《数字信号处理》试题库

1、52、落料机构图3-2给出了落料机构剖视图。图中，料仓底座的背面安装了两个直线气缸。上面的气缸称为顶料气缸，下面的气缸称为挡料气缸。系统气源接通后，顶料气缸的初始位置在缩回状态，挡料气缸的初始位置在伸出状态。这样，当从料仓上面放下工件时，工件将被挡料气缸活20 需要进行落料操作时，首先使顶料气缸伸出，把次下层回，工件掉入廻转物料台的料盘中。之后挡料气缸复位伸出，下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统一次供料作准备。?( 该机构由气动摆台和两个料盘组成，气动摆台能驱动料盘旋转180度，从而实现把从供料机构落下到料盘的工件移动到装配机械手正下方的功能。见图3-3。图中的光电传感器1和光电传

2、感器2分别用来检测左面和右面料盘是否有零件。两个光电传感器均选用CX-441型。6图3-3廻转物料台4、装配机械手装配机械手是整个装配单元的核心。当装配机械手正下方的廻转物料台料盘上有小园柱零件，且装配台侧面的光纤传感器检测到装配台上有待装配工件的情况下，机械手从初始状态开始执行装配操作过程。装配机械手整体外形如图3-4所示。装配机械手装置是一个三维运动的机构，它由水平方向移动和竖直方向移动的2个导向气缸和气动手指组成。图3-4装配机械手的整体外形装配机械手的运行过程如下：7PLC 驱动与竖直移动气缸相连的电磁换向阀动作，由竖直移动带导杆气缸驱动气动手指向下移动，到位后，气动手指驱动手爪夹紧物

3、料，并将夹紧信号通过磁性开关传送给PLC ，在PLC 控制下，竖直移动气缸复位，被夹紧的物料随气动手指一并提起，离开当廻转物料台的料盘，提升到最高位后，水平移动气缸在与之对应的换向阀的驱动下，活塞杆伸出，移动到气缸前端位置后，竖直移动气缸再次被驱动下移，移动到最下端位置，气动手指松开，经短暂延时，竖直移动气缸和水平移动气缸缩回，机械手恢复初始状态。在整个机械手动作过程中，除气动手指松开到位无传感器检测外，其余动作的到位信号检测均采用与气缸配套的磁性开关，将采集到的信号输入PLC ，由PLC 输出信号驱动电磁阀换向，使由气缸及气动手指组成的机械手按程序自动运行。5、装配台料斗输送单元运送来的待装

4、配工件直接放置在该机构的料斗定位孔中，由定位孔与工件之间的较小的间隙配合实现定位，从而完成准确的装配动作和定位精度。如图3-5所示。图3-5装配台料斗为了确定装配台料斗内是否放置了待装配工件，使用了光纤传感器进行检测。料斗的侧面开了一个M6的螺孔，光纤传感器的光纤探头就固定在螺孔内。6、警示灯本工作单元上安装有红、橙、绿三色警示灯，它是作为整个系统警示用的。警示灯有五根引出线，其中黄绿交叉线为”地线”；红色线：红色灯控制线；黄色线：橙色灯控制线、绿色线：绿色灯控制线；黑色线：信号灯公共控制线。接线如图3-6所示。8图3-6警示灯及其接线3.2装配单元的气动元件1、气动摆台B.h(n=u(n回转

5、到位的信号是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的，图3-8是调整磁性开9关位置的示意图。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺丝，磁性开关就可以沿着滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺丝，即可完成位置的调整。图3-8磁性开关位置调整示意2、导向气缸导向气缸是指具有导向功能的气缸。一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高，抗扭转力矩、承载能力强、工作平稳等特点。C.h(n=u(n-u(n-1 D.h(n=u(n-u(n+121.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A 。A.单位圆 B.原点C.实轴 D.虚轴22.已知序列Z变

6、换的收敛域为z<1，则该序列为( C 。A.有限长序列 B. 无限长右边序列C.无限长左边序列 D. 无限长双边序列23.实序列的傅里叶变换必是( A 。A.共轭对称函数 B.共轭反对称函数C.奇函数 D.偶函数24.若序列的长度为M，要能够由频域抽样信号X(k恢复原序列，而不发生时域混叠现象，则频域抽样点数N需满足的条件是( A 。A.NM B.NMC.N2M D.N2M25.用按时间抽取FFT计算N点DFT所需的复数乘法次数与( D 成正比。A.N B.N2C.N3 D.Nlog2N26.以下对双线性变换的描述中不正确的是( D 。A.双线性变换是一种非线性变换B.双线性变换可以用来

7、进行数字频率与模拟频率间的变换C.双线性变换把s平面的左半平面单值映射到z平面的单位圆内D.以上说法都不对27.以下对FIR和IIR滤波器特性的论述中不正确的是( A 。A.FIR滤波器主要采用递归结构B.IIR滤波器不易做到线性相位C.FIR滤波器总是稳定的D.IIR滤波器主要用来设计规格化的频率特性为分段常数的标准滤波器28、设系统的单位抽样响应为h(n=(n-1+(n+1，其频率响应为（ A ）AH(ej=2cos B. H(ej=2sin C. H(ej=cos D. H(ej=sin29. 若x(n为实序列，X(ej是其离散时间傅立叶变换，则（ C ）AX(ej的幅度合幅角都是的偶函

