产生一个连续信号包含低频中频高频分量对其进行采样分别设计三种高通_低通_带通滤波器对信号进行滤波处理

通信原理课程设计设计题目：DSB调制解调系统设计与仿真通信原理班级：学生姓名：学生学号：指导老师：目录引言 (3)1、课程设计目的 (3)2、课程设计要求 (3)一、DSB调制解调模型的建立 (4)1、DSB信号的模型 (4)2、DSB信号调制过程分析 (4)3、高斯白噪声信道特性分析 (6)4、DSB解调过程分析 (9)5、DSB调制解调系统抗噪声性能分析 (10)二、仿真过程 (13)三、心得体会 (15)四、参考文献 (15)引言本课程设计用于实现DSB信号的调制解调过程。

信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。

信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。

因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。

调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。

双边带DSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。

1、课程设计目的本课程设计是实现DSB的调制解调。

在此次课程设计中，我们将通过多方搜集资料与分析，来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。

预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识DSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。

利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我们今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。

2、课程设计要求（1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。

（2）绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。

（3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。

第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。

这些物理量就是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。

2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。

3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。

4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬变周期 信号。

5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。

6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 关于Y 轴 （偶） 对称，虚频谱（相频谱）总是 关于原点（奇） 对称。

（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。

（ √ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（ √ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。

（ × ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（ × ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。

（ √ ）（三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。

2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。

3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。

4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。

5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。

第二章 测试装置的基本特性（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。

2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

1、基尔霍夫定理的内容是什么？（仕兰微电子）2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。

（未知）3、最基本的如三极管曲线特性。

（未知）4、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。

（仕兰微电子）5、负反馈种类（电压并联反馈，电流串联反馈，电压串联反馈和电流并联反馈）；负反馈的优点（降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展放大器的通频带，自动调节作用）（未知）6、放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？（仕兰微电子）7、频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法。

（未知）8、给出一个查分运放，如何相位补偿，并画补偿后的波特图。

（凹凸）9、基本放大电路种类（电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器），优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因）。

（未知）10、给出一差分电路，告诉其输出电压Y+和Y-,求共模分量和差模分量。

（未知）11、画差放的两个输入管。

（凹凸）12、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。

并画出一个晶体管级的运放电路。

（仕兰微电子）13、用运算放大器组成一个10倍的放大器。

（未知）14、给出一个简单电路，让你分析输出电压的特性（就是个积分电路），并求输出端某点的rise/fall时间。

(Infineon笔试试题)15、电阻R和电容C串联，输入电压为R和C之间的电压，输出电压分别为C上电压和R上电压，要求制这两种电路输入电压的频谱，判断这两种电路何为高通滤波器，何为低通滤波器。

当RC<<T时，给出输入电压波形图，绘制两种电路的输出波形图。

（未知）16、有源滤波器和无源滤波器的原理及区别?（新太硬件）17、有一时域信号S=V0sin(2pif0t)+V1cos(2pif1t)+V2sin(2pif3t+90),当其通过低通、带通、高通滤波器后的信号表示方式。

（未知）18、选择电阻时要考虑什么？（东信笔试题）19、在CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平，这个单管你会用P管还是N管，为什么？（仕兰微电子）20、给出多个mos管组成的电路求5个点的电压。

通信原理简答题答案2（个⼈整理）第⼀章绪论1-2何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。

模拟信号：电信号的参量取值连续。

两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。

1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？答：利⽤数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。

优点：抗⼲扰能⼒强，⽆噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进⾏处理、变换、储存；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。

缺点：⼀般需要较⼤的传输带宽；系统设备较复杂。

1-4 数字通信系统的⼀般模型中各组成部分的主要功能是什么？答：信源编码：提⾼信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。

信道编码/译码：增强数字信号的抗⼲扰能⼒。

加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。

数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到⾼频处，形成适合在信道中传输的带通信号。

同步：使收发两端的信号在时间上保持步调⼀致。

1-5 按调制⽅式，通信系统如何分类？答：基带传输系统和带通传输系统。

1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：模拟通信系统和数字通信系统。

1-7 按传输信号的复⽤⽅式，通信系统如何分类？答：FDM,TDM,CDM。

1-8 单⼯、半双⼯及全双⼯通信⽅式是按什么标准分类的？解释他们的⼯作⽅式。

答：按照消息传递的⽅向与时间关系分类。

单⼯通信：消息只能单向传输。

半双⼯：通信双⽅都能收发消息，但不能同时进⾏收和发的⼯作⽅式。

全双⼯通信：通信双⽅可以同时收发消息。

1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信⽅式？他们的适⽤场合及特点？答：分为并⾏传输和串⾏传输⽅式。

