数字信号处理习题与解答
数字信号处理习题及答案
数字信号处理习题及答案数字信号处理作业(1)1、画出离散信号的波形（1）)2(3)3(2)(1++-=n n n x δδ（2）)2()(2+-=n u n x（3）)5()()(3--=n u n u n x（4）)()()(214n u n x n ?= （5）)()25.0sin(3)(5n u n n x ??=π2、设x (n )、y (n )分别为系统的输⼊、输出变量，根据定义确定系统是否为：（1）线性，（2）稳定，（2）因果① )()]([ )(2n ax n x T n y == ② b n x n x T n y +==)()]([ )( ③ )0( )()]([ )(00>-==n n n x n x T n y④ ∑+-=>=0)0( )( )(0n n n n m n m x n y3、已知:描述系统的差分⽅程为)()1(5- )(n x n y n y =-且初始条件为： 0)1(=-y 求：系统的单位冲激响应h (n )4、已知：线性时不变系统的单位脉冲响应为10 , )( )(<求：该系统的单位阶跃响应。
数字信号处理作业(1)解答1、画出离散信号的波形（1）)2(3)3(2)(1++-=n n n x δδ（2）)2()(2+-=n u n x（3）)5()()(3--=n u n u n x（4）)()()(214n u n x n ?= （5）)()25.0sin(3)(5n u n n x ??=π2、设x (n )、y (n )分别为系统的输⼊、输出变量，根据定义确定系统是否为：（1）线性，（2）稳定，（3）因果因果：输出只取决于当前和之前的输⼊。
线性移不变系统的因果的充要条件：h (n )＝0 ， n < 0稳定系统：有界输⼊产⽣有界输出。
线性移不变系统稳定的充要条件：∞<=∑∞-∞=n n n x n x T n y （线性，稳定，因果）④ )0( )( )(0>=∑+-=n m x n y n n n n m （线性，稳定，⾮因果）注意：⾮线性系统的稳定、因果只能按定义判断，不能按线性、移不变系统的h (n )特点判断。
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三、计算题 1、已知10),()(<<=a n u a n x n ,求)(n x 的Z 变换及收敛域。
（10分）解：∑∑∞=-∞-∞=-==)()(n nn n nnz a zn u a z X1111)(-∞=--==∑az z a nn ||||a z >2、设)()(n u a n x n = )1()()(1--=-n u ab n u b n h n n求)()()(n h n x n y *=。
（10分）解：[]az zn x z X -=℘=)()(， ||||a z >[]bz az b z a b z z n h z H --=---=℘=)()(， ||||b z >bz zz H z X z Y -==)()()( ， ||||b z >其z 反变换为[])()()()()(1n u b z Y n h n x n y n =℘=*=-3、写出图中流图的系统函数。
(10分)解：21)(--++=cz bz a z H21124132)(----++=z z z z H４、利用共轭对称性，可以用一次DFT 运算来计算两个实数序列的DFT ，因而可以减少计算量。
设都是N 点实数序列，试用一次DFT 来计算它们各自的DFT ：[])()(11k X n x DFT = [])()(22k X n x DFT =（10分）。
解:先利用这两个序列构成一个复序列，即)()()(21n jx n x n w +=即[][])()()()(21n jx n x DFT k W n w DFT +==[]()[]n x jDFT n x DFT 21)(+=)()(21k jX k X +=又[])(Re )(1n w n x =得[])(})({Re )(1k W n w DFT k X ep ==[])())(()(21*k R k N W k W N N -+=同样[])(1})({Im )(2k W jn w DFT k X op ==[])())(()(21*k R k N W k W jN N --=所以用DFT 求出)(k W 后，再按以上公式即可求得)(1k X 与)(2k X 。
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只有在如上周期延拓序列中无混叠的点上， 才满足f(n)=fl(n),所以 f(n)=fl(n)=x(n)*y(n) 7≤n≤19
令
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第二章Z变换及离散时间系统分析
3 解答
n≥0时， 因为c内无极点，x(n)=0; n≤－1时， c内有极点0 ， 但z=0是一个n阶极点， 改为求
圆外极点留数， 圆外极点有z1=0.5, z2=2， 那么
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第二章Z变换及离散时间系统分析 3 解答 (2) 收敛域0.5<|z|<2:
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第三章信号的傅里叶变换 1 解答
(1) (2) (3)
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第三章信号的傅里叶变换 2 试求如下序列的傅里叶变换：
(1) x1(n)=δ(n－3)
（2）
