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数字信号处理参考答案

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数字信号处理参考答案

数字信号处理参考答案《解答题及分析题》

一、解释下列名词:

(1)DSP: 数字信号处理或者数字信号处理芯片;

(2)MIPS: 每秒执行百万条指令 ;

(3)MOPS: 每秒执行百万条操作 ;

(4)FFT: 快速傅里叶变换 ;

(5)MAC 时间: 完成一次乘法和一次加法的时间 ;

(6)指令周期:执行一条指令所需要的时间,单位通常为(ns );

(7)BOPS:每秒执行十亿次操作;

(8)MFLOPS :每秒执行百万次浮点操作;

(9)TMS320C54X :TI 公司的54系列定点DSP 芯片;

(10)ADSP21XX:AD :公司的21系列定点DSP 芯片;

二、已知)()()]([n x n g n x T =判断系统是否为:

① 因果系统;② 稳定系统;③ 线性系统;④ 移不变系统

解:(1)求解系统的单位取样响应)(n h

令)()(n n x δ=,则系统的单位取样响应)()()(n n g n h δ=

① 当0

0)(=∑+∞

-∞=n n h ,是稳定系统; ③ 设)()()(),()()(2211n g n x n y n g n x n y ==

由于)()()()([)(2121n by n ay n bx n ax T n y +=+=,

④ 由于)()]([),()()(k n y k n X T k n g k n x k n y -≠---=-而, 因此,系统为移变系统。

其余几个题的判断方法与这个相同,略。

三、画方框图说明DSP 系统的设计步骤。

设计步骤:

(1)根据实际问题的要求写出任务书确定设计目标;

(2)算法研究并确定系统的性能指标;

(3)选择DSP 芯片和外围芯片;

(4)完成系统的硬件设计和软件设计;

(5)完成系统的硬件仿真和软件调试;

(6)系统集成和测试。

四、以TMS320C5402为例,说明一个典型的DSP 实时数字信号处理系统通常有哪些部分组成?画出系统组成的方框图。

答:一个完整的DSP 实时信号处理系统应该包含:

(1)信号预处理电路,包括信号的隔离、滤波、放大、整形和抗混叠滤波电路;

(2)A/D 转换电路;

(3)DSP 基本系统:包括电源、复位及电平转换电路,时钟电路,DSP 存储器及I/O 口扩展电路(包括存储器、显示、键盘等外设);

(4)各种通信接口及控制电路等;

(5)D/A 转换电路及平滑滤波电路。

五、作图, 画出8点按时间抽取的基2 FFT 算法的运算流图

六、设系统用下面差分方程描述

)1(3

1)()2(81)1(43)(-++---=n x n x n y n y n y (1) 求解系统的系统函数和单位脉冲响应;

(2) 分别画出系统的直接型、级联型和并联型结构。

解:(1)对差分方程做Z 变换得到系统的系统函数为:

211

8

1431311)(---+-+=z z z z H 求解上式的逆Z 变换,得到单位取样响应:)()4

1(37)()21(310)(n u n u n h n -=

(2)

图五-(1)

图五-(2)

七、设计题:

根据给定的低通数字滤波器的性能指标:s p s s p F f f αα,,,,(通带截止频率,阻带截止频率,采样频率、通带最大衰减、阻带最小衰减),说明采用双线性变换法设计IIR 数字低通滤波器的步骤。

解:① 确定数字低通滤波器的技术指标:滤波器参数a p s s c A A F f f ,,,,(通带截止频率,阻带截止频率,采样频率、通带最大波动、阻带最小衰减)。

② 将低通数字滤波器的技术指标转换成模拟低通滤波器的技术指标。 ③ 边界频率的转换关系:)2

1tan(2ωT =Ω ④ 按照模拟低通滤波器的技术指标设计模拟低通滤波器,计算得到模拟滤波器的阶数N 和3dB 截止频率c Ω查表得到归一化的传输函数)(p G a 。

⑤ 去归一化得到模拟低通滤波器的传输函数)(s H a ;

⑥ 将模拟低通滤波器)(s H a 从s 平面转换到z 平面得到数字低通滤波器的系统函数)(z H 。

(一)、窗函数法设计FIR 数字滤波器的MATLAB 源程序如下,

1.填写出程序中的缺少部分:

clear all;close all;

%调用xtg 产生信号xt, xt 长度N=1000,并显示xt 及其频谱

N=1000;xt=xtg(N);

fp=120; fs=150;Rp=0.2;As=60;Fs=1000; % wc=(fp+fs)/Fs; % (关于pi 归一化) B=2*pi*(fs-fp)/Fs; % Nb=ceil(11*pi/B); % hn=fir1(Nb-1,wc,blackman(Nb));

Hw=abs(fft(hn,1024)); %

ywt=fftfilt(hn,xt,N); %调用函数fftfilt 对xt 滤波

%以下为绘图部分省略

2.实验程序运行结果

用窗函数法设计滤波器,滤波器长度 Nb=184。滤波器损耗函数和滤波器输出yw(nT)分别如图7(a)和(b )所示。

用等波纹最佳逼近法设计滤波器,滤波器长度 Ne=83。滤波器损耗函数和滤波器输出ye(nT)分别如图7(c)和(d )所示。回答:

(1)从图中看出通带截止频率和阻带截止频率各为多少Hz?

