《数字信号处理》考试卷(A)(考试时间:100分钟)
班级__________姓名__________班级序号__________成绩__________题 号得 分阅卷人
一
二
三
四
五
六
七
八
总 分
一、填空题(共20分)
1.数字信号处理是用数值计算的方法,完成对信号的处理。因此处理的实质是__________,其基本单元是加法器、乘法器和__________。 (2分)
2.若一个理想采样及恢复系统,采样频率?s?6?,采样后经一个带宽为
3?,增益为1/3的理想低通还原。现有输入xa(t)?cos?t?cos5?t,则输出信
号ya(t)?__________。(2分)
3.DFT与DFS有密切关系,因为有限长序列可以看成周期序列的__________,而周期序列可以看成有限长序列的__________。(2分)4.基2 FFT算法计算N = 2L(L为整数)点DFT需__________级蝶形,其算法流程图的三个主要特点为____________、____________和倒位序。8点序列x(n)的自然序为x(0)、x(1)、x(2)、x(3)、x(4)、x(5)、x(6)、x(7),其“倒位序”为________________________________。(2分)
5.用频域采样值X(k)表示X(z)的内插公式为
1N?11?z?NX(z)??X(k)?k(z)??X(k)?k?1Nk?01?WNzk?0它表明在每个采样点上的X(z)值等于__________,而采样点之间的X(z)值是由__________值对__________函数加权后求和。(3分)
N?16.利用模拟滤波器设计IIR数字低通滤波器时,对给定的边界频率?,需先转换为模拟低通技术指标。若采用脉冲响应不变法,边界频率的转换关系为__________;若采用双线性变换法,边界频率的转换关系为__________。(设采样间隔T已知)(2分)
7.2型FIR滤波器的幅度函数H(?)对?点奇对称,这说明?频率处的幅度为__________,这类滤波器不宜做__________和__________。(3分)
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题号答案
1
2
3
4
5
“?”,错误的打“?”。每小题1分,共10分)
8.假设某模拟滤波器Ha(s)是一个高通滤波器,通过s?三、分析与计算题(2小题,每题8分,共16分)
z?1映射为数字z?1滤波器H(z),则所得数字滤波器H(z)为______________滤波器。(2分)
二、判断题(针对以下各题的说法,你认为正确的在下表相应空格里打
1.对正弦信号进行采样得到的正弦序列必定是周期序列。2.常系数差分方程表示的系统必为线性时不变系统。
3.只要找到一个有界的输入,产生有界输出,则表明系统稳定。
4.一般来说,左边序列的Z变换的收敛域一定在模最小的有限极点所在的圆之内。
5.设信号x(n)是一个离散的非周期信号,那么其频谱一定是一个连续的周期信号。
6.离散傅里叶变换是Z变换在单位圆上的取值。7.序列的傅里叶变换是周期函数。
8.单位圆附近的零点影响幅频响应凹谷的位置。
9.与FIR滤波器相似,IIR滤波器的也可以方便地实现线性相位。
10.用窗函数法设计FIR低通滤波器时,可以通过增加截取长度N来任意减小阻带衰减
1.设DTFT[x(n)]?X(ej?),求DTFT[x(n)?x?(?n)]的值。
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2.IIR数字滤波器的系统函数为
11?z?13 H(z)?311?z?1?z?248试求该滤波器的差分方程,并用一阶节级联型结构实现之。
(1)计算x1(n)和x2(n)的线性卷积y1(n);
四、(10分)已知序列x1(n)?{1,2,3,0,0},序列x2(n)?{1,1,1}(2)计算x1(n)和x2(n)的6点循环卷积y2(n);
(3)若用基2FFT的循环卷积法得到两个序列的线性卷积结果,FFT至少应取多少点?
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五、(12分)图所示为一个线性时不变因果系统 (1)求系统函数H(z); (2)画出其零-极点图;
(3)求使系统稳定的a的取值范围,并判断该系统具有何种滤波特性(低通、高通、带通、带阻);
(4)求当系统输入为x(n)?ej?0n时,系统的输出y(n)。
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a x(n) ay(n)z-11图。
七、(12分)利用频率采样法设计一个线性相位FIR低通滤波器,已知采
样点数N=32,?c?0.4?rad,设置一个过渡点|H(k)|?0.42。
六、(10分)用脉冲响应不变法设计一个低通滤波器,已知模拟低通滤波
2器传输函数为Ha(s)?,模拟截止频率fc?1kHz,采样2?s??s???????3???????2?c??c?频率fs?8kHz。试求数字低通滤波器的系统函数H(z),并画出其并联型结构
(1)设计时,应该选择几型滤波器?它属于第几类线性相位滤波器?
(2)写出H(k)的表达式。
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