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第三章信号的傅里叶变换 2 解答
(1) (2)
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第三章信号的傅里叶变换
第一章离散时间信号与离散时间系统
4 解答
数字信号处理习题及解答
第二章Z变换及离散时间系统分析 1
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第二章Z变换及离散时间系统分析 1 解答
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第二章Z变换及离散时间系统分析 1 解答
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第二章Z变换及离散时间系统分析 2
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第二章Z变换及离散时间系统分析 2 解答
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第二章Z变换及离散时间系统分析 2 解答
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第二章Z变换及离散时间系统分析 3 已知
求出对应X(z)的各种可能的序列表达式。
数字信号处理试题及答案
数字信号处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 数字信号处理中，离散时间信号的采样频率是模拟信号频率的（）倍。
A. 2B. 1C. 1/2D. 1/4答案：A2. 在数字信号处理中，下列哪个不是傅里叶变换的性质？（）A. 线性B. 时域和频域的对称性C. 能量守恒D. 时移性答案：C3. 下列哪种滤波器可以同时具有低通和高通的特性？（）A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 带阻滤波器答案：C4. 在数字信号处理中，下列哪个算法是用于信号的频域分析？（）A. 快速傅里叶变换（FFT）B. 离散余弦变换（DCT）C. 离散沃尔什变换（DWT）D. 离散哈特利变换（DHT）答案：A5. 以下哪种方法不是数字信号处理中的滤波方法？（）A. 有限冲激响应（FIR）滤波B. 无限冲激响应（IIR）滤波C. 卡尔曼滤波D. 线性预测编码答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1. 数字信号处理中，离散时间信号的采样过程称为________。
答案：采样2. 在数字信号处理中，信号的频域表示通常通过________变换获得。
答案：傅里叶3. 一个理想的低通滤波器的频率响应在截止频率以下为________，截止频率以上为________。
答案：1；04. 快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的________算法。
答案：傅里叶5. 在数字滤波器设计中，窗函数法可以用于设计________滤波器。
答案：FIR三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述数字信号处理中，离散时间信号与连续时间信号的主要区别。
答案：离散时间信号是指在时间上离散的信号，其值仅在特定的时间点上定义，而连续时间信号则在时间上连续。
离散时间信号通常通过采样连续时间信号获得，而连续时间信号则在时间上没有间隔。
2. 描述数字滤波器的两种主要类型及其特点。
答案：数字滤波器主要分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。
数字信号处理习题与解答
【解】 （1）直接代入卷积公式，有
y(n) x1(m) x2 (n m) (0.3)m u(m) (0.5)nm u(n m)
m
m
[ n (0.5)n (0.6)m ]u(n) [(0.5)n 1 (0.6)n1 ]u(n)
m0
1 0.6
[5 (0.5)n 3 (0.3)n ]u(n)
h(m / 2) zm
n
m m是 2的整数倍
对比有，g(n)是h(n)的内插序列，
g(n)
h(n
/ 2), 0，
n 2m, m为整数 其他
▲
12 ■
在频域上，G(z) H (z 2 ) ，则 G(e j ) H (e j2 ) 故将原序列的频谱压缩2倍即可得2倍内插序列的频谱。
【解】
X
(k)
1
[e
j
2 16
3k
e
j 2 3k
16 ]
3
[e
j
2 16
5k
j 2 5k
e 16
]
2
2
已知
(n) N点DFT RN (k )
由时移性质
x((n
m))
N
RN
(n)
N点DFT
e
j
2 N
mk
X
(k
)
x(n)
{1 2
[
((n
3))16
((n
3))16
]
3 2
[
((n
5))16
((n
5))16
n
sin 0n]
Sa(
n)
0
Sa(0n)
(n)
0
Sa(0n)
数字信号处理习题及参考解答
目录习题一 (3)习题二 (26)习题三 (40)习题四 (61)习题五 (83)习题一1.1序列)(n x 如图T1.1所示，用延迟的单位采样序列加权和表示出这个序列。
图 T1.1 习题1.1图【解答】 任一数字序列都可表达为)()()(k n k x n x k -=∑∞-∞=δ所以图T1-1信号可表达为)3(2)1(3)()3(2)(-+-+-+-=n n n n n x δδδδ1.2 分别绘出以下各序列的图形： （1）)(2)(1n u n x n =（2）)(21)(2n u n x n⎪⎭⎫⎝⎛=（3）()3()2()nx n u n =-（4）)(21)(4n u n x n⎪⎭⎫⎝⎛-=【解答】 用MATLAB 得到的各序列图形如图T1.2所示。
