数字信号处理试卷
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数字信号处理试卷一、选择题1.数字信号处理的主要任务是:– A. 对模拟信号进行处理– B. 对数字信号进行处理– C. 对声音进行处理– D. 对图像进行处理2.给定一个信号的采样频率为10kHz,其最高频率分量为3kHz,根据奈奎斯特定理,该信号应该以多少Hz的采样频率进行采样?– A. 3kHz– B. 6kHz– C. 10kHz– D. 20kHz3.在数字信号处理中,DFT是什么的缩写?– A. Differential Fourier Transform– B. Discrete Fourier Transformation– C. Digital Frequency Test– D. Discrete Filter Technique4.FIR滤波器和IIR滤波器的区别是:– A. FIR滤波器具有无限长的冲激响应,而IIR 滤波器具有有限长度的冲激响应– B. FIR滤波器具有有限长度的冲激响应,而IIR滤波器具有无限长的冲激响应– C. FIR滤波器只能通过有限个当前和前几个输入点来计算输出点,而IIR滤波器可以通过包含当前和前几个输入点、当前和前几个输出点来计算输出点– D. FIR滤波器和IIR滤波器没有区别二、填空题1.奈奎斯特定理指出,对于一个信号的最高频率分量为 $f_{\\max}$ ,其采样频率f f应满足 $f_s > 2 \\cdotf_{\\max}$ 。
2.FFT的全称为快速傅里叶变换。
3.DFT是FFT的一种离散形式。
4.在数字信号处理领域,滤波器是用于去除或增强信号中某个频率范围内的成分的设备或算法。
三、简答题1.请简要解释数字信号处理的基本原理。
数字信号处理涉及将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号并对其进行处理。
其基本原理是通过采样和量化的方式将模拟信号离散化,并使用数字算法对离散数据进行处理。
通过数字信号处理,可以实现诸如滤波、变换、降噪等功能来改善信号的质量或提取信号中的有用信息。
数字信号处理试卷和答案一判断1.模拟信号也可以像数字信号一样在计算机上处理,只要添加采样过程。
(w)2、已知某离散时间系统为,则该系统为线性时不变系统。
(w)3、一个信号序列,如果能做序列的傅里叶变换(dtft),也就能对其做变换。
(w)4.采用双线性变换方法设计数字滤波器时,预失真不能消除变换中所有频点的非线性失真。
(√)5、时域周期序列的离散傅里叶级数在频域也是一个周期序列(√)二填空题(每题3分,共5题)1在对模拟信号(一维信号,它是时间的函数)进行采样后,在振幅量化后,它是___________________。
2.为了在采样后恢复原始信号而不失真,采样频率必须为_u,这是奈奎斯特采样定理。
3.系统稳定的充要条件。
4、快速傅里叶变换(fft)算法基本可分为两大类,分别是:_____;_____。
5、线性移不变系统的性质有______、______和分配律。
1.离散数字2大于信号3最大频率的2倍。
系统的单位冲激响应绝对可加4。
时间提取法和频率提取法5。
汇率与三大法律问题相结合1、对一个带限为f?3khz的连续时间信号采样构成一离散信号,为了保证从此离散信号中能恢复出原信号,每秒钟理论上的最小采样数为多少?如将此离散信号恢复为原信号,则所用的增益为1,延迟为0的理想低通滤波器的截止频率该为多少?答:根据奈奎斯特采样定理,采样频率必须大于信号最大频率FS的两倍?2.3khz?在6 kHz时,每秒的理论最小样本数为6000。
如果离散信号恢复为原始信号,为了避免混淆,理想低通滤波器的截止频率为采样频率的一半,即?s3khz2.2。
有限频带信号f(T)?5.2个cos(2?f1t)?Cos(4?F1t),F1在哪里?1khz,有FS吗?5KHz脉冲函数序列?T(T)表示取样。
(1)画出f(t)及采样信号fs(t)在频率区间(?10khz,10khz)的频谱图。
(2)若由fs(t)恢复原信号,理想低通滤波器的截止频率fc。
一、 填空题(本题满分30分,共含4道小题,每空2分)1. 两个有限长序列x 1(n),0≤n ≤33和x 2(n),0≤n ≤36,做线性卷积后结果的长度是 ,若对这两个序列做64点圆周卷积,则圆周卷积结果中n= 至 为线性卷积结果。
2. DFT 是利用nkN W 的 、 和 三个固有特性来实现FFT 快速运算的。
3. IIR 数字滤波器设计指标一般由 、 、 和 等四项组成。
4. FIR 数字滤波器有 和 两种设计方法,其结构有 、和 等多种结构。
二、判断题(本题满分16分,共含8道小题,每小题2分,正确打√,错误打×) 1. 相同的Z 变换表达式一定对应相同的时间序列。
( )2. Chirp-Z 变换的频率采样点数M 可以不等于时域采样点数N 。
( )3. 按频率抽取基2 FFT 首先将序列x(n)分成奇数序列和偶数序列。
( )4. 冲激响应不变法不适于设计数字带阻滤波器。
