数字信号处理 2011总复习资料
聊大《数字信号处理》复习题及参考答案
一、选择题1. 数字信号处理主要研究的是哪种信号？A. 模拟信号B. 数字信号C. 光信号D. 声信号答案：B解析：数字信号处理主要研究的是数字信号，它通过将模拟信号转换为数字信号，然后对数字信号进行各种处理和分析。
2. 下列哪个不是数字信号处理的基本步骤？A. 采样B. 量化C. 编码D. 传输答案：D解析：数字信号处理的基本步骤包括采样、量化和编码，而传输不属于数字信号处理的基本步骤。
3. 在数字信号处理中，采样率是指什么？A. 每秒钟采样的次数B. 每秒钟传输的比特数C. 每秒钟处理的信号数D. 每秒钟的样本数答案：A解析：在数字信号处理中，采样率是指每秒钟采样的次数，它决定了数字信号的时间分辨率。
4. 下列哪种类型的滤波器在数字信号处理中最为常用？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：A解析：在数字信号处理中，低通滤波器是最为常用的滤波器类型，它用于去除信号中的高频成分。
5. 下列哪种类型的变换在数字信号处理中最为常用？A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. Z变换D. 小波变换答案：A解析：在数字信号处理中，傅里叶变换是最为常用的变换类型，它用于将信号从时域转换到频域，以便进行频域分析和处理。
二、填空题1. 数字信号处理（DSP）是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，然后对其进行一系列的操作和分析的过程。
2. 在数字信号处理中，采样是将连续信号在时间上离散化的过程，量化是将采样得到的幅度值离散化的过程。
3. 数字信号处理中的滤波器是一种用于改变信号频谱特性的系统，它可以通过保留或去除特定频率范围内的信号成分来实现。
4. 快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的算法，用于计算离散傅里叶变换（DFT），它可以将信号从时域转换到频域。
5. 数字信号处理中的Z变换是一种将离散时间信号转换为Z域（复频域）的数学工具，它用于分析和设计离散时间系统。
三、简答题1. 简述数字信号处理的基本步骤。
《数字信号处理》复习提纲PPT课件
的DFT。
11
三、信号处理
1、IIR数字滤波器设计 三种基本变换方法(冲击响应不变法、双 线性变换法)的原理和变换方法及其优缺 点; 数字Butterworth滤波器设计原理、方法 、设计步骤; 数字Chebyshev滤波器设计原理、方法 、设计步骤。
12
2、FIR数字滤波器设计
线性相位FIR滤波器的特性 (四种情况)； 线性相位FIR滤波器的设计； 窗函数设计法原理和设计步骤,窗函数的特 性对滤波器性能的影响, 窗函数选取的原则
14
6
二、信号变换
1、Z变换
定义：X (z) ZT[x(n)] x(n)z n n
收敛域：使 X (z) 的所有z的取值域。
Z变换X(z)的表达式和收敛域二者共同唯一确 定x(n)
7
DFT的物理意义：
对x(n)的频谱X (e j )在[0,2 ]上的N点等间隔抽样， 抽样间隔为 2 ，即对序列频谱的离散 化。
(t mT)只在t mT时不为零。
抽样信号频谱： Xˆ a (
j)
1 Ts
Xa(
k
j
jk
2
Ts
)
时域抽样，频谱周期延
拓，延拓周期： s
2
Ts
当 s
2（h 或f s
2
f
）时，周期延拓无频率
h
混叠失真。 5
（2）抽样的恢复
Ya ( j) Xˆ a ( j)H ( j) X a ( j)
比较FIR和IIR数字滤波器的主要优缺点
13
3、数字滤波器实现结构
技术指标 设计H (z) 实现结构
数字信号处理总复习和习题
∴T[a1x1(n) + a2 x2 (n)] = [a1x1(n) + a2 x2 (n)] = a x (n) + a2 x2 (n) + 2a1a2 x1(n)x2 (n)
2 2 1 1 2 2
2
a1T[x1(n)] + a2T[x2 (n)] = a x (n) + a x (n)
….
