(完整word版)福州大学电子通信、集成电路考研复试问题总结
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1. 如何消除工频干扰
工频干扰:市电电压的频率为50Hz,它会以电磁波的辐射形式,对人们的日常生活造成干扰,我们把这种干扰称之为工频干扰。
抑制的关键是搞清楚噪声传递方式,是空间辐射还是传导。
①如果50Hz噪声是空间辐射进入的,说明设计存在高阻抗输入点,降低阻抗可能会解决问
题;
②如果是传导,需要切断传导途径。比如从电源耦合进入的,可以对电源进行二次变换等
等。
③如果信号频段和工频不一致,可以滤波,采用陷波滤波器(注:就是在一定频带内的信号
不能通过,而且其他频率的信号可以通过。带阻滤波器。),或者软件滤波等等。
④当然在抑制不了的时候还可以采取适应的方案,就是让设备适应工频噪声,如比例双积分
的ADC可以控制积分时间为50Hz整周期等等。
工频干扰会对电气设备和电子设备造成干扰,导致设备运行异常。应用隔离变压器和滤波器,再加良好屏蔽。总的来说具体问题具体分析,泛泛而谈意义不大。
2. 语音信号与音频信号的区别
音频信号的频率范围就是人耳可以听到的频率范围,超过这个范围的音频信号没有意
义。20Hz-20000Hz.语音的频率范围在30-1000Hz之间。
音频信号是(Audio)带有语音、音乐和音效的有规律的声波的频率、幅度变化信息载
体。
语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语言信号进行处理的一门学科,语音信号处
理的理论和研究包括紧密结合的两个方面:一方面,从语言的产生和感知来对其进行研究,
这一研究与语言、语言学、认知科学、心理、生理等学科密不可分;另一方面,是将语音作
为一种信号来进行处理,包括传统的数字信号处理技术以及一些新的应用于语音信号的处理
方法和技术。
音频信号是语音信号经过数码音频系统转化来的
数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的,实现这个步骤使用的设备是模/数转换器(A/D)它以每秒上万次的速率对声波进行采样,每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态,称之为样本。将一串的样本连接起来,就可以描述一段声波了,把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率,单位为HZ(赫兹)。采样频率越高所能描述的声波频率就越高。采样率决定声音频率的范围(相当于音调),可以用数字波形表示。以波形表示的频率范围通常被称为带宽。要正确理解音频采样可以分为采样的位数和采样的频率。
3. IO口扩展原理:
I/O接口扩展概述
MCS-51的I/O (输入/输出)接口是MCS-51与外部设备(简称外设)交换信息的桥梁。
I/O扩展也属于系统扩展的一部分。虽然MCS-51已有4个8位并行I/O口,但是P0口和P2口用作16位地址总线和8位数据线,P3口是双功能口,用户真正用作I/O口线的只有P1口的8位I/O线和P3口的某些位线可作为输入/输出线使用。因此,在多数应用系统中,MCS-51单片机都需要外扩I/O接口电路。
在无片外扩展存储器的系统中,这四个端口的每一位都可以作为准双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中,
P0口可以作为“准双向口”即I/O口,输入时要先将口置1这是由其内部的MOS管的结构造成的,同时作为低8位地址/数据线。
P1口的8位I/O线真正用作I/O口线,自带上拉电阻。
P2口作为“准双向口”同时也作为高8位地址线。
P3口是双功能口.
各口的电流输出为20mA,为了驱动一些外围部件有时需要进行接口。
在单片机的I/O口不够的情况下,经常会需要扩展的设计,有两种方法,一是用并行输入/并行输出接口芯片扩展,如数据锁存器:74HC273,74HC373,74HC374,74HC377,74HC573等很多的,可以扩展多片。二是用串行输入/并行输出的芯片扩展,如74LS595,74LS594,74LS596,74LS599等等。
(1)8255A:可编程的通用并行接口电路(3个8位I/O口)。
(2)8155H:可编程的IO/RAM扩展接口电路(2个8位I/O口,1个6位I/O 口, 256个RAM字节单元,1个14位的减法定时器/计数器)。
4. IIR,FIR滤波器的异同
IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的区别
2.1、单位响应
IIR数字滤波器单位响应为无限脉冲序列,而FIR数字滤波器单位响应为有限的;FIR滤波器,也就是“非递归滤波器”,没有引入反馈。这种滤波器的脉冲响应是有限的。
2.2、幅频特性
IIR数字滤波器幅频特性精度很高,不是线性相位的,可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上;FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器低,但是线性相位,就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变,这是很好的性质。
2.3、实时信号处理
FIR数字滤波器是有限的单位响应也有利于对数字信号的处理,便于编程,用于计算的时延也小,这对实时的信号处理很重要。
【性能上比较】
从性能上来说,IIR滤波器传输函数的极点可位于单位圆内的任何地方,因此可用较低的阶数获得高的选择性,所用的存贮单元少,所以经济而效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好,则相位非线性越严重。相反,FIR滤波器却可以得到严格的线性相位,然而由于FIR滤波器传输函数的极点固定在原点,所以只能用较高的阶数达到高的选择性;对于同样的滤波器设计指标,FIR滤波器所要求的阶数可以比IIR滤波器高5~10倍,结果,成本较高,信号延时也较大;如果按相同的选择性和相同的线性要求来说,则IIR滤波器就必须加全通网络进行相位较正,同样要大增加滤波器的节数和复杂性。
【结构上比较】
IIR滤波器必须采用递归结构,极点位置必须在单位圆内,否则系统将不稳定。另外,在这种结构中,由于运算过程中对序列的舍入处理,这种有限字长效应有时会引入寄生振荡。相反,FIR滤波器主要采用非递归结构,不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存