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。

通信原理复习题一、单项选择题．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（）。

．采用方式的通信系统．采用方式的通信系统．采用方式的通信系统．采用方式的通信系统．改善随参信道对信号传输影响的措施是（）。

．提高信噪比．采用分集技术．采用均衡技术．降低信息速率．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（）。

．无限制提高信噪比．无限制减小噪声．无限制提高信号功．无限制增加带宽．根据香农公式以下关系正确的是（）。

．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越小；．信道的容量与信道的带宽成正比；．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越高；．信道的容量与信噪比成正比。

．在等概的情况，以下数字调制信号的功率谱中不含有离散谱的是（）。

．．．．．设某传输码序列为，在接收端正确恢复出的数字序列为（）。

．Ｂ．．Ｄ．．设某传输码序列为，在接收端正确恢复出的数字序列为（）。

．．．．．设某传输码序列为，该传输码属于（）。

．相关码．差分码．双相码．绝对码．设某传输码序列为，该传输码属于（）。

．码Ｂ．码．码Ｄ．码．以下为二进制码，其中功率谱中无线谱分量的码是（）。

．等概单极性码．不等概单极码．等概双极性码．不等概双极性码．若采用进制码进行基带传输，其无码间干扰时能得到的最高频谱利用率为（）。

．Ｂ．．Ｄ．．以下可以消除或减小码间干扰方法是（）。

．自动增益控制技术Ｂ．均衡技术．最佳接收技术Ｄ．量化技术．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（）。

．Ｂ．＞．＞Ｄ．＞＞．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则（）。

．抗干扰能力越强Ｂ．占用的频带越宽．频谱利用率越高Ｄ．实现越简单．在采用的通信系统中，无码间干扰时能达到的最高频谱利用率为（）。

．Ｂ．．Ｄ．．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为（）。

．＞＞．＞＞．＞＞．＞＞．对于采用直接法载波同步所带来的载波相位模糊为（）。

．和不定．、、不定．、、不定．、、、不定．设模拟信号的频率范围为～，实际用于该信号的抽样频率为（）。

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。

唐山学院数字信号处理课程设计题目基于MATLAB的数字滤波器设计系 (部) 信息工程系班级 10通信本2姓名学号指导教师2013 年 1 月 7 日至 1 月 11 日共 1 周数字信号处理课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1 绪论 (1)2数字滤波器的设计 (2)2.1数字滤波器的基本概念 (2)2.2利用双线性变换法设计IIR数字滤波器 (2)3课程设计的具体实现 (3)3.1对语音信号进行滤波的滤波器设计 (3)3.1.1 IIR数字滤波器的流程图 (3)3.1.2IIR低通滤波器设计 (3)3.1.3 IIR高通滤波器设计 (5)3.1.4IIR带通滤波器设计 (7)3.2对合成信号进行滤波的滤波器设计 (8)3.2.1设计目的和要求 (8)3.2.2合成信号的程序设计 (8)3.2.3合成信号的频谱程序设计 (9)3.2.4低通滤波器设计 (10)3.2.5 IIR带通滤波器设计 (11)3.2.6IIR高通滤波器滤波 (13)4软件简介 (15)4.1系统界面设计工具—GUI概述 (15)4.2界面设计及使用说明 (15)5结论 (17)6 致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 绪论与模拟滤波器相对应，在离散系统中广泛应用数字滤波器。

它的作用是利用离散时间系统的特性对输入信号波形或频率进行加工处理。

或者说，把输入信号变成一定的输出信号，从而达到改变信号频谱的目的。

数字滤波器一般可以用两种方法来实现：一种方法是用数字硬件装配成一台专门的设备，这种设备称为数字信号处理机；另一种方法就是直接利用通用计算机，将所需要的运算编成程序让通用计算机来完成，即利用计算机软件来实现。

模拟滤波器在测试系统或专用仪器仪表中是一种常用的变换装置。

例如：带通滤波器用作频谱分析仪中的选频装置；低通滤波器用作数字信号分析系统中的抗频混滤波；高通滤波器被用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声；带阻滤波器用作电涡流测振仪中的陷波器，等等。

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。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 基于MATLAB和双线性变换法的数字巴特沃斯高通IIR滤波器初始条件：1）MA TLAB软件2）数字信号处理与图像处理基础知识3）双线性变换法的原理和算法4）巴特沃斯高通滤波器的性能指标要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。

2、技术要求：1）利用MATLAB仿真软件系统结合双线性变换法设计一个数字巴特沃斯高通IIR滤波器2）在数字信号处理平台上（PC机、MA TLAB仿真软件）进行软件仿真设计并进行调试和数据分析。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：1、年月日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。

