数字信号处理

判断题

1、应用DFT分析无限长信号的频谱时，必然会产生误差。

1. A.√

2. B.×

2、离散周期信号的DFS中，频域的周期N对应数字频率为 2π 。

1. A.√

2. B.×

3、实数序列的DFT为共轭对称的序列。

1. A.√

2. B.×

4、一个域的周期性，对应另一域的离散性。

1. A.√

2. B.×

5、信号的最高频率为3π/5，则最大程度减小数据量的I/D值为 3/5 。

1. A.√

2. B.×

6、单位圆上的零点，对应幅频特性的 零值 。

1. A.√

2. B.×

7、LP表示的滤波器类型是 低通滤波器 。

1. A.√

2. B.× 8、通带最平坦的滤波器是 巴特沃思 滤波器。

1. A.√

2.

B.×

9、陷波器必然有零点位于 单位圆上 。

1. A.√

2. B.×

10、圆周卷积和线卷积相等的条件是 圆周卷积的点数不小于线性卷积的长度 。

1. A.√

2. B.×

11、按照最大误差最小准则设计的滤波器，具有 等波纹 的特点。

1. A.√

2. B.×

12、单位脉冲序列的DTFT结果为1。

1. A.√

2. B.×

13、x(n)与h(n)的卷积的Z变换为X(Z)H(Z)。

1. A.√

2. B.×

14、所谓全通系统，就是其频率响应的幅度在任意需要考虑的频率点处均为常数。

1. A.√ 2.

B.×

15、FIR滤波器由于无原点外的极点，故相比IIR阶次更高。

1. A.√

2. B.×

16、对连续信号作频谱分析，设信号的采样频率为10KHz，频域的分辨能力为不大于10Hz，则对应DFS点数1. A.√

2. B.×

17、陷波器的作用是 滤除某些单频或宽带干扰 。

1. A.√

2. B.×

18、靠近单位圆上的极点，对应幅频特性的 极大值 。

一、数字信号处理

数字信号处理，即Digital Signal Process（DSP），是从20世纪60年代以来围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。

数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。

人们在数字信号处理方面的研究不断突破并取得的各项研究成果，目前它的应用已经在音频信号处理、音频压缩、数字图像处理、视频压缩、语音处理、语音识别和数字通信等社会中的各个领域中起到了举足轻重的作用。

它给人们带来了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和专用集成电路等。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。

二、数字信号处理的域

在数字信号处理领域，工程师们常常在以下的一些特定域中研究数字信号：时域（一维的信号）、空间域（多维信号）、频域、自相关域和小波域。他们基于有根据的猜测来选择不同的域来研究信号（或者是为了尝试不同的可能性），以找到能最佳表达信号特征的域。从测量仪器得到的采样序列表现为时域和空间域的信号，然而离散傅立叶变换产生频域信号，这就是所谓的频谱。自相关被定义为对信号本身在变化的时间和空间坐标上做互相关处理。

《数字信号处理》实验

报告（一）

学 号：______***********

姓 名：________ _余

班 级：_________B12231

日 期：__ 2014年10月24日

电子与控制工程学院

《数字信号处理》实验报告（一）

- 1 - 实验一 系统响应及系统稳定性

1. 实验目的

（1）掌握求系统响应的方法。

（2）掌握时域离散系统的时域特性。

（3）分析、观察及检验系统的稳定性。

2．学习和掌握的知识点

在时域中，描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应，在频域可以用系统函数描述系统特性。实际中检查系统是否稳定，可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列，如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳定的。

掌握在MATLAB中采用工具箱函数filter函数求差分方程的解。工具箱函数conv函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积，求出系统的响应。MATLAB中常用信号产生，绘图语句的使用。

3．实验内容

（1）编制程序，包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序，用filter函数或conv函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能。

（2）给定一个低通滤波器的差分方程为

)1(9.0)1(05.0)(05.0)(nynxnxny

输入信号 )()(81nRnx

)()(2nunx

a) 分别求出系统对)()(81nRnx和)()(2nunx的响应序列，并画出其波形。

b) 求出系统的单位冲响应，画出其波形。

（3）给定系统的单位脉冲响应为

)()(101nRnh

)3()2(5.2)1(5.2)()(2nnnnnh

用线性卷积法分别求系统h1(n)和h2(n)对)()(81nRnx的输出响应，并画出波形。

数字信号处理

什么是数字信号处理？

数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一种利用数字计算机进行信号处理的技术。它将输入信号采样并转换成数字形式，在数字域上进行各种运算和处理，最后将处理后的数字信号转换回模拟信号输出。数字信号处理在通信、音频、视频等领域都有广泛的应用。

数字信号处理的基本原理

数字信号处理涉及许多基本原理和算法，其中包括信号采样、量化、离散化、频谱分析、滤波等。

信号采样

信号采样是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。采样定理指出，为了能够准确地还原原始信号，采样频率必须大于信号中最高频率的两倍。常用的采样方法有均匀采样和非均匀采样。

量化

量化是将连续的模拟信号离散化为一组有限的量化值。量化过程中，需要将连续信号的振幅映射为离散级别。常见的量化方法有均匀量化和非均匀量化，其中均匀量化是最为常用的一种方法。

离散化

在数字信号处理中，信号通常被表示为离散序列。离散化是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。

频谱分析

频谱分析是一种用于研究信号频域特性的方法。通过对信号的频谱进行分析，可以提取出其中的频率成分，了解信号的频率分布情况。

滤波

滤波是数字信号处理中常用的一种方法，用于去除信号中的噪声或不需要的频率成分。常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

数字信号处理的应用

数字信号处理在许多领域都有广泛应用，下面列举了其中几个重要的应用领域： 通信

在通信领域，数字信号处理主要用于调制解调、信道编码、信号分析和滤波等方面。数字信号处理的应用使得通信系统更加稳定和可靠，提高了通信质量和传输效率。

音频处理

在音频处理领域，数字信号处理广泛应用于音频信号的录制、编码、解码、增强以及音频效果的处理等方面。数字音乐、语音识别和语音合成等技术的发展离不开数字信号处理的支持。

视频处理

数字信号处理在视频处理领域也发挥着重要作用。视频压缩、图像增强、视频编码和解码等技术都离不开数字信号处理的支持。