y1(n) = ay1(n −1) +δ (n) = an
所以：
y1(n) = a u(n)
n
又 x2 (n) = δ (n −1) 令
则 y2 (0) = ay2 (−1) +δ (−1) = 0 ： y2 (1) = ay2 (0) +δ (0) =1 y2 (2) = ay2 (1) +δ (1) = a
y(n) − ay(n −1) = x(n)
解 （ ） (−1) = 0的 况 ： b y 情
令
Q y(n) − ay(n −1) = x(n)
x1(n) = δ (n)
∴y1(0) = ay1(−1) +δ (2) = ay1(1) +δ (2) = a2
2 1 1 2 2 2
可见： T[a x (n) + a
1 1
2 2
x (n)] ≠ a1T[x1(n)] + a2T[x2 (n)]
故不是线性系统。
(d)
y(n) = 3x(n) + 5 Qy1(n) = 3x1(n) + 5 = T[x1(n)], y2 (n） 3x2 (n) + 5 = T[x2 (n)] = 即，系统操作为乘 加 。 3 5
数字信号处理总复习
数字信号处理总复习第1章时域离散信号与系统1.1信号：传载信息的函数。
（1）模拟信号：在规定的连续时间内，信号的幅值可以取连续范围内的任意值，如正弦、指数信号等，即时间连续、幅值连续的信号。
（2）时域连续信号：在连续时间范围内定义的信号，信号的幅值可以是连续的任意值，也可以是离散（量化）的。
模拟信号是连续信号的特例，一般可以通用。
（3）时域离散信号：在离散的时间上定义的信号，独立（自）变量仅取离散值。
其幅值可以是连续的，也可以是离散（量化）的。
如理想抽信号是典型的离散信号，其幅值是连续的。
（4）数字信号：是量化的离散信号，或时间与幅值均离散的信号，即时间离散幅度被量化的信号为数字信号。
1．2 序列1．2.1序列的定义离散时闻信号可用序列来表示。
序列是一串以序号为自变量的有序数字的集合，简写作x(n)。
x(n)可看作对模拟信号x a(n)的脉冲，即x(n)=x a(n)也可以看作一组有序的数据集合。
1.2．2常用的序列（熟练掌握）数字信号处理中常用的典型序列列举如下：1．单位脉冲序列 2. 单位阶跃序列 3. 矩形序列 4. 实指数序列 5. 复指数序列 6. 正弦7. 周期序列及判别 1.2.3 序列运算（掌握） 1.3 时域离散系统（掌握特性） 1.4 卷积（掌握）例1.4－1、例1.4－21、图表法；2、表格阵法；3、相乘对位相加法；4、卷积的性质（了解）。
1.5 常系数线性差分方程1.6 数字化处理方法 理解物理概念及采样过程：熟练掌握采样定理：()()r n x b k n y a r Mr k Nk -=-∑∑==00()()()k n y a r n x b n y k Nk r M r ---=∑∑==1或：1.6－8、9式第2章 Z 变换与离散系统的频域分析2.1 Z 变换z 变换的定义可由抽样信号的拉氏变换引出的定义及过程。
2.2.1 Z 变换的收敛区理解Z 变换的收敛区的概念。
数字信号处理--总复习
过程 了解利用频带变换法设计各种类型数字滤波器 的方法 本章作业重点：1(1)、3、17
2012-10-11
数字信号处理
七、FIR数字滤波器的设计
掌握线性相位FIR数字滤波器的特点
理解窗函数设计法
了解频率抽样设计法 理解IIR与FIR数字滤波器的比较 本章作业重点：9(1)(2)、10(1)
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数字信号处理
四、FFT
理解DIT和DIF的基-2FFT算法原理、运算流图、
所需计算量 理解IFFT方法 了解CZT算法 了解线性卷积的FFT算法及分段卷积方法 本章作业重点：1、2、13
2012-10-11
数字信号处理
五、数字滤波器的基本结构
掌握IIR滤波器的四种基本结构
2012-10-11 数字信号处理
三、离散Fourier变换
了解Fourier变换的几种形式
了解周期序列的DFS及性质，理解周期卷积过程
理解DFT及性质，掌握圆周移位、共轭对称性，
掌握圆周卷积、线性卷积及两者之间的关系 了解频域抽样理论 理解频谱分析过程6、8、9、10、14
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数字信号处理
理解FIR滤波器的直接型、级联型、线性相位结
构，了解频率抽样型结构 本章作业重点：1、2、3、7、8(1)
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数字信号处理
六、IIR数字滤波器的设计
