测试信号分析与处理考试及答案
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浙江大学宁波理工学院2014–2015学年第一学期《信号分析与处理》课程期末考试试卷A 答案一、选择题(共10分,每空2分)1、一信号⎩⎨⎧><=2/1||02/1||1)(t t t x ,,,则其傅立叶变换为 C 。
A.ωsin B.ω2sin C.)2/sin(ω D.πωsin 23A –4A.5 A.1、(2、(78/π=Ω 3分742=Ωπ为有理数,分母为其基波周期,即N=7 4分 3、(10分)求出下列信号的拉氏反变换。
236512-<<-+++}Re{s s s s (反变换) 解:21326512+-+=+++=s s s s s S X )( 5分根据收敛域的双边情况,可求出反变换为双边信号如下:[])()()()(t u e t u e S X L t x t t -+==---2312 5分4、(15分)已知2112523)(---+--=zz z z X ,试问,)(n x 在以下三种收敛域下,哪一种是左边序列?哪一种是右边序列?哪一种是双边序列?并求出各对应的)(n x 。
(1)2||>z ; (2)5.0||<z ; (3)2||5.0<<zX ( ((2(35、(15分)已知)(t5(tx-的波形,要求画出分阶段变换的步骤x的波形如下,试画出)2下面画出6、(10分)求周期矩形脉冲信号的傅立叶级数(指数形式),并大概画出其频谱图。
解:指数级傅里叶展开如下 8分k c 的谱线图如下,只要绘制出趋势图即可2分四.论述题(25分)1、(10分)阐述拉普拉斯变换和傅立叶变换的关系,并用适当的公式加以说明。
答:1)傅立叶变换到拉氏变换:信号的傅立叶变换需满足狄立赫利收敛条件,不满足该条件的信号不存在傅立叶变换,对于部分不满足收敛条件的信号)(t x ,乘以衰减因子t e δ-后只要δ满足一定范围,t e t x δ-)(的傅立叶变换是存在的。
一、选择题:1、下列哪个系统不属于因果系统( )。
A 、]1[][][+-=n x n x n yB 、12()(0)2(0)3()y t x x f t =+-C 、[][]nk y n x k =-∞=∑ D 、()()(1)y t cf t df t =+-2、设激励为f 1(t )、f 2(t )时系统产生的响应分别为y l (t )、y 2(t ),并设a 、b 为任意实常数,若系统具有如下性质:af 1(t )+bf 2(t )↔ay l (t )+by 2(t ),则系统为( )。
A 、线性系统 B 、因果系统 C 、非线性系统D 、时不变系统3、右图所示f (t )的表达式为(C )。
A 、[]()(1)(1)t t t t εεε--+- B 、[]()(1)t t t εε--- C 、[](1)()(1)t t t εε---- D 、[]()(2)t t t εε--4、结构组成和元件参数不随时间变化的系统称为( )系统。
A 、时变 B 、时不变 C 、线性 D 、非线性5、积分f (t )=13-⎰(2t 2+1)δ(t -2)dt 的结果为( )。
A 、1B 、3C 、0D 、9 6、积分55(4)()t t dt δ--⎰等于( )。
A 、-4B 、4C 、3D 、-37、已知信号()f t 的最高频率0f Hz ,则对信号(/2)f t 取样时,其频谱不混叠的最大取样间隔max T 等于( )。
A 、02f B 、 01f C 、012f D 、014f 8线性常系数微分方程()2()3()2()()y t y t y t x t x t ''''++=+表征的LTI 系统,其单位冲激响应h (t )中( )。
A 、包括()t δ项B 、不包括()t δ项C 、不能确认D 、包括()t δ'项 9、以下分别是4个信号的拉普拉斯变换,其中(C )不存在傅里叶变换?A 、1sB 、1C 、12s -D 、12s +10、周期信号的频谱特点是( )。
以下面题目来复习,考个好成绩很容易一、选择题(10分,每题2分)1. 若f (t) 是已录制在磁带的声音信号,则下列表述错误的是 Ba) f (−t) 表示将磁带倒转播放产生的信号b) f (2t) 表示将磁带以二倍速度播放的信号c)f (2t) 表示将磁带速度降低一半播放的信号d) 2 f (t) 表示将磁带音量放大一倍播放的信号2.一个理想低通滤波器由h(t) = sin c( Bt) 冲激响应描述。
由于这个h(t) 在t<0时不为零,且s in c 函数不是绝对可积的,故 Ca) 该滤波器物理上不可实现,但它是稳的。
b) 该滤波器物理上可实现,但它不稳定。
c) 该滤波器物理上可实现,也是稳定的。
d) 该滤波器物理上不可实现,也不稳定。