2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。

3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。

4、年月日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 数字滤波器 (1)1.1 数字滤波器的基本概念 (1)1.2 数字滤波器的分类 (1)1.3 数字滤波器的MATLAB实现 (1)2 双线性变换法 (3)2.1 双线性变换法知识简介 (3)2.2 双线性变换法设计数字滤波器原理 (3)3设计任务及方案选择 (5)3.1设计任务 (5)3.2方案设计论证与选择 (5)4数字滤波器的设计 (7)4.1设计方法 (7)4.2设计步骤 (8)4.3设计实例及仿真 (8)5 总结与体会 (14)6参考文献 (15)摘要数字滤波器是数字信号处理的基础，用来对信号进行过滤、检测与参数估计等处理，在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。

尤其在图像处理、数据压缩等方面取得了令人瞩目的进展和成就。

2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。

但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因主要是扬声器的原理并无大变。

由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难．再要求具有线性的声辐射特性，几乎是不可能的。

一个解决的途径是把声频范围分成数段，再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。

但是分割频带需要分频网络．一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。

由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能；且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。

此外，由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝)，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平，其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。

为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。

在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。

这种方式的优点是显而易见的，它取消了前述LC网络，又能有效地利用各个扬声器的效率；同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些；这种结构示于图1。

其关键电路是有源滤波器。

滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。

低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过，而阻止高于截止频率的分量；高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过；带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。

使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。

并能获得电压或电流增益。

按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型，其特性曲线见图2，主要表现在截止频率附近，贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。

《数字信号处理》电信系通信工程教研室注：该试题库的准备还处于搜集阶段，并没有调整；另外还有一部分以前的考试题没有编入；下面的试题中有一部分为英语试卷，目的有：1、翻译成中文形式，扩充试题库；2、保留英文形式，为英语教学准备；一. 填空题（每题2分）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；输入为x（n-3）时，输出为。

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f与信号最高频率f s 关系为：。

3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的傅立叶变换为X（e jw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（e jw）的点等间隔。

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。

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，阻带衰减比较。

8、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈，因此是______型的9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 。

11、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______有关，还与窗的______有关12．已知因果序列x(n)的Z变换为X(z)=e1/z，则x(0)=__________。

13．输入x(n)=cos(ω0n)中仅包含频率为ω0的信号，输出y(n)=x2(n)中包含的频率为__________。

14．DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的__________，而周期序列可以看成有限长序列的__________。

15．对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用xm(n)表示，其数学表达式为xm(n)=__________,它是__________序列。

一、填空1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm与Ωm_______关系，其最大频偏△ƒm与Ωm__________；而在FM，△θm 与Ωm________,△ƒm与Ωm_________。

1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指________________________。

2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。

用于检错，其检错能力为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。

3、位同步信号用于。

1．单边带信号产生的方式有和。

2．设调制信号的最高频率为fH，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。

3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。

4．线性PCM编码的过程为，，。

5．举出1个频分复用的实例。

6．当误比特率相同时，按所需Eb /no值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序为。

7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。

1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速率为。

2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性能的影响。

3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称为。

4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。

1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。

2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统的 来定性的了解码间干扰及噪声的情况。

3、 2ASK 的功率谱由 和 两部分组成，其带宽为基带信号带宽的 倍。

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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。

dsp习题及答案
DSP习题及答案
数字信号处理（DSP）是一门重要的电子学科，它涉及数字信号的获取、处理和传输。

在学习DSP的过程中，习题是非常重要的一部分，通过习题的练习可以加深对知识点的理解和掌握。

下面我们将为大家提供一些常见的DSP习题及答案，希望能够帮助大家更好地学习和掌握这门学科。

1. 什么是数字信号处理？
答：数字信号处理是指对数字信号进行获取、处理和传输的过程，它涉及到数字信号的采样、量化、编码和解码等过程。

2. 什么是数字滤波器？
答：数字滤波器是一种用于处理数字信号的滤波器，它可以对数字信号进行滤波处理，包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等。

3. 什么是数字信号的采样频率？
答：数字信号的采样频率是指每秒钟对信号进行采样的次数，它决定了信号的带宽和分辨率。

4. 什么是数字信号的傅里叶变换？
答：数字信号的傅里叶变换是指将信号从时域转换到频域的过程，它可以将信号分解成不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

