引言
1. 连续系统的分析
时域
()解微分方程??→?变换域
域、频域s ()解代数方程(拉氏变换法)(付氏变换法)
2. 离散系统的分析
时域
()解差分方程??→?变换域
域、频域z ()解代数方程(z 变换)
(离散付氏变换DFT / FFT )
一、z变换及其收敛域
二、z变换的性质
三、反z变换
四、z变换与拉普拉斯变换的关系
五、离散时间系统的Z 域分析法
六、离散时间系统的频率响应
一、z 变换及其收敛域
（一）z 变换的定义
由抽样信号的拉氏变换引出
)(t f δ)
(t f 0 t
-T s 0T s
t
)
(t f δ∑∞
-∞
=-?=
?=k T kT t t f t t f t f )
()()()()(δδδ=)(s F δ?)}({t f δ?∞
∞
--=dt e t f st )(δ?
∑∞
∞
-∞
-∞
=--=k st dt
e kT t kT
f )]()([δ∑?
∞
-∞
=∞
∞
---=
k st
dt
e kT t kT
f )()(δ∑
∞
-∞
=-=
k skT
e
kT f )(∑∞
-∞
=-=
k k
sT e
kT f )
)((令（复数）
z e
sT
=∑∞
-=
=k z
k f z F s F )()()(δ＝——F(z) 称作f(k)的
记
=
?
对有始序列，当k < 0时f(k) = 0（右边序列）
∑∞
=-=0
)()(k k
z
k f z F ——单边z 变换
直接定义：F(z) 为z －1的幂级数
∑∞
=-=0
)()(k k
z
k f z F
+++=--2
1)2()1()0(z f z f f （二）z 变换的收敛域
定义：对于任何有界序列f(k)，使得f(k)的z 变换存
在的z 值范围叫z 变换的收敛域。若两序列分别为
),
()(1k a k f k
ε=)
1()(2---=k a k f k
ε)(1z F k
k
k
a z
a )(∑∑∞
∞
-==a z z a -==1)(a z >则据定义
第八章离散时间系统的变换域分析
)(2z F k k k k
k a z z a )(11∑∑∞
=--∞=--=-=a z z a
z a z
-=-
-=1)(a z <表明：两个不同的序列由于收敛域不同，可能对应于相同的Z 变换。因此，为了单值地确定Z 变换所对应的序列，不仅要给出序列的Z 变换式，而且必须同时标明它的收敛域。
级数收敛的充分条件是满足绝对可和条件，即
∑
∞
-∞=-k k
z k f )(∞
<∑∞
-∞
=-k k
z
k f )(正项级数收敛的判定法：
令
或
则当时级数收敛，时级数发散，时级1<ρ1>ρ1=ρρ=+-+-∞
→k
k k z
k f z k f )()1()
1(lim
ρ
=-∞
→k k
k z
k f )(lim
∑∞
-∞
=-k k
z
k f )(
1．有限长序列z 变换的收敛域
∑=-=
2
1
)()(k k k k
z
k f z F 0,021> 的收敛域为)(z F ∞ 0=z （3）当时，)(z F 的收敛域为（包括） 0,021>≥k k 0>z ∞=z 2．右边序列z 变换的收敛域∑∞ =-=1 )()(k k k z k f z F 当1 )(lim <-∞ →k k k z k f 1)(lim R k f z k k =>∞ →即时该级数收敛（1）当时，)(z F 的收敛域为（包括） 01≥k ∞=z 1R z >右边序列的收敛域是半径为R 1的圆外区域 3．左边序列z 变换的收敛域 ∑-∞ =-= 2 )()(k k k z k f z F 令 k n -=则 ∑ ∞ -=-= 2 )()(k n n z n f z F 即∑∞ -=-= 2 )()(k k k z k f z F 当1 )(lim <-∞ →k k k z k f 即 时该级数收敛 2) (lim 1R k f z k k =-< ∞ →左边序列的收敛域是半径为R 2的圆内区域)(z F （1）当时，的收敛域为02>k 2 0R z <<)(z F （2）当时，的收敛域为2R z <02≤k （包括）0=z 讨论：①0 ∑∞ -=)()(k z k f z F 收敛域为（包括） ∞=z R z > I m (z) R e (z) R 1z 平面 ②时，0)(=k f ——反因果序列 0≥k ∑--∞ =-= 1 )()(k k z k f z F 收敛域为2 R z <（包括）0=z I m (z) R e (z) R 2z 平面 因果序列的收敛域 反因果序列的收敛域 ③双边序列 ∑∞ -∞ =-= k k z k f z F )()(+ =∑∞ =-0 )(k k z k f ∑--∞ =-1 )(k k z k f 其收敛域是两个级数收敛域的公 共区域，即2 1R z R < R e (z) R 1 R 2 （三）常用序列的z 变换?? ?≠==0 ,00 ,1)(k k k δ1、单位函数δ(κ)的z T {})(k δ?∑∞=-=0 )(k k z k δ1 =2、阶跃序列ε(k)的zT ?? ?<≥=0 ,00 ,1)(k k k ε{})(k ε?∑∞ =-=0)(k k z k ε∑∞ =-=0 k k z 公比为 z -1等比级数 1111-= -=-z z z 收敛域∣z ∣>1 收敛域∣z ∣≥0 3、单边指数序列的zT )(k k εγ)}({k k εγ?∑∞ =-=0 k k k z γ∑∞=-=0 1)(k k z γ当 即时，级数收敛 1 1<-z γγ>z ==-z 11)}({k k εγ?) (γ>z 若令，则T e λγ=)}({k k εγ??)}({k e kT ελ=T e z z λ-=) (T e z λ>4、双边指数序列的zT k γ k γ )(k k εγ=) 1(--+-k k εγ?{}k γ∑∞-∞ =-=k k k z γ ∑∑∞ =---∞ =--+= 1 k k k k k k z z γγ ∑∑∞ =-∞ =+=0 11)()(k k k k z z γγ∑∑∞ =-∞=+-=0 10) (1)(k k k k z z γγ当1z 11 <<-γγ且z 1 -<<γ γz 即时 ?{} k γ 111 111--+--=z z γγ1----=γ γz z z z 若，1>γ则以上z 变换不存在 讨论：左边序列z 变换的计算 ∑--∞ =-= 1 )()(k k z k f z F 令 k n -=则 ∑∞ =-=1 )()(n n z n f z F 即∑∞=-=1 )()(k k z k f z F ∑∞ =---=1 1) )((k k z k f 令则,1 -=z w )0()()(g w G z F -=),0()(1g z G -=-) z (11--<>=a a z w 即例求) ()}1({z F k k =---εγ?