并⾏传输⼀般⽤于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。

串⾏传输使⽤与远距离数据的传输。

1-10 通信系统的主要性能指标是什么？—答：有效性和可靠性。

1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？答：有效性：传输速率，频带利⽤率。

第７章滤波器的设计方法教学目的1．掌握由连续时间滤波器设计离散时间IIR滤波器的方法，包括冲激响应不变法，双线性变换法等；2．了解常用的窗函数，掌握低通IIR滤波器的频率变换法、用窗函数法设计FIR滤波器的方法；3．掌握FIR滤波器的逼近原理与设计方法。

教学重点与难点重点：本章是本课程的重中之重，滤波器的设计是核心内容之一。

1．连续时间滤波器设计离散时间IIR滤波器的方法，包括冲激响应不变法，双线性变换法等；2．常用的窗函数，掌握低通IIR滤波器的频率变换法、用窗函数法设计FIR滤波器的方法；3．掌握FIR滤波器的逼近原理与设计方法。

难点：1.冲激响应不变法，双线性变换法2.用窗函数法设计FIR滤波器FIR滤波器的逼近原理与设计方法基本概念7.0.1 选频滤波器的分类数字滤波器是数字信号处理的重要基础。

在对信号的过滤、检测与参数的估计等处理中, 数字滤波器是使用最广泛的线性系统。

数字滤波器是对数字信号实现滤波的线性时不变系统。

它将输入的数字序列通过特定运算转变为输出的数字序列。

因此，数字滤波器本质上是一台完成特定运算的数字计算机。

我们已经知道，一个输入序列x(n)，通过一个单位脉冲响应为h(n)的线性时不变系统后，其输出响应y(n)为∑∞-)(y))()()(n(nn=m*=xmhnhx将上式两边经过傅里叶变换，可得式中，Y (e j ω)、X (e j ω)分别为输出序列和输入序列的频谱函数， H (ejω)是系统的频率响应函数。

可以看出，输入序列的频谱X (e j ω)经过滤波后，变为X (e j ω)H (e j ω)。

如果|H (e j ω)|的值在某些频率上是比较小的，则输入信号中的这些频率分量在输出信号中将被抑制掉。

因此，只要按照输入信号频谱的特点和处理信号的目的，适当选择H (ej ω)，使得滤波后的X (e j ω)H (e j ω)符合人们的要求，这就是数字滤波器的滤波原理。

和模拟滤波器一样，线性数字滤波器按照频率响应的通带特性可划分为低通、高通、带通和带阻几种形式。

山东建筑大学课程设计说明书题目：基于MATLAB的信号分析与处理课程：数字信号处理课程设计院（部）：信息与电气工程学院专业：通信工程班级：通信学生姓名：学号：指导教师：完成日期：目录目录 (1)摘要 (2)正文 (3)1设计目的和要求 (3)2设计原理 (3)3设计内容 (4)3.1源程序代码 (4)3.2程序执行的结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (7)3.3调试分析过程描述 (12)3.4结果分析 ................................... 错误！未定义书签。

总结与致谢 (14)参考文献 (15)摘要随着科学技术的飞速发展，人们对信号的要求越来越高。

然而，学好《数字信号处理》这门课程是我们处理信号的基础。

MATLAB是一个处理信号的软件，我们必须熟悉它的使用。

本次课程设计利用MATLAB软件首先产生成低频、中频、高频三种频率信号，然后将三种信号合成为连续信号，对连续周期信号抽样、频谱分析，并设计低通、带通、高通三种滤波器对信号滤波，观察滤出的信号与原信号的关系，并分析了误差的产生，通对数字信号处理课程的理论知识的综合运用。

