sequence is x[n] = ( 3cos(0.1πn) + 5cos(0.6πn) ).(14). The DTFT of a sequence x[n] is denoted as )(ωj e X , then the DTFT of ][0n x e n j ω is ( )()(0ωω-j e X ).(15). Suppose that )(ωj e X is the DTFT of a real sequence x[n], the magnitude spectrum )(ωj e X is an ( Even ) function of ω.(16). For a real and nonperiodic sequence x[n], its DTFT is ( Continuous ) and periodic of ω, and the period is 2π.(17). Given two N-point real sequences g[n] and h[n], we construct a complex sequence x[n] = g[n] + jh[n]. Assume that the N-point DFT of x[n] is known and denoted by X[k], then we can determine the N-point DFTs G[k] and H[k] from X[k], and G[k] =( ]}[][{21*N k X k X >-<+ ).(18). A sequence x[n] = {1, -1, 1, -1, -1, 1}, let X(e j ω) be the DTFT of x[n], then X(e jπ) = ( 6 ).(19). The fundamental period of the discrete-time sequence x[n] = cos(0.1πn) is ( 20 ).(20). Under the sampling frequency F T = 1000Hz, the corresponding analog frequency of the sequence x[n] = cos(0.2πn) is ( 100 ) Hz.2、Determine the linear convolution of x[n] and h[n], where][3.0][][2.0][n n h n n x nn μμ== (12’)Solution:Way 1:We first plot x[n] and h[n] as depicted in Figure (a). From the convolution sum representation:∑∞-∞=-=k k n h k x n y ][][][We then plot x[k] and h[n-k] as depicted in Figure (b). From Figure (b) we see thatFor n<0, x[k] and h[n-k] have no overlap, in this case, the convolution of x[n] and h[n] is equal to 0, i.e., y[n] = 0 for n<0.][n x Figure (a)平分标准:这一步4分,没有这一步,扣4分。
《数字信号处理》试题答案
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H (z) Y (z) 1 3z1 2z2 z2 3z 2 (z 2)(z 1)
X (z) 1 5 z 1 1 z2 z2 5 z 1 (z 1 )(z 1)
66
66
23
系统函数零点 z1=2,z2=1;系统函数极点:
p1
1, 2
p2
1 3
(2)系统直接Ⅱ型结构流图如下图所示:
N=1 时,
Ha p
1 p 1
;
N=2 时,
Ha p
p2
1 2p 1
;
《数字信号处理》期末考试 A 卷
7
N=3 时,
Ha
p
(
p2
p
1 1)(
p
1)
巴特沃斯模拟滤波器阶数 N 计算公式为: sp
s p
;k
sp
100.1as 1 ; N lg ksp
100.1ap 1
lg sp
c
p (100.1p
的级联型网络结构图。
解:(1)由差分方程有:
y(n) 5 y(n 1) 1 y(n 2) x(n) 3x(n 1) 2x(n 2)
6
6
方程两端求 Z 变换:
Y (z) 5 z1Y (z) 1 z2Y (z) X (z) 3z1X (z) 2z2 X (z)
6
6
系统函数为:
N1
解 2:因为: DFT [x(n)]
x(
n)e
j
2 N
nk
N1 x(n)[cos 2
nk
j sin 2
nk]
n0
n0
N
N
k=0,1,…,N-1
由于 x(n)是关于 N 的实偶序列,而 sin 2 nk 是关于 N 的奇序列,所以有: N
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《数字信号处理》试卷A 卷 第 1 页 共 2 页
深圳大学期末考试试卷
开/闭卷
闭卷
A/B 卷 A 课程编号 2213991201-2213991206
课程名称
数字信号处理
学分 3
命题人(签字) 审题人(签字) 2009 年 11 月 21 日 基本题
3分,共15分,对的打√,错的打╳) 对连续时间正弦信号进行采样得到的正弦序列,必定是周期序列。
( ) 序列的傅里叶变换是周期函数。
( )
一个稳定系统的系统函数的极点可能在单位圆上。
( ) 当系统满足可加性和比例性时,我们称它为线性系统。
( ) IIR 滤波器主要采用非递归结构。
( ) 3分,共15分)
已知序列)(n x 的Z 变换的收敛域为1<z ,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 以下系统中,( )是时变系统。
A )()2()3y n x n =+ (
B )0()()y n x n n =-
C )()()sin()y n x n n ω= (
D )()()y n x n =-
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 N 需满足的条件是 ( ) A )N ≥ M (B )N ≤ M C )N ≥ 2M (D )N ≤ M/2
.用按时间抽选法FFT 计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。
A )N (B )2N (C )N 2log (D )N N 2log 系统的系统函数()H z 在z 平面上( )。
A )只有极点、没有零点 (
B )只有零点、没有极点
C )没有零、极点 (
D )既有零点、又有极点 5小题,每题4分,共20分)
要想抽样后能够不失真地还原出原信号,则抽样频率必须 两倍信号谱的最
高频率,这就是奈奎斯特抽样定理。
《数字信号处理》试卷A 卷 第 2 页 共 2 页
2. 抽样序列在 上的z 变换等于其理想抽样信号的傅里叶变换。
3. 两个有限长序列)(1n x 和)(2n x 的长度分别为1N 和2N ,若L 满足 ,则两序列的L 点圆周卷积能代表线性卷积。
4. FIR 滤波器的单位冲激响应h(n)是有限长的(01n N ≤≤-),当h(n)为 对称
时,FIR 滤波器将是一个具有准确线性相位的理想正交变换网络。
5. IIR 滤波器的基本网络结构有直接I 型、直接II 型、 和并联型四种。
四、设某因果、线性移不变系统的输入与输出的差分方程描述为()0.5(1)2()y n y n x n --=,
a .求该系统的系统函数)(z H ;
b .求该系统的单位冲激响应)(n h 。
(10分) 五、已知设有两序列)()(31n R n x =和)()1()(52n R n n x +=,试画出)(1n x 、)(2n x 和它们的圆周卷积)()(1n x n y =⑦)(2n x 。
(10分)
六、有一FFT 信号处理器,其抽样点数要求是2的整数幂,已知:频率分辨力≤5Hz ,信号最高频率≤1KHz ,试确定: (15分) a .最小记录长度0T ;
b .抽样点间的最大时间间隔T (即最小抽样频率);
c .在一个记录中最少的点数N 。
七、一个IIR 数字滤波器的系统函数为:)1)(21(1)(1
21
----++=z z z z H , (15分)
a .确定该滤波器的常系数线性差分方程;
b .画出该滤波器的直接Ⅱ型结构;
c .画出系统的零极点图。
假设系统因果,判断其是否稳定。
附加题
八、证明一个因果稳定的(非最小相位延时)系统)(z H 都可以表示成全通系统)(z H ap 和最小相位延时系统)(min z H 的级联,即)()()(min z H z H z H ap ⋅=。
(12分) 九、用矩形窗设计一FIR 线性相位低通滤波器,设低通特性的群时延为α,逼近滤波器传输函数)(ωj d e H 为:
(18分)
⎩⎨
⎧≤≤≤≤=-π
ωωωωωαω
c c
j j d e e H ,
00,)(
a .求出该理想低通滤波器的单位抽样响应)(n h d ;
b .写出矩形窗设计法的)(n h 表达式,确定α与)(n h 的长度N 的关系;
c .N 的取值对滤波特性有什么影响?。