(2)解释为什么对同样的技术指标,用等波纹最佳逼近法设计的滤波器阶数低? 答:1. 输入给定指标;理想低通滤波器截止频率;过渡带宽度指标;blackman 窗的长度N ;求设计的滤波器频率特性;

2.(1):通带截止频率120Hz,阻带截止频率150Hz ;

(2): ①用窗函数法设计的滤波器,如果在阻带截止频率附近刚好满足,则离开阻带截止频率越远,阻带衰减富裕量越大,即存在资源浪费;

② 几种常用的典型窗函数的通带最大衰减和阻带最小衰减固定,且差别较大,又不能分别控制。所以设计的滤波器的通带最大衰减和阻带最小衰减通常都存在较大富裕。如本实验所选的blackman 窗函数,其阻带最小衰减为74dB,而指标仅为60dB 。

③ 用等波纹最佳逼近法设计的滤波器,其通带和阻带均为等波纹特性,且通带最大衰减和阻带最小衰减可以分别控制,所以其指标均匀分布,没有资源浪费,所以期阶数低得多。

(二)、对模拟周期信号进行谱分析

6()cos8cos16cos20x t t t t πππ=++

(1)对于周期序列,如果周期不知道,如何用FFT 进行谱分析?

(2)如何选择FFT 的变换区间?(包括非周期信号和周期信号)

(3)当N=8时,)(2n x 和)(3n x 的幅频特性会相同吗?为什么?N=16 呢?

答:(1)周期信号的周期预先不知道时,可先截取M 点进行DFT,再将截取长度扩大1倍截取,比较结果,如果二者的差别满足分析误差要求,则可以近似表示该信号的频谱,如果不满足误差要求就继续将截取长度加倍,重复比较,直到结果满足要求。

(2)① 对于非周期信号:有频谱分辨率F ,而频谱分辨率直接和FFT 的变换区间有关,因为FFT 能够实现的频率分辨率是2π/N...因此有最小的N>2π/F 。就可以根据此式选择FFT 的变换区间。

② 对于周期信号,周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作FFT ,得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。

(3)图(1a )和(1b )说明14()()x n R n =

的8点DFT 和16点DFT 分别是1()x n 的频谱函数的8点和16点采样;

因为3288()((3))()x n x n R n =+,所以,3()x n 与2()x n 的8点DFT 的模相等,如图(2a )和(3a )。但是,当N=16时,3()x n 与2()x n 不满足循环移位关系,所以图(2b )和(3b )的模不同。

其余的实验题的参考答案都在讲义上自己总结,主要要求:

(1) 认真读懂程序;

(2) 看懂程序运行结果包括图像;

(3) 分析回答问题。

说明:此处只给出了部分题目的参考答案,没有给出的题目的参考答案基本上课都讲过,自己总结。

DSP测试题及标准答案

DSP测试题及答案

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

1、什么是哈佛结构和冯·诺伊曼(Von Neuman)结构?它们有什么区别? 答:(1) 冯·诺伊曼(V on Neuman)结构 该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。 (2)哈佛(Harvard)结构 该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。 两者区别: 哈佛(Harvard)结构:该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。 冯·诺伊曼(V on Neuman)结构:当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。 2、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒?它的运算速度是多少MIPS? 答:TMS320VC5416-160的指令周期16ns,它的运算速度是160MIPS。 3、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段?每个阶段执行什么任务?完成 一条指令都需要哪些操作周期? 答:(1)六个操作阶段。 (2)各个阶段执行的任务: ①预取指P:将PC中的内容加载到PAB ②取指F:将读取到的指令字加载到PB ③译码D:将PB的内容加载IR,对IR的内容译码 ④寻址A:CPU将数据1或数据2的读地址或同时将两个读地址分别加 载到数据地址总线DAB和CAB中,并对辅助寄存器或堆栈指针进行 修正。 ⑤读数R:将读出的数据1和数据2分别加载到数据总线DB和CB中。 若是并行操作指令,可同时将数据3的写地址加载到数据地址总线 EAB中。 ⑥执行X:执行指令,写数据加载EB。 (3)完成一条指令需要的周期: 需要:预取指周期、取指周期、译码周期、寻址周期和读数周期。 4、TMS320VC5402 共有多少可屏蔽中断?它们分别是什么?NMI和RS属于哪一类中断 源? 答:(1)TMS320VC5402 有13 个可屏蔽中断。 (2)TMS320VC5402 有的13 个可屏蔽中断分别是:(课本56页最下面)

数字信号处理答案解析

1-1画出下列序列的示意图 (1) (2) (3) (1) (2)

(3) 1-2已知序列x(n)的图形如图1.41,试画出下列序列的示意图。 图1.41信号x(n)的波形 (1)(2)

(3) (4) (5)(6) (修正:n=4处的值为0,不是3)(修正:应该再向右移4个采样点)1-3判断下列序列是否满足周期性,若满足求其基本周期 (1) 解:非周期序列; (2) 解:为周期序列,基本周期N=5; (3)

解:,,取 为周期序列,基本周期。 (4) 解: 其中,为常数 ,取,,取 则为周期序列,基本周期N=40。 1-4判断下列系统是否为线性的?是否为移不变的? (1)非线性移不变系统 (2) 非线性移变系统(修正:线性移变系统) (3) 非线性移不变系统 (4) 线性移不变系统 (5) 线性移不变系统(修正:线性移变系统)1-5判断下列系统是否为因果的?是否为稳定的? (1) ,其中因果非稳定系统 (2) 非因果稳定系统 (3) 非因果稳定系统 (4) 非因果非稳定系统