理解全通系统的特点及应用
掌握冲激响应不变法和双线性变换法
掌握Butterworth、Chebyshev滤波器的特点 了解利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的设计
总复习
一、离散时间信号与系统
数字信号处理期末考试资料
《数字信号处理》考试复习资料 一、填空题1．单位采样序列的定义式10()00n n n δ=⎧=⎨≠⎩ 。
单位阶跃序列的定义式⎩⎨⎧<≥=)0(0)0(1)(n n n u2．对一个低通带限信号进行均匀理想采样，当采样频率 大于等于 信号最高频率的两倍时，采样后的信号可以精确地重建原信号。
3．对于右边序列的Z 变换的收敛域是x R ->一个圆的外部 或者 z。
4．根据对不同信号的处理可将滤波器分为 模拟 滤波器和 数字 滤波器。
5．FIR 数字滤波器满足第一类线性相位的充要条件是()(1)h n h N n =--。
6．在实际应用中，在对于相位要求不敏感的场合，如一些检测信号、语音通信等，可以选用IIR （无限冲激响应）数字 滤波器，这样可以充分发挥其经济高效的特点。
7、基2—FFT 算法基本运算单元是 蝶形 运算，一般要求N =2,2M M 为正整数 或者 的正整数幂。
8．若十进制数“1”的二进制表示为“001”，则将它码位倒序后，所表示的十进制数为 4 。
9．满足 叠加原理（或齐次性和可加性） 的系统称为线性系统．10．正弦序列3()cos()74x n A n ππ=+的周期为 14 点，余弦序列2()cos()74x n A n ππ=+的周期为 7 点，正弦序列32()sin()53x n A n ππ=+ 的周期为 10 点．（qp =ωπ2为有理数，周期为p ）11、单位阶跃序列()u n 的Z 变换的收敛域为1z >．12．对线性非时变系统，稳定性的充要条件是()n h n ∞=-∞<∞∑，因果性的充要条件是000()0()0n h n n n h n n <=<-=当时,或当时,。
13．在设计IIR 数字滤波器的时候，经常采用的方法是利用现有的 模拟滤波器 设计方法及其相应的转换方法得到数字滤波器．14．已知一个长度为N 的序列()x n ，它的离散傅里叶变换()[()]X k DFT x n ==1()01N kn Nn x n Wk N -=≤≤-∑。
数字信号处理总复习要点
数字信号处理总复习要点考试题型第一题填空题（28/30分）第二题判断题（选择题）（10/15分）第三题简答题、证明题（10分）第四题计算题（40-50分）总复习要点绪论1、数字信号处理的基本概念2、数字信号处理实现的方法：硬件实现、软件实现、软硬件结合实现3、数字信号处理系统的方框图，前后两个低通的作用4、数字信号处理的优缺点第一章离散时间信号与系统1、正弦序列的周期性2、折叠频率3、抗混叠滤波器4、原连续信号的谱，对应的采样信号的谱第二章离散时间傅立叶变换（DTFT ）1、 z 变换的定义，2、 DTFT 、IDTFT 的定义（作业）3、序列的频谱(幅度谱、相位谱)4、序列谱的特点：时域离散、频谱连续，以2π为周期。
5、 DTFT 的性质，见P78表2－3时移性质、频移性质、指数加权、线性加权、卷积定理对称性1、对称性2 （共轭对称、共轭反对称）()[()]()j j nn X e DTFT x n x n eωω∞==∑1()[()]()2j j j nx n IDTFT X e X e e d πωωωπωπ-==6、序列的傅立叶变换和模拟信号傅立叶变换之间的关系（指Xa(j Ω)、Xa(j Ω)、和X(e j ω)三者之间的关系）模拟频率fs 对应数字频率2π，折叠频率fs/2对应数字频率π。
7、周期序列的离散傅立叶级数（DFS ）8、周期序列的傅立叶变换9、离散时间系统的差分方程、H(z)，H(e jw)，h(n)。
第三章离散傅立叶变换（DFT ）1、周期序列离散傅立叶级数(DFS)的性质2、离散傅立叶变换的定义（N ≥M ）1?()()a a s k Xj X j jk T∞=-∞Ω=Ω-Ω∑()()|j TX eXaωΩ==Ω12()()j a k X eX jjk TTTωωπ∞=-∞=-∑211()[()]()N jknNk x n ID FS X k X k e Nπ-===∑21[()]()N j knNn D FS x n xn e π--===∑ ()X k 22()()k X k k Nππδω∞=-∞=-∑[()]DTFT xn 11()[()]()N knNk x n ID FT X k X k W N--===∑1()[()]()N knNn X k DFT x n x n W -===∑3、DFT 的特点：时域离散、频域离散。
