数字信号处理_第二版_吴镇扬_课后答案_khdaw
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1. 解丗由题意可知 N=5
则周期为丗其中为整数丆且满足使N为最小整数。
2. •i1•j解丗由题意可知 N=14
则周期为丗
•i2•j解丗由题意可知 N= 8
则
则所求周期 N=14
最小公倍数丆即为丗56
3.19 (1)周期卷积的主值序列为丗f(n)R(n) ={6,3, 6,10,14,12,9};
(2)循环卷积f (n) ={6,3, 6,10,14,12,9};
•i3•j线性卷积为f(n) ={1,3, 6,10,14,12,9,5, 0, 0, 0, 0}
2.21 •i 第二种方法乯按频率抽取算法丗输入顺
序丆
输出倒序(0,8,4,12,2,10,6,14,1,9,5,13,3,11,7, 15);
4
共有4(16=2*2*2*2 )节
第一节丗数据点间距、蝶形类型均是8•C
0 1 2 3 4 5 6 7
所乘因子丗W ,W ,W ,W ,W ,W ,
W ,W ;
N N N N N N N N N
第二节丗数据点间距、蝶形类型均是4 •C
0 2 4 6
所乘因子丗W ,W ,W ,W ;
N N N N
0 4
第三节丗数据点间距、蝶形类型均是2 •C所乘因
子丗W ,W ;
N N
第四节丗数据点间距、蝶形类型均是1 •C所乘因
子丗W ;
N。
习题一 (离散信号与系统)1.1周期序列,最小周期长度为5。
1.2 (1) 周期序列,最小周期长度为14。
(2) 周期序列,最小周期长度为56。
1.5()()()()()()()11s a s s s a n s s a s n X j x t p t X j ΩP j Ω2n τn τj sin j Ωjn e X 2n π2n n τj Sa X j jn e 2T 2πττ∞=-∞∞=-∞Ω==*⎡⎤⎣⎦ΩΩ⎛⎫-=-Ω ⎪⎝⎭ΩΩ⎛⎫-=Ω-Ω ⎪⎝⎭∑∑F 1.6 (1) )(ωj e kX (2) )(0ωωj n j e X e (3) )(21)(2122ωωj j e X e X -+ (4) )(2ωj e X1.7 (1)0n z -(2)5.0||,5.0111>--z z(3)5.0||,5.0111<--z z(4)0||,5.01)5.0(11101>----z zz1.8 (1) 0,)11()(211>--=---z z z z z X N (2) a z az az z X >-=--,)1()(211(3)a z az z a az z X >-+=---,)1()(311211.9 1.10(1))1(2)(1----+n u n u n (2))1(24)()5.0(6--⋅--n u n u n n (3))()sin sin cos 1(cos 000n u n n ωωωω++(4) )()()(1n u a a a n a n ---+-δ1.11 (1) )(1z c X - (2) )(2z X (3) )()1(21z X z -+ (4) -+<<x x R z R z X /1/1),/1(1.12 (1)1,11<-ab ab(2) 1 (3) 00n a n1.13 (1) 该系统不是线性系统;该系统是时不变系统。
(1) 观察高斯序列的时域和幅频特性,固定信号)(n x a 中参数p=8,改变q 的值,使q 分别等于2、4、8,观察他们的时域和幅频特性,了解当q 取不同值时,对信号序列的时域和幅频特性的影响;固定q=8,改变p,使p 分别等于8、13、14,观察参数p 变化对信号序列的时域和幅频特性的影响,注意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。
()()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=-其他0150,2n e n x q p n a解:程序见附录程序一:P=8,q 变化时:t/T x a (n )k X a (k )t/T x a (n )p=8 q=4k X a (k )p=8 q=4t/Tx a (n )p=8 q=8kX a (k )p=8 q=8幅频特性时域特性t/T x a (n )p=8 q=8k X a (k )p=8 q=8t/T x a (n )51015k X a (k )p=13 q=8t/Tx a (n )p=14 q=851015kX a (k )p=14 q=8时域特性幅频特性分析:由高斯序列表达式知n=p 为期对称轴; 当p 取固定值时,时域图都关于n=8对称截取长度为周期的整数倍,没有发生明显的泄漏现象;但存在混叠,当q 由2增加至8过程中,时域图形变化越来越平缓,中间包络越来越大,可能函数周期开始增加,频率降低,渐渐小于fs/2,混叠减弱;当q 值固定不变,p 变化时,时域对称中轴右移,截取的时域长度渐渐地不再是周期的整数倍,开始无法代表一个周期,泄漏现象也来越明显,因而图形越来越偏离真实值,p=14时的泄漏现象最为明显,混叠可能也随之出现;(2) 观察衰减正弦序列 的时域和幅频特性,a=0.1,f=0.0625,检查谱峰出现的位置是否正确,注意频谱的形状,绘出幅频特性曲线,改变f ,使f 分别等于0.4375和0.5625,观察这两种情况下,频谱的形状和谱峰出现的位置,有无混叠和泄漏现象?说明产生现象的原因。
————第一章———— 时域离散信号与系统理论分析基础本章1.1节“学习要点”和1.2节“例题”部分的内容对应教材第一、二章内容。