(5) 因果稳定系统 1-6已知线性移不变系统的输入为x(n),系统的单位脉冲响应为h(n),试求系统的输出y(n)及其示意图 (1) (2) (3) 解:(1) (2) (3)

1-7若采样信号m(t)的采样频率fs=1500Hz,下列信号经m(t)采样后哪些信号不失真? (1) (2) (3) 解: (1)采样不失真 (2)采样不失真 (3) ,采样失真 1-8已知,采样信号的采样周期为。 (1) 的截止模拟角频率是多少? (2)将进行A/D采样后,的数字角频率与的模拟角频率的关系如何? (3)若,求的数字截止角频率。 解: (1) (2) (3)

数字信号处理习题集(附答案)

第一章数字信号处理概述 简答题: 1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用? 答:在A/D变化之前为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。 在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故又称之为“平滑”滤波器。 判断说明题: 2.模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理,自己要增加一道采样的工序就可以了。 () 答:错。需要增加采样和量化两道工序。 3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理理论,对信号进行等效的数字处理。() 答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处

理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题: 1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混叠效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 (a ) 如果kHz T rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频 率。 (b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。 采样(T) () n h () n x () t x () n y D/A 理想低通T c πω=() t y 解 (a )因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时,在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

武汉大学DSP试卷及答案

DSP试卷1 一.填空题(本题总分12分,每空1分) 1.TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。2.TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 3.在链接器命令文件中,PAGE 1通常指________存储空间。 4.TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 5.直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 6.TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后,程序从指定存储地址________单元开始工作。7.MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 型DSP处理器的内核供电电压________伏。 9. C54x系列DSP上电复位后的工作频率是由片外3个管脚;;来决定的。 二.判断题(本题总分10分,每小题1分,正确打“√”,错误打“×”) 1.DSP 处理器TMS320VC5402的供电电压为5V。()2.TMS320VC5402型DSP内部有8K字的ROM,用于存放自举引导程序、u律和A律扩展表、sin函数表以及中断向量表。()3.MEMORY伪指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式,以及输出段在存储器中的位置。() 4. DSP的流水线冲突产生的原因是由于DSP运行速度还不够快。()5.DSP和MCU属于软件可编程微处理器,用软件实现数据处理;而不带CPU软核的FPGA 属于硬件可编程器件,用硬件实现数据处理。() 6. C54x系列DSP的CPU寄存器及片内外设寄存器映射在数据存储空间的0000h-0080h中。 ()7. TMS320C54X 系列DSP可以通过设置OVLY位实现数据存储空间和程序存储空间共享片内ROM。() 8. TMS320VC5402型DSP汇编指令READA的寻址范围为64K字。() 9. 在TMS320VC5402型DSP所有中断向量中,只有硬件复位向量不能被重定位,即硬件复位向量总是指向程序空间的0FF80H位置。() 10. C54x系列DSP只有两个通用的I/O引脚。()三.程序阅读题(本题总分30分,每小题10分) 1. 阅读下面的程序,回答问题。 .bss x, 8 LD #0001H,16,B STM #7,BRC STM #x,AR4 RPTB next-1 ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+ next: LD #0,B 问题:(1)寄存器“BRC”的功能是什么? (2)汇编语句“ADD *AR4,16,B,A”执行了多少次? (3)执行语句“LD #0001H,16,B”后,累加器B的内容是多少?

信号处理-习题(答案)

数字信号处理习题解答 第二章 数据采集技术基础 2.1 有一个理想采样系统,其采样角频率Ωs =6π,采样后经理想低通滤波器H a (j Ω)还原,其中 ?? ???≥Ω<Ω=Ωππ 3032 1 )(,,j H a 现有两个输入,x 1(t )=cos2πt ,x 2(t )=cos5πt 。试问输出信号y 1(t ), y 2(t )有无失真?为什么? 分析:要想时域采样后能不失真地还原出原信号,则采样角频率Ωs 必须大于等于信号谱最高角频率Ωh 的2倍,即满足Ωs ≥2Ωh 。 解:已知采样角频率Ωs =6π,则由香农采样定理,可得 因为x 1(t )=cos2πt ,而频谱中最高角频率ππ π32 621 =< =Ωh , 所以y 1(t )无失真; 因为x 2(t )=cos5πt ,而频谱中最高角频率ππ π32 652 => =Ωh , 所以y 2(t )失真。 2.2 设模拟信号x (t )=3cos2000πt +5sin6000πt +10cos12000πt ,求: (1) 该信号的最小采样频率; (2) 若采样频率f s =5000Hz ,其采样后的输出信号; 分析:利用信号的采样定理及采样公式来求解。 ○ 1采样定理 采样后信号不失真的条件为:信号的采样频率f s 不小于其最高频

