数字信号处理答案高西全第二版.docx
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数字信号处理答案高西全第二版
数字信号处理答案高西全第二版
【篇一:
数字信号处理上机答案(含程序及图片)第三版高西全著】
数字信号处理实验一
内容一
a=0.8;ys=0;
a=[1,-0.9];b=[0.05,0.05];xn=[1,zeros(1,50)];
x1n=[11111111zeros(1,50)];x2n=ones(1,128);xi=filtic(b,a,ys);hn=filter(b,a,xn,xi)n=0:
length(hn)-1;
subplot(2,2,1);stem(n,yn,.)
title((a)系统单位脉冲响应h(n));xlabel(n);ylabel(hn);
y1n=filter(b,a,x1n,xi);n=0:
length(y1n)-1;
subplot(2,2,2);y=y1(n);stem(n,y1n,.)title((b)系统对r8(n)的响应y1(n));xlabel(n);ylabel(yn);
y2n=filter(b,a,x2n,xi);n=0:
length(y2n)-1;
subplot(2,2,4);y=y2(n);stem(n,y2n,.)title((c)系统对u(n)的响应y2(n));xlabel(n);ylabel(yn);
(a)系统单位脉冲响应
h(n)n
(b)系统对r8(n)的响应y1(n)
y1(n)
h(n)
n
(c)系统对u(n)的响应y2(n)y2(n)
n
内容二
x1n=[11111111];
h1n=[ones(1,10)zeros(1,10)];h2n=[12.52.51zeros(1,10)];y21n=conv(h1n,x1n);y22n=conv(h2n,x1n);m1=length(y21n)-1;m2=length(y22n)-1;n1=0:
1:
m1;n2=0:
1:
m2;
n11=0:
length(h1n)-1;n22=0:
length(h2n)-1;
subplot(2,2,1);tstem(n11,h1n);title((d)系统单位脉冲响应h1(n));xlabel(n);ylabel(h1(n));
subplot(2,2,2);stem(n1,y21n,fill);title((e)h1(n)与r8(n)的卷积y21(n));xlabel(n);ylabel(y21(n));
subplot(2,2,3);tstem(n22,h2n);title((f)系统单位脉冲响应h2(n));xlabel(n);ylabel(h2(n));
subplot(2,2,4);stem(n1,y22n,fill);title((g)h2(n)与r8(n)的卷积y22(n));xlabel(n);ylabel(y22(n));
(d)系统单位脉冲响应h1(n)
(e)h1(n)与r8(n)的卷积y21(n)
y21(
n)
n
(f)系统单位脉冲响应h2(n)
h1(n)
n
(g)h2(n)与r8(n)的卷积y22(n)y22(n)
n
h2(n)
n
内容三
谐振器对u(n)的响应
a=0.8;ys=0;
xn=[1,zeros(1,250)];
b=[1/100.49,-1/100.49];a=[1,-1.8237,0.9801];xi=filtic(b,a,ys);yn=filter(b,a,xn,xi)n=0:
length(yn)-1;
subplot(1,1,1);stem(n,yn,.)
谐振器对正弦信号的响应
a=0.8;ys=0;
xsin=sin(0.014*n)+sin(0.4*n);
b=[1/100.49,-1/100.49];a=[1,-1.8237,0.9801];xi=filtic(b,a,ys);yn=filter(b,a,xsin,xi)n=0:
length(yn)-1;
subplot(1,1,1);stem(n,yn,.)
50
100
150
200
250
50
100
150
200
250
数字信号处理实验三
实验
(1)
x1n=[ones(1,4)];x1k8=fft(x1n,8);x1k16=fft(x1n,16);n=8;
f=2/n*(0:
n-1);figure
(1);
f=2/n*(0:
n-1);
xlabel(\omega/\pi);ylabel(|(e^j^\omega)|);
【篇二:
数字信号处理课后答案西安电子(高西全丁美玉第三版)】
1.2教材第一章习题解答
1.用单位脉冲序列?
(n)及其加权和表示题1图所示的序列。
解:
x(n)?
?
(n?
4)?
2?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
2?
(n)?
?
(n?
1)?
2?
(n?
2)?
4?
(n?
3)?
0.5?
(n?
4)?
2?
(n?
6)
2.
?
2n?
5,?
4?
n?
?
1?
给定信号:
x(n)?
?
6,0?
n?
4
?
?
0,其它
(1)画出x(n)序列的波形,标上各序列的值;
(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列;(3)令x1(n)?