（1）由得：) ()(k k g k εγ=（2）求的z 变换： )1(---k k εγ)(k g ,)(γ-=w w w G )(γ>w （3）)0()()(1g z G z F -=-11-=,-=z )(1-<γz ),()0()()(k g k f k g δ+-=∑∞ =-=0 )()(k k w k g w G ) (a w > 二、z 变换的性质 （一）线性特性 若 ) ()(),()(2211z F k f z F k f ??则) ()()()(2121z bF z aF k bf k af +?+其收敛域为F 1(z) 和F 2(z) 的公共收敛部分例求单边余弦和正弦序列的z 变换 ?)}({k e kT j εβ)}({k kT Cos εβ??T j e z z β-=?)}({k e kT j εβ-T j e z z β--=?)} ()(2 1{k e e kT j kT j εββ-+＝)(21T j T j e z z e z z ββ--+-=) 1(=>β j e z ))((2)(T j T j T j T j e z e z e z e z z ββββ-----+-=)1()(2>-=z T Cos z z ββ )}({k kT Sin εβ???)} ()(21 {k e e j kT j kT j εββ--＝)1(1 22>+-=z T zCos z T zSin ββ(二) 移序特性 1、单边zT ，且f(k)为有始序列 ) ()()(z F k k f ?ε若延迟) 0)(()()(≥?---n z F z n k n k f n ε超前) 0(])()([)()(1 ≥-?+∑-=-n z k f z F z k n k f n k k n ε证明：延迟)}()({n k n k f --ε?∑ ∞ =---=0 )()(k k z n k n k f ε∑∞ =--=n k k z n k f )(∑∞ =+-=0 ) ()(m m n z m f m n -k =令∞ --m n 第八章离散时间系统的变换域分析 超前)}()({k n k f ε+?∑∞=-+=0 )(k k z n k f ∑∞ =+-+=0 ) ()(k n k n z n k f z ∑∞ =-=n m m n z m f z )(m n k =+令] )()([1 ∑∑-=-∞ =--=n m m m m n z m f z m f z ] )()([1 ∑-=--=n k k n z k f z F z 若f(k)为双边序列（进行单边z 变换） 则 ∑-=--?+1 )()()(n k k n n z k f z z F z n k f ——同单边序列 ] )()([)(1∑--=--+?-n k k n z k f z F z n k f 2、双边zT ，f(k)为双边序列 ) ()(z F z n k f n ?+n - 证明 ：)}({n k f ±?∑ ∞ -∞ =-±= k k z n k f )(∑ ∞ -∞=±-±±=k n k n z n k f z ) ()(∑∞ -∞ =-±=m m n z m f z )(n k m ±=令) (z F z n ±=（三）尺度变换特性（序列乘） k a 若 ) ()(z F k f ?则) ()(a z F k f a k ?证明 ：k k a z k f a z F -∞=∑?? ? ??=??? ??0)(∑∞=-= =0 )(k k k z k f a ?{} )(k f a k ) ()(az F k f a k ?-) ()()1(z F k f k -?-（四）z 域微分（序列乘k ） ) ()(Z F k f ?若) ()(z F dZ d z k kf -?则证明：∑∞=-=0 )()(k k z k f z F ∑∞ =+--=0 ) 1()()()(k k z k f k dz z dF ∑∞ =-0 )(k k z k kf 1 --=z ?{} )(1 k kf z --=z dF ) ( （五）时域卷积 ),()(11z F k f ?若) ()(22z F k f ?) ()()()(2121z F z F k f k f ?*则{})()(21k f k f *?证明：? ??????-=∑=k j j k f j f 021)()(∑∑∞=-=? ?????-=0021)()(k k k j z j k f j f ∑∑∞ =-∞=-=0 20 1)()(k k j z j k f j f )()()()(2120 1 z F z F z F z j f j j =?=-∞ =∑(六) 初值定理和终值定理 f(k)为有始序列，且 ) ()(z F k f ?初值：)(lim )0(z F f Z ∞ →=终值：) ()1(lim )(1z F z f Z -=∞→收敛） 时当)()1(1z (z F z -≥证明：（1）初值定理 +++=--2 1 )2()1()0()(z f z f f z F [ ] 2 1 -- （2）终值定理由移序特性，有 [])0()()1()()0()()()1(zf z F z z F zf z zF k f k f --=--=-+?[] )()1()0()()1(k f k f zf z F z -++=-?)()1(lim 1 z F z z -→?[])()1(lim )0(lim 1 1k f k f zf z z -++=→→[]k k z z k f k f f -∞ =→∑-++=01 )()1(lim )0([] ∑∞ =-++=0 )()1()0(k k f k f f [][][][]{} ??????+-++??????+-+-+-+=)()1()2()3()1()2()0()1()0(k f k f f f f f f f f [] )()0()0(∞+-+=f f f ) (∞=f 例1求下列有始序列的z 变换 ) 3(8)()1(--k k δδ解：1 )(?k δ由移序特性：3 3)()3(--=?-z z F z k δ3 81)3(8)(--?--∴z k k δδ（2）周期序列 ) ()(mN k f k f -=f(k) k f 1(k) f 1(k-N) f 1(k-2N) +-+-+=)2()()()(111N k f N k f k f k f 解：设，)()(11z F k f ?) ()(z F k f ? +++=--)()()()(1211z F z z F z z F z F N N 若 1 <-N z 1 z >即N z F z F -?=1)()(1)(1=N N z z F ) 0z (> ) ()3(k k ε解：111--=z )}({k ε?∑∞ =-=0)(k k z k ε)(1 1z F z z =-=)()(1z F dZ d z k k -?ε)1(--=z z dZ d z 2 ) 1(-=z z ) 2()4(-k a k ε解：) ()2()2(2 2z F k a a k a k k ?-?=--εε[方法一]先尺度变换，再延迟 ?