《数字信号处理》试题库标准答案已经填写非常好的.docx

1、数字信号处理试题库标准答案已经填写非常好的数字信号处理试题库答案已经填写非常好的 作者： 日期： 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fmax关系为： fs=2fmax 。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（ejw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（ejw）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

2、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(30n/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11DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列

3、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xm(n)表示，其数学表达式为xm(n)= x(n-m)NRN(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型，直接型， 串联型 和 并联型 四种。17.如果通用计算机的速度为平均每次复

4、数乘需要5s，每次复数加需要1s，则在此计算机上计算210点的基2 FFT需要 10 级蝶形运算，总的运算时间是_s。三、计算题一、设序列x(n)=4，3，2，1 ， 另一序列h(n) =1，1，1，1，n=0,1,2,3（1）试求线性卷积 y(n)=x(n)*h(n)（2）试求6点循环卷积。（3）试求8点循环卷积。二数字序列 x(n)如图所示. 画出下列每个序列时域序列： (1) x(n-2); (2)x(3-n); (3)x(n-1)6,(0n5); (4)x(-n-1)6,(0n5); 三已知一稳定的LTI 系统的H(z)为试确定该系统H(z)的收敛域和脉冲响应hn。解： 系统有两个极点

5、，其收敛域可能有三种形式，|z|0.5, 0.5|z|2因为稳定，收敛域应包含单位圆，则系统收敛域为：0.5|z|(5+3-1),所以y3(n)= x(n)h(n)-15,4,-3,13,-4,3,2，0y3(n)与y(n)非零部分相同。六用窗函数设计FIR滤波器时，滤波器频谱波动由什么决定 _，滤波器频谱过渡带由什么决定_。解：窗函数旁瓣的波动大小，窗函数主瓣的宽度七一个因果线性时不变离散系统，其输入为xn、输出为yn，系统的差分方程如下：y（n）-0.16y(n-2)= 0.25x(n-2)x(n)(1) 求系统的系统函数 H(z)=Y(z)/X(z);(2) 系统稳定吗?(3) 画出系统

6、直接型II的信号流图;(4) 画出系统幅频特性。解：(1)方程两边同求Z变换：Y(z)-0.16z-2Y(z)= 0.25z-2X(z)X(z)(2)系统的极点为：0.4和0.4,在单位圆内，故系统稳定。(3)(4)八如果需要设计FIR低通数字滤波器，其性能要求如下： (1)阻带的衰减大于35dB, (2)过渡带宽度小于/6.请选择满足上述条件的窗函数，并确定滤波器h(n)最小长度N 解：根据上表，我们应该选择汉宁窗函数，十已知 FIR DF的系统函数为H(z)=3-2z-1+0.5z-2-0.5z-42z-5-3z-6,试分别画出直接型、线性相位结构量化误差模型。 十一两个有限长的复序列xn

7、和hn，其长度分别为N 和M，设两序列的线性卷积为yn=xn*hn，回答下列问题：.(1) 序列yn的有效长度为多长？ (2) 如果我们直接利用卷积公式计算yn ，那么计算全部有效yn的需要多少次复数乘法？ (3) 现用FFT 来计算yn，说明实现的原理，并给出实现时所需满足的条件，画出实现的方框图，计算该方法实现时所需要的复数乘法计算量。 解：(1) 序列yn的有效长度为：N+M-1；(2) 直接利用卷积公式计算yn， 需要MN次复数乘法(3) 需要次复数乘法。十二用倒序输入顺序输出的基2 DIT-FFT 算法分析一长度为N点的复序列xn 的DFT，回答下列问题：(1) 说明N所需满足的条件

8、，并说明如果N不满足的话，如何处理？(2) 如果N=8, 那么在蝶形流图中，共有几级蝶形？每级有几个蝶形？确定第2级中蝶形的蝶距(dm)和第2级中不同的权系数(WNr )。(3) 如果有两个长度为N点的实序列y1n和y2 n，能否只用一次N点的上述FFT运算来计算出y1n和y2 n的DFT，如果可以的话，写出实现的原理及步骤，并计算实现时所需的复数乘法次数；如果不行，说明理由。解(1)N应为2的幂，即N2m，（m为整数）；如果N不满足条件，可以补零。 (2)3级，4个，蝶距为2，WN0 ，WN2(3) yn=y1n+jy2n 十三考虑下面4个8点序列，其中 0n7，判断哪些序列的8点DFT是实

9、数，那些序列的8点DFT是虚数，说明理由。(1)x1n=-1, -1, -1, 0, 0, 0, -1, -1,(2) x2n=-1, -1, 0, 0, 0, 0, 1, 1,(3) x3n=0, -1, -1, 0, 0, 0, 1, 1,(4) x4n=0, -1, -1, 0, 0, 0, -1, -1, 解：DFTxe（n）=ReX（k）DFTx0（n）=jImX（k）x4n的DFT是实数 , 因为它们具有周期性共轭对称性；x3n 的DFT是虚数 , 因为它具有周期性共轭反对称性十四. 已知系统函数，求其差分方程。解：十五.已知，画系统结构图。解：直接型I：直接型II：级联型：并联型：