图T1.2习题1.2解答1.3 判断下列每个序列是否是周期性的；若是周期性的，试确定其周期。
（1）⎪⎭⎫ ⎝⎛-=873cos )(ππn A n x（2）⎪⎭⎫⎝⎛=n A n x 313sin )(π（3）⎪⎭⎫⎝⎛-=n j e n x 6)(π（4）{}{}/12/18()Re Im jn jn x n e e ππ=+（5）16()cos(/17)jnx n e n ππ=【解答】（1）因为730πω=，而31473220==ππωπ，这是一有理数。
所以)(n x 是周期的，周期为14。
（2）因为3130πω=，而136313220==ππωπ，也为有理数。
所以)(n x 是周期的，周期为6。
（3）注意此序列的10=ω，πωπ220=，是无理数，所以)(n x 是非周期的。
（4）实际上()cos(/12)sin(/18)x n n n ππ=+因此)(n x 有两个频率分量，即1201πω=，1802πω=，而 24122201==ππωπ；02223618πππω==都是有理数，所以)(n x 是两个周期信号之和，第一个周期信号的周期241=N ，第二个周期信号的周期362=N ，因此)(n x 的周期是这两个周期的最小公倍数，即72123624)36,24gcd(3624),gcd(2121=⋅=⋅=⋅=N N N N N（5）()x n 是两个周期序列的乘积，其中132N =，234N =，所以该序列的周期是121232343234544gcd(,)gcd(32,34)2N N N N N ⋅⋅⋅====1.4 已知序列)]6()()[6()(---=n u n u n n x ，画出下面序列的示意图。
(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_习题与解答
[ax (k ) bx (k )]
1 2 2 1 2
x1( k ) b
n n0
k n n0
x (k ) aT[ x (n)] bT[ x (n)]
系统是线性系统 9
( 4)T [ x( n )] x( n n0） ( a )若 | x( n ) | M ，则： | T [ x( n )] || x( n n0 ) | M 系统是稳定系统 (b ) y( n ) x( n n0 )， (i )n0 0, n n0 n, y( n )与n时刻之后的输入无关 系统是因果系统 (ii )n0 0, n n0 n, y( n )与n时刻之后的输入有关 系统不是因果系统 (c ) T [ax1( n ) bx2 ( n )] ax1( n n0 ) bx2 ( n n0 ) aT[ x1( n )] bT[ x2 ( n )] 系统是稳定系统
15
1 2 j n x( n ) X ( j )e d 2 0 1 2 j 2 n x ( 2n ) X ( j )e d 2 0 1 4 j ' n X ( j '/ 2)e d ' ( ' 2） 4 0 1 2 j n 1 4 j n X ( j )e d X ( j )e d 4 0 2 4 2 2 1 2 j n 1 2 2 j n X ( j )e d X( j )e d 2 0 2 4 0 2 2 1 2 1 j n [ X ( j ) X [ j ( )]e d G ( j )e j d 0 0 2 2 2 2 16
数字信号处理(第三版)-课后习题答案全-(原题+答案+图)
将x(n)的表示式代入上式， 得到 1 y(n)=－2δ(n+2)－δ(n+1)－0.5δ(2n)+2δ(n－1)+δ(n－2)
+4.5δ(n－3)+2δ(n－4)+δ(n－5)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
8. 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况，
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)］
（5）y(n)=x2(n)
（6）y(n)=x(n2)
（7）y(n)=
n
（8）y(n)=x(n)sin(ωxn(m) )
m0
解： （1） 令输入为
输出为
x(n－n0)
y′(n)=x(n－n0)+2x(n－n0－1)+3x(n－n0－2) y(n－n0)=x(n－n0)+2x(n—n0—1)+3(n－n0－2)
x(m)h(n－m)
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}
数字信号处理 习题+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 变化之前让信号通过一个低通滤波器，是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。
此滤波器亦称位“抗折叠”滤波器。
在D/A 变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，是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，故友称之为“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，足以防止混迭效应），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 T rad n h 101,)(=π截止于，求整个系统的截止频率。