3. z 变换的收敛域决定了序列x(n) 的性质。
在下列关于序列x(n) 的性质的表述中,错误的是a) 有限长序列x(n) 的z 变换X( z) 的收敛域是整个z 平面,有时要除去z= 0 或z为无穷。
b) 右边序列x(n) 的z变换X( z) 的收敛域位于以最大极点的模为半径的圆外部分c) 左边序列x(n) 的z变换X( z) 的收敛域位于以最大极点的模为半径的圆内部分d) 双边序列x(n) 的z变换X( z) 的收敛域是以最大和最小极点半径为界的环形4.周期性非正弦连续时间信号的频谱,其特点为( A) 。
(a) 频谱是连续的,收敛的(b) 频谱是离散的,谐波的,周期的(c) 频谱是离散的,谐波的,收敛的(d) 频谱是连续的,周期的5. 如某一因果线性时不变系统的系统函数H(S) 的所有极点的实部都小于零,则( C) 。
(a) 系统为非稳定系统(b)|h(t)|< ∞(c) 系统为稳定系统(d) |h(t)| =03)IIR数字滤波的基本网络结构有直接型、级联型、并联型FIR数字滤波的基本网络结构有直接型、级联型、线性型。
4)计算积分的结果为 8 。
一、填空题(每空1分, 共10分)1.序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 10 。
2.线性时不变系统的性质有交换律、结合律、分配律.3.因果序列x (n),在Z →∞时,X (Z)=x (0)。
4.抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为k N j e Z π2=。
5.序列x (n )=(1,-2,0,3;n=0,1,2,3), 圆周左移2位得到的序列为{0,3,1,-2; n=0,1,2,3}。
6.设LTI 系统输入为x(n ) ,系统单位序列响应为h(n),则系统零状态输出()()()y n x n h n =*。
7.对4()()x n R n =的Z 变换为:,其收敛域为: 411,01z z z --->-二、单项选择题(每题2分, 共20分)1.δ(n )的Z 变换是A.1 B 。
δ(ω) C 。
2πδ(ω) D 。
2π2.序列x 1(n)的长度为4,序列x 2(n )的长度为3,则它们线性卷积的长度是A 。
3 B. 4 C. 6 D 。
73.LTI 系统,输入x (n )时,输出y (n );输入为3x (n-2),输出为 A 。
y (n —2) B 。
3y (n —2) C 。
3y (n) D 。
y (n )4.下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是A 。
时域为离散序列,频域为连续信号B 。
时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列C 。
时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号D.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列5.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特条件,理想条件下将抽样信号通过 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6.下列哪一个系统是因果系统A 。
y (n)=x (n+2) B. y (n )= cos (n+1)x (n ) C. y(n)=x (2n) D 。
A u(n) = Z$(n - k)k=O C u(n)= ^J(n-k)k=-©oooBu(n) = £3(n -k) k=08D u(n) = £^(n -k)信号分析与处理A 期中试题一、选择题(每题3分,共30分)1. x(n) = 2cos(—-—),该序列是() 3 6A.非周期序列B.周期N = ^/6C.周期N = 6勿D.周期N = 2勿2. 序列x(n) = -a nu(-n-l),则X(z)的收敛域为()A. z < aB. z < aC. z > aD. z > a 3若一线性移不变系统当输入为x(n) = ^(n)时输出为y(n) = R3(n),则当输入为 u(n)-u(n-2)时输出为 ()A. R 3(n)B. R 2(n)C. RJn) + RJn-l)D. R 2(n) + R.(n-1) 4.己知序列Z 变换的收敛域为Izlvl,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 5.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)=0B.