=)(1z F )}({k a k ε1) (11--=a z a z z -=)()(122z F z a z F -?=a z z z a -=-2 2)(2 a z z a -=[方法二]先延迟，后尺度变换 ) 1z (>)1z (>)a z (>) a z (> 1 )(-? z z k ε1)2(2 -??--z z z k ε) ()1(1 1z F z z =-=)()()2(1z F a z F k a k =?-ε)1(1 )(-=a z a z z F )(2 a z z a -= 例2 )()()(k b k a k f k k εε*=求) (k f 解：) ()(1z F a z z k a k =-?ε) ()(2z F b z z k b k =-?ε) ()()()(21z F z F z F k f ?=?b z z a z z z F k f -?-=?)()())((2 b z a z z --= )(1b z bz a z az b a ----=) 1z (>) 1z (>) a z (>) a z (>)) b ,a max(z (> 目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 语音课设的意义 (3) 1.2 语音课设的目的与要求 (3) 1.3 语音课设的基本步骤 (3) 第二章设计方案论证 (5) 2.1 设计理论依据 (5) 2.1.1 采样定理 (5) 2.1.2 采样频率 (5) 2.1.3 采样位数与采样频率 (5) 2.2 语音信号的分析及处理方法 (6) 2.2.1 语音的录入与打开 (6) 2.2.2 时域信号的FFT分析 (6) 2.2.3 数字滤波器设计原理 (7) 2.2.4 数字滤波器的设计步骤 (7) 2.2.5 IIR滤波器与FIR滤波器的性能比较 (7) 第三章图形用户界面设计 (8) 3.1 图形用户界面概念 (8) 3.2 图形用户界面设计 (8) 3.3 图形用户界面模块调试 (9) 3.3.1 语音信号的读入与打开 (9) 3.3.2 语音信号的定点分析 (9) 3.3.3 N阶高通滤波器 (11) 3.3.4 N阶低通滤波器 (12) 3.3.5 2N阶带通滤波器 (13) 3.3.6 2N阶带阻滤波器 (14) 3.4 图形用户界面制作 (15) 第四章总结 (18) 附录 (19) 参考文献 (24) 摘要 数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。 数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。 数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。 数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了DFT的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 系统建模与仿真 第3章连续系统的模型 中国科学技术大学曾凡平 课程复习 2.1 典型的试验信号 –阶跃、速度、加速度、脉冲、指数、正弦和余弦 2.2 拉普拉斯变换 –定义、典型信号的拉氏变换、性质和定理 2.3 拉普拉斯反变换 –反变换的部分分式、留数计算法、Matlab 方法。2.4 微分方程的拉普拉斯变换解法 ∑=?????=n k k k n n n f s s F s t f L 1)1()()0()()]([ 第3章连续系统的模型 ?系统的动态特性可以用微分方程描述，微分方程是其他数学模型（传递函数、状态空间表达式）的基础。线性定常集中参数系统的输入x (t ) 与输出y (t ) 之间的关系可以以下的微分方程描述： ()() ()())()()()()()()()(111101111t x b dt t dx b dt t x d b dt t x d b t y a dt t dy a dt t y d a dt t y d m m m m m m n n n n n n ++++=++++??????""N =max(n ,m )称为系统的阶次，对应的系统称为N 阶系统。 第3章连续系统的数学模型3.1 线性系统的微分方程模型 3.2 传递函数 3.3系统的方框图及化简 3.1 线性连续系统的微分方程模型 ?用分析法建立系统的微分方程要经过以下步骤：(1) 确定系统的输入和输出变量。 –系统中有很多变量，有些变量是外界施加到系统的，这些变量称为输入（也称为激励）；有些是体现系统状态变化的变量，称为状态变量，系统的输出是状态变量的一部分。(2) 将系统分解为各个环节，依次确定各环节的输入和输出，根据环节所遵循的物理规律列写个环节的微分方程。 (3) 消去中间变量，写出系统的微分方程。 系（院）物理与电子工程学院专业电子信息工程题目语音信号的处理与分析 学生姓名 指导教师 班级 学号 完成日期：2013 年5 月 目录 1 绪论.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1课题背景及意义................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2国内外研究现状................................................................................. 错误!未定义书签。 1.3本课题的研究内容和方法................................................................. 错误!未定义书签。 1.3.1 研究内容................................................................................ 错误!未定义书签。 1.3.2 开发环境................................................................................ 错误!未定义书签。 2 语音信号处理的总体方案............................................................................ 错误!未定义书签。 2.1 系统基本概述.................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 系统基本要求与目的........................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 系统框架及实现................