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海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 1 页 共 6 页

一、试判断[()]()()Txngnxn系统是否是(1)线性,(2)移不变的？并证明你的判断。

分析：

注意：T [x(n)] = g(n) x(n)这一类表达式，若输入移位m，则有x(n)移位变成x(n-m)，而g(n)并不移位，但y(n)移位m则x(n)和g(n)均要移位m 。

解：

()()()Txngnxn

)]([)]([)()()()()]()()[()()(21212121nxbTnxaTnbxngnaxngnbxnaxngnbxnaxT

∴ 系统是线性系统。

mnymnxTmnxmngmnymnxngmnxT即 )( )(

∴ 系统不是移不变系统。

二、有一理想抽样系统，抽样角频率为6s，抽样后经理想低通滤波器)(jHa还原，其中

3 ,03 ,21)(jHa

今有两个输入ttxttxaa 5cos)( 2cos)(21，。输出信号)(),(21tytyaa有无失真？为什么？

分析：

要想时域抽样后不产生失真的还原出原信号，则抽样频率（sf）必须大于最高信号频率（ hf）的2倍，即满足hsff2。

解：

根据奈奎斯特定理可知： 海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 2 页 共 6 页 失真。频谱中最高频率无失真。频谱中最高频率)(3265 , 5cos)()(3262, 2cos)(222111tyttxtyttxaaaaaa

三、求)()(5nRnx的傅里叶变换。

分析：

这道题利用傅里叶变换的定义即可求解，但最后结果应化为模和相角的关系。

解：

根据傅里叶变换的概念可得：

21212221210111 )()(

jjNjNjjNjjNnNjeeeeeeeeenRDTFTeXNjnj

为整数，kkNkNeNj2 ,,2 ,2sin2sin21

当k2时

 2sin2sin )(NeXj

2sin2sinarg21)(argNNeXj1N2 N2 , 21nnnN

。和即可得到所需的时，当 )(arg )( 5jjeXeXN

四、求有限长序列00() (n-n) 0nNxn， 的N点DFT（闭合形式表达式）：

分析：

利用有限长序列的DFT的定义：10 , )()(10NknkWnxkXNnN

解：

00011222000()(),0()()()()() ()NNjnkjnkjnkNNNNNNnnxnnnnNXkxneRknneRkeRk 海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 3 页 共 6 页

五、设有一谱分析用的信号处理器，抽样点数必须为2的整数幂，假定没有采用任何特殊数据处理措施，要求频谱分辨力≤10Hz，如果采用的抽样时间间隔为0.1ms，试确定：

（1） 最小记录长度；

（2） 所允许处理的信号的最高频率；

（3） 在一个记录中的最少点数。

分析：

抽样间隔T和抽样频率sf之间满足Tfs/1,记录长度0T和频域分辨力0F的关系00/1FT，抽样定理为hsff2,(hf为信号最高频率分量)，一个记录中最少的抽样总数N满足

0002FfFfTTNhs

解：

（1） ∵

001FT，而HzF100，

∴ sT1010

即最小记录长度为0.1s。

（2） ∵ KHzTfs10101.0113，而hsff2

∴ KHzffsh521

即允许处理的信号的最高频率为5kHz。

（3）1000101.01.03TTNP

又因为N必须为2的整数幂，所以一个记录中的最少点数为1024210N。

六、如果一台通用计算机的速度为平均每次复乘5s，每次复加0.5s，用它来计算512点的DFT[x(n)]，问直接计算需要多少时间，用FFT运算需要多少时间。

[分析]

①直接利用DFT计算：

复乘次数：2N， 复加次数：)1(NN

②利用FFT计算： 海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 4 页 共 6 页

复乘次数：NN2log2，复加次数：。 log2NN

[解]

⑴ 直接计算:

复乘所需时间:

sNT31072.1512105105 26261

复加所需时间:

sNNT130816.0)1512(512105.0 )1(105.0662

∴ sTTT441536.121

⑵用FFT计算:

复乘所需时间:

sNTN01152.0512log105log1052251262261

复加所需时间:

sNNT002304.0 512log512105.0log105.0 26262

∴ sTTT013824.021

七、设某FIR数字滤波器的系统函数为：

)3531(51)(4321zzzzzH

试画出此滤波器的线性相位结构。

分析：

FIR线性相位滤波器满足)1()(nNhnh，即对2/)1(Nn呈现偶对称或奇对称，因而可简化结构。

解：

由题中所给条件可知： 海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 5 页 共 6 页 )4(51)3(53)2()1(53)(51)(nnnnnnh