当 n>0 时,h(n)尹0C.当 n<0 时,h(n)=OD.当 n<0 时,h(n)KO6下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统?()A.h(n)=6(n)B.h(n)=u(n)C.h(n)=u(n)-u(n-1)D.h(n)=u(n)-u(n+1) 7.一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括()A.单位圆B.原点C.实轴D.虚轴 9设系统的单位抽样响应为h(n)=6(n-1)+6(n+l),其频率响应为()A. H(e 」'")=2cos 刃B. H(e J<y )= 2sin69C. H(e 」”)=cos 刃D. H(e 均)=sin6910下列关系正确的是()。
信号分析试卷一、 (1))1(21)()1(21)(-++=n n n n δδδχ求)(jw e χ 解: ()jwe χ=11((1)()(1))22jwn jwnn n n e n e δδδ+∞--=-∞++-∑=12jw e - (2))()]([jw e n X FT χ=求)(0n n X -的FT解答:根据傅立叶变换的平移性,可知:FT[0()x n n -]=0()jwn jw eX e -(3)设系统由差与方程描述)1()2()1()(-+-+-=n x n y n y n Y求系统的系统函数H (Z )并画出零极点分布图解答:同时对方程两边做Z 变换:)()()1()()()()(121121z x z z y z z z x z z y z z y z z y ------=--++=则系统函数:112()()()122Y z z H z X z z z---===--收敛域1||2z >=可见系统函数零点在极点在12z =二、}1,1,1,0,2,1{)(=n χ(1)求X (Z ) (2)求X (K )解答:(1)X (Z )=()nn n zχ+∞-=-∞∑=1*0z -+2* 1z -+0+1* 3z -+1*4z -+1*5z -根据公式:X(K)=∑-=-10/2)(N n Nkn j en x π,可得:X(0)=1*1+2*1+0*1+1*1+1*1+1*1=6; X(1)=1+2**2*/6j eπ-+*2**3/6*2**4/6*2**5/60j j j ee e πππ---+++=1+2*/3j eπ-⨯**2*/3**5/3j j j e e e πππ---+++);X (2)=1+2/328/310/320j j j j ee e e ππππ-⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯++++X (3)=1+*2j e π-⨯32450j j j j e e e e ππππ-⨯⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯+++++;X (4)=1+24/3j e π-⨯⨯⨯416/320/30j j j e e e πππ-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯++++;X(5)=1+5/32j eπ-⨯⨯⨯520/325/30j j j e e e πππ-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯++++三 、对某实信号进行谱分析,要求频率分辩F=2HZ ,信号的上限频率fm=1KHZ (1)确定采样频率s f ,采样间隔s T (2)采样长度p T 和点数N解答:(1)s f ≥2fm=2 KHZs T ≤1sf =0.5310-⨯s (2)N=sf F =1000 p T =1F=0.5s四、某系统由方程描述)1(21)()1(21)(-++-=n x n x n y n y 设系统是因果的。
信号分析与处理模拟试卷答案一. 填充题(每小题2分,共20分)1. 指信号能量有限,平均功率为零的信号。
2. ()()nn X z x n z∞-=-∞=∑3. 0()F ωω-4. 极点5. )(s F s n6. 响应信号与激励信号相比,只是响应大小和出现的时间不同,而无波形上的变化。
7. z z a z a-8. 没有外加激励信号的作用,只由起始状态所产生的响应。
9. 冲激响应,()h t 。
10.系统参数不随时间变化的系统。