数字信号处理总复习共171页
数字信号处理总复习
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心Fra bibliotek必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
数字信号处理复习总结最终版
绪论：本章介绍数字信号处理课程的基本概念。
0.1信号、系统与信号处理1.信号及其分类信号是信息的载体，以某种函数的形式传递信息。
这个函数可以是时间域、频率域或其它域，但最基础的域是时域。
分类：周期信号/非周期信号确定信号/随机信号能量信号/功率信号连续时间信号/离散时间信号/数字信号按自变量与函数值的取值形式不同分类：2.系统系统定义为处理（或变换）信号的物理设备，或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。
3.信号处理信号处理即是用系统对信号进行某种加工。
包括：滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。
所谓“数字信号处理”，就是用数值计算的方法，完成对信号的处理。
数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。
不仅应用于数字化信号的处理，而且也可应用于模拟信号的处理。
以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。
（1）前置滤波器将输入信号x a(t)中高于某一频率（称折叠频率，等于抽样频率的一半）的分量加以滤除。
（2）A/D变换器在A/D变换器中每隔T秒（抽样周期）取出一次x a(t)的幅度，抽样后的信号称为离散信号。
在A/D变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。
（3）数字信号处理器（DSP）（4）D/A变换器按照预定要求，在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。
由一个二进制码流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。
（5）模拟滤波器把阶梯波形平滑成预期的模拟信号；以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号y(t)。
a0.3 数字信号处理的特点（1）灵活性。
（2）高精度和高稳定性。
（3）便于大规模集成。
（4）对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。
数字信号处理（DSP）一般有两层含义，一层是广义的理解，为数字信号处理技术——DigitalSignalProcessing，另一层是狭义的理解，为数字信号处理器——DigitalSignalProcessor。
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数字信号处理复习题一、选择题1、某系统 y(n) g( n) x(n), g( n) 有界，则该系统（A ）。
A. 因果稳定B.非因果稳定C.因果不稳定D. 非因果不稳定2、一个离散系统（D）。
A. 若因果必稳定B. 若稳定必因果C.因果与稳定有关D. 因果与稳定无关3、某系统 y(n) nx(n), 则该系统（A ）。
A. 线性时变B. 线性非时变C. 非线性非时变D. 非线性时变 4.因果稳定系统的系统函数 H ( z) 的收敛域是（ D）。
A. z 0.9B. z 1.1C. z1.1D.z 0.95. x 1 (n) 3sin(0.5 n) 的周期（ A）。
A.4B.3C.2D.16.某系统的单位脉冲响应h(n) ( 1) nu(n), 则该系统（C ）。
2A. 因果不稳定B.非因果稳定C.因果稳定D. 非因果不稳定7.某系统 y(n) x(n) 5 ，则该系统（B ）。
A. 因果稳定B.非因果稳定C.因果不稳定D. 非因果不稳定8.序列 x(n) a n u( n 1), 在 X ( z) 的收敛域为（ A）。
A. z aB. zaC.z a D. z a9.序列 x(n)(1) nu(n) ( 1)n u( n 1), 则 X (z) 的收敛域为（ D ）。
1 3 12 1 1 1B. zC. z zA. z3 2 D. 223 10.关于序列 x( n) 的 DTFT X (ej) ，下列说法正确的是（C ）。