则1)2(,6.053)3()1( ,2.051)4()0( hhhhh

即h(n)偶对称，对称中心在221Nn处，N为奇数(N = 5)

八、用冲激响应不变法将22)()(basassHa变换为)(zH，抽样周期为T 。

分析：

冲激响应不变法满足)()()(nThthnhanTta， T为抽样间隔。这种变换法必须)(sHa先用部分分式展开。

解:

jbasjbasbasassHa1121)()(22

)( 21)()()(tueethtjbatjbaa

由冲激响应不变法可得：

)( 2)()()()(nueeTnTThnhnTjbanTjbaa 海军工程大学地方生院07级《数字信号处理》试卷A 第 6 页 共 6 页 11011112 )( )(zeezeeTznhzHjbTaTjbTaTnn

2211cos21cos1 zebTzebTzeTaTaTaT

九、用矩形窗设计一个FIR线性相位低通数字滤波器。已知21,5.0Nc。求出)(nh。

分析：

此题给定的是理想线性相位低通滤波器，故

。 -- , , 0- , )(ccccjjdeeH

解：

deeHnhnjjdd)(21)(

)()](sin[21nndeecccnjjcc

其中

1021 N， 5.0c

故

为其他nnnnnwnhnhd,0200,)10(]2sin[)()()(

其中w(n)是窗函数。

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DSP

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一、填空

1. DSP的基本结构是采用____________结构，即程序和数据是分开的。

2.直流电机的控制主要采用的控制方式是____________。

3. DSP芯片的前缀“LF”说明片内有___________存储器；而以“LC”为前缀的芯片，片内有____________工艺的程序存储器。

4．寄存器ST1的CNF位决定B0的作用，当CNF=________时，映射到程序存储空间，CNF=__________时映射到数据存储空间。

5．当工作于______________计数模式时，通用定时器会产生一个非对称波形。

6．若系统时钟频率为40MHz，SCI的BRR值设置为4，则SCI的异步波特率为_________。

7．WD复位关键字寄存器(WDKEY)，向WDKEY写入55h后紧接着写入_________则清楚WDCNTR寄存器。

8．自动排序器的两种工作模式分别是____ ____和_____ ____。

9．同传统的单片机中断处理方式类似，DSP中断的处理也有两种方法，分别是__________和____________。

10. DSP对外部存储器和外部功能器件的片选方法有两种：___________和____________。

答案：1、哈佛 2、电枢控制法 3、Flash、CMOS

4、1、0 5、连续递增 6、106 7、AAh 8、不中断的排序模式、启动/停止模式 9. 查询法、回调法

10、片选法、译码选通法

1．DSP与单片机、嵌入式微处理器的最大区别是能够________、_________地进行数字信号处理运算。

2. DSP的基本结构是采用____________结构，即程序和数据是分开的。

3. DSP的应用非常广泛，试举一个应用的例子_____ ___。

4. 数模转换过程可分为两个时段_____ ___和_____ ____

DSP工作原理

DSP工作原理

DSP工作原理

DSP（数字信号处理器）是一种专门用于数字信号处理的微处理器。它通过数字信号处理算法对输入的数字信号进行处理和分析，从而实现各种信号处理任务。本文将详细介绍DSP的工作原理及其应用。

一、DSP的基本原理

DSP的工作原理可以分为以下几个步骤：

1. 信号采集：DSP首先通过外部的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。ADC将连续的模拟信号离散化为一系列离散的数字样本。

2. 数字滤波：DSP接收到数字信号后，可以利用数字滤波器对信号进行滤波处理。数字滤波器可以根据信号的频率特性选择不同的滤波方式，如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。

3. 数字信号处理：DSP通过内部的算法单元对数字信号进行处理。算法单元可以执行各种数字信号处理算法，如傅里叶变换、卷积、滤波、频谱分析等。这些算法可以对信号进行增强、降噪、压缩等处理，以满足不同的应用需求。

4. 数字信号生成：在一些应用中，DSP还可以通过数字信号生成器产生特定的数字信号。例如，通过数字信号生成器可以产生各种音频信号、视频信号等。

5. 数字信号输出：最后，DSP通过外部的数模转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号，以便输出到外部设备或系统。DAC将离散的数字样本转换为连续的模拟信号。

二、DSP的应用领域

DSP的应用非常广泛，涵盖了许多领域。以下是一些常见的应用领域： 1. 通信系统：DSP在通信系统中扮演着重要的角色。它可以用于语音信号的编解码、信道估计、信号调制解调等。同时，DSP还可以用于无线通信系统中的信号处理和信号检测。