( )5. 双线性变换法的模拟角频率Ω与数字角频率ω成线性关系。
( )6. 巴特沃思滤波器的幅度特性必在一个频带中(通带或阻带)具有等波纹特性。
( )7. 只有FIR 滤波器才能做到线性相位,对于IIR 滤波器做不到线性相位。
( )8. 在只要求相同的幅频特性时,用IIR 滤波器实现其阶数一定低于FIR 阶数。
( )三、 综合题(本题满分18分,每小问6分)若x (n)= {3,2,1,2,1,2 },0≤n≤5, 1) 求序列x(n)的6点DFT ,X (k)=?2) 若)()]([)(26k X W n g DFT k G k==,试确定6点序列g(n)=?3) 若y(n) =x(n)⑨x(n),求y(n)=?四、 IIR 滤波器设计(本题满分20分,每小问5分)设计一个数字低通滤波器,要求3dB 的截止频率f c =1/π Hz ,抽样频率f s =2 Hz 。
1. 导出归一化的二阶巴特沃思低通滤波器的系统函数H an (s)。
一、考试必过二、选择题(每题3分,共5题)1、 )63()(π-=n j e n x ,该序列是 。
A.非周期序列B.周期6π=N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、 序列)1()(---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为 。
A.a Z <B.a Z ≤C.a Z >D.a Z ≥ 3、 对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ,得)(k X 和)(k Y ,19,1,0),()()(Λ=⋅=k k Y k X k F ,19,1,0)],([)(Λ==n k F IDFT n f ,n 在 范围内时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。
A.70≤≤nB.197≤≤nC.1912≤≤nD.190≤≤n4、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N满足 。
A.16>NB.16=NC.16<ND.16≠N5.已知序列Z 变换的收敛域为|z |<1,则该序列为 。
A.有限长序列B.右边序列C.左边序列D.双边序列三、填空题(每题3分,共5题)1、 对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 信号,再进行幅度量化后就是 信号。
2、要想抽样后能够不失真的还原出原信号,则抽样频率必须 ,这就是奈奎斯特抽样定理。
3、对两序列x(n)和y(n),其线性相关定义为 。
4、快速傅里叶变换(FFT )算法基本可分为两大类,分别是: ; 。
5、无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型, ,______ 和______ 四种。
三、10)(-≤≥⎩⎨⎧-=n n ba n x n n求该序列的Z 变换、收敛域、零点和极点。
(10分)四、求()()112111)(----=z z Z X ,21<<z 的反变换。
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。
数字信号处理试卷及答案1一、填空题(每空1分, 共10分)1.序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 。
2.线性时不变系统的性质有 律、 律、 律。
3.对4()()x n R n =的Z 变换为 ,其收敛域为 。
4.抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为 。
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 。
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)= 。
7.因果序列x(n),在Z →∞时,X(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. 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.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(每题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。
数字信号处理试卷及答案一、选择题(共20题,每题2分,共40分)1.在数字信号处理中,什么是采样定理?–[ ] A. 信号需要经过采样才能进行数字化处理。
–[ ] B. 采样频率必须是信号最高频率的两倍。
–[ ] C. 采样频率必须是信号最高频率的四倍。