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3.1 语音信号的采样.................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 语音信号的频谱分析............................................................ 错误!未定义书签。 2.3.3 音乐信号的抽取.................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.4 音乐信号的AM调制.............................................................. 错误!未定义书签。 2.3.5 AM调制音乐信号的同步解调............................................... 错误!未定义书签。 2.4系统设计流程图................................................................................. 错误!未定义书签。 3 语音信号处理基本知识................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1语音的录入与打开............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2采样位数和采样频率......................................................................... 错误!未定义书签。 3.3时域信号的FFT分析......................................................................... 错误!未定义书签。 3.4切比雪夫滤波器................................................................................. 错误!未定义书签。 3.5数字滤波器设计原理......................................................................... 错误!未定义书签。 4 语音信号实例处理设计................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1语音信号的采集................................................................................. 错误!未定义书签。 二、问答题（每题分，共分） 、语音信号处理主要研究哪几方面的内容？ 语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语言信号进行处理的一门学科，语音信号处理的理论和研究包括紧密结合的两个方面：一方面，从语言的产生和感知来对其进行研究，这一研究与语言、语言学、认知科学、心理、生理等学科密不可分；另一方面，是将语音作为一 种信号来进行处理，包括传统的数字信号处理技术以及一些新的应用于语音信号的处理方法 和技术。 、语音识别的研究目标和计算机自动语音识别的任务是什么？ 语音识别技术，也被称为自动语音识别，()，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为 计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。 计算机自动语音识别的任务就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本 或命令的高技术。 、语音合成模型关键技术有哪些？ 语音合成是实现人机语音通信，建立一个有听和讲能力的口语系统所需的两项关键技术，该系统主要由三部分组成：文本分析模块、韵律生成模块和声学模块。.如何取样以精确地抽取人类发信的主要特征，.寻求什么样的网络特征以综合声道的频率响应，.输出合成声音的质量如何保证。 、语音压缩技术有哪些国际标准？ 二、名词解释（每题分，共分） 端点检测：就从包含语音的一段信号中，准确的确定语音的起始点和终止点，区分语音信号和非语音信号。 共振峰：当准周期脉冲激励进入声道时会引起共振特性，产生一组共振频率，称为共振峰频率或简称共振峰。 语谱图：是一种三维频谱，它是表示语音频谱随时间变化的图形，其纵轴为频率，横轴为时间，任一给定的频率成分在给定时刻的强弱用相应点的灰度或色调的浓淡来表示。 码本设计：就是从大量信号样本中训练出好的码本，从实际效果出发寻找好的失真测度定义 公示，用最少的搜素和计算失真的运算量。 语音增强：语音质量的改善和提高，目的去掉语音信号中的噪声和干扰，改善它的质量 三、简答题（每题分，共分） 、简述如何利用听觉掩蔽效应。 一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。人耳的掩蔽效应一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声 音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。被掩蔽音单独存在时的听阈分贝值，或者 说在安静环境中能被人耳听到的纯音的最小值称为绝对闻阈。实验表明，—绝对闻阈值最小，即人耳对它的微弱声音最敏感；而在低频和高频区绝对闻阈值要大得多。在范围内闻阈随频率变化最不显著，即在这个范围内语言可储度最高。在掩蔽情况下，提高被掩蔽弱音的强度， 使人耳能够听见时的闻阈称为掩蔽闻阈(或称掩蔽门限)，被掩蔽弱音必须提高的分贝值称为 掩蔽量(或称阈移)。 、简述时间窗长与频率分辨率的关系。 采样周期、窗口长度和频率分辨率△之间存在下列关系：△(*) 可见，采样周期一定时，△随窗口宽度的增加而减少，即频率分辨率相应得到提高，但同时时间分辨率降低；如果窗口取短，频率分辨率下降，而时间分辨率提高，因而二者是矛盾的。 、简述时域分析的技术（最少三项）及其在基因检测中的应用。（） 2.1 引言 连续时间系统处理连续时间信号，通常用微分方程来描述这类系统，也就是系统的输入输出之间通过他们时间函数及其对时间t的各阶导数的线性组合联系起来。 输入与输出只用一个高阶的微分方程相联系，而且不研究内部其他信号的变化，这种描述系统的方法称为输入——输出法。 此处的分析方法有很多，其中时域分析法不通过任何变换，直接求微分方程，这种方法直观，物理概念清楚，是学习各类变换域分析方法的基础。