A. 非周期连续函数B.非周期离散函数C.周期连续函数，周期为 2D.周期离散函数，周期为211.以下序列中（ D ）的周期为 5。
A. x( n)cos( 3n)B. x(n)sin( 3 n)5 588C. x( n) e j ( 2n)x(n)j (2n) 58D. e 5812. x(n)ej (n)3 6，该序列是（ A ）。
A. 非周期序列B.周期 N6C.周期 N6D.周期N 213. ((4)) 4 ________ 。
数字信号处理总复习资料全
指 x(n)只在 n n1 时有值，n n1 时，x(n) 0
1
X (z) x(n)zn x(n)zn x(n)zn
nn1
nn1
n0
右边序列 的收敛域
右边序列总是收敛的，右边序列的Z变换的ROC一定位
于最外部极点的外部，但可能不包含 Z 点。右边序列
结 论：
1）Z变换存在着收敛的问题，不是任何信号都存 在Z变换，也不是任何复数Z都能使 X (z) 收敛。
2）仅仅由 X (z)的表达式不能唯一确定一个信号， 只有 X (z)连同相应的ROC一道，才能与信号建 立一一对应的关系。
3）Z变换的ROC，一般是Z平面上以原点为中心的 环形区域。
4）如果 x(n) xi (n) ，则其ROC是各个 xi (n) 的 i ROC的公共区域。如果没有公共区域则表达式
N=1。 N=20。 N=10。 N=5。 N=20。 N=2。
1、序列的运算
移位 翻褶 和 积 累加 差分 时间尺度变换 卷积和
8）卷积和（重点）
设两序列x(n)、 h(n)，则其卷积和定义为：
y(n) x(m)h(n m) x(n) h(n) m
97
是否是移不变系统
解：T[x(n m)] x(n m)sin( 2p n p )
97
y(n m) x(n m)sin[ 2p (n m) p ]
9
7
T[x(n m)]
该系统不是移不变系统
同时具有线性和移不变性的离散时间系统称
为线性移不变系统
LSI：Linear Shift Invariant
一．Z变换的定义 序列 x(n) 的Z变换定义为
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《数字信号处理》期末考试复习题库一、选择题1. δ(n)的z 变换是（ A ）。
A. 1B.δ(w)C. 2πδ(w)D. 2π2. )(ωj e H 以数字角频率ω的函数周期为（ B ）。
A.2B. π2C. j π2D.不存在3. 序列x(n)=cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛n 8π3的周期为( C ) A.3 B.8C.16D.不存在 4. 已知某序列Z 变换的收敛域为6>|z|>4，则该序列为（ D ）A.有限长序列B.右边序列C.左边序列D.双边序列5. 线性移不变系统的系统函数的收敛域为|Z|>5，则可以判断系统为（ B ）A.因果稳定系统B.因果非稳定系统C.非因果稳定系统D.非因果非稳定系统6. 下面说法中正确的是（ B ）A.连续非周期信号的频谱为非周期离散函数B.连续周期信号的频谱为非周期离散函数C.离散非周期信号的频谱为非周期离散函数D.离散周期信号的频谱为非周期离散函数7. 若离散系统为因果系统，则其单位取样序列（ C ）。
A. 当n>0时， h(n)=0B. 当n>0时， h(n)≠0C. 当n<0时， h(n)=0D. 当n<0时， h(n)≠08. 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fm 关系为（ A ）。
A. fs ≥2fmB. fs ≤2fmC. fs ≥fmD. fs ≤fm9. 序列x （n ）的长度为4，序列h （n ）的长度为3，则它们线性卷积的长度和5 点圆周卷积的长度分别是（ B ） 。
A. 5, 5B. 6, 5C. 6, 6D. 7, 510. 若离散系统的所有零极点都在单位圆以内，则该系统为（ A ）。
A. 最小相位超前系统B. 最大相位超前系统C. 最小相位延迟系统D. 最大相位延迟系统11. 处理一个连续时间信号，对其进行采样的频率为3kHz ，要不失真的恢复该连续信号，则该连续信号的最高频率可能是为( B )A. 6kHzB. 1.5kHzC. 3kHzD. 2kHz12.下列序列中______为共轭对称序列。
数字信号处理复习总结1
常用序列的 Z 变换：
Z[ (n)] 1,| z | 0
Z
[u
(n)]
1
1 zBiblioteka 1,|z
|
1
Z
[a
nu(n)]
1
1 az
1
,
|
z
||
a
|
Z[bnu(n 1)] 1 ,| z || b | 1 bz 1
逆变换