2x(n?
2),试画出x1(n)波形;(4)令x2(n)?
2x(n?
2),试画出x2(n)波形;(5)令x3(n)?
2x(2?
n),试画出x3(n)波形。
解:
(1)x(n)的波形如题2解图
(一)所示。
(2)
x(n)?
?
3?
(n?
4)?
?
(n?
3)?
?
(n?
2)?
3?
(n?
1)?
6?
(n)?
6?
(n?
1)?
6?
(n?
2)?
6?
(n?
3)?
6?
(n?
4)
(3)x1(n)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如
题2解图
(二)所示。
(4)x2(n)的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画x3(n)时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,x3(n)波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)x(n)?
3?
acos(?
n?
),a是常数;
78
1
j(n?
?
)8
(2)x(n)?
e解:
(1)w?
3
。
7w312?
(2)w?
?
16?
8w
?
2?
?
14
,这是有理数,因此是周期序列,周期是t=14;,这是无理数,因此是非周期序列。
5.设系统分别用下面的差分方程描述,x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)y(n)?
x(n)?
2x(n?
1)?
3x(n?
2);(3)y(n)?
(5)y(n)?
x(n?
n0),n0为整常数;x(n);
2n
(7)y(n)?
?
m?
0
x(m)
。
解:
(1)令:
输入为x(n?
n0),输出为
y(n)?
x(n?
n0)?
2x(n?
n0?
1)?
3x(n?
n0?
2)
y(n?
n0)?
x(n?
n0)?
2x(n?
n0?
1)?
3x(n?
n0?
2)?
y(n)
故该系统是时不变系统。
y(n)?
t[ax1(n)?
bx2(n)]
?
ax1(n)?
bx2(n)?
2(ax1(n?
1)?
bx2(n?
1))?
3(ax1(n?
2)?
bx2(n?
2))
t[ax1(n)]?
ax1(n)?
2ax1(n?
1)?
3ax1(n?
2)t[bx2(n)]?
bx2(n)?
2bx2(n?
1)?
3bx2(n?
2)t[ax1(n)?
bx2(n)]?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
故该系统是线性系统。
(3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。
令输入为x(n?
n1),输出为y(n)?
x(n?
n1?
n0)
,因为
y(n?
n1)?
x(n?
n1?
n0)?
y(n)
故延时器是一个时不变系统。
又因为
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
ax1(n?
n0)?
bx2(n?
n0)?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
故延时器是线性系统。
(5)令:
输入为x(n?
n0),输出为y(n)?
2
2
y(n)?
2
)x(n
x(n?
n0)
,因为
y(n?
n0)?
x(n?
n0)?
y(n)
故系统是时不变系统。
又因为
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
(ax1(n)?
bx2(n))
2
2
2
?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]?
ax1(n)?
bx2(n)
因此系统是非线性系统。
(7)
n
y(n)?
?
x(m)
m?
0
n
令:
输入为x(n?
n0),输出为y(n)?
?
m?
0
x(m?
n0),因为
n?
n0
y(n?
n0)?
?
m?
0
x(m)?
y(n)
故该系统是时变系统。
又因为
n
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
?
(ax(m)?
bx
1
m?
0
2
(m))?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
故系统是线性系统。
6.给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
(1)y(n)?
1n
?
x(n?
k);
k?
0
n?
1
(3)y(n)?
?
n?
n0
x(k);
k?
n?
n0
(5)y(n)?
ex(n)。
解:
(1)只要n
?
1,该系统就是因果系统,因为输出只与
?
m
n时刻的和n
时刻以前的输入有关。
如果x(n)系统。
(3)如果x(n)
?
m
,则y(n)
?
m
,因此系统是稳定
,
n?
n0
y(n)?
?
k?
n?
n0
x(k)?
2n0?
1m
,因此系统是稳定的。
系统是非因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关.
(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。
如果
x(n)?
m
,则y(n)
?
e
x(n)
?
e
x(n)
?
e
m
,因此系统是稳定的。
7.设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列x(n)如题7图所示,要求画出输出输出y(n)的波形。
解:
解法
(1):
采用图解法
y(n)?
x(n)?
h(n)?
?
x(m)h(n?
m)
m?
0
?
图解法的过程如题7解图所示。
解法
(2):
采用解析法。
按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式:
x(n)?
?
?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
2?
(n?
3)h(n)?
2?
(n)?
?
(n?
1)?
12
?
(n?