8、数BX(ej的幅度是的奇函数，幅角是的偶函数CX(ej的幅度是的偶函数，幅角是的奇函数DX(ej的幅度合幅角都是的奇函数30. 计算两个点和2点序列的线性卷积，其中>，至少要做( B 点的。A. B. +- C. + D. N231. y(n+0.3y(n-1 = x(n与 y(n = -0.2x(n + x(n-1是( C 。A. 均为IIR B. 均为FIR C. 前者IIR，后者FIR D. 前者FIR, 后者IIR三判断题1、在IIR数字滤波器的设计中，用脉冲响应不变法设计时，从模拟角频率向数字角频率转换时，转换关系是线性的。（ ）2 在时域对连续信号进行抽样，在频域中，所得频谱

9、是原信号频谱的周期延拓。（ ）3、x(n=cos（w0n所代表的序列一定是周期的。（×）4、y(n=x2(n+3所代表的系统是时不变系统。 （ ）5、 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，改变窗函数的类型可以改变过渡带的宽度。（ ）6、有限长序列的N点DFT相当于该序列的z变换在单位圆上的N点等间隔取样。（ ）7、一个线性时不变离散系统是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(Z的极点在单位圆内。（ × ）8、有限长序列的数字滤波器都具有严格的线性相位特性。（×）9、x(n ,y(n的线性卷积的长度是x(n ,y(n的各自长度之和。（ × ）10、用窗函数法

10、进行FIR数字滤波器设计时，加窗会造成吉布斯效应。 （ ）11、用频率抽样法设计FIR数字滤波器时，12、在IIR数字滤波器的设计中，用双线性变换法设计时，从模拟角频率向数字角频率转换时，转换关系是线性的。（ × ）13 在频域中对频谱进行抽样，在时域中，所得抽样频谱所对应的序列是原序列的周期延拓。（ ）14、有限长序列h(n满足奇、偶对称条件时，则滤波器具有严格的线性相位特性。（）15、y(n=cosx(n所代表的系统是线性系统。（×）16、x(n ,y(n的循环卷积的长度与x(n ,y(n的长度有关；x(n ,y(n的线性卷积的长度与x(n ,y(n的长度无关。（ &#

11、215; ）17、在N=8的时间抽取法FFT运算流图中，从x(n到x(k需3级蝶形运算过程。（ ）18、 用频率抽样法设计FIR数字滤波器时，基本思想是对理想数字滤波器的频谱作抽样，以此获得实际设计出的滤波器频谱的离散值。（）19、用窗函数法设计FIR数字滤波器和用频率抽样法设计FIR数字滤波器的不同之处在于前者在时域中进行，后者在频域中进行。（）20、 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加大窗函数的长度可以减少过渡带的宽度，改变窗函数的种类可以改变阻带衰减。（）21、一个线性时不变的离散系统，它是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(Z的极点在单位圆外。（×）22、一个线性时不变的

12、离散系统，它是稳定系统的充分必要条件是：系统函数H(Z的极点在单位圆内。（）23.对正弦信号进行采样得到的正弦序列必定是周期序列。( × 24.常系数差分方程表示的系统必为线性移不变系统。( × 25.序列的傅里叶变换是周期函数。( 26.因果稳定系统的系统函数的极点可能在单位圆外。( × 27.FIR滤波器较之IIR滤波器的最大优点是可以方便地实现线性相位。( 28. 用矩形窗设计FIR滤波器，增加长度N可改善通带波动和阻带衰减。（ × ）29. 采样频率fs=5000Hz，DFT的长度为2000，其谱线间隔为2.5Hz。（ ）三、计算题一、设序列x(

13、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; (2x(3-n; (3x(n-16,(0n5; (4x(-n-16,(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，其收敛域可能有三种形式，|z|<0.5, 0.5<|z|<2, |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|<2四设

14、x(n是一个10点的有限序列 x（n）= 2,3,1,4,-3,-1,1,1,0,6，不计算DFT，试确定下列表达式的值。(1 X(0, (2 X(5, (3 ,（4）解：（1）（2）（3）（4）五 x(n和h(n是如下给定的有限序列x(n=5, 2, 4, -1, 2， h(n=-3, 2, -1 (1 计算x(n和h(n的线性卷积y(n= x(n* h(n；(2 计算x(n和h(n的6 点循环卷积y1(n= x(nh(n；(3 计算x(n和h(n的8 点循环卷积y2(n= x(nh(n；比较以上结果，有何结论？解：（1）y(n= x(n* h(n=-15,4,-3,13,-4,3,2(2y

15、1(n= x(nh(n= -13,4,-3,13,-4,3(3因为8>(5+3-1,所以y3(n= x(nh(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-2x(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

16、变换：Y(z-0.16z-2Y(z= 0.25z-2X(zX(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y

17、n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，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(1N应为2的幂，即N2m，（m为整数）；如果N不满足条件，可以补零。 (23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是实数，那些序列的8点DFT是虚数，说明理由。