二. 利用函数或变换性质求函数值(每小题4分,共12分)1. )()(ωωF j dtt df ↔ (1分))()(2)(2)()12()()())(()(ωω-ω'ω-ω-↔-∴ω'ω-ω-=ωωω↔F j F F dtt df t F F F j d dj dt t df t(1分)(2分)2. ()119dF s ds s s =-+ (1分) 91()()()t f t u t e u t -=- (2分)919()()()()1()(1)()t t tf t f t u t e u t f t e u t t---==-=- (1分)3.求函数1()2nu n 的Z 变换。
解:()1zu n z ↔- 1z > (1分)21()(1)z d z z nu n z dz z ⎛⎫ ⎪-⎝⎭↔-=- (2分) 21()22(1)znu n z ↔- 1z > (1分) 三、)(t f 的波形如图所示,请给出变换)22(t f -的步骤,试画出其波形。
(6分) 解:)]1(2[]2[)()(--→-→-→t f t f t f t f (3分)(3分)四.求像函数2()4(1)se F s s s -=+的拉氏反变换。
(12分)解: 1221()()4(1)4(1)s s se F s e F s e s s s s ---===++ 112121()4(1)A B B F s s s s s i s i==++++- (2分) 11211()04(1)4A sF s s s ====+ (2分) 1111()()4()8B s i F s s i s s i =+==-=-- (2分)2111()()4()8B s i F s s i s s i =-===-+ (2分)121111884()4(1)F s s s s s i s i==--++- 111()()cos ()44f t u t tu t =- (2分)11()(1)(1)s e F s f t u t -↔--1()[1cos (1)](1)4f t t t u t =--- (2分)五.已知)(2)(1t u tt f e -=,2()()(1)f t u t u t =--,求)()()(21t f t f t g *= (10分)解:121222212222(1)()()()()()(2)()[()(1)(2)()()()(1)(2)()(1)(2)11(1)()(1)(1)(2)22tt t t g t f t f t f f t d u u t u t d u u t d u u t d d u t d u t u t u t e e e e e e e ττττττττττττττττττττ∞-∞∞--∞∞∞---∞-∞------=*=-=----=----=--=----⎰⎰⎰⎰⎰⎰分分分分分六.已知像函数231)(2+++=z z z z X ,2>z ,求))(n χ (10分)解:12()1(2)2A A X z z z z z z ==+++ (2分) 0,2z z ==- 为单根 (2分)1022()1[]2()1[(2)]2z z X z A zz X z A z z ==-===+=-(2分)1()22(2)z X z z =-+ (2分) 11()()(2)()22n n n u n χδ=-- (2分)七.已知激励信号为)()(t u tt e e-=,求系统的冲激响应23)(-=s ss H ,求系统的零状态响应。
一、判断题(对者打√,错者打 ╳ ;每小题1分,共10分)1、磁电式传感器由于存在运动部分,因此不能用于高频测量。
( × )2、传感器的线性范围越宽,表明其工作量程越大。
( √ )3、半导体应变片的灵敏度比金属应变片高,线性和稳定性也比后者好。
( × )4、平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。
( × )5、滤波器的带宽表示其频率分辨率,带宽越窄分辨率越高。
( √ )6、由周期信号相互叠加的信号必为周期信号。
( × )7、压电式传感器的电荷灵敏度与外电路(连接电缆、前置放大器)无关,电压灵敏度则受外电路的影。
( √ )8、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数,使其按被测信号的规律变化,以利于信号的放大与传输。
( √ )9、如果采样频率不能满足采样定理,就会引起频谱混叠。
( √ )10、理想脉冲信号的频谱为常数,这样的频谱称为均匀谱或者白色谱。
(√ )二、单项选择题(每小题2分,共20分)1、低通滤波器的截止频率是幅频特性值等于( B )时所对应的频率(0A 为0 f 时对应的幅频特性值)。
A .2/0AB .2/0AC .3/0AD .4/0A2、在同步调制与解调中要求载波( B )。
A .同频反相B .同频同相C .频率不同、相位相同D .频率不同、相位相反3、周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后,其频谱将具有( A )特征。