系统时域分析法包含两方面内容，一是微分方程的求解，另一是已知系统单位冲激响应，将冲激响应与输入激励信号进行卷积，求出系统的输出响应。其中第一种方法在高等数学中有详细的解释，在这里主要是解释其物理含义，并建立零输入响应和零状态响应两个重要的基本概念。虽然卷积只能用于系统的零状态响应，但他的物理概念明确。。。。。。。。。。。主要的是卷积是时域和频域之间的纽带，通过它把变换域分析赋以清晰的物理概念。 2.2 微分方程的建立与求解 激励信号为e(t)，系统响应为r(t)。 由时域经典解法，方程式的完全解由两部分组成：齐次解与特解。齐次解解法： 代入： 化简为： 特征根为： 所以微分方程的齐次解为： 其中常数A由初始条件决定。 如果有重根，即： a1相应于重根部分有k项： 特解解法：特解rp(t)的函数形式与激励函数有关，将激励e(t)代入方程式，求特解方程的待定系数，即可给出特解。 完全解： 一般需要给出初始条件才能求解系数 因此可以求出常数A a值构成的矩阵称为范德蒙德矩阵. 齐次解表示系统的自由响应，特征根表示系统的“固有频率”，特解称为系统的强迫响应，强迫响应只与激励函数的形式有关。 r(t) = rh(t) + rp(t) 2.3 起始点的跳变从0-到0+ 语音信号处理（第2版）赵力编著 重点考点 第2章语音信号处理的基础知识 1.语音（Speech）是声音（Acoustic）和语言（Language）的组合体。可以这样定义语音：语音是由一连串的音组成语言的声音。 2.人的说话过程可以分为五个阶段：（1）想说阶段（2）说出阶段（3）传送阶段（4）理解阶段（5）接收阶段。 3.语音是人的发声器官发出的一种声波，它具有一定的音色，音调，音强和音长。其中，音色也叫音质，是一种声音区别于另一种声音的基本特征。音调是指声音的高低，它取决于声波的频率。声音的强弱叫音强，它由声波的振动幅度决定。声音的长短叫音长，它取决于发音时间的长短。 4.说话时一次发出的，具有一个响亮的中心，并被明显感觉到的语音片段叫音节（Syllable）。一个音节可以由一个音素（Phoneme）构成，也可以由几个音素构成。音素是语音发音的最小单位。任何语言都有语音的元音（Vowel）和辅音（Consonant）两种音素。 5.元音的另一个重要声学特性是共振峰（Formant）。共振峰参数是区别不同元音的重要参数，它一般包括共振峰频率（Formant Frequency）的位置和频带宽度（Formant Bandwidth）。 6.区分语音是男声还是女声、是成人声音还是儿童声音，更重要的因素是共振峰频率的高低。 7.浊音的声带振动基本频率称基音周期（或基音频率），F0表示。 8.人的听觉系统有两个重要特性，一个是耳蜗对于声信号的时频分析特性；另一个是人耳听觉掩蔽效应。 9.掩蔽效应分为同时掩蔽和短时掩蔽。 10.激励模型：一般分成浊音激励和清音激励。浊音激励波是一个以基音周期为周期的斜三角脉冲串。 11.声道模型：一是把声道视为由多个等长的不同截面积的管子串联而成的系统。按此观点推导出的叫“声管模型”。另一个是把声道视为一个谐振腔，按此推导出的叫“共振峰模型”。 12.完整的语音信号的数字模型可以用三个子模型：激励模型、声道模型和辐射模型的串联来表示。 13.语谱图：人们致力于研究语音的时频分析特性，把和时序相关的傅立叶分析的显示图形。 第三章语音信号分析 1.贯穿于语音分析全过程的是“短时分析技术”。 2.语音信号的数字化一般包括放大及增益控制、反混叠滤波、采样、A/D变换及编码（一般就是PCM码）；预处理一般包括预加重、加窗和分帧等。 3.预滤波的目的有两个： 2003中科大《信号与系统》考研试卷 一、 1、 已知差分方程]3[][]2[5.0]1[5.0][--=----n x n x n y n y n y 和非零起始条件2]1[=-y ,2]2[-=-y 表示的起始不松弛的离散时间因果系统。试用递推算法分别计算出在[]n δ输入时，系统的输出y[n]中的零输入响应y zi [n] n ≥0和零状态响应y zs [n]。（至少分别推出4个序列值） 2、 已知连续实践LTI 系统的单位冲击响应，概画出它的波形，求出系统响应H(ω)，概画出幅 频响应| H(ω)|和相频响应()ω? 0 4 8 12 16 1 x[n] … n 3、 某数字滤波器的方框图如下图所示，试求出它的系统函数H(z)及其收敛域，写出系统零、极点，并回答它是IIR 还是 FIR 滤波器，进一步求出它对下图右图所示的周期输入信号][~n x 的响应或输出 ][n y 4、 试求下图所示序列][n x 的Z 变换)(z X 的零、极点分布和收敛域。 5、 可以运用一个N 点FFT 程序同时计算两个N 点的不同实序列][1n x 和][2n x 的DFT )(1k X 和)(2k X 。试简述这一计算方 法和计算框图并推导相应的运算公式。 二、 某个稳定的连续时间LTI 系统的系统函数为s e s s s s H 22 )5.15.0(5 .03)(-+-= ① 试确定其收敛域和零、极点分布，并求出该系统的单位冲击响应)(t h ② 该系统因果（或能实现）吗？若不能实现，请设计一个与它的幅度、频率特性完全相同的连续时间因果稳定滤波器， 画出其用连续时间相加器、数乘器和积分器的并联实现结构的方框或信号流图，并写出其微分方程表达式 2-1 绘出下列各时间函数的波形图。 （1）1()(1)f t tu t =- （2） 2()[()(1)](1) f t t u t u t u t =--+- （3）3()(1)[()(1)]f t t u t u t =---- （4）4()[(2)(3)]f t t u t u t =--- （5）5()(2)[(2)(3)]f t t u t u t =---- （6）6()()2(1)(2)f t u t u t u t =--+- 解： 2-5 已知()f t 波形如图题2-5所示，试画出下列信号的波形图。 t 图 题2-5 （3）3()(36) f t f t =+ （5）51 1()3 6f t f t ??= -- ? ?? 解： t t 2-6 已知()f t 波形如图题2-6所示，试画出下列信号的波形图。 图 题2-6 （4）4()(2)(2)f t f t u t =-- （6）6()(1)[()(2)]f t f t u t u t =--- 解： 2-7 计算下列各式。 （1） 0()() f t t t δ+ （2）00()()d f t t t t t δ∞ -∞ +-? （3）2 4 e (3)d t t t δ-+? （4）0 e sin (1)d t t t t δ∞ -+? （5） d [ e ()] d t t t δ- （6）0()()d f t t t t δ∞ -∞ -? （7）0()()d f t t t t δ∞ -∞ -? （8）00()d 2t t t u t t δ∞ -∞ ??-- ?? ? ? （9）00()(2)d t t u t t t δ∞ -∞ --? （10）(e )(2)d t t t t δ∞ -∞ ++? （11）(sin )d 6t t t t δ∞ -∞ π? ?