–[ ] D. 采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2.在数字信号处理中,离散傅立叶变换(DFT)和离散时间傅立叶变换(DTFT)之间有什么区别?–[ ] A. DFT和DTFT在计算方法上有所不同。
–[ ] B. DFT是有限长度序列的傅立叶变换,而DTFT是无限长度序列的傅立叶变换。
–[ ] C. DFT只能用于实数信号的频谱分析,而DTFT可以用于复数信号的频谱分析。
–[ ] D. DFT和DTFT是完全相同的。
3.在数字滤波器设计中,零相移滤波器主要解决什么问题?–[ ] A. 相位失真–[ ] B. 幅度失真–[ ] C. 时域响应不稳定–[ ] D. 频域响应不稳定4.数字信号处理中的抽样定理是什么?–[ ] A. 抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。
–[ ] B. 抽样频率必须是信号最高频率的两倍。
–[ ] C. 抽样频率必须是信号最高频率的四倍。
–[ ] D. 信号频率必须是抽样频率的两倍。
5.在数字信号处理中,巴特沃斯滤波器的特点是什么?–[ ] A. 频率响应为低通滤波器。
–[ ] B. 具有无限阶。
–[ ] C. 比其他类型的滤波器更加陡峭。
–[ ] D. 在通带和阻带之间有一个平坦的过渡区域。
…二、填空题(共5题,每题4分,共20分)1.离散傅立叶变换(DFT)的公式是:DFT(X[k]) = Σx[n] * exp(-j * 2π * k * n / N),其中X[k]表示频域上第k个频率的幅度,N表示序列的长度。
2.信号的采样频率为fs,信号的最高频率为f,根据采样定理,信号的最小采样周期T应满足:T ≤ 1 / (2* f)3.时域上的离散信号可以通过使用巴特沃斯滤波器进行时域滤波。
数字信号处理试卷一、选择题(共30分)1. 下列哪个是数字信号处理的基本操作?A. 滤波B. 脉冲调制C. 频谱分析D. 数字编码2. 时域是什么?A. 描述信号在时间上的变化B. 描述信号在频率上的变化C. 描述信号在相位上的变化D. 描述信号在幅度上的变化3. 傅里叶变换用于分析信号的频谱,傅里叶级数用于分析信号的?A. 折叠B. 频段C. 振幅D. 相位4. 数字信号处理(DSP)主要包括哪个过程?A. 信号采样和量化B. 滤波和谱分析C. 信号变换和编码D. 全部都是5. 采样定理规定了什么?A. 采样率必须高于原始信号带宽的两倍B. 采样率必须等于原始信号带宽C. 采样率必须低于原始信号带宽D. 采样率与原始信号带宽无关二、填空题(共20分)6. 数字滤波器可以通过______方式实现。
7. 快速傅里叶变换(FFT)是一种高效的计算傅里叶变换的算法,其时间复杂度为______。
8. 模拟信号经过_____和_____后可以得到数字信号。
9. 在数字信号处理领域,_____和_____是两个非常重要的概念。
10. 声音是一种______信号。
三、简答题(共50分)11. 请简述数字信号处理的基本步骤。
12. 什么是滤波器?简述低通滤波器和高通滤波器的作用和应用场景。
13. 解释什么是信号采样和量化,并简述它们对数字信号处理的重要性。
14. 什么是傅里叶分析?它在数字信号处理中的应用是什么?15. 请简述数字信号处理与模拟信号处理的区别和联系。
四、编程题(共20分)请使用Python语言实现一个简单的数字信号处理程序,包括信号的采样和量化、滤波和频谱分析等基本功能。
参考答案:1. A2. A3. C4. D5. A6.软件或硬件7.O(NlogN)8.采样和量化9.时域和频域10.模拟11.数字信号处理的基本步骤包括信号采样和量化、滤波和谱分析、信号变换和编码等。
12.滤波器是用来去除或增强信号某些频率成分的设备或算法。
A一、 选择题(每题3分,共5题) 1、)63()(π-=n j en x ,该序列是 。
A.非周期序列B.周期6π=NC.周期π6=ND. 周期π2=N2、 序列)1()(---=n u a n x n,则)(Z X 的收敛域为。
A.a Z <B.a Z ≤C.a Z >D.a Z ≥3、 对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ,得)(k X 和)(k Y ,19,1,0),()()( =⋅=k k Y k X k F ,19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f , n 在 范围内时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。
A.70≤≤nB.197≤≤nC.1912≤≤nD.190≤≤n4、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N 满足 。
A.16>NB.16=NC.16<ND.16≠N5.已知序列Z 变换的收敛域为|z |<1,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 二、 填空题(每题3分,共5题)1、 对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 信号,再进行幅度量化后就是 信号。