2)
x(n)k?
)
因为
x(n)*?
x(n)*?
a
(n?
)(?
n
ax(?
n
12
k)
y(n)?
x(n)*[2?
(n)?
?
(n?
1)?
?
(n?
2)]
所以
?
2x(n)?
x(n?
1)?
12
x(n?
2)
将x(n)的表达式代入上式,得到
y(n)?
?
2?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
0.5?
(n)?
2?
(n?
1)?
?
(n?
2)?
4.5?
(n?
3)?
2?
(n?
4)?
?
(n?
5)
8.设线性时不变系统的单位取样响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况,分别求出输出y(n)。
(1)h(n)?
r4(n),x(n)?
r5(n);
(2)h(n)?
2r4(n),x(n)?
?
(n)?
?
(n?
2);(3)h(n)?
0.5解:
(1)
?
n
u(n),xn?
r5(n)。
y(n)?
x(n)*h(n)?
?
m?
?
?
r4(m)r5(n?
m)
先确定求和域,由r4(m)和r5(n?
m)确定对于m的非零区间如下:
0?
m?
3,n?
4?
m?
n
【篇三:
《数字信号处理》第三版课后答案(完整版)】
1.2教材第一章习题解答
1.用单位脉冲序列?
(n)及其加权和表示题1图所示的序列。
解:
x(n)?
?
(n?
4)?
2?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
2?
(n)?
?
(n?
1)?
2?
(n?
2)?
4?
(n?
3)
?
0.5?
(n?
4)?
2?
(n?
6)?
2n?
5,?
4?
n?
?
1?
2.给定信号:
x(n)?
?
6,0?
n?
4
?
0,其它?
(1)画出x(n)序列的波形,标上各序列的值;
(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列;(3)令x1(n)?
2x(n?
2),试画出x1(n)波形;(4)令x2(n)?
2x(n?
2),试画出x2(n)波形;(5)令x3(n)?
2x(2?
n),试画出x3(n)波形。
解:
(1)x(n)的波形如题2解图
(一)所示。
(2)
x(n)?
?
3?
(n?
4)?
?
(n?
3)?
?
(n?
2)?
3?
(n?
1)?
6?
(n)
?
6?
(n?
1)?
6?
(n?
2)?
6?
(n?
3)?
6?
(n?
4)
(3)x1(n)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图
(二)所示。
(4)x2(n)的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画x3(n)时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,x3(n)波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)x(n)?
acos(?
n?
(2)x(n)?
e解:
1
j(n?
?
)8
37
?
8
),a是常数;
。
32?
14?
?
,这是有理数,因此是周期序列,周期是t=14;7w312?
?
16?
,这是无理数,因此是非周期序列。
(2)w?
8w
(1)w?
5.设系统分别用下面的差分方程描述,x(n)与y(n)分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)y(n)?
x(n)?
2x(n?
1)?
3x(n?
2);(3)y(n)?
x(n?
n0),n0为整常数;(5)y(n)?
x2(n);(7)y(n)?
解:
(1)令:
输入为x(n?
n0),输出为
m?
0
?
x(m)。
n
y(n)?
x(n?
n0)?
2x(n?
n0?
1)?
3x(n?
n0?
2)
y(n?
n0)?
x(n?
n0)?
2x(n?
n0?
1)?
3x(n?
n0?
2)?
y(n)
故该系统是时不变系统。
y(n)?
t[ax1(n)?
bx2(n)]
?
ax1(n)?
bx2(n)?
2(ax1(n?
1)?
bx2(n?
1))?
3(ax1(n?
2)?
bx2(n?
2))
t[ax1(n)]?
ax1(n)?
2ax1(n?
1)?
3ax1(n?
2)t[bx2(n)]?
bx2(n)?
2bx2(n?
1)?
3bx2(n?
2)t[ax1(n)?
bx2(n)]?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
故该系统是线性系统。
(3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。
令输入为x(n?
n1),输出为y(n)?
x(n?
n1?
n0),因为
y(n?
n1)?
x(n?
n1?
n0)?
y(n)
故延时器是一个时不变系统。
又因为
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
ax1(n?
n0)?
bx2(n?
n0)?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
故延时器是线性系统。
(5)y(n)?
x(n)
2
令:
输入为x(n?
n0),输出为y(n)?
x2(n?
n0),因为
y(n?
n0)?
x2(n?
n0)?
y(n)
故系统是时不变系统。
又因为
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
(ax1(n)?
bx2(n))2?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
2
?
ax12(n)?
bx2(n)
因此系统是非线性系统。
(7)y(n)?
n
m?