从实践上初步实现对数字信号的处理。

关键词：MATLAB；连续信号；采样定理；滤波器；频谱分析；正文1设计目的和要求（1）、产生一个连续信号，该信号中包含有低频、中频、高频分量，对其进行采样，用MATLAB绘制它们的时域波形和频域波形，对其进行频谱分析；（2）、根据信号频谱分析的结果，分别设计合适的低通、带通、高通滤波器，用MATLAB绘制其幅频及相频特性图；（3）、用所设计的滤波器对信号进行滤波处理，对滤波后的信号进行FFT 频谱分析，用MATLAB绘制处理过程中的各种波形及频谱图，比较滤波前后的时域波形及频谱，对所得结果和滤波器性能进行分析，阐明原因，得出结论；（4）学会使用MATLAB对信号进行分析和处理；2设计原理理论上信号的采样要符合奈奎斯特采样定律，就是采样频率要高一点，一般为被采信号最高频率的2倍，只有这样，才能保证频域不混叠，也就是采样出来数字信号中包含了被采信号的所有信息，而且没有引入干扰。

中南大学本科生课程设计任务书课程名称现代信号处理指导教师赵亚湘学院信息科学与工程学院专业班级通信工程0901-0905班0()()sin()()anTa x n x nT Ae nT u nT -==Ω中 南 大 学课程设计任务书一、课程设计目的：1．全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，将理论与实践很好地结合起来。

2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力； 3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。

二、课程设计内容1. 给定模拟信号：)()sin()(0t u t Ae t at a x Ω=-，式中128.444=A，α=，s rad /2500π=Ω。

对()a t x 进行采样，可得采样序列1） 选择采样频率s f =1 kHz ，观测时间50=p T ms ，观测所得序列()x n 及其幅频特性|()|jw X e 2） 改变采样频率s f =300Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化 3） 令采样频率s f =200Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化要求分析说明原理，绘出相应的序列及其它们对应的幅频特性曲线，指出|()|jw X e 的变化，说明为什么？2. 已知Gaussian 序列固定序列()x n 中的参数p=8，令q 分别等于2，4，8，观察它们的时域和幅频特性，了解当q 取不同值时，对信号序列的时域及幅频特性的影响；固定q=8，令p 分别等于8，13，14，观察参数p 变化对信号序列的时域及幅频特性的影响，观察p 等于多少时，会发生明显的泄漏现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。

并理论分析说明产生这些变化的原因 3. 一个连续信号含两个频率分量，经采样得2(),015()0,n p q en x n --⎧⎪≤≤=⎨⎪⎩其它x(n)=sin2π*0.125n+cos2π*(0.125+Δf)n n=0,1……,N -1已知N=16，Δf 分别为1/16和1/64，观察其幅频特性；当N=128时，Δf 不变，其结果有何不同，为什么？分析说明原因，并打印出相应的幅频特性曲线4. 产生一个淹没在噪声中的信号()x t ，例如由50Hz 和120Hz 的正弦信号以及一个零均值的随机噪声叠加而成。

1KHZ带通滤波器的设计制作实训名称 : 1KHZ带通滤波器的设计与制作学院:专业、班级:指导教师:报告人:学号： 2011 时间： 2013.5.15摘要滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。

“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。

该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。

因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。

随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。

也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。

信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。

信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，有时，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。

滤波，本质上是从被噪声畸变和污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。

关键字：带通滤波器，四阶，巴特沃斯1、概述1.1 、滤波器介绍滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。

滤波器通常是一种能使某些频率的信号通过而同时抑制或衰减另外一些频率的信号的电子装置。

分图1滤波器为有源滤波器和无源滤波器。

主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通过，对无用信号尽可能大的反射。

滤波器一般有两个端口，一个输入信号、一个输出信号，利用这个特性可以选通通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波。

滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。

第一章1．简述典型实时数字信号处理系统组成部分。

答：包括：抗混叠滤波器(Anti-aliasing filter)、模数转换器ADC（Analog-to-Digital Converter）、数字信号处理、数模转换器DAC（Digital-to-Analog Converter）和抗镜像滤波器(Anti-image filter) 。

2．简述X86处理器完成实时数字信号处理的优缺点。

答：利用X86处理器完成实时数字信号处理。

特点是处理器选择范围宽，主板及外设资源丰富，有多种操作系统可供选择，开发、调试较为方便；缺点是数字信号处理能力不强，硬件组成较为复杂，系统体积、重量较大，功耗较高，抗环境影响能力较弱。