率f m 的两倍,即 f s ≥2f m ○ 2采样公式 )()()(s nT t nT x t x n x s === 解:(1)在模拟信号中含有的频率成分是 f 1=1000Hz ,f 2=3000Hz ,f 3=6000Hz ∴信号的最高频率f m =6000Hz 由采样定理f s ≥2f m ,得信号的最小采样频率f s =2f m =12kHz (2)由于采样频率f s =5kHz ,则采样后的输出信号 ? ?? ? ????? ??-???? ????? ??=? ??? ????? ??+???? ????? ??-???? ????? ??=? ??? ????? ??++???? ????? ??-+???? ????? ??=? ??? ????? ??+???? ????? ??+???? ????? ??=? ?? ? ??====n n n n n n n n n n n f n x nT x t x n x s s nT t s 522sin 5512cos 13512cos 10522sin 5512cos 35112cos 105212sin 5512cos 3562cos 10532sin 5512cos 3)()()(πππππππππππ 说明:由上式可见,采样后的信号中只出现1kHz 和2kHz 的频率成分, 即 kHz f f f kHz f f f s s 25000200052150001000512211 ======,, 若由理想内插函数将此采样信号恢复成模拟信号,则恢复后的模拟信号

数字信号处理第三课后习题答案

数字信号处理课后答案 教材第一章习题解答 1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。 解: ()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6) x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+- 2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-?? =≤≤??? 其它 (1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。 解: (1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。 (2) ()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4) x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+- (3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。 (4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如

题2解图(三)所示。 (5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。 3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。 (1)3()cos()7 8x n A n π π=-,A 是常数; (2)1 ()8 ()j n x n e π-=。 解: (1)3214 , 73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14; (2)12,168w w π π==,这是无理数,因此是非周期序列。 5. 设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。 (1)()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-; (3)0()()y n x n n =-,0n 为整常数; (5)2()()y n x n =; (7)0()()n m y n x m ==∑。 解: (1)令:输入为0()x n n -,输出为 '000' 0000()()2(1)3(2) ()()2(1)3(2)() y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--= 故该系统是时不变系统。 12121212()[()()] ()()2((1)(1))3((2)(2)) y n T ax n bx n ax n bx n ax n bx n ax n bx n =+=++-+-+-+- 1111[()]()2(1)3(2)T ax n ax n ax n ax n =+-+-

数字信号处理试题和答案 (1)

一. 填空题 1、一线性时不变系统,输入为x(n)时,输出为y(n);则输入为2x(n)时,输出为2y(n) ;输入为x(n-3)时,输出为y(n-3) 。 2、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f max关系为:fs>=2f max。 3、已知一个长度为N的序列x(n),它的离散时间傅立叶变换为X(e jw),它的N点离散傅立叶变换X(K)是关于X(e jw)的N 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X(K),则X(K)= 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计,它的主要缺点是频谱的交叠所产生的现象。 6.若数字滤波器的单位脉冲响应h(n)是奇对称的,长度为N,则它的对称中心是(N-1)/2 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时,加矩形窗比加三角窗时,所设计出的滤波器的过渡带比较窄,阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应(IIR)滤波器的结构上有反馈环路,因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时,过渡带的宽度不但与窗的类型有关,还与窗的采样点数有关 11.DFT与DFS有密切关系,因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断,而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12.对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用x m (n)表示,其数学表达式为 x m (n)= x((n-m)) N R N (n)。 13.对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置,并将输入变输出,输出变输入即可得到按频率抽取的基2-FFT流图。 14.线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。 15.用DFT近似分析模拟信号的频谱时,可能出现的问题有混叠失真、泄漏、栅栏效应和频率分辨率。

数字信号处理基础书后题答案中文版

Chapter 2 Solutions 2.1 最小采样频率为两倍的信号最大频率,即44.1kHz 。 2.2 (a)、由ω = 2πf = 20 rad/sec ,信号的频率为f = 3.18 Hz 。信号的奈奎斯特采样频率为6.37 Hz 。 (b)、3 5000π=ω,所以f = 833.3 Hz ,奈奎斯特采样频率为1666.7 Hz 。 (c)、7 3000π=ω,所以f = 214.3 Hz ,奈奎斯特采样频率为428.6 Hz 。 2.3 (a) 1258000 1f 1T S S ===μs (b)、最大还原频率为采样频率的一半,即4000kHz 。 2.4 ω = 4000 rad/sec ,所以f = 4000/(2π) = 2000/π Hz ,周期T = π/2000 sec 。因此,5个周期为5π/2000 = π/400 sec 。对于这个信号,奈奎斯特采样频率为2(2000/π) = 4000/π Hz 。所以采样频率为f S = 4(4000/π) = 16000/π Hz 。因此5个周期收集的采样点为(16000/π samples/sec )(π/400 sec) = 40。 2.5 ω = 2500π rad/sec ,所以f = 2500π/(2π) = 1250 Hz ,T = 1/1250 sec 。因此,5个周期为5/1250 sec 。对于这个信号,奈奎斯特采样频率为2(1250) = 2500 Hz ,所以采样频率为f S = 7/8(2500) = 2187.5 Hz 。采样点数为(2187.5 点/sec)(5/1250 sec) = 8.75。这意味着在模拟信号的五个周期内只有8个点被采样。事实上,对于这个信号来说,在整数的模拟周期中,是不可能采到整数个点的。 2.6 2.7 信号搬移发生在kf S ± f 处,换句话说,频谱搬移发生在每个采样频率的整数倍 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 频率/kHz