2、要想抽样后能够不失真的还原出原信号,则抽样频率必须 ,这就是奈奎斯特抽样定理。
3、对两序列x(n)和y(n),其线性相关定义为 。
4、快速傅里叶变换(FFT )算法基本可分为两大类,分别是: ; 。
5、无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型, ,______ 和 四种。
三、1)(-≤≥⎩⎨⎧-=n n b a n x nn求该序列的Z 变换、收敛域、零点和极点。
(10分)四、求()()112111)(----=z z Z X ,21<<z 的反变换。
(8分)B一、单项选择题(本大题12分,每小题3分)1、)125.0cos()(n n x π=的基本周期是 。
数字信号处理考试试卷(附答案)一、 填空题(每题2分,共10题)1、 对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是时域离散信号,再进行幅度量化后就是数字信号。
2、 )()]([ωj e X n x FT =,用)(n x 求出)](Re[ωj e X 对应的序列为)]()([21)(*n x n x n x e -+=。
3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆上 的N 点等间隔采样。
4、)()(5241n R x n R x ==,只有当循环卷积长度L 8≥时,二者的循环卷积等于线性卷计。
5、用来计算N =16点DFT ,直接计算需要_________(N 2 =16×16=256)次复乘法,采用基2FFT 算法,需要________(NN 2log 2=8×4=32)次复乘法,运算效率为___(NNNN N 222log 2log 2==32÷4=8) 6、FFT 利用(knN W 的对称性,周期性和特殊值减少乘法运算次数),(将较大N 点DFT 分解为若干小点DFT 的组合)来减少运算量 7、数字信号处理的三种基本运算是:(乘法,加法,单位延迟)8、FIR 滤波器的单位取样响应)(n h 是圆周偶对称的,N=6, 3)3()2(2)4()1(5.1)5()0(======h h h h h h ,其幅度特性有什么特性(关于πω=奇对称)相位有何特性?(A 类线性相位ωωωθ5.221)(-=--=N ) 9、数字滤波网络系统函数为∑=--=NK kk z a z H 111)(,该网络中共有 N 条反馈支路。
10、用脉冲响应不变法将)(s H a 转换为)(Z H ,若)(s H a 只有单极点k s ,则系统)(Z H 稳定的条件是11.0<ks e(取s T 1.0=)。
二、 选择题(每题3分,共6题)1、 )63()(π-=n j en x ,该序列是A 。
A一、选择题(每题3分,共5题)1、 )63()(π-=n j e n x ,该序列是 。
A.非周期序列B.周期6π=N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、 序列)1()(---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为 。
A.a Z <B.a Z ≤C.a Z >D.a Z ≥ 3、 对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ,得)(k X 和)(k Y ,19,1,0),()()( =⋅=k k Y k X k F ,19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ,n 在 范围内时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。
A.70≤≤nB.197≤≤nC.1912≤≤nD.190≤≤n4、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N满足 。
A.16>NB.16=NC.16<ND.16≠N5.已知序列Z 变换的收敛域为|z |<1,则该序列为 。
A.有限长序列B.右边序列C.左边序列D.双边序列二、填空题(每题3分,共5题)1、 对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 信号,再进行幅度量化后就是 信号。
2、要想抽样后能够不失真的还原出原信号,则抽样频率必须 ,这就是奈奎斯特抽样定理。
3、对两序列x(n)和y(n),其线性相关定义为 。
4、快速傅里叶变换(FFT )算法基本可分为两大类,分别是: ; 。
5、无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型, ,______ 和______ 四种。