5. 什么是数字信号的量化误差？
答：数字信号的量化误差是指信号经过模数转换后与原始信号之间的差异，它会对信号的质量产生影响。

通过以上习题及答案的学习，我们可以更好地理解和掌握数字信号处理的基本
概念和原理。

希望大家在学习DSP的过程中能够多加练习，不断提高自己的理解和应用能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。

2017年全国电赛题目2017年全国电赛题目分为两部分，理论和实践。

下面将分别介绍。

一、理论部分1.请简述数字信号处理的基本原理和主要应用领域。

并结合一个具体示例，详细说明数字信号处理在该领域中的作用及其优势。

答：数字信号处理是指对连续时间信号进行数字化采样，通过数学处理方法对这些数字序列进行运算和分析的过程。

数字信号处理主要包括信号采样、量化、编码、处理和重构等环节。

数字信号处理的应用领域非常广泛，包括通信、雷达、生物医学、图像处理等。

以图像处理为例，我们使用数字相机拍摄的照片就是一种离散的数字信号。

通过数字信号处理技术，我们可以对这些数字图像进行降噪、增强、滤波等操作，达到改善图像质量的目的。

而传统的模拟图像处理技术则无法对数字图像进行高效、精确的处理。

数字信号处理在图像处理中的优势主要有以下几点。

首先，数字信号处理可以充分利用计算机和数字电子器件的高计算性能和低成本，实现复杂的算法和功能。

其次，数字信号处理利用数学方法对信号进行精确的分析和处理，具有较高的准确性和稳定性。

最后，数字信号处理技术易于集成和扩展，可以方便地与其他软硬件系统进行接口，实现功能的无缝衔接。

2.现实中经常出现声音同时具有高频和低频成分的情况。

请解释声音合成技术中的加性合成和减性合成，并比较它们的优缺点。

答：声音合成是指通过数字信号处理技术通过某种途径合成一段声音信号的过程。

在声音合成技术中，加性合成和减性合成是两种常见的方法。

加性合成是指将不同频率的声波叠加在一起，形成复杂的声音。

这种方法通过相位和振幅的调控，将多个简单的音调组合形成复杂的声音信号。

加性合成的优点是可以灵活地调整和组合不同的频率分量，以形成丰富多样的声音。

但是，加性合成的缺点是合成过程较为复杂，需要混合和叠加多种频率的声波，计算和处理的复杂度较高。

减性合成是指从复杂声音信号中分离出特定频率成分的过程。

通过滤波和频域分析等技术，可以将声音信号中的特定频率成分提取出来，从而达到减小复杂声音的目的。

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。

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。

《软件无线电原理与应用》思考题第1章 概述1． 软件无线电的关键思想答：A/D 、D/A 尽量靠近天线a) 用软件来完成尽可能多的功能2． 软件无线电与软件控制的数字无线电的区别答：软件无线电摆脱了硬件的束缚，在结构通用和稳定的情况下具有多功能，便于改进升级、互联和兼容。

而软件控制的数字无线电对硬件是一种依赖关系。

3． 软件无线电的基本结构答：书上第5页第2章 软件无线电理论基础1． 采样频率(fs)、信号中心频率(fo)、处理带宽(B)及信号的最低频率(f L )、最高频率(f H )之间的关系，最低采样频率满足的条件答：带通采样解决信号为（f L ~f H ）上带限信号时，当f H 远远大于信号带宽B 时，若按奈奎斯特采样定理，其采样频率会很高，而采用带通信号则可以解决这一问题，其采样频率12n 4f 12n )f f (2f 0H L s +=++=，n 取能满足2B f S ≥的最大正整数，B 212n f 0+=。

2． 频谱反折在什么情况下发生，盲采样频率的表达式答：带通采样的结果是把位于（nB ，(n+1)B ）不同频带上的信号都用位于（0,B ）上相同的基带信号频谱来表示，在n 为奇数时，其频率对应关系是相对中心频率反折的，即奇数带上的高频分量对应基带上的低频分量，且低频高频对应高频分量。

盲区采样频率的表达式为： S Sm f 12n 22m f ++=m 取0，1，2，3……的盲区，当取n=m+1时，S Sm f )32m 11(f +-= 3． 画出抽取与内插的完整框图，所用滤波器带宽的选取，说明信号处理中为什么要采用抽取与内插，抽取与内插有什么好处答：抽取内插的框图见24页。

其中抽取滤波器带宽D /π，内插滤波器带宽I /π。

图像从软件无线电的要求来看，采样频率越高越好，但采样频率越高后续信号处理的压力就越大，为解决这一矛盾，采取了抽取、内插。

抽取：降低了数据流速率，提高了频域分辨率。