(完整版)数字信号处理教程程佩青课后题答案

第一章 离散时间信号与系统 2.任意序列x(n)与δ(n)线性卷积都等于序列本身x(n),与δ(n-n 0)卷积x(n- n 0),所以(1)结果为h(n) (3)结果h(n-2) (2 (4) 3 .已知 10,)1()(<<--=-a n u a n h n ,通过直接计算卷积和的办法,试确定 单位抽样响应为 )(n h 的线性移不变系统的阶跃响应。 4. 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: ) 6 ()( )( )n 313 si n()( )()8 73cos( )( )(πππ π-==-=n j e n x c A n x b n A n x a 分析: 序列为)cos()(0ψω+=n A n x 或)sin()(0ψω+=n A n x 时,不一定是周期序列, n m m m n n y n - - -∞ = - ? = = ≥ ∑ 2 3 1 2 5 . 0 ) ( 0 1 当 3 4 n m n m m n n y n 2 2 5 . 0 ) ( 1 ? = = - ≤ ∑ -∞ = - 当 a a a n y n a a a n y n n h n x n y a n u a n h n u n x m m n n m m n -= = ->-= = -≤=<<--==∑∑--∞ =---∞=--1)(11)(1) (*)()(1 0,)1()()()(:1 时当时当解

①当=0/2ωπ整数,则周期为0/2ωπ; ②; 为为互素的整数)则周期、(有理数当 , 2 0Q Q P Q P =ωπ ③当=0/2ωπ无理数 ,则)(n x 不是周期序列。 解:(1)014 2/3 πω=,周期为14 (2)06 2/13 πω= ,周期为6 (2)02/12πωπ=,不是周期的 7.(1) [][]12121212()()() ()()()[()()]()()()()[()][()] T x n g n x n T ax n bx n g n ax n bx n g n ax n g n bx n aT x n bT x n =+=+=?+?=+ 所以是线性的 T[x(n-m)]=g(n)x(n-m) y(n-m)=g(n-m)x(n-m) 两者不相等,所以是移变的 y(n)=g(n)x(n) y 和x 括号内相等,所以是因果的。(x 括号内表达式满足小于等于y 括号内表达式,系统是因果的) │y(n)│=│g(n)x(n)│<=│g(n)││x(n)│x(n)有界,只有在g(n)有界时,y(n)有界,系统才稳定,否则系统不稳定 (3)T[x(n)]=x(n-n0) 线性,移不变,n-n0<=n 即n0>=0时系统是因果的,稳定 (5)线性,移变,因果,非稳定 (7)线性,移不变,非因果,稳定 (8)线性,移变,非因果,稳定 8.

数字信号处理基础书后题答案中文版

数字信号处理基础书后题答案中文版

Chapter 2 Solutions 2.1 最小采样频率为两倍的信号最大频率,即44.1kHz 。 2.2 (a)、由ω = 2πf = 20 rad/sec ,信号的频率为f = 3.18 Hz 。信号的奈奎斯特采样频率为6.37 Hz 。 (b)、35000π =ω,所以f = 833.3 Hz ,奈奎斯特采样频率为1666.7 Hz 。 (c)、7 3000π =ω,所以f = 214.3 Hz ,奈奎斯特采样频率为428.6 Hz 。 2.3 (a) 1258000 1f 1T S S === μs (b)、最大还原频率为采样频率的一半,即4000kHz 。 2.4 ω = 4000 rad/sec ,所以f = 4000/(2π) = 2000/π Hz ,周期T = π/2000 sec 。因此,5个周期为5π/2000 = π/400 sec 。对于这个信号,奈奎斯特采样频率为2(2000/π) = 4000/π Hz 。所以采样频率为f S = 4(4000/π) = 16000/π Hz 。因此5个周期收集的采样点为(16000/π samples/sec )(π/400 sec) = 40。 2.5 ω = 2500π rad/sec ,所以f = 2500π/(2π) = 1250 Hz ,T = 1/1250 sec 。因此,5个周期为5/1250 sec 。对于这个信号,奈奎斯特采样频率为2(1250) = 2500 Hz ,所以采样频率为f S = 7/8(2500) = 2187.5 Hz 。采样点数为(2187.5 点/sec)(5/1250 sec) = 8.75。这意味着在模拟信号的五个周期内只有8个点被采样。事实上,对于这个信号来说,在整数的模拟周期中,是不可能采到整数个点的。 2.7 信号搬移发生在kf S ± f 处,换句话说,频谱搬移发生在每个采样频率的整数 倍 -200 200 400 600 800 1000 1200 0.10.20.30.40.50.60.70.80.91 幅度 频

数字信号处理习题及答案

==============================绪论============================== 1. A/D 8bit 5V 00000000 0V 00000001 20mV 00000010 40mV 00011101 29mV ==================第一章 时域离散时间信号与系统================== 1. ①写出图示序列的表达式 答:3)1.5δ(n 2)2δ(n 1)δ(n 2δ(n)1)δ(n x(n)-+---+++= ②用δ(n) 表示y (n )={2,7,19,28,29,15} 2. ①求下列周期 ②判断下面的序列是否是周期的; 若是周期的, 确定其周期。 (1)A是常数 8ππn 73Acos x(n)??? ? ??-= (2))8 1 (j e )(π-=n n x 解: (1) 因为ω= 73π, 所以314 π2=ω, 这是有理数, 因此是周期序列, 周期T =14。 (2) 因为ω= 81, 所以ω π2=16π, 这是无理数, 因此是非周期序列。 ③序列)Acos(nw x(n)0?+=是周期序列的条件是是有理数2π/w 0。 3.加法 乘法 序列{2,3,2,1}与序列{2,3,5,2,1}相加为__{4,6,7,3,1}__,相乘为___{4,9,10,2} 。 移位 翻转:①已知x(n)波形,画出x(-n)的波形图。 ② 尺度变换:已知x(n)波形,画出x(2n)及x(n/2)波形图。 卷积和:①h(n)*求x(n),其他0 2 n 0n 3,h(n)其他03n 0n/2设x(n) 例、???≤≤-=???≤≤= ②已知x (n )={1,2,4,3},h (n )={2,3,5}, 求y (n )=x (n )*h (n ) x (m )={1,2,4,3},h (m )={2,3,5},则h (-m )={5,3,2}(Step1:翻转)