（b ）对于kHz 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 T j X T e 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。
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【最新整理，下载后即可编辑】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 x到的整个系统等效为一个模拟滤波器。
)(t y)(（a ） 如果kHz T 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)(=≥ωπωj e H rad 时，在数 — 模变换中)(1)(1)(Tj X T j X T e 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 。
数字信号处理试题及答案
数字信号处理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 数字信号处理中，离散时间信号的数学表示通常采用______。
A. 连续时间函数B. 离散时间序列C. 连续时间序列D. 离散时间函数答案：B2. 在数字信号处理中，采样定理是由谁提出的？A. 傅里叶B. 拉普拉斯C. 香农D. 牛顿答案：C3. 下列哪一项不是数字滤波器的类型？A. 低通滤波器B. 高通滤波器C. 带通滤波器D. 线性滤波器答案：D4. 数字信号处理中，傅里叶变换的离散形式称为______。
A. 傅里叶级数B. 傅里叶变换C. 离散傅里叶变换（DFT）D. 快速傅里叶变换（FFT）答案：C5. 在数字信号处理中，频域分析通常使用______。
A. 时域信号B. 频域信号C. 频谱D. 波形答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 数字信号处理中，对连续信号进行采样后得到的信号称为______。
答案：离散时间信号2. 离散时间信号的傅里叶变换是______的推广。
答案：连续时间信号的傅里叶变换3. 数字滤波器的系数决定了滤波器的______特性。
答案：频率响应4. 在数字信号处理中，信号的采样频率必须大于信号最高频率的______倍。
答案：25. 快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的算法，用于计算______。
答案：离散傅里叶变换（DFT）三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述数字信号处理与模拟信号处理的主要区别。
答案：数字信号处理涉及离散时间信号，而模拟信号处理涉及连续时间信号。
数字信号处理使用数字计算机进行信号处理，模拟信号处理则使用模拟电路。
2. 解释什么是采样定理，并说明其重要性。
答案：采样定理指出，为了能够无失真地从其样本重构一个带限信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
这一定理的重要性在于它为信号的数字化提供了理论基础。
3. 描述离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）之间的关系。
答案：离散傅里叶变换是将时域信号转换到频域的数学工具，而快速傅里叶变换是一种高效计算DFT的算法。
数字信号处理习题和答案解析
. WORD 格式整理. .习题及答案4一、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.2π2．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≥2M10．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 。
数字信号处理习题及答案完整版
数字信号处理习题及答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】==============================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、⎩⎨⎧≤≤-=⎩⎨⎧≤≤=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=--=-+-+=4. 如果输入信号为，求下述系统的输出信号。
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 T j X T e 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T π，因此对T 8π没有影响，故整个系统的截止频率由)(ωj e H 决定，是625Hz 。
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n0
故
Y (k) X ((k))N RrN (k)
25
▲
■
26
▲
■
3-14 设有一谱分析用的信号处理器，抽样点数必须为2的整数幂， 假设没有采用任何特殊数据处理措施，要求频率分辨力10Hz，如 果采用的抽样时间为0.1ms 试确定： (1)最小记录长度； (2)所允许处理的信号的最高频率； (3)在一个记录中的最小点数。
【解】
n=0到n=4(=N-L-1)这5点处发生混叠，即f (n)中只有
n=5到n=14的点对应于x(n)*y(n)应该得到的点.