+- ???? （12） j 0e [()()]d t t t t t Ωδδ∞ --∞ --? 解：(1) 原式0()()f t t δ= 语音信号处理试验 实验一：语音信号时域分析 实验目的： (1)录制两段语音信号，内容是“语音信号处理”，分男女声。 (2)对语音信号进行采样，观察采样后语音信号的时域波形。 实验步骤： 1、使用window自带录音工具录制声音片段 使用windows自带录音机录制语音文件，进行数字信号的采集。启动录音机。录制一段录音，录音停止后，文件存储器的后缀默认为.Wav。将录制好文件保存，记录保存路径。男生女生各录一段保存为test1.wav和test2.wav。 图1基于PC机语音信号采集过程。 2、读取语音信号 在MATLAB软件平台下，利用wavread函数对语音信号进行采样，记住采样频率和采样点数。通过使用wavread函数，理解采样、采样频率、采样位数等概念！ Wavread函数调用格式： y=wavread（file），读取file所规定的wav文件，返回采样值放在向量y中。 [y，fs，nbits]=wavread（file），采样值放在向量y中，fs表示采样频率（hz），nbits表示采样位数。 y=wavread（file，N），读取前N点的采样值放在向量y中。 y=wavread（file，[N1，N2]）,读取从N1到N2点的采样值放在向量y中。 3、编程获取语音信号的抽样频率和采样位数。 语音信号为test1.wav和test2.wav，内容为“语音信号处理”，两端语音保存到工作空间work文件夹下。在M文件中分别输入以下程序，可以分两次输入便于观察。 [y1,fs1,nbits1]=wavread('test1.wav') [y2,fs2,nbits2]=wavread('test2.wav') 结果如下图所示 根据结果可知：两端语音信号的采样频率为44100HZ，采样位数为16。 4、语音信号的时域分析 语音信号的时域分析就是分析和提取语音信号的时域参数。进行语音分析时，最先接触到并且夜市最直观的是它的时域波形。语音信 2011-2012学年第一学期 《语音信号处理》期末考试试题（A） 适用班级：时量：120分钟闭卷记分： 考生班级：姓名：学号： 注：答案全部写在答题纸上，写在试卷上无效！ 一、填空题：（共7小题，每空2分，共20分） 1、矢量量化系统主要由编码器和组成，其中编码器主要 是由搜索算法和构成。 2、基于物理声学的共振峰理论，可以建立起三种实用的共振峰 模型：级联型、并联型和。 3、语音编码按传统的分类方法可以分为、和混合 编码。 4、对语音信号进行压缩编码的基本依据是语音信号的和人 的听觉感知机理。 5、汉语音节一般由声母、韵母和三部分组成。 6、人的听觉系统有两个重要特性，一个是耳蜗对于声信号的时 频分析特性；另一个是人耳听觉的效应。 7、句法的最小单位是，词法的最小单位是音节，音节可 以由构成。 二、判断题：（共3小题，每小题2分，共6分） 1、预测编码就是利用对误差信号进行编码来降低量化所需的比 特数，从而使编码速率大幅降低。（） 2、以线性预测分析-合成技术为基础的参数编码，一般都是根据 语音信号的基音周期和清/浊音标志信息来决定要采用的激 励信号源。（） 3、自适应量化PCM就是一种量化器的特性，能自适应地随着输 入信号的短时能量的变化而调整的编码方法。（） 三、单项选择题：（共3小题，每小题3分，共9分） 1、下列不属于衡量语音编码性能的主要指标是（）。 （A）编码质量（B）矢量编码（C）编码速率（D）坚韧性 2、下列不属于编码器的质量评价的是（） （A）MOS （B）DAM（C）DRT（D）ATC 3、限词汇的语音合成技术已经比较成熟了，一般我们是采用（） 作为合成基元。 （A）词语（B）句子（C）音节（D）因素 四、简答题：（共2小题，每小题12分，共24分） 1、画出矢量量化器的基本结构，并说明其各部分的作用。 2、试画出语音信号产生的离散时域模型的原理框图，并说明各 部分的作用。 五、简答题：（共5小题，前三小题，每题5分，后两小题，每题10分，共35分） 1、线性预测分析的基本思想是什么？ 《通信中的语音信号处理》复习大纲 北科大版 1、了解语音信号处理的目的、实质和发展历史； 实质：是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科 目的：通过处理得到一些反映语音信号重要特征的语音参数以便高效地传输或储存语音信号所包含的信息。 通过对语音信号进行某种运算以达到某种要求。 发展历史：1876年电话的发明，贝尔（Bell）； 1939年声码器的研制成功—声源＋声道； 1947年贝尔实验室发明语谱图仪—语音识别研究的开始； 50年代第一台口授打字机和英语单词语音识别器； 60年代出现了第一台以数字计算机为基础的孤立词语音识别器和有限连续语音识别器； 70年代动态规划技术、隐马尔可夫模型、线性预测技术和矢量量化码书生成方法用于语音编码和识别； 80、90年代语音处理技术产品化—IBM Tangora-5和Tangora-20英语听写机，Dragon Dictate 词汇翻译系统(70000)，汉语听写机。 CMU语音组研制成功SPHINX系统（997，95.8%); 国内，清华大学、中科院声学所和中科院自动化所在汉语听写机研究方面有一定成果。 （除了属于这种LPC[线性预测分析法]的方法外，还开发了各种数字语音处理方法。到目前为止，相继实现了语音编码、语音分析、语音合成、语音修正、语音识别、说话者识别等各种具体应用系统。） 2、理解和掌握语音信号的表示和处理方法，常用的语音编码的采样率和相应的数字语音信号的速率； 1.语音表示方法的选择：要保存语音信号中的消息内容；表示形式要便于传输和存储、变换和处理，不至于严重损害消息的内容， 有用信息更易于被提取； 2. 语音信号数字表示的优点： 数字技术能完成许多很复杂的信号处理工作； 语音可以看成是音素的组合，具有离散的性质，特别适合于数字处理； 数字系统具有高可靠性、价廉、紧凑、快速等特点，很容易完成实时处理任务； 数字语音适于在强干扰信道中传输，易于和数据一起在通信网中传输，也易于进行加密传输。 3. 语音信号的数字表示方法：波形表示—采样和量化，保持波形；参数表示—激励源和模型参数（第二章） 语音信号的特点—短时平稳性 4. 处理方法：短时时域处理方法—短时能量、短时平均过零率以及短时自相关函数计算 短时频域分析—短时傅立叶分析 线性预测技术—本质上属于时域分析方法，但其结果可以是频域参数 倒谱和同态分析、矢量量化和隐马尔可夫模型 5. PCM编码：采样率：8000次/second，均匀量化：采样率12bps信号速率96kbps，非均匀量化：采样率8bps信号速率64kbps ADPCM：采样率：8khz速率：32kbps 3、理解语音信号的产生过程、发生机理和语音信号的声学特性； 产生过程：语音是说话人和听者之间相互传递的信号，传递的媒介是声波，说话人的发音器官做出发声动作，接着空气振动形成声波，声波传到听者的耳朵里，立刻引起听者的听觉反应 发生机理： 声学特性：频率：与音高有关；振幅：与响度有关。 