《数字信号处理》第三版课后答案(完整版)汇编

西安电子(高西全丁美玉第三版)数字信号处理课后答案 1.2 教材第一章习题解答 1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。 解: ()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3) 0.5(4)2(6) x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+- 2. 给定信号:25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-?? =≤≤??? 其它 (1)画出()x n 序列的波形,标上各序列的值; (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列; (3)令1()2(2)x n x n =-,试画出1()x n 波形; (4)令2()2(2)x n x n =+,试画出2()x n 波形; (5)令3()2(2)x n x n =-,试画出3()x n 波形。 解: (1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。 (2) ()3(4)(3)(2)3(1)6() 6(1)6(2)6(3)6(4) x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+- (3)1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。 (4)2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。 (5)画3()x n 时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n 波形如题2解图(四)所示。 3. 判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。 (1)3()cos()78 x n A n π π=-,A 是常数; (2)1 ()8 ()j n x n e π-=。

DSP原理及应用考试卷答案

河南理工大学DSP课程考试试卷 1、对于TMS320C54x系列DSP芯片,下列说法正确的是( C ) (A) 专用型DSP (B)32位DSP (C) 定点型DSP (D) 浮点型DSP 2、要使DSP能够响应某个可屏蔽中断,下面的说法正确的是(B ) A.需要把状态寄存器ST1的INTM位置1,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 B.需要把状态寄存器ST1的INTM位置1,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 C.需要把状态寄存器ST1的INTM位置0,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 D.需要把状态寄存器ST1的INTM位置0,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 3、若链接器命令文件的MEMORY部分如下所示: MEMORY { PAGE 0: PROG: origin=C00h, length=1000h PAGE 1: DATA: origin=80h, length=200h } 则下面说法不正确的是(A) A、程序存储器配置为4K字大小 B、程序存储器配置为8K字大小 C、数据存储器配置为512字大小 D、数据存储器取名为DATA 5、C54X DSP的流水线是由(B )级(也即是由多少个操作阶段)组成。 (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 6、假定AR3中当前值为200h,AR0中的值为20h,下面说法正确的是() A、在执行指令*AR3+0B后,AR3的值是200h; B、在执行指令*AR3-0B后,AR3的值为23Fh; C、在执行指令*AR3-0B后,AR3的值是180h; 7、下面对一些常用的伪指令说法正确的是:(D ) A、.def所定义的符号,是在当前模块中使用,而在别的模块中定义的符号; B、.ref 所定义的符号,是当前模块中定义,并可在别的模块中使用的符号; C、.sect命令定义的段是未初始化的段; D、.usect命令定义的段是未初始化的段。 8、在采用双操作数的间接寻址方式时,要使用到一些辅助寄存器,在此种寻址方式下,下面的 那些辅助寄存器如果使用到了是非法的( D )

数字信号处理习题集附答案)

第一章数字信号处理概述简答题: 1.在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,它们分别起什么作用? 答:在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器,是为了限制信号的最高频率,使其满足当采样频率一定时,采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称位“抗折叠”滤波器。 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器,是为了滤除高频延拓谱,以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化,故友称之为“平滑”滤波器。 判断说明题: 2.模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理,自己要增加一道采样的工序就可以了。()答:错。需要增加采样和量化两道工序。 3.一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统,然后基于数字信号处理 理论,对信号进行等效的数字处理。() 答:受采样频率、有限字长效应的约束,与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析,再考虑幅度量化及实现过程中有限字

长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题: 1.过滤限带的模拟数据时,常采用数字滤波器,如图所示,图中T 表示采样周期(假设T 足够小,足以防止混迭效应),把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 (a ) 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于,求整个系统的截止频率。 (b ) 对于kHz T 201=,重复(a )的计算。 解 (a )因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时,在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π

数字信号处理课后答案

1.4 习题与上机题解答 1. 用单位脉冲序列δ(n)及其加权和表示题1图所示的序列。 题1图 解:x(n)=δ(n+4)+2δ(n+2)-δ(n+1)+2δ(n)+δ(n -1)+2δ(n -2)+4δ(n -3)+0.5δ(n -4)+2δ(n -6) 2. 给定信号: ?? ? ??≤≤-≤≤-+=其它04 061 452)(n n n n x (1) 画出x(n)序列的波形, 标上各序列值; (2) 试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列; (3) 令x 1(n)=2x(n -2),试画出x 1(n)波形; (4) 令x 2(n)=2x(n+2),试画出x 2(n)波形; (5) 令x 3(n)=x(2-n),试画出x 3(n)波形。 解:(1) x(n)序列的波形如题2解图(一)所示。 (2) x(n)=-3δ(n+4)-δ(n+3)+δ(n+2)+3δ(n+1)+6δ(n)+6δ(n -1)+6δ(n -2)+6δ(n -3)+6δ(n -4) (3)x 1(n)的波形是x(n)的波形右移2位,再乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。 (4) x 2(n)的波形是x(n)的波形左移2位,再乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。 (5) 画x 3(n)时,先画x(-n)的波形(即将x(n)的波形以纵轴为中心翻转180°),然后再右移

