2012《数字信号处理》本科试卷B

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高通滤波器
（3）理想低通滤波器加窗后的影响有3点:
1）幅频特性的陡直的边沿被加宽，形成一个过渡
带，过渡带的带宽取决于窗函数频响的主瓣宽度。

2）渡带的两侧附近产生起伏的肩峰和纹波，它是
由窗函数频响的旁瓣引起的,旁瓣相对值越大起伏
就越强.
3）截取长度N，将缩小窗函数的主瓣宽度，但却
不能减小旁瓣相对值。

只能减小过渡带带宽，而不
能改善滤波器通带内的平稳性和阻带中的衰减。

为了改善滤波器的性能，尽可能要求窗函数满足：
1）主瓣宽度窄，以获得较陡的过渡带
2）值尽可能小,以改善通带的平稳度和增大阻带中的衰减.。

《数字信号处理》复习题及答案《数字信号处理》复习题⼀、单项选择题（在每⼩题的四个备选答案中，选出⼀个正确答案，并将正确答案的序号填在题⼲的括号内。

每⼩题2分）1.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( D)。

A. ΩsB. ΩcC. Ωc/2D. Ωs/22. 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( C)。

A. R3(n)B. R2(n)C. R3(n)+R3(n-1)D. R2(n)+R2(n-1)3. ⼀个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包含( A)。

A. 单位圆B. 原点C. 实轴D. 虚轴4. 已知x(n)=δ(n)，N点的DFT［x(n)］=X(k)，则X(5)=( B)。

A. NB. 1C. 0D. - N5. 如图所⽰的运算流图符号是( D)基2 FFT算法的蝶形运算流图符号。

A. 按频率抽取B. 按时间抽取C. 两者都是D. 两者都不是6. 直接计算N点DFT所需的复数乘法次数与( B)成正⽐。

A. NB. N2C. N3D. Nlog2N7. 下列各种滤波器的结构中哪种不是I I R滤波器的基本结构( D)。

A. 直接型B. 级联型C. 并联型D. 频率抽样型8. 以下对双线性变换的描述中正确的是( B)。

A. 双线性变换是⼀种线性变换B. 双线性变换可以⽤来进⾏数字频率与模拟频率间的变换C. 双线性变换是⼀种分段线性变换D. 以上说法都不对9. 已知序列Z变换的收敛域为｜z｜>1，则该序列为( B)。

A. 有限长序列B. 右边序列C. 左边序列D. 双边序列10. 序列x(n)=R5(n)，其8点DFT记为X(k)，k=0,1,…,7，则X(0)为( D)。

A. 2B. 3C. 4D. 511. 下列关于FFT的说法中错误的是( A)。

一、单项选择题(10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的三个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1. 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2. 要处理一个连续时间信号，对其进行采样的频率为3kHz，要不失真的恢复该连续信号，则该连续信号的最高频率可能是为。

A．6kHz B．1．5kHz C．3kHz D．2kHz3.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D.双边序列4. 下列对离散傅里叶变换（DFT）的性质论述中错误的是。

A.DFT是一种线性变换B. DFT可以看作是序列z变换在单位圆上的抽样C. DFT具有隐含周期性D.利用DFT可以对连续信号频谱进行精确分析5. 下列关于因果稳定系统说法错误的是。

A．极点可以在单位圆外B．系统函数的z变换收敛区间包括单位圆C．因果稳定系统的单位抽样响应为因果序列D．系统函数的z变换收敛区间包括z=∞6. 设系统的单位抽样响应为h(n)，则系统因果的充要条件为。

A．当n>0时，h(n)=0 B．当n>0时，h(n)≠0C．当n<0时，h(n)=0 D．当n<0时，h(n)≠07. 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?答。

(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A.I、IIB.II、IIIC.I、IIID.I、II、III8. 在窗函数设计法,当选择矩形窗时,最大相对肩峰值为8.95%，N增加时，2π/N减小，起伏振荡变密，最大相对肩峰值则总是8.95%，这种现象称为。

A．吉布斯效应B．栅栏效应C．泄漏效应D．奈奎斯特效应9. 下面关于IIR滤波器设计说法正确的是。

模拟试卷B1、 判断下述每个序列是否是周期性的，若是周期性的，试确定其周期。

解：（a ） （b ） 无理数，非周期解: (a) 2、求下列序列的DFT(b)3、研究两个有限长序列()x n 和()y n ，此二序列当0n <时皆为零，并且各作其20点DFT ，然后将两个DFT 相乘，再计算其乘积序列的逆DFT ，设()r n 表示逆DFT ，试指出()r n 哪些点对应于()x n 与()y n 作线性卷积应得到的点。

解：x(n)的长度为N 1=8；y(n) 的长度为N 2=20；将x(n)和y(n)分别做20点的DFT ，后再相乘，再计算其逆DFT ，得到的r (n),相当于对x(n)和y(n)做20点圆周卷积。

圆周卷积代 替线性卷积的条件是：圆周卷积的点数N ≥N 1＋N 2－1 本题中N ＝20，不满足N ＝N 1＋N 2－1＝27的条件，因此r(n)有27－20＝7个点不等于线性卷积，这7个点为0≤n ≤6, 因此r(n)在719≤≤n 点上等于x(n)与y(n)的线性卷积。

4、现有一为随机信号谱分析所使用的处理器，该处理器所用的取样点数必须是2的整数次方，并假设没有采取任何特殊的数据处理措施。

已给条件是：（1）频率的分辨率≤5 Hz ，（2）信号的最高频率≤1.25kHz,要求确定下列参量：（a ）最小记录长度；（b ）取样点间的最大时间间隔；（c ）在一个记录中的最少点数。