4、理解和掌握语音信号浊音的基音频率、共振峰，及共振峰的计算方法； 浊音的基音频率(F0)：由声带的尺寸、特性和声带所受张力决定，其值等于声带张开和闭合一次的时间的倒数。人类基音频率的范围在60Hz至450Hz左右。 共振峰（formant)：声道是一个谐振腔，当激励的频率达到至声道的固有频率，则声道会以最大的振幅振荡，此时的频率称之为共振峰或共振峰频率。声道具有的一组共振峰，声道的频谱特性主要反映出这些共振峰的不同位置以及各个峰的频带宽度。共振峰及其带宽取决于声道某一瞬间的形状和尺寸，因而不同的语音对应于一组不同的共振峰参数。实际应用中，头三个共振峰最重要。 2011-2013学年 《语音信号处理》期末考试试题 适用班级：时量：120分钟闭卷记分： 考生班级：姓名：学号： 注：答案全部写在答题纸上，写在试卷上无效！ 一、填空题：（每空2分） 1、矢量量化系统主要由编码器和译码器组成，其中编码器主要是由搜索算法和码书构成。P101 2、基于物理声学的共振峰理论，可以建立起三种实用的共振峰模型：级联型、并联型和混合型。P18 3、语音编码按传统的分类方法可以分为波形编码、参数编码和混合编码。P137 4、对语音信号进行压缩编码的基本依据是语音信号的冗余度和人的听觉感知机理。 P137-138 5、汉语音节一般由声母、韵母和声调三部分组成。P10 6、人的听觉系统有两个重要特性，一个是耳蜗对于声信号的时频分析特性；另一个是人耳听觉的掩蔽效应。P22 7、句法的最小单位是词，词法的最小单位是音节，音节可以由音素构成。P9 8、复倒谱分析中避免相位卷绕的算法，常用的有微分法和最小相位信号法。P62 9、语音信号处理也可以简称为语音处理，它是利用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科，包括语音编码、语音合成、语音识别、说话人识别和语音增强等五大分支。P3 10、语音信号处理也可以简称为语音处理，它是以数字信号处理和语音学为基础而形成的一个综合新的学科，包括发音语音学、声学语音学、听觉语音学和心理学等四大分支。P2，6 11、语音的四大要素：音质、音调、音强和音长。P9 12、人类发音过程有三类不同的激励方式，因而能产生三类不同的声音，即浊音、清音、和爆破音。P8 13、元音的一个重要声学特性是共振峰，它是区别不同元音的重要参数，它一般包括共振峰频率的位置和频带宽度。 14、语音信号的倒谱分析就是求取语音倒谱特征参数的过程，它可以通过同态信号处理来实现。P56 二、判断题：（每小题2分）√× 1、预测编码就是利用对误差信号进行编码来降低量化所需的比特数，从而使编码速率大幅降低。（×）P143 2、以线性预测分析-合成技术为基础的参数编码，一般都是根据语音信号的基音周期和清/浊音标志信息来决定要采用的激励信号源。（×）P181 3、自适应量化PCM就是一种量化器的特性，能自适应地随着输入信号的短时能量的变化而调整的编码方法。（×）P142 4、线性预测法正是基于全极点模型假定，采用时域均方误差最小准则来估计模型参数的。（×）P72 5、波形编码是依赖模型假定的语音编码方法。（×）P137 6、掩蔽效应是使一个声音A能感知的阀值因另一个声音B的出现而提高的现象，这时A叫 Ch1 绪论 §1.1 语音信号处理概述 一、语音、语音信号处理的名词解释 1、语音：是语言的声学表现，是声音和意义的结合体，是相互传递信息的重要手段，是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。 2、语音信号处理：是研究用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科，它是一门新兴的学科，同时又是综合性的多学科领域和涉及很广的交叉学科。 二、语音处理技术的应用领域 语音处理技术的应用领域包括：工业、军事、交通、医学、民用等。 三、语音信号采用数字处理的原因（数字语音的优点） 语音信号均采用数字处理，是因为数字处理与模拟处理相比具有许多优点： 1、数字技术能够完成许多很复杂的信号处理工作； 2、通过语音进行交换的信息本质上具有离散的性质，语音可以看做是音素的组合，适合数字处理； 3、数字系统具有高可靠性、廉价、快速等优点，容易完成实时处理任务； 4、数字语音适合在强干扰信道中传输，也易于加密传输。 四、语音学的名词解释 语音学：是研究言语过程的一门科学，它包括三个研究内容：发音器官在发音过程中的运动和语音的音位特性；语音的物理特性；以及听觉和语言感知。 §1.2 语音信号处理的发展概况 一、语音信号处理的发展史 1、1874年：电话的发明时现代语音通信的开端； 2、1939年：通道声码器技术； 3、40年代后期：语谱仪； 4、50年代初：第一台口授打字机和英语单词语音识别器； 5、60年代：Fant发表《语音产生的声学理论》； 6、70年代初：Flanagan著作《语音分析、合成和感知》； 7、90年代以来：语音识别的研究由实验室走向实用化。 二、语音编码、语音合成、语音识别名词解释 1、语音编码：语音编码技术是伴随着语音信号的数字化而产生的，目前主要应用在数字语音通信领域。 2、语音合成：语音合成的目的是使计算机能像人一样说话，它是一种人机语音通信技术，应用领域广泛。 3、语音识别：语音识别是使计算机判断出所说的话得内容，和语音合成一样也是一种人机语音通信技术。 为了实现人机语音通信，必须具备语音识别和语音理解两种功能 Ch2 基础知识 §2.2 语音产生的过程 一、现代语音学发展的三个分支：发音语音学、声学语音学、听觉语音学。 二、语音、清音、浊音的名词解释及语音的产生过程（名词解释、简答，集中备课） 1、语音：声音是一种波，能被人耳听到，振动频率在20Hz-20kHz之间。语音室声音的一种，它是由人的发音器官发出的、具有一定语法和意义的声音。语音的振动频率最高可达15kHz左右。 2、人类生成语音过程的第一阶段包括神经核肌肉的生理学阶段和产生语音波、传递语音波的物理阶段。 3、语音由声带振动或不经声带振动来产生，其中由声带振动产生的音统称为浊音，而不由声带振动产生的音统称为清音。浊音中包括所有的元音和一些辅音，清音包括另一部分辅音。 信号与系统实验报告 一、实验目的 1. 熟悉连续时间系统的单位冲激响应、阶跃响应的意义及求解方法 2. 熟悉连续（离散）时间系统在任意信号激励下响应的求解方法 3. 熟悉应用MATLAB实现求解系统响应的方法 二、实验原理 1.连续时间系统求解各种响应 impulse( ) 函数 函数impulse( )将绘制出由向量a和b所表示的连续系统在指定时间范围内的单位冲激响应h(t)的时域波形图，并能求出指定时间范围内冲激响应的数值解。 以默认方式绘出由向量a和b所定义的连续系统的冲激响应的时域波形。 