三、10)(-≤≥⎩⎨⎧-=n n ba n x n n求该序列的Z 变换、收敛域、零点和极点。
(10分)四、求()()112111)(----=z z Z X ,21<<z 的反变换。
试卷1一、单项选择题1.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特条件,则只要将抽样信号通过( A )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.若一线性时不变系统当输入为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.下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统?( D )A、h(n)=δ(n)B、h(n)=u(n)C、h(n)=u(n)-u(n-1)D、h(n)=u(n)-u(n+1)4.一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 )。
A、单位圆B、原点C、实轴D、虚轴5.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6.实序列的离散时间傅里叶变换必是( D )。
A、共轭对称函数B、共轭反对称函数C、奇函数D、偶函数7. 用DFT近似分析模拟信号的频谱时,会在频谱分析中形成误差。
下来误差现象中( B )不属于此类误差。
A、混叠失真B、有限字长效应C、泄漏现象D、栅栏现象8.用按时间抽取FFT计算N点DFT所需的复数乘法次数与( B )成正比。
A 、NB 、N 2C 、N 3D 、Nlog 2N9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( D )。
A 、双线性变换是一种非线性变换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 、双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D 、以上说法都不对10.因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在( A )处。
A 、z = 0 B 、z = 1 C 、z = j D 、z =∞11. T[x[n]]=x(n-n 0), n 0 < 0 ,该系统 (B) A. 因果稳定 B. 稳定非因果 C. 因果非稳定 D. 以上都不对.12. 用1kHz 的采样频率对下列信号进行采样,不会发生混叠现象的是(A) A 频率为300Hz 的信号 B 频率为600Hz 的信号 C 频率为1kHz 的信号 D 频率为1.3kHz 的信号13. 对1024 x 512的图像用5 x 5低通滤波器进行滤波,支掉受边界效应影响的像素点,滤波后的图像大小为(B ) A 1024 x 512 B 1020 x 508 C 1018 x 506 D 1016 x 50414. 下列关于卷积性质,说法不正确的一项是(D) A 时域卷积等效于频域乘积 B 频域卷积等效于时域乘积 C[][][][]k k h k x n k h n k x k ∞∞=-∞=-∞-=-∑∑D 以上都不对15. 下列传输函数中,( B ) 输出稳定最慢 A 1()(0.25)(0.82)H z z z =--B 1()(0.25)(0.92)H z z z =--C 1()(0.1)(0.52)H z z z =--D 1()(0.25)(0.62)H z z z =--16. 对于滤波器的描述,下列哪种说法是正确的(C) A 差分方程和传输函数是时域描述 B 频率响应和脉冲响应是频域描述 C 差分方程和脉冲响应是时域描述 D 脉冲响应和传输函数是频域描述17 对于IIR 及FIR 滤波器的描述,下列说法正确的是(A) A FIR 滤波器必定是稳定的 B IIR 滤波器必定是稳定的C 如果希望滤波器具有线形相位,应选择IIR 滤波器.D 双线形变换把S 平面的虚轴线性地映射到Z 平面的单位圆上 18. 采样频率为2500s f Hz =, 当要求DFT 的频率分辨率达到1Hz 时,DFT 的长度N 至少应该为多少点? (B) A. 1000 B. 2500 C. 5000 D. 750019. 设计一个高通线性相位FIR 滤波器,要求()(0)h n n N ≤<满足(B) A. h(n)偶对称,N 为偶数 B. h(n)偶对称,N 为奇数 C. h(n)奇对称,N 为偶数 D. h(n)奇对称,N 为奇数20. 一个采样频率为s f 的N 点序列,其N 点DFT 结果X(1)对应的频率为(A) A. fs/N B 2fs/NC. fs/2ND. fs/3N二、简答题1、对正弦信号进行采样得到的正弦序列仍然是周期序列吗?请简要说明理由。
