数字信号处理复习答案

1、1、对模拟信号(一维信号，是时间的函数)进行采样后，就是离散信号,再进行幅度量化后就是数字信号。2、若线性时不变系统是有因果性，则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是当n<0时,h(n)=0。3、序列x(n)的N点DFT是x(n)的Z变换在单位圆的N点等间隔采样。4、XiRjn)X2Rs(n),只有当循环卷积长度l)8时，二者的循环卷积等于线性卷积。5、已知系统的单位抽样响应为h(n),则系统稳定的充要条件是h(n)n6、巴特沃思低通滤波器的幅频特性与阶次N有关，当N越大时，通带内越平坦,过渡带越窄。7、用来计算N=16点DFT,直接计算需要(N)16*16=256次复

2、乘法，采用基2FFT算法，需要(N/2)XlogzN=8X4=32次复乘法。8、无限长单位冲激响应(IIR)滤波器的基本结构有直接I型，直接口型，级联型和并联型四种。9、IIR系统的系统函数为H(Z),分别用直接型，级联型，并联型结构实现，其中并联型的运算速度最高。10、数字信号处理的三种基本运算是：延时、乘法、加法11、两个有限长序列汉式理)和刀式耳)长度分别是N和低，在做线性卷积后结果长度是_N+Nb-1。12、N=皆点基2FFT,共有M列蝶形，每列有_N/2个蝶形。13、线性相位FIR滤波器的零点分布特点是互为倒数的共羯对14、数字信号处理的三种基本运算是：延时、乘法、加法15、在利用窗

3、函数法设计FIR滤波器时，窗函数的窗谱性能指标中最重要的是过渡带宽与阻带最小衰减_。16、脉冲响应不变法设计IIR滤波器不会产生畸变。17、用窗口法设计FIR滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带，旁瓣使数字滤波器存在波动，减少阻带衰减。18、单位脉冲响应分别为(界)和方式的两线性系统相串联，其等效系统函数时域及频域表达式分别是h(n)=h1(n)*h2(n),=H(ej")xH(ej")。19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括单位圆。20、对于M点的有限长序列x(n),频域采样不失真的条件是频域采样点数N要大于时域采样点数ML二、选择题

4、1、下列系统(其中y(n)为输出序列，x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?A.y(n)=x3(n)C.y(n)=x(n)+2B.y(n)=x(n)x(n+2)2、有限长序列h(n)(0<n<N-1)关于工A.h(n)=h(N-n)C.h(n)=h(-n)B.h(n)=h(N-n-1)D.h(n)=h(N+n-1)3、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小,(D)o旁瓣宽度减小B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加D.窗函数法不能用于设计FIR高通滤波器

5、4、因果FIR滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在(A)处。A.z=0B.z=1C.z=jD.z=005、以下序列中周期为5序列是(DA.,、，33x(n)cos(n)b.x(n)sin(-n585一)cx(n)8e、n8)d.x(n)2j(-ne56、已知某序列z变换的收敛域为|z|<1,则该序列为A.有限长序列C.左边序列(C)。B.右边序列D.双边序列7、序列x(n)anu(n1),则X(Z)的收敛域为(AA.ZB.Z8、在对连续信号均匀采样时,满足关系(D)。A.Ts>2/fhB.C.ZD.Z要从离散采样值不失真恢复原信号，则采样周期Ts与信号最高截止频率fh应Ts>

6、;1/fhC.Ts<1/fhD.Ts<1/(2fh)9、x1(n)R10(n),X2(n)R7(n),用DFT计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT的长度N满足(Ba.N16)。B.N1610、线性相位FIR滤波器有几种类型(Dc.N16)。D.N16A1B2C3D411、在IIR数字滤波器的设计中，用哪种方法只适合于片断常数特性滤波器的设计。A.脉冲响应不变法B.双线性变换法C.窗函数法D.频率采样法D.y(n)=x(n2)12、下列对IIR滤波器特点的论述中错误的是(C)。A.系统的单位冲激响应h(n)是无限长的B.结构必是递归型的C.肯定是稳定的D.系统函数H（

7、z）在有限z平面（0<|z|<8）上有极点N-1，E13、有限长序列h（n）（0wnWN-1）关于。=偶对称的条件是（B）。2A.h（n）=h（N-n）B.h（n）=h（N-n-1）C.h（n）=h（-n）D.h（n）=h（N+n-1）14、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是（D）。A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小，旁瓣宽度减小B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加D.窗函数法不能用于设计FIR高通滤波器15、对于傅立叶级数而言，其信号的特点是（A）。A.时域连续非周期，频域连续非周