绘出由向量a和b所定义的连续系统在0 ~ t0时间范围内冲激响应的时域波形。 绘出由向量a和b所定义的连续系统在t1 ~ t2时间范围内，并且以时间间隔p均匀取样的冲激响应的时域波形。 只求出由向量a和b所定义的连续系统在t1 ~ t2时间范围内，并且以时间间隔p均匀取样的冲激响应的数值解，但不绘出其相应波形。 step( ) 函数 函数step( )将绘制出由向量a和b所表示的连续系统的阶跃响应，在指定的时间范围内的波形图，并且求出数值解。和impulse( )函数一样，step( )也有如下四种调用格式： step( b,a) step(b,a,t0) step(b,a,t1:p:t2) y=step(b,a,t1:p:t2) 上述调用格式的功能和impulse( )函数完全相同，所不同只是所绘制（求解）的是系统的阶跃响应g(t)，而不是冲激响应h(t)。 lsim( )函数 根据系统有无初始状态，lsim( )函数有如下两种调用格式： ①系统无初态时，调用lsim( )函数可求出系统的零状态响应，其格式如下： 数字语音信号处理的应用价值及发展趋势 姓名：宁闯 学号： 201005107 众所周知， 语音在人类社会中起了非常重要的作用。 在现代信息社会中， 小至人们的日 常生活，大到国家大事、世界新闻、社会舆论和各种重要会议，都离不开语言和文字。近年来，普通电话、 移动电话和互联网已经普及到家庭。在这些先进的工具中， 语音信号处理中 的语音编码和语音合成就有很大贡献。再进一步，可以预料到的口呼打字机 ( 又称听写机， 它能把语音转换为文字 ) 、 语音翻译机 ( 例如输入为汉语，输出为英语， 或者相反 ) ，已经不是 梦想而是提到日程上的研究工作了。 20 世纪 60 年代中期形成的一系列数字信号处理方法和算法 , 如数字滤波器、快速傅 里叶变换 (FFT) 是语音数字信号处理的理论和技术基础。而 70 年代初期产生的线性预测编． 码 (LPC) 算法 , 为语音信号的数字处理提供了一个强有力的工具。语音信号的编码和压缩是语音信号处理的主要内容。语音信号处理在通信、 语音识别与合成、自然语言理解、多媒体 数据库以及互联网等多个领域有广泛的应用 , 同时它对于理解音频类等一般的声音媒体的 特点也有很大的帮助。对于移动通信来说 , 最多的信息是语音信号 , 语音编码的技术在数字 移动通信中具有相当关键的作用 , 高质量低速率的语音编码技术是数字移动网的永远的追 求。所谓语音编码是信源编码 , 它是将模拟语音信号变成数字信号以便在信道中传输。除了 通信带宽的要求外 , 计算机存储容量的限制也要求对语音信号进行压缩 , 以满足海量数据情 况下进行实时或准实时计算机处理的目的。 1 语音信号处理的关键技术 语音信号处理的理论基础就是一般的数字信号处理理论 , 它的主要研究内容是语音编 码和语音压缩技术。 考虑到人对听觉媒体的感应特点 , 研究语音信号处理必须与声音心理学 联系起来。因此这里我们把声音心理学也列为语音信号处理的关键技术之一。 (1) 声音心理学 1试分别指出以下波形是属于哪种信号？题图1-1 1-2试写出题1-1图中信号的函数表达式。 1-3已知信号)(1t x 与)(2t x 波形如题图1-3中所示，试作出下列各信号的波形图，并加以标注。 题图1-3 ⑴)2(1-t x ⑵)1(1t x -⑶)22(1+t x ⑷)3(2+t x ⑸)22 ( 2-t x ⑹)21(2t x - ⑺)(1t x )(2t x -⑻)1(1t x -)1(2-t x ⑼)2 2(1t x - )4(2+t x 1-4已知信号)(1n x 与)(2n x 波形如题图1-4中所示，试作出下列各信号的波形图，并加以标注。 题图1-4 ⑴)12(1+n x ⑵)4(1n x -⑶)2 ( 1n x ⑷)2(2n x -⑸)2(2+n x ⑹)1()2(22--++n x n x ⑺)2(1+n x )21(2n x -⑻)1(1n x -)4(2+n x ⑼)1(1-n x )3(2-n x 1-5已知信号)25(t x -的波形如题图1-5所示，试作出信号)(t x 的波形图，并加以标注。 题图1-5 1-6试画出下列信号的波形图： ⑴)8sin()sin()(t t t x ΩΩ=⑵)8sin()]sin(21 1[)(t t t x ΩΩ+= ⑶)8sin()]sin(1[)(t t t x ΩΩ+=⑷)2sin(1 )(t t t x = 1-7试画出下列信号的波形图： ⑴)(1)(t u e t x t -+=⑵)]2()1([10cos )(---=-t u t u t e t x t π ⑶)()2()(t u e t x t --=⑷)()() 1(t u e t x t --= ⑸)9()(2 -=t u t x ⑹)4()(2 -=t t x δ 1-8试求出以下复变函数的模与幅角，并画出模与幅角的波形图。 2020年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲 考试科目代码及名称 843信号与系统 一、考试范围及要点 考试范围包括指定参考书中所含盖的主要内容。本科目考试在考查包括连续时间信号与系统和离散时间信号与系统(含数字信号与系统)中、“系统分析与综合”和“信号分析与处理”的有关基本概念、理论和方法。在此基础上，注重考查考生灵活运用这些基础知识分析和解决实际问题的能力。 考试要点： 1、连续和离散时间信号（含数字信号）的各种表示法，连续和离散时间系统（含数字系统）的各种表示法和特性，着重LTI系统和用微分或差分方程表示的系统，强调基本信号和基本系统的各种表示法和特性； 2、卷积(卷积积分与卷积和)方法和相关运算、傅里叶方法(连续和离散傅里叶级数、连续和离散时间傅里叶变换、离散傅里叶变换)、复频域方法(双边和单边拉普拉斯变换、Z变换)的概念、性质和相互关系，及其在信号与系统中的应用； 3、信号与系统的各种时域和变换域（频域和复频域）分析方法及应用技巧； 4、数字信号处理中离散傅里叶变换（DFT）的实现及应用； 5、典型的数字滤波器设计方法及其应用； 6、 信号与系统的概念、理论和方法的一些主要应用，如滤波、调制、复用、均衡等，以及连续时间信号的离散时间处理等。 二、考试形式与试卷结构 （一） 答卷方式：闭卷，笔试。 （二） 答题时间：180分钟。 （三） 题型：基本计算题，综合分析和计算题 （四） 各部分内容的考查比例 试卷满分为150分。其中，“信号与系统”的内容约占80%，“数字信号处理”的内容约占20%左右。 参考书目名称 作者 出版社 版次 年份 信号与系统：理论、 方法和应用（第3版）(第1至第9章) 徐守时 中国科学技术大学出 版社 第3版2018 数字信号处理 （前五章） 王世一北京理工大学出版社修订版2006语音信号处理与及其MATLAB实现分析
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