第五章 数据采集与处理.doc

第五章 数据采集与处理习题（一）填空题1、 在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为 数字信号 ，还应使采样频率满足采样定理即 采样频率大于最高频率的2倍 。2、 如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 100 Hz。3、 在设计数据采集系统时，选择AD转换器所依据的主要技术指标是 分辨率 和 转换速度 。一般，要求AD转换器的位数至少要比精度要求的分辨力 大 。4、 AD转换器是将 模拟 信号转换为 数字 信号的装置N位DA转换器分辨力为 1/2N 。5、 当多个信号的采样共同使用一个AD转换器时，必须采用 多路分时 法切换，完成此切换的器件是 多路模拟开关 。（二）判断对错题（用或表示）1、 频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ ）2、 A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。（ ）3、 对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ ）4、 窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。（ ）5、 互相关函数是偶实函数。（ ）6、 利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。（ ）？7、 若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1。（ ） 注：如果相干函数为零,表示输出信号与输入信号不相干，那么，当相干函数为1时，表示输出信号与输入信号完全相干。若相干函数在01之间，则表明有如下三种可能： (1）测试中有外界噪声干扰； (2）输出y(t)是输入x(t)和其它输入的综合输出； (3）联系x(t)和y(t)的线性系统是非线性的。（三）、单项选择题1、在AD转换器中，若被采样模拟信号的最高频率分量为，则采样频率应（ D ）。 A= B C22、若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（ B ）。=2.5/210A 1.22mV B 2.44mV C 3.66mV D 4.88mV3、AD转换器的位数越多，则（ C ）。 A转换精度越低 B 转换速度越快 C转换精度越高 D分辨力越低（四）简答和计算题1、模数转换器的输入电压为010V。为了能识别2mV的微小信号，量化器的位数应当是多少？若要能识别1mV的信号，量化器的位数又应当是多少？解： 要识别2mV的微小信号，那么： 要识别1mV的微小信号，那么： 2、 模数转换时，采样间隔分别取1ms，0.5ms，0.25ms和0.125ms。按照采样定理，要求抗频混滤波器的上截止频率分别设定为多少Hz（设滤波器为理想低通）？解：根据采样定理，要使频率不发生混叠，则有： 抗频混滤波器的上截止频率分别设定为：500Hz，1000Hz,2000Hz,4000Hz。3、某信号的幅值频谱如下图。试画出当采样频率fs 分别为1)2500Hz，2) 2200Hz，3) 1500Hz时离散信号在0fN 之间的幅值频谱。f Hz02008001200A(f)22.801.80题图 5-5解：4、 已知某信号的截频fc125Hz，现要对其作数字频谱分析，频率分辨间隔1Hz。问：1)采样间隔和采样频率应满足什么条件？2)数据块点数N应满足什么条件？3)原模拟信号的记录长度T?解：1）采样间隔：；采样频率：。2）由于频率分辨间隔： 则：3） 模拟信号的记录长度：，又由于，一般数据块点数取为2的指数，则此处取N=256，那么：T=256*4ms=1.024s。5、信号从连续到离散的过程中会出现哪些误差，怎样减少和避免这些误差。解：(a)分辨率造成的量化误差。解决方法：提高量化位数(b)转换频率不够高造成的频