x(n) 1 X (z)zn1dz x，C：收敛域内绕原点逆时针的一条闭合曲线
2 j c
线性移不变系统是因果稳定系统的充要条件： | h(n) | ，h(n) 0, n 0 n
或：H(z)的极点在单位园内
H(z)的收敛域满足：| z | Rx , Rx 1
12、 差分方程 线性移不变系统可用线性常系数差分方程表示（差分方程的初始条件应满足
松弛条件）
13、 差分方程的解法 1）直接法：递推法 2）经典法 3）由 Z 变换求解
1）留数定理： x(n) [X (z)zn1在C内极点留数之和]
对于单极点 zi
Re s[X (z)zn1]zzi [ z zi
X
(
z)
z
] n1 z
zi
2）留数辅助定理： x(n) [X (z)zn1在C外极点留数之和]
3）利用部分分式展开： X (z)
Ak ，然后利用定义域及常用序列的 1 ak z1
设系统的输入序列为 x(n)，它可以表示为单位取样序列的移位加权和，即:
xn xm nm m
那么，系统对应的输出为：
y
n
T[
x
n
]
T
m
x
m
n
m
数字信号处理复习题含答案
数字信号处理复习题含答案数字信号处理复习题含答案数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究如何对数字信号进行处理和分析的学科。
在现代通信、音频处理、图像处理等领域中，数字信号处理起着至关重要的作用。
本文将介绍一些常见的数字信号处理复习题，并提供相应的答案。
1. 什么是采样定理？为什么要进行采样？答案：采样定理是指在进行模拟信号到数字信号转换时，采样频率必须大于等于信号最高频率的两倍。
这是为了避免采样过程中出现混叠现象，即高于采样频率一半的频率成分被错误地还原为低于采样频率一半的频率。
采样是为了将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号，以便进行数字信号处理。
2. 请解释什么是离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）？答案：离散傅里叶变换是将离散时间序列转换为频域表示的一种方法。
它将离散时间序列的每个样本与一组复指数函数进行内积运算，得到频域表示。
离散傅里叶变换在频谱分析、滤波器设计等领域中广泛应用。
3. 请列举几种常见的数字滤波器类型，并简要介绍它们的特点。
答案：常见的数字滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器通过滤除高于截止频率的信号成分，保留低于截止频率的信号成分。
高通滤波器则相反，滤除低于截止频率的信号成分，保留高于截止频率的信号成分。
带通滤波器允许通过一定范围内的频率成分，滤除其他频率范围的信号。
带阻滤波器则相反，滤除一定范围内的频率成分，保留其他频率范围的信号。
4. 请解释什么是快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）？答案：快速傅里叶变换是一种高效计算离散傅里叶变换的方法。
相比于传统的DFT算法，FFT算法利用了信号的对称性和周期性，通过分治策略将计算复杂度从O(N^2)降低到O(NlogN)，其中N为信号长度。
FFT在频谱分析、滤波器设计等领域中被广泛应用。
《数字信号处理复习》提纲
《数字信号处理复习》提纲第一部分一、考试题型：A卷：填空题26分，判断题15分，计算题24分（3题），画图题20分（2题），设计题15分（1题）B卷：填空题26分，单选题15分，计算题24分（3题），画图题20分（2题），设计题15分（1题）二、考试知识点：1、线性、时不变、因果、稳定判断2、傅里叶正变换与反变换及其性质3、Z变换与反变换及其性质4、线性卷积与循环卷积的求法5、递推法求系统响应6、Z变换收敛域的求解7、基2—DIT的FFT8、基2—DIF的FFT9、系统直接型、级联型结构、并联型结构10、脉冲响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器（IIR滤波器设计-高通、低通、带通）11、FIR数字滤波器设计（窗函数法）12、部分分式法、长除法和留数法求Z变换的反变换第二部分例题一、根据下面描述系统的不同方法，求出对应系统的系统函数。
（1）（2）单位取样响应。
解：（1）（2）二、求的DFT。
解：所以三、如果模拟系统函数为，试用冲激响应不变法求出相应的数字滤波器的系统函数。
解：通过部分分式可以得到可见该模拟系统在处有一对共轭极点，则数字滤波器在处有一对极点，而数字滤波器的系统函数为四、一个线性时不变因果系统由下面的差分方程描述（1）求系统函数H（Z）的收敛域；（2）求该系统的单位取样响应；（3）求该系统的频率响应。