一、单项选择题1.δ(n) 的Z 变换是(A )A.1B.δ(ω)C.2πδ(ω)D.2π2.序列x1(n)的长度为4,序列x2(n)的长度为3,则它们线性卷积的长度是( C )A. 3 B. 4 C. 6 D. 7 3.3.LTI系统,输入x(n)时,输出y(n);输入为3x(n-2),输出为(B )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(D )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 )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(B )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.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(C )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(D )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 )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 )A.0 B.∞ C. -∞ D.1二、填空题1.序列x(n)sin(3npi/5)的周期为:10;2.线性时不变系统的性质有:分配律、结合律、交换律;3.对R4(n)的Z变换为(1-z^-4)/(1-z^-1) ,其收敛域为:|z|>0;4.抽样序列的Z变换与离散傅里叶变换DFT的关系为:z=e^j2pi/N*k;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.因果序列x(n),在Z→∞时,X(Z)= :x(0);三、画图及简单题1、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。
数字信号处理考试试题数字信号处理作为一门涉及众多领域的重要学科,对于电子信息、通信工程、自动化等专业的学生来说,是一门具有挑战性但又极为关键的课程。
为了有效检验学生对这门课程的掌握程度,以下是一套精心设计的数字信号处理考试试题。
一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、下列关于数字信号的描述,正确的是()A 数字信号在时间上和幅值上都是离散的B 数字信号在时间上离散,幅值上连续C 数字信号在时间上连续,幅值上离散D 数字信号在时间上和幅值上都是连续的2、若一个离散时间系统的单位脉冲响应为 hn =δn 2,则该系统是()A 因果系统且稳定B 因果系统但不稳定C 非因果系统且稳定D 非因果系统但不稳定3、已知序列 xn ={1, 2, 3, 4},则其离散傅里叶变换 Xk的第一个值 X0为()A 10B 5C 2D 04、对于一个线性时不变系统,其频率响应为H(e^jω),输入信号为xn =cos(ω₀n),则输出信号的频率为()A ω₀B 2ω₀C ω₀/2D 不确定5、以下哪种数字滤波器的相位特性是非线性的()A 有限长单位冲激响应(FIR)滤波器B 无限长单位冲激响应(IIR)滤波器C 巴特沃斯滤波器D 切比雪夫滤波器6、在快速傅里叶变换(FFT)算法中,基 2 时间抽取算法的基本运算单元是()A 蝶形运算B 卷积运算C 乘法运算D 加法运算7、若要对一个连续信号进行数字处理,为了避免混叠现象,采样频率至少应为信号最高频率的()A 05 倍B 1 倍C 2 倍D 4 倍8、数字滤波器的系统函数 H(z) =(1 z^(-1))/(1 + 05z^(-1)),其极点位于()A z =-2B z = 2C z =-05D z = 059、离散时间信号 xn =sin(πn/4) 的周期为()A 4B 8C 16D 不存在10、下列关于窗函数的说法,错误的是()A 窗函数可以用于改善数字滤波器的性能B 矩形窗的主瓣宽度最小C 汉宁窗可以降低旁瓣幅度D 窗函数的长度越长,滤波效果越好二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、数字信号处理的主要研究内容包括________、________和________。
数字信号处理试卷一、填空题 1、序列()0n n -δ的频谱为 。
2、研究一个周期序列的频域特性,应该用 变换。
3、要获得线性相位的FIR 数字滤波器,其单位脉冲响应h (n )必须满足条件: ; 。
4、借助模拟滤波器的H (s )设计一个IIR 高通数字滤波器,如果没有强调特殊要求的话,宜选择采用 变换法。
5、用24kHz 的采样频率对一段6kHz 的正弦信号采样64点。
若用64点DFT 对其做频谱分析,则第 根和第 根谱线上会看到峰值。
6、已知某线性相位FIR 数字滤波器的一个零点为1+1j ,则可判断该滤波器另外 必有零点 , , 。
7、写出下列数字信号处理领域常用的英文缩写字母的中文含义:DSP ,IIR ,DFT 。
8、数字频率只有相对的意义,因为它是实际频率对 频率的 。
