數字訊號處理A卷答案2023年

2022-10-08 04:00:05 字數 1784 閱讀 4947

東北大學秦皇島分校

課程名稱: 數字訊號處理試卷: (a )答案考試形式: 閉卷

授課專業: 電子資訊考試日期:2023年1月5日試卷:共3頁

一、已知序列x(n)如圖1所示,要求畫出x(-n)、x(n+2)、x((-n))6r6(n)、x((n+2))5序列的波形4分)解:

二、求下列序列的z變換及其收斂域,並畫出第(2)題z變換的零極點圖。

(共12分)

(1) (4分)

(2) (8分)

解:(1)

(2)極點為,零點為,收斂域為

零極點圖為:

三、fft和dft有什麼關係?直接計算點dft和用基-2fft計算的複數乘法運算量分別是多少?畫出4點基2-fft的訊號流圖,並說明

該流圖是按時間抽取的還是按頻率抽取的11分)

解:① fft是dft的快速演算法。

② 直接計算: 次 ;基-2fft: 次

③ 4點基2-fft的訊號流圖: 按時間抽取

四、已知,,要求:(17分)

①求的6點dft,即;

②求線性卷積;

③求6點圓周卷積⑥;

④使上述線性卷積與圓周卷積相等的圓周卷積點數l應滿足什麼條件?解:①

②③⑥④ l≥8

五、若已知線性相位濾波器的系統函式為

要求:① 求系統的頻率響應;

② 該濾波器是否穩定?為什麼?

③ 求系統對輸入的穩態響應yss(t);

④ 線性相位條件是什麼?寫出該濾波器頻率響應的相位函式表示式

⑤ 畫出該濾波器的直接型結構和線性相位結構26分)

解:①②穩定,因為h(z)的極點集中在z=0處,在有限z平面上沒有極點,收斂域包含單位圓。

③④線性相位條件是:h(n)為n點有限長實序列,且0≤n≤n-1,並滿足

奇對稱 h(n)= -h(n-1-n) 或偶對稱 h(n)= h(n-1-n)

相位函式

⑤直接型結構

線性相位結構

六、寫出圖6所示系統的系統函式h(z)和差分方程,並說明這是什麼結構型別12分)

解:(a) 典範型結構(直接ⅱ型結構)

系統函式

差分方程

(b) 併聯型結構

系統函式

差分方程

七、若設計乙個巴特沃斯型數字低通濾波器,其指標和引數為:在頻率小

於 1 khz的通帶內,衰減小於 0.9 db ;在頻率大於 1.5 khz的阻帶內,衰減

大於25db;抽樣頻率為10 khz,要求18分)

① 寫出該濾波器的數字域效能指標要求;

② 選擇一種對映方法,寫出相應的「樣本」模擬濾波器的效能指標要求。

③ 若「樣本」模擬濾波器的系統函式為

用②中所選擇的對映方法將其轉換為數字濾波器系統函式。

④ 說明該對映方法的主要特點。

解:抽樣週期

① 數字濾波器的數字域效能指標要求

通帶:阻帶: ,

答案一:

②採用衝激響應不變法,「樣本」模擬濾波器的效能指標要求

通帶: ,

阻帶: ,

③ ④ 衝激響應不變法的主要優點:時域逼近良好;模擬頻率ω和數字頻率ω之間呈線性關係,即ω=ωt,乙個線性相位的模擬濾波器可以對映成乙個線性相位的數字濾波器;缺點:有頻率響應混疊效應,只適應於限帶的模擬濾波器。

答案二:

②採用雙線性變換法,「樣本」模擬濾波器的效能指標要求

通帶: ,

阻帶: ,

③④雙線性變換法的主要優點:避免了頻率響應的混疊效應;缺點:模擬頻率ω和數字頻率ω之間呈非線性關係,即(c為常數)。

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