2. 音频处理：DSP在音频处理中有着广泛的应用。它可以用于音频信号的降噪、均衡、混响等处理，以及音频编码和解码。

3. 图像处理：DSP在图像处理中也有着重要的应用。它可以用于图像的增强、去噪、压缩等处理。同时，DSP还可以用于图像识别、图像分割等高级图像处理任务。

4. 控制系统：DSP在控制系统中可以用于实时控制和反馈。它可以通过数字信号处理算法对传感器采集的信号进行处理，从而实现精确的控制和反馈。

DSP工作原理 2

DSP工作原理 2

DSP工作原理

一、简介

DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）是一种专门用于数字信号处理的微处理器。它具有高性能、低功耗和高度可编程的特点，广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医疗等领域。本文将详细介绍DSP的工作原理。

二、DSP的基本组成

1. 数据通路（Data Path）：数据通路是DSP的核心部分，用于执行算术运算、逻辑运算和数据传输等操作。数据通路由运算器、寄存器和数据通路控制器组成。

2. 控制器（Controller）：控制器用于控制DSP的操作，包括指令的获取、解码和执行等功能。控制器由指令寄存器、程序计数器和控制单元等组成。

3. 存储器（Memory）：存储器用于存储程序代码、数据和中间结果等信息。存储器包括指令存储器（程序存储器）和数据存储器。

4. 外设接口（I/O Interface）：外设接口用于与外部设备进行数据交换，如与传感器、显示器、键盘等设备的连接。

三、DSP的工作流程

1. 指令获取阶段：DSP从指令存储器中获取指令，并将其存储到指令寄存器中。

2. 指令解码阶段：DSP解码指令，确定执行的操作类型和操作数。

3. 数据处理阶段：根据指令中的操作类型和操作数，DSP执行算术运算、逻辑运算或数据传输等操作。这些操作通常涉及数据的加载、存储、运算和传输。

4. 结果存储阶段：DSP将计算结果存储到数据存储器中，以备后续使用。 5. 控制流程阶段：DSP根据控制指令中的条件判断，决定下一条要执行的指令的地址。

6. 循环处理：DSP可以通过循环指令实现对一段代码的重复执行，实现高效的数据处理。

四、DSP的优势

1. 高性能：DSP具有专门优化的指令集和硬件结构，能够快速执行复杂的信号处理算法。

2. 低功耗：DSP采用高度优化的架构和电源管理技术，能够在低功耗下实现高性能的信号处理。

3. 高度可编程：DSP具有灵活的指令集和丰富的外设接口，使其能够适应各种不同的应用需求。

DSP安装及使用说明

DSP安装及使用说明

DSP安装及使用说明

DSP（Digital Signal Processing）是数字信号处理的缩写，它是一种对数字信号进行处理、分析和操作的技术。在不同的领域，如音频处理、图像处理、通信等方面都有广泛的应用。下面是DSP的安装及使用说明：

一、DSP安装

3.完成安装：安装程序运行完毕后，点击“完成”按钮，完成DSP软件的安装。

二、DSP使用

1.打开DSP软件：在安装完成后，可以从开始菜单或桌面快捷方式打开DSP软件。双击图标即可运行软件。

2.导入数据：在DSP软件中，通常需要导入要处理的数据。选择“文件”菜单中的“导入”选项，然后浏览并选择要导入的数据文件。点击“打开”按钮完成导入。

3.进行信号处理：DSP软件提供了多种信号处理工具和算法。在菜单或工具栏上选择适当的处理方法，然后应用到导入的数据上。根据具体情况，可以进行滤波、频谱分析、时域分析、卷积等处理操作。

4.调整参数：在进行信号处理时，可以根据需要调整算法的参数。通常，会有相关的选项和界面用于设置参数。根据具体算法和处理目标，适当调整参数以达到最佳效果。

5.可视化结果：DSP软件通常提供了可视化工具，用于显示处理后的结果。通过图表、波形、频谱图等方式，可以直观地观察信号处理的效果。 6.导出数据：在完成信号处理后，可以选择将处理后的数据导出。通过“文件”菜单中的“导出”选项，选择导出数据的格式和路径，然后点击“保存”按钮完成导出操作。

7.保存项目：如果需要保存整个处理过程和结果，可以选择“文件”菜单中的“保存项目”选项。选择保存的位置和文件名，保存整个项目的配置和数据。

注意事项：

1.学习使用DSP软件时，可以参考软件自带的帮助文档或在线教程，了解具体功能和操作方法。

2.在进行信号处理时，需要根据实际需求选择合适的算法和方法，以及调整相关参数。

3.DSP软件通常需要一定的计算资源，对于处理大量数据或复杂算法，可能需要较高配置的计算机。