3．简述数字信号处理器的主要特点。

答：（1）存储器采用哈佛或者改进的哈佛结构；（2）内部采用了多级流水；（3）具有硬件乘法累加单元；（4）可以实现零开销循环；（5）采用了特殊的寻址方式；（6）高效的特殊指令；（7）具有丰富的片内外设。

4．给出存储器的两种主要结构，并分析其区别。

答：存储器结构分为两大类：冯·诺依曼结构和哈佛结构。

冯·诺依曼结构的特点是只有一个存储器空间、一套地址总线和一套数据总线；指令、数据都存放在这个存储器空间中，统一分配地址，所以处理器必须分时访问程序和数据空间。

哈佛结构程序存储器空间和数据存储器空间分开，具有多套地址、数据总线，哈佛结构是并行体系结构，程序和数据存于不同的存储器空间，每个存储器空间独立编址、独立访问。

5．简述选择数字信号处理器所需要考虑的因素。

答：应考虑运算速度、算法格式和数据宽度、存储器类型、功耗和开发工具。

6．给出数字信号处理器的运算速度指标，并给出其具体含义。

答：常见的运算速度指标有如下几种：（1）指令周期：执行一条指令所需的最短时间，数值等于主频的倒数；指令周期通常以ns（纳秒）为单位。

例如，运行在200MHz的TMS320VC5510的指令周期为5ns。

dsp技术复习题DSP技术复习题DSP（数字信号处理）技术是一种将模拟信号转换为数字信号并对其进行处理的技术。

它在现代通信、音频处理、图像处理和控制系统中得到广泛应用。

为了更好地理解和掌握DSP技术，接下来将通过一些复习题来回顾和巩固相关知识。

1. 什么是采样定理？为什么需要采样定理？采样定理是指在进行模拟信号转换为数字信号时，采样频率必须大于被采样信号最高频率的两倍。

这是为了避免采样信号中出现混叠现象，即高于采样频率一半的频率成分出现在低于采样频率一半的频率范围内，导致信号失真。

2. 什么是离散时间信号和连续时间信号？离散时间信号是在离散时间点上采样得到的信号，通常用序列表示。

而连续时间信号是在连续时间上的信号，通常用函数表示。

3. 什么是离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）？离散傅里叶变换（DFT）是将离散时间域信号转换为离散频率域信号的过程。

它通过计算信号的各个频率分量的幅度和相位信息，用于频域分析和滤波等操作。

而快速傅里叶变换（FFT）是一种高效计算DFT的算法，通过分治法将DFT 计算复杂度从O(N^2)降低到O(NlogN)，在实际应用中得到广泛使用。

4. 什么是滤波器？有哪些常见的滤波器类型？滤波器是一种用于改变信号频率响应的设备或算法。

常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

低通滤波器允许低频信号通过而抑制高频信号，高通滤波器则相反，带通滤波器允许某一频带的信号通过而抑制其他频带的信号，带阻滤波器则相反。

5. 什么是卷积运算？它在DSP中的作用是什么？卷积运算是一种将两个函数融合在一起的数学运算。

在DSP中，卷积运算被广泛用于信号滤波、系统响应和信号处理等方面。

它可以通过将输入信号与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号，从而实现信号的处理和分析。

6. 什么是量化误差？如何减小量化误差？量化误差是指将连续信号转换为离散信号时产生的误差。

它是由于离散化过程中无法完美地表示连续信号而引起的。

（完整）数字信号处理题库(附答案)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）数字信号处理题库(附答案)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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数字信号处理复习题一、选择题1、某系统)(),()()(n g n x n g n y =有界，则该系统（ A ）.A 。