解：（1）对差分方程两端进行Z变换，可以得到则系统函数为所以其收敛域（ROC）为（2）系统的单位取样响应是系统函数的逆Z变换，由（1）结果知又由于所以（3）系统的频率响应五、设某因果系统的输入输出关系由下列差分方程确定（1）求该系统的单位采样响应；（2）利用（1）得到的结果，求输入为时系统的响应。
解：（1）因为所以可以推出即（2）六、给定离散信号（1）画出序列的波形，并标出各序列值；（2）试用延迟的单位冲激序列及其加权和表示序列；（3）试分别画出序列和序列的波形。
解：（1）的波形如图所示。
数字信号处理期末复习提纲
《数字信号处理》复习提纲绪论1.数字信号的概念；2.数字信号与模拟信号的优缺点比较。
第1章 时域离散信号和时域离散系统 1.时域离散信号（序列）的三种表示方法。
2.七种常用典型序列。
3.单位采样序列、矩形序列与单位阶跃序列之间的关系（公式表示）。
4.信号分析中一个很有用的公式：对于任意序列)(n x ，可以用单位采样序列的移位加权和表示，即∑∞-∞=-=m m n m x n x )()()(δ5.序列的运算有：加法、乘法、移位、翻转、尺度变换。
其中 对于移位序列)(0n n x -，00>n 时，称为)(n x 的延时序列，0<n 时，称为)(n x 的超前序列。
关于尺度变换，)(mn x 是)(n x 序列每隔m 点取一点形成的序列，相当于n 轴的尺度变换。
6.线性系统和时不变系统的判定依据。
7.线性卷积运算公式：∑∞-∞=-==m m n h m x n h n x n y )()()(*)()(8.计算线性卷积的基本运算有翻转、移位、相乘、相加。
（例题1.3.4） 9.如果两个序列的长度分别为N 和M ，那么线性卷积的长度为1-+M N 。
10.线性卷积的两个重要公式：（1）序列)(n x 与单位脉冲序列的线性卷席等于序列本身)(n x ：∑∞-∞==-=m n n x m n m x n x )(*)()()()(δδ（2）如果序列与一个移位的单位脉冲序列)(0n n -δ进行线性卷积，就相当于将序列本身移位0n ，如下式：)()(*)(00n n x n n n x -=-δ11.线性时不变系统具有因果性的充分必要条件是系统的脉冲响应满足公式：00)(<=n n h12.系统稳定的充分必要条件是系统的单位脉冲响应绝对可和，公式为：∞<∑∞-∞=n n h )(13.采样定理：采样信号的频率大于等于原信号最高频率的两倍，即满足c sf f 2≥，则采样信号能够恢复原信号而无混叠现象。
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1） z 1，为左边序列 2
j Im[z] j/2
3/ 4
0.5
0
Re[z]
j/2
2） 1 z 3，为双边序列
2
4
3/ 4
j Im[z]
j/2 0.5
0 j/2
Re[z]
3） z 3，为右边序列 4
j Im[z]
j/2
0.5
3/ 4 0
j/2
Re[z]
2)
因果/稳定系统的收敛域
判断正误：
4.(a) 一线性时不变系统，其输入输出满足
y(n) 1 y(n 1) x(n) 2x(n 1) x(n 2) 2
求系统频率响应H(ej)
解：方程两边取付立叶变换
Y (e j ) 1 e-jY (e j ) X (e j ) 2e-j X (e j ) e-2j X (e j ) 2
2
4
j n
j n
解:
x(n)
sin
n 4
e
4
e 2j
4
def x1(n) x2 (n) 2j
y1(n) T x1(n)
H (e j0 )e j0n
0 / 4
1
j
j n
e4
1
2
j( n )
2e 4 4 2
2e j4 (n1)
2
y2 (n) T
x2 (n)
H (e j0 )e j0n
1
n= 0
6, n 1
1 0.5n2
4 n
1 0.5
,
0 n4
0.5n4
1
0.56
,
n5
1 0.5
0.5
0
-0.5
m
-1 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
…
2
1.5
1
0.5
n= 4
0
-0.5
m
-1 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
三、z变换
会求z变换及其收敛域，因果序列的概念及判断 会求z反变换（任意方法） 理解z变换的主要性质 理解z变换与Laplace/Fourier变换的关系 理解序列的Fourier变换及对称性质 何为系统函数、频率响应？系统函数与差分方程的
总复习
索引