A. 周期、离散B. 非周期、离散C. 周期、连续D. 非周期、连续4、自相关函数是τ的偶函数,互相关函数是τ的( B )。
A. 奇函数B. 非奇非偶函数C. 偶函数D. 既奇又偶函数A .随机信号B .模拟信号C .周期信号D .数字信号6、有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,该表可能出现的最大绝对误差为( A )。
A .1℃B .0.5℃C .2℃D .20℃7、测量信号经过频率调制后,所得到的调频波的频率是随( A )而变化的。
信号分析与处理模拟卷1一、 填空题:1.⎰∞∞-=-⋅dt t t )1(2cos δπ________________________________________。
2.x (t )的傅里叶变换为X (Ω), 则X (-t )的傅里叶变换为_________________________。
3.已知8点实序列DFT 前5点的值为[ 0.25,0.125 - j 0.308,0,0.425 + j 0.518,0 ],求其余三点的值__________________________________________________________。
二、 简答题1. 离散时间系统的输入x (n )和输出y (n )由下列差分方程描述y (n ) = x (n ) + 0.8 x (n -1) + x (n -2)试问该系统是FIR 滤波器还是IIR 滤波器?为什么?2.信号分析与处理的根本目的是什么?滤波的主要作用是什么?3.已知信号x (t )的波形图如图所示,写出x 1(t )、x 2(t )与x (t )的关系。
4.按信号的自变量和函数的取值不同,可分为几种信号?并指出下面图中各环节的输出分别属于哪一种信号。
三、 计算题已知有限长序列x (n )={1,2,3,1},试求:(1)x (n )与x (n )之线卷积;(2)x (n )与x (n )之4点圆卷积。
参考答案:1.x (t )* x (t ) = { 1 4 10 14 13 6 1 }2.x (t ) ⊗ x (t ) = { 14 10 11 14 }四、证明题若F [ x 1 (t )] = X 1 (Ω ),F [ x 2 (t )] = X 2 (Ω ),试证明F[ x1(t) * x2(t)] = X1 (Ω) X2 (Ω)参考答案:略五、综合设计题x(t)从某一压力传感器上采集的信号,经频谱分析,有用信号的频率变化范围在0 ~ 10KHz之间,干扰信号的频率大于20KHz。
检测与信号处理技术复习题及答案模拟试卷1: 一、名词解释:1、相对误差2、静态误差3、准确度4、灵敏度5、线性度 二、简答题:1、请指出下列误差属于哪类误差(系统误差、随机误差、粗大误差) (1)用一块普通万用表测量同一电压,重复测量15次后所得结果的误差。
(2)观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。
(3)在流量测量中,流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。
2、中间导体定律和标准电极定律的实用价值是什么? 3、在不平衡电桥设计时要注意哪些问题? 三、计算题:1、测量某电路的电流22.5I mA =,电压12.6U V =,测量的标准差分别为0.5I mA σ=,0.1U V σ=,求所耗功率P UI =及其标准差P σ。
2、欲用电子计数器测量2000x f Hz =的频率,采用测频(选用闸门时间1s )和测周期(选用100s μ时标信号)两种方法,试计算由1N ∆=±误差而引起的测频误差。
3、用节流装置测量流量,配接一差压变送器,设其测量范围为0~10000Pa ,对应输出信号为4~20mA ,相应的流量为0~320m 3/h 。
求输出信号为16mA 时,差压是多少?相应的流量是多少?模拟试卷1答案: 一、名词解释:1、相对误差:绝对误差与真值的比值,通常用百分数表示。
2、静态误差:测量过程中,被测量随时间变化缓慢或基本不变时的测量误差。
3、准确度:说明仪表的指示值有规律地偏离被测量真值的程度,准确度反映了测量结果中系统误差的影响程度。
4、灵敏度:它表征仪表在稳态下输出增量对输入增量的比值。
它是静态特性曲线上相应点的斜率。
5、线性度:仪表的静态输入——输出校准(标定)曲线与其理论拟合直线之间的偏差。
二、简答题:1、请指出下列误差属于哪类误差(系统误差、随机误差、粗大误差) (1)用一块普通万用表测量同一电压,重复测量15次后所得结果的误差。
(2)观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。