23
▲
■
3-11 已知序列x(n)是有限长序列，X(k)=DTFT[x(n)]，现
将它变成rN点的有限长序列y(n)
y(n)
x(n), 0,
0 n N 1 N n rN 1
X (3) 0 ; X (4) 1 ; X (5) j 3 。
4
3
amplitude
2
1
0
-2
-1
0
1
2
3
4
w/pi
4
2
angle
0
-2
-4
-2
-1
0
1
2
3
4▲
17 ■
3-3
设
x(n)
n 0
1, ，
0n 其它n
4
，h(n)
R4 (n
2) ，令
~x (n) x((n))6 ，h(n) h((n))6 ，试求 ~x (n)和 h~(n)的 周期卷积并作图。
▲
32 ■
3.16 设 x1 (n) R5 (n) ，求 (2) X1(k) DFT[x1(n)] ,画出它的幅频特性
X1(k)
X1(e j ) 2 k 5
5, 0,
k 0 otherwise
5 4.5
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
【解】 x(n) {1, 2,3, 4,5, 0} h(n) {0, 0,1,1,1,1} 以N=6为周期的周期卷积列表为
h(3-m) h(4-m) h(5-m)
1 1 00 1 1 10 1 1 11
11 01 00
y(3)=8
y(4)=6
y(5)=10
▲
18 ■
y(n) {14, 12, 10, 8, 6, 10}
k ( r
)
k 0,1,2,, rN 1
24
▲
■
3-12 已知序列x(n)是有限长序列，X(k)=DTFT[x(n)]，现
将x(n)的每两点之间补进r-1个零值点，得到一个rN点的
有限长序列y(n)
y(n)
x(n
/
r
),
0,
n ir,i 0,1,, N 1 其他n
试求rN点DFT 与X(k)的关系。
xˆa (t)的频谱；
X a ( j)
0 3 5
r 1 8 5
Xˆ a ( j) G( j) 4
r1
0 3 5
8
由图可知，xˆa (t) 通过 H ( j)后其输出信号为：
ya (t) cos(2t) cos(3t)
▲
7 ■
2-1 试求矩形序列x(n)=R5(n)的频谱，并作图。
【解】
【解】
HI
(e j
)
sin
1 2j
(e j
e j
)
DTFT[ho (n)]
jH
I
(e
j
)
1 2
(e
j
e j ) ho (n)e jn
n
ho
(n)
1 , n 1 2 0, n 0
0, n 0 1, n 0
h(n)
h(n), n 0
1,
n
1
1,n 1 2
2ho (n), n 0 0, others
1
, 0 | | 0 , 0| |
试求其所对应的信号 x(n)
HHP (e j )
π 0
0 π
【解】 该信号是高通滤波器
x(n) 1 X (e j )e jn d 1 0 e jnd 1 e jnd
2
2
2 0
1
2 nj
[e
j0n
e
j n
e
j n
e j0n ]
1
n
[sin
不满足抽样定理!