因果稳定 B.非因果稳定 C 。

因果不稳定 D. 非因果不稳定2、一个离散系统（ D ）.A.若因果必稳定 B 。

若稳定必因果 C 。

因果与稳定有关 D.因果与稳定无关3、某系统),()(n nx n y =则该系统（ A ）.A.线性时变 B 。

线性非时变 C 。

非线性非时变 D 。

非线性时变4。

因果稳定系统的系统函数)(z H 的收敛域是（ D ）。

A.9.0<z B 。

1.1<z C 。

1.1>z D 。

9.0>z5.)5.0sin(3)(1n n x π=的周期（ A ）。

A.4 B 。

3 C.2 D.16。

某系统的单位脉冲响应),()21()(n u n h n =则该系统( C )。

A.因果不稳定 B 。

非因果稳定 C 。

因果稳定 D.非因果不稳定7。

某系统5)()(+=n x n y ，则该系统( B ）.A.因果稳定 B 。

非因果稳定 C 。

因果不稳定 D 。

非因果不稳定8。

序列),1()(---=n u a n x n 在)(z X 的收敛域为（ A ）.A 。

a z <B 。

a z ≤C 。

a z >D 。

a z ≥9。

序列),1()21()()31()(---=n u n u n x n n 则)(z X 的收敛域为( D ）. A 。

第二章第一节信号特征检测一、填空题（10）1.常用的滤波器有、低通、带通、四种。

2.加速度传感器，特别是压电式加速度传感器，在及的振动监测与诊断中应用十分广泛。

3.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成的一种灵敏的换能器件。

4.振动传感器主要有、速度传感器、三种。

5.把模拟信号变为数字信号，是由转换器完成的。

它主要包括和两个环节。

6.采样定理的定义是：。

采样时，如果不满足采样定理的条件，会出现频率现象。

7.电气控制电路主要故障类型、、。

8.利用对故障进行诊断，是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。

9.振动信号频率分析的数学基础是变换；在工程实践中，常运用快速傅里叶变换的原理制成，这是故障诊断的有力工具。

10．设备故障的评定标准常用的有3种判断标准，即、相对判断标准以及类比判断标准。

可用制定相对判断标准。

二、选择题（10）1.（）在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。

A位移探测器B速度传感器C加速度计D计数器2.当仅需要拾取低频信号时，采用（）滤波器。

A高通B低通C带通D带阻3.（）传感器，在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用十分广泛。

A压电式加速度B位移传感器C速度传感器 D 以上都不对4.数据采集、谱分析、数据分析、动平衡等操作可用（）实现。

A传感器B数据采集器C声级计D滤波器5.（）是数据采集器的重要观测组成部分。

A. 滤波器B. 压电式传感器C数据采集器D数据分析仪6.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟（）的一种灵敏的换能器件。

A力信号B声信号C光信号 D. 电信号7.在对（）进行电气故障诊断时，传感器应尽可能径向安装在电机的外壳上。

A单相感应电机B三相感应电机C二相感应电机D四相感应电机8.从理论上讲，转速升高1倍,则不平衡产生的振动幅值增大（）倍。

A1 B2 C3 D49.频谱仪是运用（）的原理制成的。

A绝对判断标准B阿基米德C毕达哥拉斯D快速傅立叶变换10.伺服控制上常用三环结构，三个环都是调节器，其中有的采用P调节器，有的采用PI 调节器，有的采用PID调节器。

⾼通滤波、低通滤波、带通滤波python实现创作不易，如果此⽂使您有收获，记得点赞哦！⼀. 傅⾥叶变化原理：⼆. ⾼通滤波、低通滤波、带通滤波：⾼通滤波：⾼频信息通过，低频信息被阻挡；低通滤波：低频信息通过，⾼频信息被阻挡；带通滤波：介于低频和⾼频之间的⼀带信息通过，其它信息被阻挡。