信号分析与处理试题与答案1. 设随机信号x(n)中含有加性噪声u(n),s(n)为有用信号,则:)()()n (n u n s x += ]()([)(s m n x n s E m R x +=)]()([m n s n s E +=)]()()()([m n u n s m n s n s E +++= )m (s R =2. 不改(FFT)的程序直接实现IFFT 的方法 : 由∑-=--==11,,1,0 ,)(1)(N k nkN N nWk X Nn x 得:∑-==*-=*101101N k nkN N ,,,n,W )k (X N )n (x ∑-===-=****1011011N k nk N N ,,,n )]}k (X {FFT[N]W )k (X [N )n (x1)先取共轭 2)执行FFT 程序 3)对运算结果取共轭,并乘以常数N1 3. 解:1)dt t t t )2()]3cos(5[513-+⎰∞-δ=0 2)10002.02=ππ, 周期=100 3)解:22)1()(ππ++=-s e s X s 当aa 1<时:4)1111110111111)()()()()()(22----∞=-∞=-∞=---∞=-∞-∞=--∞=∞=-----+-=+=+=+==∑∑∑∑∑∑∑z a z a z a az z a az azza zazn x z X n n n n n nn nn n n nnnnn当a a 1>时:az a 1>> 4. 1).混叠现象:在采样前加抗混叠滤波器。
2).频谱泄漏:增加采样点数或其他类型的窗函数 3)栅栏效应:在数据的末端补零。
4)频率的分辨率:增加信号的长度。
5. 解:)(n x *)(n h =2 3 5 9 6 6 4{ )(n x 与)(n h 5点的循环卷积为:} 5 9 6 8 7{ )(n x 与)(n h 8点的循环卷积为:}0 2 3 5 9 6 6 4{ 6.解过程如下:1)0(=x 1)2(-=x 2)1(=x 3)3(=x 5)0(=X jX +=2)1(5)2(-=X jX -=2)3(2)1(0)0(11==X X 1)1(5)0(22-==X X 04W jW -=14--4W -4W-7. 解:选汉明窗 πω25.0=∆=Nπ8 N=32 )(n h d ⋅--=)()](sin[απαωn n c 5.1521=⋅-=N α)()]312cos(46.054.0[*)13()]13(25.0sin[)(n R nn n n h N πππ---==∴8.解:数字低通滤波器的截止频率为ωc=0.25π,则巴特沃斯模拟滤波器Ωc 为:T TT c c 828.0225.0tan 22tan 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=Ωπω 模拟滤波器的系统函数为:)828.0/(11)/(11)(sT s s H c a +=Ω+=将双线性变换应用于模拟滤波器,有:11111124159.0112920.0)]1/()1)[(828.0/2(11)()(11----+-=-+=+-+==--z z z z s H z H z z T s a。
第一章习题 测试信号的描述与分析一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是( )。
A.相关函数B.傅氏级数C. 傅氏变换D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的( )。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是( )。
A .离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是( )。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的,也可能是无限的5.下列函数表达式中,( )是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是( )。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的7.描述非周期信号的数学工具是( )。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数8.下列信号中,( )信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+ C.0()sin at x t e tω-=⋅ 9.连续非周期信号的频谱是( )。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号,当持续时间延长时,则频域中的高频成分( )。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移,则频域信号将会( )。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移相12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数,则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为( )。