为了便于归纳总结,我们将《数字信号处理(第二版)》教材中第一章和第二章的内容合并在一起叙述,这样使读者对时域离散线性时不变系统的描述与分析方法建立一个完整的概念,以便在分析和解决问题时,能全面考虑各种有效的途径,选择最好的解决方案。
1.1 学 习 要 点1.1.1 时域离散信号——序列时域离散信号(以下简称序列)是时域离散系统处理的对象,研究时域离散系统离不开序列。
例如,在时域离散线性时不变系统的时域描述中,系统的单位脉冲响应()n h 就是系统对单位脉冲响应()n δ的响应输出序列。
掌握()n δ的时域和频域特征,对分析讨论系统的时域特性描述函数()n h 和频域特性描述函数()ωj e H 和()z H 是必不可少的。
1. 序列的概念在数字信号处理中,一般用()n x 表示时域离散信号(序列)。
()n x 可看作对模拟信号()t x a 的采样,即()()nT x n x a =,也可以看作一组有序的数据集合。
要点 在数字信号处理中,序列()n x 是一个离散函数,n 为整数,如图1.1所示。
当≠n 整数时,()n x 无定义,但不能理解为零。
当()()nT x n x a =时,这一点容易理解。
当=n 整数时,()()nT x n x a =,为()t x a 在nT t =时刻的采样值,非整数T 时刻未采样,而并非为零。
在学习连续信号的采样与恢复时会看到,()n x 经过低通滤波器后,相邻的()T n nT 1~+之间的()t x a 的值就得到恢复。
例如,()n x 为一序列,取()()2n x n y =,n 为整数是不正确的,因为当=n 奇数时,()n y 无定义(无确切的值)。
2. 常用序列常用序列有六种:①单位脉冲序列()n δ,②矩形序列()n R N ,③指数序列()n u a n,④正弦序列()n ωcos 、()n ωsin ,⑤复指数序列nj eω,⑥周期序列。
数字信号处理(吴镇扬)课后习题答案(比较详细的解答过程)第二章测试训练题解1.DFT和DTFT之间的关系是2.DFT和DFS之间的关系是3.对于一个128点的DFT,最先4个DFT相应于数字频率4.某滤波器的频响为H(ω) = 0.3cos2ω- 0.2cosω+ 0.05,相应于6点的DFT的H[k]为5.采样频率为22.05kHz的1024点DFT所对应的频率分辨率为6.采样率为8kHz的信号的256点DFT的第一个周期覆盖的频率范围是从0Hz至7.信号[ 1 0 2 ]的DFT每隔3个样点值重复,为8.以1600Hz对一220Hz的信号采样,进行64点DFT,最接近的DFT频率为9.以12kHz的信号对一4.25kHz的信号抽样,其256点DFT幅谱图的基带最大峰值点所对应的下标为10.采样频率为6kHz,1kHz信号的频率分辨率要达到50Hz,需11.采样频率为16kHz,1024点DFT的窗口长度为12.关于谱泄漏与窗口长度的关系是13.频谱图是展现信号的什么14.周期性方波的频谱图15.在FFT中的乘数因子是16.与512点的DFT相比,512点的FFT只需约几分之一的计算量17、一个长度为N的有限长序列可否用N个频域的采样值唯一地确定?18、计算两个N点序列的线性卷积,至少要做多少点的DFT?19、x(2n)与x(n)的关系20、对于高斯序列x(n)=exp[-(n-p)2/q],取16点作FFT,其幅度谱中低频分量最多的是21、一般地说按时间抽取基二FFT的_______序列是按位反转重新排列的。
22、信号x(n)=sin(nπ/4) - cos(nπ/7)的数字周期为23、N=2L点基二FFT,共有______列蝶形,每列有____个蝶形。
24、信号s(t)=sin(4000πt)+sin(600πt),则采样频率至少应为25、用按时间抽取法计算256点的FFT时,n=233的二进制位反转值是26、FFT之所以能减少DFT的运算量,是因为:,FFT减少DFT 运算量的基本处理思想是。
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1.2 (1) 周期序列,最小周期长度为14。
(2) 周期序列,最小周期长度为56。
1.5()()()()()()()11s a s s s a n s s a s n X j x t p t X j ΩP j Ω2n τn τj sin j Ωjn e X 2n π2n n τj Sa X j jn e 2T 2πττ∞=-∞∞=-∞Ω==*⎡⎤⎣⎦ΩΩ⎛⎫-=-Ω ⎪⎝⎭ΩΩ⎛⎫-=Ω-Ω ⎪⎝⎭∑∑ 1.6 (1) )(ωj e kX (2) )(0ωωj n j e X e (3) )(21)(2122ωωj j e X e X -+ (4) )(2ωj e X1.7 (1) 0n z -(2) 5.0||,5.0111>--z z (3) 5.0||,5.0111<--z z (4)0||,5.01)5.0(11101>----z z z1.8 (1) 0,)11()(211>--=---z zz z z X N(2) a z az az z X >-=--,)1()(211 (3) a z az z a az z X >-+=---,)1()(311211.91.10 (1))1(2)(1----+n u n u n (2))1(24)()5.0(6--⋅--n u n u n n (3))()sin sin cos 1(cos 000n u n n ωωωω++(4) )()()(1n u a a a n a n ---+-δ 1.11(1))(1z c X - (2) )(2z X (3))()1(21z X z -+ (4)-+<<x x R z R z X /1/1),/1(1.12 (1) 1,11<-ab ab(2) 1 (3)00n a n1.13 (1) 该系统不是线性系统;该系统是时不变系统。