图解⾼通、低通、带通滤波器↑三. python实现⾼通滤波实验：1# Writer : wojianxinygcl@23# Data : 2020.3.2045import cv267import numpy as np89from matplotlib import pyplot as plt1011#读取图像1213 img = cv2.imread('../paojie_g.jpg', 0)1415#傅⾥叶变换1617 dft = cv2.dft(np.float32(img), flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT)1819 fshift = np.fft.fftshift(dft)2021#设置⾼通滤波器2223 rows, cols = img.shape2425 crow,ccol = int(rows/2), int(cols/2) #中⼼位置2627 mask = np.ones((rows, cols, 2), np.uint8)2829 mask[crow-30:crow+30, ccol-30:ccol+30] = 03031#掩膜图像和频谱图像乘积3233 f = fshift * mask3435#傅⾥叶逆变换3637 ishift = np.fft.ifftshift(f)3839 iimg = cv2.idft(ishift)4041 res = cv2.magnitude(iimg[:,:,0], iimg[:,:,1])4243#显⽰原始图像和⾼通滤波处理图像4445 plt.subplot(121), plt.imshow(img, 'gray'), plt.title('Original Image')4647 plt.axis('off')4849 plt.subplot(122), plt.imshow(res, 'gray'), plt.title('High Pass Filter Image')5051 plt.axis('off')5253 plt.show()四. ⾼通滤波实验结果：⾼通滤波实验结果↑五. python实现低通滤波实验： 1# Writer : wojianxinygcl@23# Data : 2020.3.2045import cv267import numpy as np89from matplotlib import pyplot as plt1011#读取图像1213 img = cv2.imread('../paojie_g.jpg', 0)1415#傅⾥叶变换1617 dft = cv2.dft(np.float32(img), flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT)1819 fshift = np.fft.fftshift(dft)2021#设置低通滤波器2223 rows, cols = img.shape2425 crow,ccol = int(rows/2), int(cols/2) #中⼼位置2627 mask = np.zeros((rows, cols, 2), np.uint8)2829 mask[crow-30:crow+30, ccol-30:ccol+30] = 13031#掩膜图像和频谱图像乘积3233 f = fshift * mask3435#傅⾥叶逆变换3637 ishift = np.fft.ifftshift(f)3839 iimg = cv2.idft(ishift)4041 res = cv2.magnitude(iimg[:,:,0], iimg[:,:,1])4243#显⽰原始图像和低通滤波处理图像4445 plt.subplot(121), plt.imshow(img, 'gray'), plt.title('Original Image')4647 plt.axis('off')4849 plt.subplot(122), plt.imshow(res, 'gray'), plt.title('Low Pass Filter Image')5051 plt.axis('off')5253 plt.show()六. 低通滤波实验结果：低通滤波实验结果↑七. python实现带通滤波实验： 1# Writer : wojianxinygcl@23# Data : 2020.3.2045import cv267import numpy as np89import math1011from matplotlib import pyplot as plt1213#读取图像1415 img = cv2.imread('../paojie_g.jpg', 0)1617#傅⾥叶变换1819 dft = cv2.dft(np.float32(img), flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT)2021 fshift = np.fft.fftshift(dft)2223#设置带通滤波器2425# w 带宽2627# radius: 带中⼼到频率平⾯原点的距离2829 rows, cols = img.shape3031 crow,ccol = int(rows/2), int(cols/2) #中⼼位置3233 w = 303435 radius = 303637 mask = np.ones((rows, cols, 2), np.uint8)3839for i in range(0, rows):4041for j in range(0, cols):4243# 计算(i, j)到中⼼点的距离4445 d = math.sqrt(pow(i - crow, 2) + pow(j - ccol, 2))4647if radius - w / 2 < d < radius + w / 2:4849 mask[i, j, 0] = mask[i, j, 1] = 05051else:5253 mask[i, j, 0] = mask[i, j, 1] = 15455#掩膜图像和频谱图像乘积5657 f = fshift * mask5859#傅⾥叶逆变换6061 ishift = np.fft.ifftshift(f)6263 iimg = cv2.idft(ishift)6465 res = cv2.magnitude(iimg[:,:,0], iimg[:,:,1])6667#显⽰原始图像和带通滤波处理图像6869 plt.subplot(121), plt.imshow(img, 'gray'), plt.title('Original Image')7071 plt.axis('off')7273 plt.subplot(122), plt.imshow(res, 'gray'), plt.title('Band Pass Filter Image')7475 plt.axis('off')7677 plt.show()⼋. 带通滤波实验结果：带通滤波实验结果↑九. 总结：⾼通滤波，通过了⾼频信息，提取了图像边缘和噪声；低通滤波，通过了低频信息，保留了图像背景和基本内容，图像边缘被阻挡，图像变模糊；带通滤波，阻挡了部分特别⾼频信息和特别低频信息，相对⾼通滤波来讲，提取的图像边缘减少，相对低通滤波来讲，保留的图像内容也减少。

习题1外设接口有通用I/O接口、串行接口、串行外设接口、CAN总线接口、外部总线接口、模数转换接口。

片内外设有事件管理器模块，模数转换模块、串行通信模块、串行外设接口模块、CAN总线模块。

复位后，置MP/MC 引脚为高电平可以选择外部程序存储器。

可扩展的外部存储器总共有192KW空间，由64KW程序存储空间、64KW数据存储空间、64KW I/O寻址空间三部分组成。

2407片内有10位A/D转化器，最小转换时间500ns.程序存储器SARAM 32KW，起地址范围是0000~0FFFFH.若访问了非法保留的空间，DSP会产生NMI中断。