折叠频率为 f fs / 2 50Hz 超出该频率的频率分量将被折叠，谱线出现在:
f fs f0 100 70 30Hz
▲
10 ■
补充题2——DTБайду номын сангаасT的性质
若序列h(n)是实因果序列，h(0)=1，其DTFT的虚部为: H I (e j ) sin ，求序列h(n)及其DTFT H (e j ) 。
2
2
2
▲
■
1-4 、求下列序列的卷积和 y(n) x1(n) x2 (n)
（2） x1 (n)
{
1,
2,
0,
1} ,
x2
(n)
{2,
2,
3
}
【解】 （2）列不进位竖式乘法，有
y(n) { 2, 6, 7, 8, 2, 3}
3
▲
■
1-4 、求下列序列的卷积和 y(n) x1(n) x2 (n) （3） x1(n) u(n 2), x2 (n) u(n 3)
（2）求出理想低通滤波器的输出信号 ya (t) 。
（1） xˆa (t) xa (t) p(t) xa (t) (t nT )
n
xˆa (t) [cos(2nT ) cos(5nT )] (t nT ) 6
n
▲
■
（2）如下图所示， X a ( j)为 xa (t)的频谱，Xˆ a ( j)为
n
sin 0n]
Sa(
n)
0
Sa(0n)
(n)
0
Sa(0n)
▲
不可略
9 ■
2.14、连续时间信号 x(t) 2 cos(140 t ) ，现用
4
fs 100Hz的抽样频率对该信号进行抽样，并利用 DFT近似计算信号的频谱，谱线将出现在何处？
【解】
信号频率为 f0 70Hz 抽样频率为 fs 100Hz
▲
33 ■
3.16 设 x1 (n) R5 (n) ，求 (3) X 2 (k) DFT[x1 ((n))10 R10 (n)] ,画出它的幅频特性
【解】 X (k) DFT[x(n)] N1 x(n)WN nk
k 0,1,2,, N 1
n0
Y
(k)
DFT[
y(n)]
rN
1
y(n)WrN
nk
rN 1
x(n
/
r )WrN
nk
n0
n0
N 1
N 1
x(ir / r)WrN irk x(i)WN ik
k 0,1,2,, rN 1
n0
【解】 法一：直接用DFT定义求
X (k)
5
x(n)W6nk
5
x(n)e
j
2 6
nk
n0
n0
1
e
j
3
k
e
j
2 3
k
e j k
计算求得
X (0) 4 ; X (1) j 3 ; X (2) 1 ; X (3) 0 ; X (4) 1 ; X (5) j 3 。
法二：根据DTFT与DFT关系求
试求DFT[y(n)](rN点DFT)与X(k)的关系。
【解】 X (k) DFT[x(n)] N1 x(n)WN nk n0
k 0,1,2,, N 1
rN 1
N 1
Y (k) DFT[ y(n)] y(n)WrN nk x(n)WrN nk
n0
n0
N
1
x(n)WN
n
k r
n0
X
h(m / 2) zm
n
m m是 2的整数倍
对比有，g(n)是h(n)的内插序列，
g(n)
h(n
/ 2), 0，
n 2m, m为整数 其他
▲
12 ■
在频域上，G(z) H (z 2 ) ，则 G(e j ) H (e j2 ) 故将原序列的频谱压缩2倍即可得2倍内插序列的频谱。
X1(e
j
)
e
j N 1 2
sin( N )
2
sin(1 )
e
j 2
sin(5 / 2) sin( / 2)
2
6
4
|X1(ej)|
2
arg[X1(ej)]/pi
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 w/pi
1
0.5
0
-0.5
-1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 w/pi
H (e j ) h(n)e jn 1 e j 2e j / 2 cos
n
2
▲
11 ■
补充题3——数字频率映射
设H(z)为截止频率为c=/2的理想低通滤波器，试 画出系统G(z)=H(z2)的幅度响应。
【解】
G(z)
g(n) zn
n
H (z2 ) h(n) z2n
X (e j
)
e
j N 1 2