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数字信号处理期末试卷及答案..

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A

一、选择题(每题3分,共5题) 1、 x(n)?en?j(?)36,该序列是 。

A.非周期序列 B.周期N??6

C.周期N?6? D. 周期N?2?

2、 序列x(n)??anu(?n?1),则X(Z)的收敛域为 。

A.Z?a 3、 对x(n)

B.Z?a

C.Z?a

D.Z?a

20

DFT,得

(0?n?7)和y(n)(0?n?19)分别作X(k)和Y(k),

F(k)?X(k)?Y(k),k?0,1,?19,f(n)?IDFT[F(k)],n?0,1,?19,

n在 范围内时,f(n)是x(n)和y(n)的线性卷积。

A.0?n?7

B.7?n?19

C.12?n?19

D.0?n?19

4、 x1(n)?R10(n),x2(n)?R7(n),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.N?16

B.N?16

C.N?16

D.N?16

5.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x(n)和y(n),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。

?an三、x(n)??n??b

四、求X(Z)?

n?0n??1 求该序列的Z变换、收敛域、零点和极点。(10分)

?1 ,1?z?2 的反变换。(8分) ?1?11?z1?2z???B

一、单项选择题(本大题12分,每小题3分) 1、x(n)?cos(0.125?n)的基本周期是 。

(A)0.125 (B)0.25 (C)8 (D)16。

2、一个序列x(n)的离散傅里叶变换的变换定义为 。

j?(A)X(e)??n????x(n)e?n??jn? (B)X(k)??x(n)en?0N?1?j2?nk/N

(C)X(z)?n????x(n)z (D)X(zk)??nkn。 x(n)AW?n?0N?13、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、

?????(?d?? 。

3、对于一个系统而言,如果对于任意时刻n0,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xa(t)?cos(16000?t),用T?1/6000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>2Ωc B.Ωs>Ωc C.Ωs<Ωc

D.Ωs<2Ωc

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)=y(n-1)x(n) B.y(n)=x(n)/x(n+1) C.y(n)=x(n)+1 D.y(n)=x(n)-x(n-1) 3.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 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x(n)=δ(n),其N点的DFT[x(n)]=X(k),则X(N-1)=( ) A.N-1 B.1 C.0

D.-N+1

D.双边序列

6.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+N B.M+N-1 C.M+N+1 7.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

D.2(M+N)

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 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________。

D.并联型

L

20.对于N点(N=2)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

1?z?423.(10分)考虑一个具有系统函数H(z)?16的稳定系统。

1?41?z16?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tp; 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Ha(s)??1,设计一个3dB截止频率?c?的一阶数字

31?s/?c滤波器。(注:式中模拟巴特沃兹滤波器的3dB截止频率为 Ωc)

D

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Ts与信号最高截止频率fh应满足关系

A.Ts>2/fh

B.Ts>1/fh C.Ts<1/fh

D.Ts<1/(2fh)

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(n)

3

B.y(n)=x(n)x(n+2) C.y(n)=x(n)+2 D.y(n)=x(n)

2

3、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

L

B.M+N-1 C.M+N+1 D.2(M+N)

5、计算N=2(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/2

6.、因果FIR滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在( )处。

A.z = 0

B.z = 1

C.z = j

D.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h(n)是无限长的 B.结构必是递归型的 C.系统函数H(z)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

(Ⅰ)h(n)偶对称,长度N为奇数 (Ⅱ)h(n)偶对称,长度N为偶数 (Ⅲ)h(n)奇对称,长度N为奇数 (Ⅳ)h(n)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、Ⅱ

B.Ⅱ、Ⅲ

C.Ⅲ、Ⅳ

D.Ⅳ、Ⅰ

二、填空题(每题3分,共24分) 1、序列x(n)?Asin(13?n)的周期是 。 32、序列R4(n)的Z变换为__ ____,其收敛域为____ __。

3、对序列 x(n)??(n?n0),0?n0?N 的N点的DFT为 ,0?K?N。

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H(z) =_____ _____。

6、有一模拟系统函数Ha(s)?是 。

2 ,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H(z)s?37、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

1Ha(s)?1) (14分)

1?2s?2s2?s3

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、窗口长度N为已知,求该滤波器的单位抽样响应;(2)若?C?0.25? ,N=33, E

1.序列x(n)?au(n)的

nZ变换为 ,x(n?3)的Z变换

是 。

2.设采样频率fs?1000 Hz,则当?为?/2时,信号的模拟角频率?和实际频率f分别为 、 。

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