9、序列CZT 变换用来计算沿Z 平面一条 线 的采样值。
10、实现IIR 数字滤波器时,如果想方便对系统频响的零点进行控制和调整,那么常用的IIR 数字滤波器结构中,首选 型结构来实现该IIR 系统。
11、对长度为N 的有限长序列x (n ) ,通过单位脉冲响应h (n )的长度为M 的FIR 滤波器,其输出序列y (n )的长度为 。
若用FFT 计算x (n ) *h (n ) ,那么进行FFT 运算的长度L 应满足 。
12、数字系统在定点制 法运算和浮点制 法运算中要进行尾数处理, 该过程等效于在该系统相应节点插入一个 。
13、,Wk x l X DFT N k klM∑-==1)()( 的表达式是某 由此可看出,该序列的时域长度是 ,M W 因子等于 , 变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 。
14、Z 平面上点的辐角ω称为 ,是模拟频率Ω对 (s f )的归一化,即ω= 。
15、在极点频率处,)(ωj e H 出现 ,极点离单位圆越 ,峰值越大;极点在单位圆上,峰16、采样频率为Fs Hz 的数字系统中,系统函数表达式中1-z代表的物理意义是 ,其中的时域数字序列x(n)的序号n 代表的样值实际位置是 ;x(n)的N 点DFT X(k)中,序号k 代表的样值实际位置又是 。
17、由频域采样X(k)恢复)(ωj eX 时可利用内插公式,它是用 值对函数加权后求和。
二、是非题(对划“√”,错划“×”,本题共5小题,每小题2分,共10分) 1.级联型结构的滤波器便于调整极点。
( ) 2.正弦序列sin (ω0n )不一定是周期序列。
( )3.阻带最小衰耗取决于所用窗谱主瓣幅度峰值与第一旁瓣幅度峰值之比。
( ) 4.序列x (n )经过傅里叶变换后,其频谱是连续周期的。
( ) 5.一个系统的冲击响应h (n )=a n,只要参数∣a ∣<1,该系统一定稳定。
( )6、模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理,只要增加一道采样的工序就可以了。
( )7、FFT 是序列傅氏变换的快速算法。
( )8、FIR 滤波器一定是线性相位的,而IIR 滤波器以非线性相频特性居多。
( )9、用窗函数法设计FIR 数字滤波器时,加大窗函数的长度可以同时加大阻带衰减和减小过渡带的宽度。
( )10、FIR 系统的系统函数一定在单位圆上收敛。
( ) 11、所谓线性相位FIR 滤波器,是指其相位与频率满足如下公式:ωωϕk -=)(,k 为常数。
( )12、用频率抽样法设计FIR 滤波器时,减少采样点数可能导致阻带最小衰耗指标的不合格。
( )13、用双线性法设计IIR DF 时,预畸并不能消除变换中产生的所有频率点的非线性畸变。
( )三、简答题和综合题1. 简述DIT —FFT 和DIF —FFT 的蝶形运算单元的异同点。
(5分)2. 采用FFT 算法,可用快速卷积完成线性卷积。
现欲计算线性卷积)()(n h n x ,试写出采用快速卷积的计算步骤(注意说明点数)。
(5分)3、旁瓣峰值衰耗和阻带最小衰耗的定义各是什么?它们的值取决于窗函数的什么参数?在应用中影响到什么参数?(5分)4、FIR 和IIR 滤波器各自主要的优缺点是什么?各适合于什么场合?(5分)5、以16kHz的速率对模拟数据进行采样以分析其频谱。
现计算了1024个取样的离散傅里叶变换,问频谱取样之间的频率间隔为多少?(5分)6、窗口法设计FIR滤波器时,窗口的大小、形状和位置各对滤波器产生什么样的影响?(5分)7、以下是用FFT对连续信号做谱分析的Matlab程序:fs=400; T=1/fs;Tp=0.04;N=Tp*fs;n=1:N;xn=cos(200*pi*n*T)+ sin(100*pi*n*T)+ cos(50*pi*n*T);Xk=fft(xn,4096);fk=[0:4095]/4096/T;plot(fk,abs(Xk)/max(abs(Xk)))请在每行程序后面添加注释;并说明运行后的频谱图的横坐标单位是什么?(6分)8、以下是滤波器设计上机实验的一段Matlab程序及其运行结果:Wp=2*pi*1000;Ws=2*pi*5000;Rp=1; As=40;[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp,As,’s’);[B,A]=butter(N,Wc,’s’);运行结果:N=4,Wc=9.9347e+003, B=9.7414*e+015A=[1 2.5961e+004 3.3698e+008 2.5623e+012 9.7414e+015]请在每行程序后面添加注释;写出该滤波器的指标参数和系统函数。
(5分)9、综合题 (本题10分)下图中,从离散时域到离散频域的变换有四条途径,请注明变换的名称。
允许在中间添加某些域(用圆框围出且标明域名)作为分步变换的过渡,但一种中间域只允许用一次。
图中x(n)是能量有限且长度有限的时域序列。