8、期B.时域离散周期，频域连续非周期C.时域连续周期，频域离散非周期D.时域离散非周期，频域连续周期三、判断题1 .线性系统必是移不变的。（F）2 .两序列的z变换形式相同则这两序列也必相同。（F）3 .只要找到一个有界的输入，产生有界输出，则表明系统稳定。（F）4 .按时间抽取的基-2FFT算法的运算量等于按频率抽取的基-2FFT算法。（T）5 .FFT可用来计算IIR滤波器，以减少运算量。（F）6 .两序列的z变换形式相同则这两序列也必相同。（F）7 .双线性变换法的频率座标变换是线性关系。（F）8 .计算NXN点二维DFT可用N个N点FFT去完成。（F）9 .脉冲响应不变法不能设计高通数字

9、滤波器。（T）10 .双线性变换法是非线性变换，所以用它设计IIR滤波器不能克服频率响应混叠效应。（F）四、画图题1、已知有限序列的长度为8,试画出基2时域FFT的蝶形图，输出为顺序。2时域x(0)x(4)x(2)x(6)x(1)x(5)x(3)x(7)A(0)A(0)A(0)x(0)A(1)A(1)A(1)x(1)A(2)A(2)A(2)x(2)A(3)A(3)A(3)x(3)A(4)A(4)A(4)x(4)A(5)A(6)A(7),0A(5)A(5)x(5)A(6)A(6)x(6)A(7)A(7),4X(0)xwN?x(2)x(1x(5x(3x(7)WFFT的蝶形图,输出为顺序。3、已知系

10、统y(n)14而y(n实现。解：H(z)110z1-13028zx(n)X(1)X(2)X(3)X(4)X(5)>X(6)X(7)1111,C、1)-y(n2)-x(n)-x(n1)-x(n2),用直接口型结构56365z26z2120.16670.3333z10.1667z21_210.9333z0.2z-1z0.9333-1z0.1667IO0.3333I口y(n)-0.20.16675一,求其直接型结构流图。0一、02n,0n4、已知滤波器单位取样响应为h(n)'0,其它五、计算证明题1、设某线性时不变离散系统的差分方程为y(n101)y(n)y(n1)x(n),试求它的单

11、位脉冲响应。它是不是因果的？它是不是稳定的?解:尸伊一1)一yjW十+1)=工对上式两边取Z变换，得:1qXL二ROC|z|>3时，系统因果不稳定,=-x3ROC1/3<|z|<3时，系统非因果稳定，1fcg3)=一一区133a皿(一圈一1)十3f口(牌)；ROC,3L|z|<1/3时，系统非因果不稳定，照)=-x32、设X(k)DFTx(n),x(n)是长为N的有限长序列。证明:如果x(n)x(N1n),则X(0)0证明:53、已知模拟滤波希传输函数为HXs)二，设T0.5s,用脉冲响应不变法和s23s2双线性变换法将Ha(s)转换为数字滤波器系统函数H(z)。解:用

12、脉冲响应不变法(令h(n)Tha(nT)将Ha(s)转换为数字滤波器系统函数H(z)oH(z)3T3T1.51.51e2Tzi1e3Tzi10.3679z110.2231z1用双线性变换法将Ha(s)转换为数字滤波器系统函数H(z)H(z)Ha(s)0.16670.3333z0.1667z1510z5z1z'aTys4F3028z16z20.9333z10.2z24、一个具有广义线性相位的FIR滤波器具有如下性质：(1)h(n)是实的，且n<0和n>5时h(n)=05(1)nh(n)0。n0在z0.7ej”4处H(z)等于零。(4)H(ej)d4。试求该滤波器的H(z)。(

13、P2246.4题)解：由(1)可知，系统函数h(n)(1)nn05由(2)可知，当z=1时，H(z)h(n)(1)n0所以，系统函数有零点Zi=-1根据线性相位滤波器零点分布特点，由(3)可得零点因此，滤波器的系统函数H(z)可表示为:其中，A为多项式的零阶系数，A=h(0)由(4)可得，h(0)2,即庆=2所以5、用矩形窗口设计法设计一个FIR线性相位低通数字滤波器，已知3c=0.5n，N=21o解：写出理想的频响，求得理想冲激响应为如£仆式户)产加摩£廉产亍、必sin用一10卜0,5密(津一】0)江加矩形窗所以4、根据下列技术指标，设计一个FIR低通滤波器。通带截止频率3p=0.2天,通带允许波动Ap=0.25dB;阻带截止频率3s=0.3无，阻带衰减As=50dBo解：查表可知，海明窗和布拉克曼窗均可提供大于50dB的衰减。但海明窗具有较小的过渡带从而具有较小的长度N据题意，所设计的滤波器的过渡带为利用海明窗设计的滤波器的过渡带宽8/N,所以理想低通