解：（a ）最小记录长度：（b ）取样点间的最大时间间隔: （s ）（c ） 取 51229==N 5、按照下面所给的系统函数，求出该系统直接型Ⅰ和直接型Ⅱ、级联和并联结构。

12123 3.60.6()10.10.2z z H z z z ----++=+-解：(1).直接I 型结构(2).直接II 型结构(3)级联型结构)5.01()2.01()4.01()1(3)5.01)(4.01()2.01)(1(32.01.016.06.33)(111111112121------------++⋅-+=+-++=-+++=z z z z z z z z z z z z z Hx(n)y(n)x(n) y(n)10.2-0.50.4-0.5()8()()nj b x n e π-=(){1,,1,}2()()sin()01b j j n d x n n N Nπ--=≤≤-()()332240()j kjk kn j j k n X k DFT x n x n W e j ee j eπππ----====+⋅--⋅⎡⎤⎣⎦∑()12222(1)2(1)11002(1)2(1)2(1)2(1)2()sin 112211122011N knNn nn nk n k n k N N jjj j j NNN N Nn n N k N k j j N N k k j j N N n X k DFT x n W N j ee e j e e N j k j e e e e ππππππππππ-=+-------==+---+---⎛⎫==⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎧-=-- ⎪=-= ⎪ ⎪--⎝⎭∑∑∑其他01k N ⎪≤≤-⎨⎪⎩221437πππω==∴，周期N=14022168πππω== ，3()()cos(78a x n A n ππ=-()08()020x n n y n n =≥=≥)(2.0511s F T p ===3104.01025.121211-*=⨯⨯=<=h s f f T 50051025.1223=⨯⨯=>Ff N h 212121212.01.012.02.1132.01.016.06.33)(---------+++=-+++=z z z z z z z z z H(4)并联型结构)5.01(1)4.01(732.01.016.06.33)(112121------+-+-+-=-+++=z z zzz z z H6、已知滤波器单位取样响应为 求FIR 滤波器直接型结构。

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混叠现象。

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。

16.无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和并联型四种。

《数字信号处理Ⅰ》作业姓名：学号：学院：2012 年春季学期第一章 时域离散信号和时域离散系统月 日一 、判断：1、数字信号处理和模拟信号处理在方法上是一样的。

（ ）2、如果信号的取值和自变量都离散，则称其为模拟信号。

（ ）3、如果信号的取值和自变量都离散，则称其为数字信号。

（ ）4、时域离散信号就是数字信号。

（ ）5、正弦序列都是周期的。

（ ）6、序列)n (h )n (x 和的长度分别为N 和M 时，则)n (h )n (x *的长度为N+M 。

（ ）7、如果离散系统的单位取样响应绝对可和，则该系统稳定。

（ ）8、若满足采样定理，则理想采样信号的频谱是原模拟信号频谱以s Ω（采样频率）为周期进行周期延拓的结果。

（ ）9、序列)n (h )n (x 和的元素个数分别为21n n 和，则)n (h )n (x *有（1n n 21-+）个元素。

（ ）二、选择1、R N (n)和u(n)的关系为（ ）：A. R N (n)=u(n)-u(n-N)B. R N (n)=u(n)+u(n-N)C. R N (n)=u(n)-u(n-N-1)D. R N (n)=u(n)-u(n-N+1)2、若f(n)和h(n)的长度为别为N 、M ，则f(n)*h(n)的长度为 （ ）： A.N+M B.N+M-1 C.N-M D.N-M+13、若模拟信号的频率范围为[0，1kHz],对其采样，则奈奎斯特速率为（ ）： A.4kHz B. 3kHz C.2kHz D.1kHz4、LTIS 的零状态响应等于激励信号和单位序列响应的（ ）： A.相乘 B. 相加 C.相减 D.卷积5、线性系统需满足的条件是（ ）：A.因果性B.稳定性C.齐次性和叠加性D.时不变性 6、系统y(n)=f(n)+2f(n-1)(初始状态为0)是（ ）： A. 线性时不变系统 B. 非线性时不变系统 C. 线性时变系统 D. 非线性时变系统7、、若模拟信号的频率范围为[0，Fs],对其采样，则奈奎斯特间隔为（ ）：A.1/4FsB. 1/3FsC.1/2FsD.1/Fs 三、填空题1、连续信号的（ ）和（ ）都取连续变量。

数字信号处理期末试卷（含答案）全数字信号处理期末试卷(含答案)⼀、单项选择题(在每⼩题的四个备选答案中，选出⼀个正确答案，并将正确答案的序号填在括号。

1.若⼀模拟信号为带限，且对其抽样满⾜奈奎斯特采样定理，则只要将抽样信号通过( )即可完全不失真恢复原信号。

A.理想低通滤波器B.理想⾼通滤波器C.理想带通滤波器D.理想带阻滤波器 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 3(n)B.y(n)=x(n)x(n+2)C.y(n)=x(n)+2D.y(n)=x(n 2)3.．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+NB.M+N-1C.M+N+1D.2(M+N)4.若序列的长度为M ，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，⽽不发⽣时域混叠现象，则频域抽样点数N 需满⾜的条件是( )。

A.N ≥MB.N ≤MC.N ≤2MD.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正⽐。

A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。

A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型7.第⼆种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( )： A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称C 关于0=w 、π2偶对称关于=w π奇对称D 关于0=w 、π2奇对称关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是：（） A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数D )n N (h )n (h --=1 N 为奇数9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( )。