圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台6.3 名校考研真题详解
1.已知一理想带通滤波器的幅频响应为:
现要设计一个实系数线性相位的FIR滤波器Hd(z),使得:
(1)取N=9时,试写出得取值Hd(ej2?mn);
(2)求出N=9时h[k]的表示式,并判断是否满足线性相位条件;(3)画出该滤波线性相位直接型结构框图;
(4)如所设计的滤波器阻带的最小衰减达不到指标,可采取何种方法增加阻带的最小衰减?[北京交通大学2002研]
解:(1)当取N=9时,有:
(2)求出N=9时h[k]的表示式为:
由上式容易验证:
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台所以这是一个I型线性相位系统。
(3)对h[k]按定义求Z变换得H(z)为:
由H(z)各系数得出系统的直接型结构框图如下图6-1所示:
图6-1
(4)若所设计的滤波器阻带的最小衰减达不到指标,可采取在通带与阻带间增加过渡点的方法来提高阻带的最小衰减。
2.设h1?n?为一时域离散线性相位低通滤波器的冲激响应,若另一滤波器
h2?n??(?1)nh1?n?,该滤波器h2?n?是否亦为低通滤波器?[北京理工大学2007研]
解:h1?n?的频率响应为:
又因为h2?n??(?1)h1?n?,所以有:
n即:
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台可以看出h2?n?的频谱相对于h1?n?平移了π;由于h1?n?为低通滤波器,所以
h2?n?为高通滤波器。
3.一个线性非时变因果系统由下列差分方程描述
试求该系统的系统函数H(z),画出零-极点图和收敛域,并说明该系统的滤波特性。[武汉理工大学2007研]
解:对差分方程描述
两边取Z变换得:
对上式变形可得系统函数为:
由上式系统函数可以看出系统的零点是-1,极点是0.8,收敛域为:零-极点图如图6-2所示:
;
图6-2
在H(z)中令z?ej?可得:
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台分别讨论ω的不同取值如下:
由上数据可以看出该滤波器是低通滤波器。
4.已知FIR传递函数为:
试按如下结构构造此滤波器:
(1)直联形式;
(2)五个一阶单元的级联;
(3)一个一阶单元和两个二阶单元的级联;
(4)一个二阶单元和一个三阶单元的级联。[北京大学2005研]解:(1)直联形式如图6-3所示:
图6-3
(2)五个一阶单元的级联结构如图6-4所示:
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台图6-4
(3)系统函数可化为:
所以一个一阶单元和两个二阶单元的级联结构图如图6-5所示:
图6-5
(4)原系统函数可化为:
故一个二阶单元和一个三阶单元的级联结构图如图6-6所示:
图6-6
5.一实系数的FIR滤波器,冲激响应长度为4。已知该滤波器有
,
,
。试确定该滤波器的系统函数H(z)。[北京航空航天大学2004研]
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