1、12345 014 112 210 3864.已知如图P3-4(a)所示,为1,1,3,2,试画出,等各序列。各序列如图P3-4(b)所示。图 P3-3图 P3-4(a)图 P3-4(b)5.试求以下有限长序列的N点DFT(闭合形式表达式):(1)(2) (3) (4) (5) (1)因为,所以(2)因为,所以(3)因为,所以(4)因为,所以所以 (5)由,则根据第(4)小题的结论 则 6.如图P3-6(a)画出了几个周期序列,这些序列可以表示成傅里叶级数问:(1)哪些序列能够通过选择时间原点使所有的成为实数?(2)哪些序列能够通过选择时间原点使所有的)(除外)成为虚数?(3)哪些序列能做到0
2、,k=2,4,6,图 P3-6(a)(1)要使为实数,即要求 根据DFT的性质,应满足实部偶对称,虚部奇对称(以n=0为轴)。又由图知,为实序列,虚部为零,故应满足偶对称即是以n=0为对称轴的偶对称,可看出第二个序列满足这个条件。如图P3-6(b)所示。图 P3-6(b)(2)要使为虚数,即要求 根据DFT的性质,应满足实部奇对称,虚部偶对称(以n=0为轴)。又已知为实序列,故 即在一个周期内,在一圆周上是以n=0为对称轴的奇对称,所以这三个序列都不满足这个条件。(3)由于是8点周期序列,对于第一个序列有当 对于第二个序列有对于第三个序列有根据序列移位性质可知 综上所得,第一,第三个序列满足7
3、.在图P3-7(a)中画了两个有限长序列,试画出它们的六点圆周卷积。图 P3-7(a)结果如图P3-7(b)所示。图 P3-7(b)8.图P3-8(a)表示一个5点序列。(1)试画出;(2)试画出;(4)试画出;图 P3-8(a)个小题的结果分别如图P3-8(b),P3-8(c),,P3-8(d)所示。图 P3-8(b)图 P3-8(c)图 P3-8(d)9.设有两个序列 各作15点的DFT,然后将两个DFT相乘,再求乘积的IDFT,设所得结果为,问的哪些点(用序号n表示)对应于应该得到的点。序列的点数为N1=6,y(n)的点数为N2=15,故的点数应为又为与的15点的圆周卷积,即L=15。所
4、以,混叠点数为N-L=20-15=5。即线性卷积以15为周期延拓形成圆周卷积序列时,一个周期内在n=0到n=4(=N-L-1)这5点出发生混叠,即中只有n=5到n=14的点对应于应该得到的点。10.已知两个有限长序列为试作图表示,以及。结果如图P3-10所示。图 P3-1011.已知是N点有限长序列,。现将长度变成rN点的有限长序列试求rN点DFTy(n)与Xk的关系。可得 所以在一个周期内,的抽样点数是的r倍(的周期为Nr),相当于在的每两个值之间插入r-1个其他的数值(不一定为零),而当k为r的整数l倍时,与相等。12.已知是N点的有限长序列,现将的每两点之间补进r-1个零值点,得到一个r
5、N点的有限长序列 试求rN点DFTy(n)与Xk的关系。而 所以是将(周期为N)延拓r次形成的,即周期为rN。13.频谱分析的模拟信号以8kHz被抽样,计算了512各抽样的DFT,试确定频谱抽样之间的频率间隔,并证明你的回答。证明:得 其中是以角频率为变量的频谱的周期,是频谱抽样之间的频谱间隔。又 对于本题有 14.设由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,要求频率分辨力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)在一定记录中的最好点数。(1)因为,而,所以而最小记录长度为0.1
6、s。(2)因为,而即允许处理的信号的最高频率为5kHz。(3),又因N必须为2的整数幂,所以一个记录中的最少点数为。15.序列的共轭对称和共轭反对称分量分别为,长度为N的有限长序列(0nN-1)的圆周共轭对称和圆周共轭反对称分量分别定义如下:(1)证明(2)把看作长度为N的序列,一般说,不能从恢复,也不能从恢复。试证明若把看作长度为N的序列,且nN/2时,则从可恢复,从可恢复。证明(1)方法一由于只在的范围内有值,则有n=0时 (a)时(b)n=0时 ,则有 综上所述 同理可证 方法二(a)因为 +得(b)由于(4)+(5)得(3)与(6)比较可知 (2)利用(1)的结果1按照题意,当时,。此时所以当时,故所以当时, 。2当时,按共轭对称有且由(1)的结论知当时所以综上、可得同理可证16.令表示N点序列的N点离散傅里叶变换,(1)证明如果满足关系式,则。(2)证明当N为偶数时,如果,则。证明(1)因为可以求得 当k=0时 即 (2)依照(1),当时,可得当(N为偶数)时由N为偶数,则有即
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