A .6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄,将磁带记录仪的重放速度( ),则也可以满足分析要求。
信号分析与处理 模拟试卷1一、 选择题(10 分,每小题2分): 从下列各小题的四个备选答案中,选出正确的答案编号写在答题纸上1.具有跳变的信号在其跳变处的导数是一个 a。
a )强度等于跳变幅度的冲激函数b) 幅度为无限大的冲激函数c) 强度为无限大的冲号d) 理想阶跃信号2.设 x (n ) 是一个绝对可求和的信号,其有理 z 变换为 X ( z ) 。
若已知 X ( z ) 在 z =0.5有一个极点,则 x (n ) 是 c 。
a )有限长信号b )左边信号c )右边信号d )区间信号 3. z (t ) = 4t 2δ (2t ? 4) = b 。
a )8δ (t ? 2)b )16δ (t ? 2)c )8d )164. 设两个有限长序列x (n ) 和 h (n ) 的卷积为 y (n ) = x (n ) ? h (n ) , y (n ) 的长度 L y 与 x (n ) 的长度L x 和 h (n ) 的长度 L h 的关系是 b 。
a ) L y = L x + L h + 1b ) L y = L x + L h ? 1c ) L y = L x ? L h + 1d ) L y = L x ? L h ? 15. 已知 x (n ) 的 Z 变换 X ( z ) =?2.5z /(z 2 ? 1.5z ? 1), 则X ( z ) 可能存在的收敛域是 a a )|Z|<0.5, 0.5<|Z|< 2, |Z|> 2b) |Z|<0.5, 0.5<|Z|< 2 c) 0.5<|Z|< 2, |Z|> 2 d) |Z|> 2 二.填空题(20分,每空1分)(1)按照信号幅度和时间取值方式的不同,信号可以分为以下几种类型:连续时间信号、离散时间信号、数字信号。
(2)若一个离散时间系统满足__线性____________和____时不变性__________,则称为线性时不变系统,线性移不变系统具有因果性的充分必要条件是系统的单位抽样响应满足下式:__h(n)=0 (当n<0时)___。
一、填空题(每空1分, 共10分)
1.序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 10 。
2.线性时不变系统的性质有交换律、结合律、分配律。
3.因果序列x(n),在Z →∞时,X(Z)=x(0)。
4.抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为k N j e Z π2=。
5.序列x(n)=(1,-2,0,3;n=0,1,2,3), 圆周左移2位得到的序列为{0,3,1,-2; n=0,1,2,3}。
6.设LTI 系统输入为x(n) ,系统单位序列响应为h(n),则系统零状态输出()()()y n x n h n =*。
7.对4()()x n R n =的Z 变换为:,其收敛域为: 4
11,01z z z --->-
二、单项选择题(每题2分, 共20分)
1.δ(n)的Z 变换是
A.1
B.δ(ω)
C.2πδ(ω)
D.2π
2.序列x 1(n )的长度为4,序列x 2(n )的长度为3,则它们线性卷积的长度是
A. 3
B. 4
C. 6
D. 7
3.LTI 系统,输入x (n )时,输出y (n );输入为3x (n-2),输出为
A. y (n-2)
B.3y (n-2)
C.3y (n )
D.y (n )
4.下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是
A.时域为离散序列,频域为连续信号
B.时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列
C.时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号
D.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列