第1章 信号的采样和重构 第2章 离散时间信号与系统 第3章 Z变换 第4章 离散傅立叶变换 第5章 FFT 第6章 数字系统的等效描述和实现 第7章 FIR滤波器设计 第8章 IIR滤波器设计 综合练习
第一章信号的采样与重构
掌握数字信号处理系统的构成； 理解对连续时间信号抽样后引起的频谱变化，
H
(e
j
)
Y
(e
j
)
X
(e
j
)
1 2e-j 1 1
e-2j e-j
2
4.(b) 系统频率响应为
1 1 e-j e-j3
H (ej ) 2
1+ 1 e-j 3 e-j2
24
写出表征该系统的差分方程
5）考虑一个LTI系统，其频率响应为
H
(e
j
)
1 e-2j 1 1 e-4j
若输入为 x(n) sin n , 求系统稳态输出
画图。
2）x n R3 n，h n R4 n
解：
y n x nh n R3 n R4 n
n n 1 n 2 R4 n R4 n R4 n 1 R4 n 2
4.图解法求卷积
x[n]
0.5n
,
n
0
1, n 0
1.5
1, n 1,...4 h[n] 0,other
1
0.5
0
2
1.5
-0.5
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
1
0.5
0
-0.5
-1 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
x(m)1.5
1
0.5
y(n) h(n m)x(m)
0
m
m
-0.5
2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1.5
h(n m) 1
0.5
n = -1
0
-0.5
m
-12 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1.5
x(n)
x(n) 3u(n 1)
log10 x(n)
x(n2 )
在因果信号激励下，因果系统的响应也必然是因果信号，这也是判断系统因 果性常用方法，t<0 时候，y(t) = x(n) + 3u(n+1) 不为零，所以是非因果系统
3 已知线性移不变系统的输入为 xn， 系统的单 位抽样响应为 hn， 试求系统的输出 y n， 并
掌握奈奎斯特抽样定理 了解抽样的恢复过程； 理解正弦信号的抽样和恢复；
1） 考虑离散序列
x(n) cos n 8
求两个不同的连续时间信号，使对它们以频率fs=10kHz采样产生上述序列
xa (t) cos0t cos2f0t
x(n) xa (nTs ) cos2f0nTs cos2
理解常系数线性差分方程
1 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）x
n
Acos
3
7
n
8
解：x(n)为余弦序列
其中0
3
7
2 14 是有理数 0 3
N 14是满足x(n N ) x(n)的最小正整数
x n为周期序列，周期为14
2)
（2）
解：
2. 判断系统是否为：(1)稳定的 (2)因果的 (3)线性的 (4)时不变的
1
1 2
z 1
1
1 2
z 1
1
1 4
z
2
1
1 2
z 1
1
3 4
z 1
1 1 z1
2
1
1 2
jz
1
1
1 2
jz
1
1
3 4
z
1
1 1 z1
X (z)
2
1
1 2
jz
1
1
1 2
jz
1
1
3 4
z
1
零点：z 1 , 0 2
极点：z j ，- j ，- 3 224
所以X (z)的收敛域为：
互求，因果/稳定系统的收敛域
1 假如 xn 的z变换代数表示式是下式，问
X z 可能有多少不同的收敛域，它们分
别对应什么序列？
1 1 z2
X z
4
1
1 4
z 2
1
5 4
z 1
3 8
z 2
解：对X z的分子和分母进行因式分解，得
1 1 z2
X z
4
1
1 4
z 2
1
5 4
z
1
3 8
z 2
f0 fs
n
注意到，对任意整数k
c os 2
f0 kfs fs
n
所以，当以采样频率fs采样任意频率为f=f0+kfs的余弦波都会产生相同的序列
2
f0 fs 8
f0
1 16
fs
625Hz
x1(t) cos(1250t), x2(t) cos(21250t)
2）已知模拟信号：
以
采样率进行对x(t)采样
再用截止频率为fs/2的理想重构器重建，
求重建得到的信号 xˆa t
解：
二、离散时间信号与系统
理解序列的概念及几种典型序列，掌握序列的 运算，掌握线性卷积过程，会判断序列的周期 性
什么样的系统是线性/移不变/因果/稳定系统？ 什么样的LSI系统是因果/稳定系统？理解概念 且会判断