2位, x 3(n)波形如题2解图(四)所示。 3.判断下面的序列是否是周期的; 若是周期的, 确定其周期。 (1)是常数 A n A n x 8π73 cos )(??? ??-=π (2))8 1 (j e )(π-= n n x 解:(1) 因为ω=7 3 π, 所以314 π 2= ω , 这是有理数,因此是周期序列,周期T=14。 (2) 因为ω=81 , 所以ωπ2=16π, 这是无理数, 因此是非周期序列。 4. 对题1图给出的x(n)要求: (1) 画出x(-n)的波形; (2) 计算x e (n)=1/2[x(n)+x(-n)], 并画出x e (n)波形; (3) 计算x o (n)=1/2[x(n)-x(-n)], 并画出x o (n)波形; (4) 令x 1(n)=x e (n)+x o (n), 将x 1(n)与x(n)进行比较, 你能得到什么结论? 解:(1)x(-n)的波形如题4解图(一)所示。 (2) 将x(n)与x(-n)的波形对应相加,再除以2,得到x e (n)。毫无疑问,这是一个偶对称序列。x e (n)的波形如题4解图(二)所示。 (3) 画出x o (n)的波形如题4解图(三)所示。 (4) 很容易证明:x(n)=x 1(n)=x e (n)+x o (n) 上面等式说明实序列可以分解成偶对称序列和奇对称序列。偶对称序列可以用题中(2)的公式计算,奇对称序列可以用题中(3)的公式计算。 5.设系统分别用下面的差分方程描述,x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。

DSP原理期末试卷和答案

一、单项选择题:(每小题2分,共30分) 1、下面对一些常用的伪指令说法正确的是:( D ) A、.def所定义的符号,是在当前模块中使用,在别的模块中定义的符号; B、.ref 所定义的符号,是当前模块中定义,并可在别的模块中使用的符号; C、.sect命令定义的段是未初始化的段; D、.usect命令定义的段是未初始化的段。 2、要使DSP能够响应某个可屏蔽中断,下面的说法正确的是( B) A、需要把状态寄存器ST1的INTM位置1,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 B、需要把状态寄存器ST1的INTM位置1,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 C、需要把状态寄存器ST1的INTM位置0,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 D、需要把状态寄存器ST1的INTM位置0,且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 3、对于TMS320C54x系列DSP芯片,下列说法正确的是………… ( C ) A、 8位DSP B、32位DSP C、定点型DSP D、浮点型DSP 4、若链接器命令文件的MEMORY部分如下所示: MEMORY { PAGE 0: PROG: origin=C00h, length=1000h PAGE 1: DATA: origin=80h, length=200h } 则下面说法不正确的是() A、程序存储器配置为4K字大小 B、程序存储器配置为8K字大小 C、数据存储器配置为512字大小 D、数据存储器取名为DATA 5、在串行口工作于移位寄存器方式时,其接收由()来启动。 A、REN B、RI C、REN和RI D、TR 6、执行指令PSHM AR5之前SP=03FEH,则指令执行后SP=( A ) A、03FDH B、03FFH C、03FCH D、0400H 7、TMS320C54X DSP采用改进的哈佛结构,围绕____A__组_______位总线建立。 A、 8,16 B、16,8 C、 8,8 D、16,16 8、 TMS320C54X DSP汇编指令的操作数域中, A 前缀表示的操作数为间接寻址的地址。 A、* B、# C、@ D、& 9、TMS320C54X DSP中有_____B___个辅助寄存器。 A、4 B、8 C、16 D、32 10、TMS320C54X DSP的中断标志寄存器是___ A _____。 A、IFR B、TCR C、PRD D、TIM 11、以下控制位中哪 A 位用来决定数据存储空间是否使用内部ROM。 A、MP/MC B、 OVLY C、 DROM D、SXM 12、下列说法中错误的是( C )。 A、每个DARAM块在单周期内能被访问2次。 B、每个SARAM块在单周期内只能被访问1次。 C、片内ROM主要存放固化程序和系数表,只能作为程序存储空间。 D、DARAM和SARAM既可以被映射到数据存储空间用来存储数据,也可以映射到程序 空间用来存储程序代码。 13、若程序中对堆栈设置如下,则下列说法错误的是( C )。 size .set 120 stack .usect “STACK”,size STM # stack + size,SP A、此堆栈段的段名为STACK B、此堆栈段共120个单元 C、此堆栈段第一个变量的名称为size D、堆栈设置好后,堆栈指针SP指向栈底 14、TMS320C54x中累加器A分为三个部分,低位字,高位字和保护位,其中A的高位字 是指(C ) A、AL B、AG C、AH D、AM 15、TMS320C54X DSP软硬件复位时,中断向量为________。( C ) A、0000H B、0080H C、FF80H D、FF00H 二、判断题(每小题1分,共10分) 1.TMS320C54X DSP缓冲串行接口是在同步串口基础上,增加了一个自动缓冲单元,主要提供灵活的数据串长度,并降低服务中断开销。(对)2.循环缓冲区是一个滑动窗,包含最近的数据,若有新的数据到来,它将覆盖旧的数据。(对) 3.浮点DSP与定点DSP相比,价格便宜、功耗较小、运算精度稍低。(错)4.TMS320C55X DSP的40位ALU和累加器,仅支持16位算术运算。( 错)