5.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特条件,理想条件下将抽样信号通过 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
6.下列哪一个系统是因果系统
A.y(n)=x (n+2)
B. y(n)= cos(n+1)x (n)
C. y(n)=x (2n)
D.y(n)=x (- n)
7.一个线性时不变离散系统稳定的充要条件是其系统函数的收敛域包括
A. 实轴
B.原点
C.单位圆
D.虚轴
8.已知序列Z 变换的收敛域为|z |>2,则该序列为
A.有限长序列
B.无限长序列
C.反因果序列
D.因果序列
9.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≥M
B.N≤M
C.N≤2M
D.N≥2M
10.设因果稳定的LTI系统的单位抽样响应h(n),在n<0时,h(n)=
A.0
B.∞
C. -∞
D.1
三、判断题(本题共10个小题,每小题1分,共10分)
1.序列的傅立叶变换是频率ω的周期函数,周期是2π。
(1)2.x(n)= sin(ω0n)所代表的序列不一定是周期的。
(1)3.FIR离散系统的系统函数是z的多项式形式。
(1)4.y(n)=cos[x(n)]所代表的系统是非线性系统。
(1)5.FIR滤波器较IIR滤波器的最大优点是可以方便地实现线性相位。
(1)6.用双线性变换法设计IIR滤波器,模拟角频转换为数字角频是线性转换。
(0)7.对正弦信号进行采样得到的正弦序列一定是周期序列。
(0)8.常系数差分方程表示的系统为线性移不变系统。
(0)9.FIR离散系统都具有严格的线性相位。
(0)10.在时域对连续信号进行抽样,在频域中,所得频谱是原信号频谱的周期延拓。
(0)四、简答题(每题5分,共20分)
1.用DFT对连续信号进行谱分析的误差问题有哪些?
答:混叠失真;截断效应(频谱泄漏);栅栏效应
2.画出模拟信号数字化处理框图,并简要说明框图中每一部分的功能作用。
答:
第1部分:滤除模拟信号高频部分;第2部分:模拟信号经抽样变为离散信号;第3部分:按照预制要求对数字信号处理加工;第4部分:数字信号变为模拟信号;第5部分:滤除高频部分,平滑模拟信号。
3.简述用双线性法设计IIR数字低通滤波器设计的步骤。
答:确定数字滤波器的技术指标;将数字滤波器的技术指标转变成模拟滤波器的技术指标;按模拟滤波器的技术指标设计模拟低通滤波器;将模拟低通滤波器转换成数字低通滤波器。
4.8点序列的按时间抽取的(DIT)基-2 FFT如何表示?
五、计算题 (共40分)
1.已知2
(),2(1)(2)
z X z z z z =>+-,求x(n)。
(6分)
1.解:由题部分分式展开 ()(1)(2)12
F z z A B z z z z z ==++-+- 求系数得 A=1/3 , B=2/3
所以 2
32131)(-++=z z z z z F 收敛域⎪z ⎪>2,故上式第一项为因果序列象函数,第二项为反因果序列象函数, 则 12()(1)()(2)()33
k k f k k k εε=
-+
2.写出差分方程表示系统的直接型和级联..型结构。
(8分) )1(3
1)()2(81)1(43)(-+=-+--n x n x n y n y n y
3.计算下面序列的N 点DFT 。
(1))0()
()(N m m n n x <<-=δ(4分) (2))
0()(2N m e n x mn N j <<=π (4分) 解:(1) kn N W k X =)(
(2)⎩⎨⎧≠==m
k m k N k X ,0,)( 4.设序列x(n)={1,3,2,1;n=0,1,2,3 },另一序列h(n) ={1,2,1,2;n=0,1,2,3},
(1)求两序列的线性卷积 y L (n); (4分)
(2)求两序列的6点循环卷积y C (n)。
(4分)
(3)说明循环卷积能代替线性卷积的条件。
(2分)
解:(1) y L (n)={1,5,9,10,10,5,2;n=0,1,2…6}
(2) y C (n)= {3,5,9,10,10,5;n=0,1,2,4,5}
(3)c ≥L 1+L 2-1
5.设系统由下面差分方程描述:
)1()2()1()(--+-=n x n y n y n y
(1)求系统函数H (z );(2分)
(2)限定系统稳定..
,写出H (z )的收敛域,并求出其单位脉冲响应h(n)。
(6分) 解:(1) 1
)(2--=z z z z H (2)511522
z -+<< )1()251(51)()251(51)(--+---
=n u n u n h n n。