内核电压是3.3V，I/O口电压是3.3V存储器映射寄存器大部分应设在数据存储器空间中。

外部数据存储器选通引脚DS 低电平有效；外部程序存储器选通引脚PS 低电平有效；外部I/O空间选通引脚IS 低电平有效。

2407是16位定点DSP芯片。

运行的最高时钟频率是40MHz,单机器周期是25ns.片内FLASH是32KW;其数据总线为16根；其地址总线为16根。

习题2可屏蔽中断分两级管理的。

流水线的4个独立操作阶段是取指，译码，取操作数，执行。

PM位移位（乘积移位）的方式是：PM=00:乘积不移位即送到CALU或数据存总线；PM=01:将乘积左移一位，这时实现小数算术运算或小数乘积的调整非常有用；PM=10:将乘积左移四位，这时实现小数算术运算或小数乘积的调整非常有用；PM=11:可使乘积右移六位程序地址产生逻辑使用的硬件有：程序计数器、程序地址寄存器、堆栈、微堆栈和重复计数器。

输入定标部分的作用：输入定标部分把来自存储器的16位数据移位调整后送到32位的CALU中央算术逻辑部分的组成：由中央算数逻辑单元、32位累加器和输出数据定标移位器组成进位位C的进位方式：当相减产生错位，相加不产生进位时，进位C清零；当相加产生进位，相减不产生借位时，进位位C置一软件非屏蔽中断有：INTR,NMI,TRAP.非屏蔽中断有：硬件非屏蔽中断和软件非屏蔽中断应用微堆栈的一些指令：BLDD,BLPD,MAC,MACD,TBLR,TBLW.常见的片内外设模块名称：事件管理器模块、模数转换模块、串行通信模块、串行外设接口模块、CAN总线模块影响中断响应延时的因素是：外设同步接口时间、CPU响应时间和IRS转移时间中央处理单元(CPU)包括：输入定标部分、乘法部分、中央算术逻辑部分、辅助寄存器算术单元和状态寄存器2407有8级硬件堆栈，默认状态下，STACK段的大小是400字2407有1级，16位宽的硬件微堆栈。

数字信号处理课程设计题⽬_12级数字信号处理课程设计选题本次课程设计共有六组选题，每组选题每班可有4-5⼈选择，组内同学独⽴完成课程设计选题⼀：⼀、⼀个连续信号含两个频率分量，经采样得()=sin(2*0.125*n)+cos(2*(0.125+f)*n),0,1,,1x n n N ππ?=-当N=16，Δf 分别为1/16和1/64时，观察其频谱；当N=128时，Δf 不变，其结果有何不同，为什么？绘出相应的时域与频域特性曲线，分析说明如何选择DFT 参数才能在频谱分析中分辨出两个不同的频率分量。

⼆、对周期⽅波信号进⾏滤波1）⽣成⼀个基频为10Hz 的周期⽅波信号。

2）选择适当的DFT 参数，对其进⾏DFT ，分析其频谱特性，并绘出相应曲线。

3）设计⼀个滤波器，滤除该周期信号中40Hz 以后的频率分量，观察滤波前后信号的时域和频域波形变化4）如果该信号淹没在噪声中，试滤除噪声信号。

三、⾳乐信号处理：1）获取⼀段⾳乐或语⾳信号，设计单回声滤波器，实现信号的单回声产⽣。

给出单回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加⼊单回声前后的信号频谱。

2）设计多重回声滤波器，实现多重回声效果。

给出多回声滤波器的单位脉冲响应及幅频特性，给出加⼊多重回声后的信号频谱。

3）设计全通混响器，实现⾃然声⾳混响效果。

给出混响器的单位脉冲响应及幅频特性，给出混响后的信号频谱。

4）设计均衡器，使得不同频率的混合⾳频信号，通过⼀个均衡器后，增强或削减某些频率分量**。

（**可选做）课程设计选题⼆：⼀、已知序列1）为了克服频谱泄露现象，试确定DFT 计算所需要的信号数据长度N 。

2）求()x n 的N 点DFT ，画出信号的幅频特性。

3）改变信号数据长度，使其⼤于或⼩于计算出的N 值，观察此时幅频特性的变化。

分析说明变化原因。

791()=cos()0.5cos()0.75cos()16162x n n n n πππ++⼆、多采样率语⾳信号处理 1）读取⼀段语⾳信号2）按抽取因⼦D=2进⾏抽取，降低信号采样率，使得数据量减少。