数字信号处理习题及答案

三、计算题 1、已知10),()(<<=a n u a n x n ,求)(n x 的Z 变换及收敛域。 (10分) 解:∑∑∞ =-∞ -∞=-= = )()(n n n n n n z a z n u a z X 1 111 )(-∞=--== ∑ az z a n n ||||a z > 2、设)()(n u a n x n = )1()()(1--=-n u ab n u b n h n n 求 )()()(n h n x n y *=。(10分) 解:[]a z z n x z X -=? =)()(, ||||a z > []b z a z b z a b z z n h z H --=---= ?=)()(, ||||b z > b z z z H z X z Y -= =)()()( , |||| b z > 其z 反变换为 [])()()()()(1n u b z Y n h n x n y n =?=*=- 3、写出图中流图的系统函数。(10分) 解:2 1)(--++=cz bz a z H 2 1124132)(----++= z z z z H 4、利用共轭对称性,可以用一次DFT 运算来计算两个实数序列的DFT ,因而可以减少计算量。设都是N 点实数序列,试用一次DFT 来计算它们各自的DFT : [])()(11k X n x DFT = []) ()(22k X n x DFT =(10分)。 解:先利用这两个序列构成一个复序列,即 )()()(21n jx n x n w +=

即 [][])()()()(21n jx n x DFT k W n w DFT +== []()[]n x jDFT n x DFT 21)(+= )()(21k jX k X += 又[])(Re )(1n w n x = 得 [])(})({Re )(1k W n w DFT k X ep == [] )())(()(2 1*k R k N W k W N N -+= 同样 [])(1 })({Im )(2k W j n w DFT k X op == [] )())(()(21*k R k N W k W j N N --= 所以用DFT 求出)(k W 后,再按以上公式即可求得)(1k X 与)(2k X 。 5、已知滤波器的单位脉冲响应为)(9.0)(5n R n h n =求出系统函数,并画出其直接型 结构。(10分) 解: x(n) 1-z 1-z 1-z 1-z 1 9.0 2 9.0 3 9.0 4 9.0 y(n) 6、略。 7、设模拟滤波器的系统函数为 31 11342)(2+-+=++=s s s s s H a 试利用冲激响应不变法,设计IIR 数字滤波器。(10分) 解 T T e z T e z T z H 31111)(-------=

数字信号处理试题及参考答案

数字信号处理期末复习题 一、单项选择题(在每个小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内,每小题1分,共20分) 1.要从抽样信号不失真恢复原连续信号,应满足下列条件的哪几条( ① )。 (Ⅰ)原信号为带限 (Ⅱ)抽样频率大于两倍信号谱的最高频率 (Ⅲ)抽样信号通过理想低通滤波器 ①.Ⅰ、Ⅱ②.Ⅱ、Ⅲ ③.Ⅰ、Ⅲ④.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 2.在对连续信号均匀采样时,若采样角频率为Ωs,信号最高截止频率为Ωc,则折叠频率为( ④ )。 ①Ωs②.Ωc ③.Ωc/2④.Ωs/2 3.若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n),则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( ② )。 ①.R3(n) ②.R2(n) ③.R3(n)+R3(n-1) ④.R2(n)-R2(n-1) 4.已知序列Z变换的收敛域为|z|>1,则该序列为( ② )。 ①.有限长序列②.右边序列 ③.左边序列④.双边序列 5.离散系统的差分方程为y(n)=x(n)+ay(n-1),则系统的频率响应( ③ )。 ①当|a|<1时,系统呈低通特性 ②.当|a|>1时,系统呈低通特性 ③.当0

6.序列x(n)=R5(n),其8点DFT记为X(k),k=0,1,…,7,则X(0)为( ④ )。 ①.2 ②.3 ③.4 ④.5 7.下列关于FFT的说法中错误的是( ① )。 ①.FFT是一种新的变换 ②.FFT是DFT的快速算法 ③.FFT基本上可以分成时间抽取法和频率抽取法两类 ④.基2 FFT要求序列的点数为2L(其中L为整数) 8.下列结构中不属于FIR滤波器基本结构的是( ③ )。 ①.横截型②.级联型 ③.并联型④.频率抽样型 9.已知某FIR滤波器单位抽样响应h(n)的长度为(M+1),则在下列不同特性的单位抽样响应中可以用来设计线性相位滤波器的是( ④ )。 ①.h[n]=-h[M-n] ②.h[n]=h[M+n] ③.h[n]=-h[M-n+1] ④.h[n]=h[M-n+1] 10.下列关于用冲激响应不变法设计IIR滤波器的说法中错误的是( ④ )。 ①.数字频率与模拟频率之间呈线性关系 ②.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 ③.容易出现频率混叠效应 ④.可以用于设计高通和带阻滤波器 11.利用矩形窗函数法设计FIR滤波器时,在理想特性的不连续点附近形成的过滤带的宽度近似等于( ① )。 ①.窗函数幅度函数的主瓣宽度 ②.窗函数幅度函数的主瓣宽度的一半

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