0
?
x(m)
n
令:
输入为x(n?
n0),输出为y(n)?
m?
0
?
x(m?
n),因为
n?
n0m?
0
y(n?
n0)?
?
x(m)?
y(n)
故该系统是时变系统。
又因为
t[ax1(n)?
bx2(n)]?
?
(ax1(m)?
bx2(m))?
at[x1(n)]?
bt[x2(n)]
m?
0
n
故系统是线性系统。
6.给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。
1n?
1
(1)y(n)?
?
x(n?
k);
nk?
0
(3)y(n)?
n?
n0
k?
n?
n0
?
x(n)
x(k);
。
(5)y(n)?
e
解:
(1)只要n?
1,该系统就是因果系统,因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输入有关。
如果x(n)?
m,则y(n)?
m,因此系统是稳定系统。
(3)如果x(n)?
m,y(n)?
n?
n0
k?
n?
n0
?
x(k)?
2n0?
m,因此系统是稳定的。
系统是非因
果的,因为输出还和x(n)的将来值有关.
(5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。
如果x(n)?
m,则
y(n)?
ex(n)?
e
x(n)
?
em,因此系统是稳定的。
7.设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列x(n)如题7图所示,要求画出输出输出y(n)的波形。
解:
解法
(1):
采用图解法
y(n)?
x(n)?
h(n)?
?
x(m)h(n?
m)
m?
0
?
图解法的过程如题7解图所示。
解法
(2):
采用解析法。
按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式:
x(n)?
?
?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
2?
(n?
3)
1
h(n)?
2?
(n)?
?
(n?
1)?
?
(n?
2)
2
因为
x(n)*?
(n)?
x(n)
x(n)*a?
(n?
k)?
ax(n?
k)
1
y(n)?
x(n)*[2?
(n)?
?
(n?
1)?
?
(n?
2)]
2
所以
1
?
2x(n)?
x(n?
1)?
x(n?
2)
2
将x(n)的表达式代入上式,得到
y(n)?
?
2?
(n?
2)?
?
(n?
1)?
0.5?
(n)?
2?
(n?
1)?
?
(n?
2)
?
4.5?
(n?
3)?
2?
(n?
4)?
?
(n?
5)
8.设线性时不变系统的单位取样响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况,分别求出输出
y(n)。
(1)h(n)?
r4(n),x(n)?
r5(n);
(2)h(n)?
2r4(n),x(n)?
?
(n)?
?
(n?
2);(3)h(n)?
0.5u(n),xn?
r5(n)。
解:
(1)y(n)?
x(n)*h(n)?
n
m?
?
?
?
r(m)r(n?
m)
4
5
?
先确定求和域,由r4(m)和r5(n?
m)确定对于m的非零区间如下:
0?
m?
3,n?
4?
m?
n
根据非零区间,将n分成四种情况求解:
①n?
0,y(n)?
0
②0?
n?
3,y(n)?
m?
0
?
1?
n?
1?
1?
8?
n
3
n
③4?
n?
7,y(n)?
④7?
n,y(n)?
0最后结果为
m?
n?
4
?
0,n?
0,n?
7?
y(n)?
?
n?
1,0?
n?
3
?
8?
n,4?
n?
7?
y(n)的波形如题8解图
(一)所示。
(2)
y(n)的波形如题8解图
(二)所示.(3)
y(n)?
x(n)*h(n)?
m?
?
?
?
?
r5(m)0.5
n?
m
u(n?
m)?
0.5
n
m?
?
?
?
?
r5(m)0.5?
mu(n?
m)
y(n)对于m的非零区间为0?
m?
4,m?
n。
①n?
0,y(n)?
0
②0?
n?
4,y(n)?
0.5
4
n
m?
0
?
0.5
?
m
n
?
m
1?
0.5?
n?
1n?
n?
1nn
?
0.5?
?
(1?
0.5)0.5?
2?
0.5?
1
1?
0.5
③5?
n,y(n)?
0.5
n
m?
0
?
0.5
1?
0.5?
5?
0.5n?
31?
0.5n?
11?
0.5
最后写成统一表达式:
y(n)?
(2?
0.5n)r5(n)?
31?
0.5nu(n?
5)
11.设系统由下面差分方程描述:
y(n)?
11
y(n?
1)?
x(n)?
x(n?
1);22
设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。