10、(本题15分) 已知FIR滤波器的单位脉冲响应为:1. N=6 2. N=7h(0)=h(5)=1.5 h(0)=-h(6)=3h(1)=h(4)=2 h(1)=-h(5)=-2h(2)=h(3)=3 h(2)=-h(4)=1h(3)=0试画出它们的线性相位型结构图,并分别说明它们的幅度特性、相位特性各有什么特点。
11、(本题15分) 已知x(n)的N 点DFT 为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+=-= , , , k mN k j Nm k j Nk X 其它0)1(2)1(2)( 式中,m 、N 是正的整常数,0<m<N/2 。
1.求出x(n); (5分)2.用x e (n)和x 0(n)分别表示x(n)的共轭对称序列和共轭反对称序列,分别求DFT[x e (n)]和DFT[x 0(n)];(5分)3.求X(k)的共轭对称序列X e (k)和共轭反对称序列X 0(k)。
(5分)12、数字系统分析题: (本题10分)有人设计了一只IIR 滤波器,并用下面的结构实现,但发现实际运算时,系统性能与原设计指标有出入。
仔细分析发现,主要原因是数字系统进行乘法运算的单元的精度有限,等效于每次乘法运算都产生了一个加性误差(噪声)。
假设每次乘法产生的噪声均是零均平稳白噪声,各噪声相互独立,其功率为q 2/12。
q 由运算精度决定,是个常数。
请回答下列问题: 1.在系统图中标出误差信号源; (3分)2.总的输出噪声功率有多大?(提示:这是LTI 系统) (7分)13、填图题 (本题8分 ) 1.下图是按时间还是按频率抽取的FFT ?(3分) 2.把下图中未完成的系数和线条补充完整。
(5分)14.设计题(本题15分 )已知归一化二阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数为:121)(2++=s s s H a ,要求用双线性变换法设计一个二阶巴特沃斯数字低通滤波器,该滤波器的3dB 截止频率1=Ωc rad/s ,为了简单,设采样间隔T=2s 。
1. 求出该数字低通滤波器的系统函数H (z );(5分) 2. 计算数字低通滤波器的3dB 截止频率; (5分) 3. 画出该数字低通滤波器的直接型结构流图。
(5分)15.(本题12分 )2112523)( ---+--=z z z z X 已知,分别求:1、收敛域0.5<∣Z ∣<2对应的原序列x(n);(6分)2、收敛域∣Z ∣>2对应的原序列x(n)。
(6分)16、(本题12分 ) 假设f(n)=x(n)+jy(n),x(n)和y(n)均为有限长实序列,已知f(n)的DFT 如下式: 3,2,1,0),2(1)(2=+++=--k e j e k F k j kj ππ1、 由F(k)分别求出x(n)和y(n)的离散傅里叶变换X(k) 和Y(k); (8分)2、 分别求出x(n)和y(n)。
(4分)17.数字滤波器的结构如图所示。
(本题13分 ) 1、写出它的差分方程和系统函数; (7分) 2、判断该滤波器是否因果稳定。
(6分)18.(本题共14分 )已知x(n)是实序列,其8点DFT 的前5点值为: {0.25, 0.125-j0.3, 0, 0.125-j0.06, 0.5}(1)写出x(n)8点DFT 的后3点值。
(7分) (2)如果)())2(()(881n R n x n x +=,求出)(1n x 的8点DFT 值。
(7分)(要求有求解过程)。
19、(本题共16分)用频率采样法设计第一类线性相位低通滤波器,采样点数N=15, 要求逼近的滤波器的幅度特性曲线如下图所示:1、 写出频率采样值kj k d eH k H θ=)(的表达式。
(4分)2、 画出频率采样结构图。
(4分)3、 求出它的单位脉冲响应h(n),并画出直接型结构图。
(8分)20、(本题共20分 )假设)1()()(-+=n n n x δδ,完成下列各题: 1、求出x (n )的傅里叶变换)(ωj eX ,并画出它的幅频特性曲线。
2、求出x (n )的离散傅里叶变换X (k ),变换区间的长度N=4,并画出)(k X ~k 曲线。
3、将x (n )以4为周期进行延拓,得到周期序列)(~n x ,求出)(~n x 的离散傅里叶级数系数)(~k X ,并画出︱)(~k X ︳~k 曲线。
4、求出3中)(~n x 的傅里叶变换)(ωj e X ,并画出︱)(ωj e X ︳~ω曲线。
(要求有求解过程)。
21、分析题 (本题15分)采用FIR 窗口法设计DF 时,常用的几个窗函数及其特性如下表所示:现需要设计满足下列特性的LPF 滤波器,通带截止频率fc=1kHz, 阻带边界频率fs=2kHz,抽样频率Fs=16kHz,通带最大波动Ap ≤0.2dB, 阻带衰耗绝对值As ≥20dB 。
请回答下列问题:1、 你选择什么窗函数?为什么? (7分)2、 窗函数长度N 如何选择? (4分)3、 如果需要确保实际得到的滤波器的fc 值准确,则你选择开窗前的理想滤波器的c ω(数字域截止频率)等于多少? (4分)。