信号分析与处理第一章绪论：测试信号分析与处理的主要内容、应用；信号的分类，信号分析与信号处理、测试信号的描述，信号与系统。

测试技术的目的是信息获取、处理和利用。

测试过程是针对被测对象的特点，利用相应传感器，将被测物理量转变为电信号，然后，按一定的目的对信号进行分析和处理，从而探明被测对象内在规律的过程。

信号分析与处理是测试技术的重要研究内容。

信号分析与处理技术可以分成模拟信号分析与处理和数字信号分析与处理技术。

一切物体运动和状态的变化，都是一种信号，传递不同的信息。

信号常常表示为时间的函数，函数表示和图形表示信号。

信号是信息的载体，但信号不是信息，只有对信号进行分析和处理后，才能从信号中提取信息。

信号可以分为确定信号与随机信号；周期信号与非周期信号；连续时间信号与离散时间信号；能量信号与功率信号；奇异信号周期信号无穷的含义，连续信号、模拟信号、量化信号，抽样信号、数字信号在频域里进行信号的频谱分析是信号分析中一种最基本的方法：将频率作为信号的自变量，在频域里进行信号的频谱分析; 信号分析是研究信号本身的特征，信号处理是对信号进行某种运算。

信号处理包括时域处理和频域处理。

时域处理中最典型的是波形分析，滤波是信号分析中的重要研究内容；测试信号是指被测对象的运动或状态信息，表示测试信号可以用数学表达式、图形、图表等进行描述。

常用基本信号（函数）复指数信号、抽样函数、单位阶跃函数单位、冲激函数（抽样特性和偶函数）序列、单位阶跃序列、斜变序列、正弦序列、复指数序列。

离散序列用图形、数列表示，常见序列单位抽样系统是指由一些相互联系、相互制约的事物组成的具有某种功能的整体。

被测系统和测试系统统称为系统。

输入信号和输出信号统称为测试信号。

系统分为连续时间系统和离散时间系统。

系统的主要性质包括线性和非线性，记忆性和无记忆性，因果系统和非因果系统，时不变系统和时变系统，稳定系统和非稳定系统。

第二章连续时间信号分析：周期信号分析（傅立叶级数展开）非周期信号的傅立叶变换、周期信号的傅立叶变换、采样信号分析（从连续开始引入到离散）。

混合高频分量和低频分量分割算法1.信号预处理：首先，需要对原始信号进行预处理，以去除噪声和无用信息。

可以使用数字滤波器对信号进行滤波，去除或减小信号中的噪声和杂波。

2.高频信号分量提取：通过使用高通滤波器来提取信号中的高频成分。

一种常用的高通滤波器是巴特沃斯滤波器，它可以有效地去除信号中的低频成分，留下高频成分。

可以根据具体需求选择合适的滤波器参数，如截止频率等。

3.低频信号分量提取：使用低通滤波器来提取信号中的低频成分。

低通滤波器与高通滤波器类似，可以选择适当的滤波器参数来滤除高频成分，保留低频成分。

常用的低通滤波器有巴特沃斯滤波器、布脱沃斯滤波器等。

4.分量重建：将提取得到的高频分量和低频分量进行合并，得到重建的信号。

可以通过简单的加法操作将两个分量进行叠加。

此外，根据具体应用需求，还可以对分量进行调整、归一化等操作。

混合高频分量和低频分量的分割算法具有广泛的应用前景，可以应用于音频信号处理、图像去噪、语音识别等领域。

例如，在音频处理中，可以将语音信号分割为长时域的低频成分和短时域的高频成分，进一步提取音频的特征信息，并应用于语音识别和音频信号分析。

在图像处理中，可以将图像分解为低频部分和高频部分，对图像的细节和轮廓进行处理，增强图像的质量和清晰度。

总之，混合高频分量和低频分量的分割算法是一种有效的信号处理方法，可以辅助人们更好地理解和处理各种类型的信号。

通过合理地选择滤波器和参数，以及采用适当的分量融合策略，可以得到较好的分割效果，为后续的信号分析与处理提供有力支持。