《數(shù)字信號(hào)處理》復(fù)習(xí)習(xí)題.doc

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1、數(shù)字信號(hào)處理復(fù)習(xí)思考題、習(xí)題（一）一、選擇題1信號(hào)通常是時(shí)間的函數(shù)，數(shù)字信號(hào)的主要特征是：信號(hào)幅度取 ；時(shí)間取 。 A.離散值；連續(xù)值 B.離散值；離散值 C.連續(xù)值；離散值 D.連續(xù)值；連續(xù)值2一個(gè)理想采樣系統(tǒng)，采樣頻率Ws=10p，采樣后經(jīng)低通G(jW)還原，；設(shè)輸入信號(hào)：，則它的輸出信號(hào)y(t)為： 。 A； B. ；C； D. 無法確定。3一個(gè)理想采樣系統(tǒng)，采樣頻率Ws=8p，采樣后經(jīng)低通G(jW)還原，；現(xiàn)有兩輸入信號(hào)：，則它們相應(yīng)的輸出信號(hào)y1(t)和y2(t)： 。Ay1(t)和y2(t)都有失真； B. y1(t)有失真，y2(t)無失真；Cy1(t)和y2(t)都無失真； D

2、. y1(t)無失真，y2(t)有失真。4凡是滿足疊加原理的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，亦即： 。A. 系統(tǒng)的輸出信號(hào)是輸入信號(hào)的線性疊加B. 若輸入信號(hào)可以分解為若干子信號(hào)的線性疊加，則系統(tǒng)的輸出信號(hào)是這些子信號(hào)的系統(tǒng)輸出信號(hào)的線性疊加。C. 若輸入信號(hào)是若干子信號(hào)的復(fù)合，則系統(tǒng)的輸出信號(hào)是這些子信號(hào)的系統(tǒng)輸出信號(hào)的復(fù)合。D. 系統(tǒng)可以分解成若干個(gè)子系統(tǒng)，則系統(tǒng)的輸出信號(hào)是這些子系統(tǒng)的輸出信號(hào)的線性疊加。5時(shí)不變系統(tǒng)的運(yùn)算關(guān)系T在整個(gè)運(yùn)算過程中不隨時(shí)間變化，亦即 。A. 無論輸入信號(hào)如何，系統(tǒng)的輸出信號(hào)不隨時(shí)間變化B. 無論信號(hào)何時(shí)輸入，系統(tǒng)的輸出信號(hào)都是完全一樣的C. 若輸入信號(hào)延時(shí)一段時(shí)間輸入，系

3、統(tǒng)的輸出信號(hào)除了有相應(yīng)一段時(shí)間延時(shí)外完全相同。D. 系統(tǒng)的運(yùn)算關(guān)系T與時(shí)間無關(guān)6一離散系統(tǒng)，當(dāng)其輸入為x(n)時(shí)，輸出為y(n)=7x2(n-1)，則該系統(tǒng)是： 。A因果、非線性系統(tǒng) B. 因果、線性系統(tǒng)C非因果、線性系統(tǒng) D. 非因果、非線性系統(tǒng)7一離散系統(tǒng)，當(dāng)其輸入為x(n)時(shí)，輸出為y(n)=3x(n-2)+3x(n+2)，則該系統(tǒng)是： 。A因果、非線性系統(tǒng) B. 因果、線性系統(tǒng)C非因果、線性系統(tǒng) D. 非因果、非線性系統(tǒng)8一離散序列x(n)，若其Z變換X(z)存在，而且X(z)的收斂域?yàn)椋?，則x(n)為： 。A因果序列 B. 右邊序列 C左邊序列 D. 雙邊序列 9已知x(n)的Z變

4、換為X(z)，則x(n+n0)的Z變換為： 。A B. C. D. 10離散序列x(n)為實(shí)、偶序列，則其頻域序列X(k)為： 。A實(shí)、偶序列 B. 虛、偶序列C實(shí)、奇序列 D. 虛、奇序列11序列的付氏變換是 的周期函數(shù)，周期為 。 A. 時(shí)間；T B. 頻率； C. 時(shí)間；2T D. 角頻率；212若x（n）是一個(gè)因果序列，Rx-是一個(gè)正實(shí)數(shù)，則x（n）的Z變換X（z）的收斂域?yàn)?。 A. B. C. D. 13DFT的物理意義是：一個(gè) 的離散序列x（n）的離散付氏變換X（k）為x（n）的付氏變換在區(qū)間0，2上的 。 A. 收斂；等間隔采樣 B. N點(diǎn)有限長；N點(diǎn)等間隔采樣 C. N點(diǎn)有限

5、長；取值 C.無限長；N點(diǎn)等間隔采樣14以N為周期的周期序列的離散付氏級(jí)數(shù)是 。 A.連續(xù)的，非周期的 B.連續(xù)的，以N為周期的 C.離散的，非周期的 D.離散的，以N為周期的15一個(gè)穩(wěn)定的線性時(shí)不變因果系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H（z）的收斂域?yàn)?。 A. B. C. D. 16兩個(gè)有限長序列x1（n）和x2（n），長度分別為N1和N2，若x1（n）與x2（n）循環(huán)卷積后的結(jié)果序列為x（n），則x（n）的長度為： 。 A. N=N1+N2-1 B. N=maxN1，N2 C. N=N1 D. N=N217用DFT對(duì)一個(gè)32點(diǎn)的離散信號(hào)進(jìn)行譜分析，其譜分辨率決定于譜采樣的點(diǎn)數(shù)N，即 ，分辨率越高。 A.

6、N越大 B. N越小 C. N=32 D. N=6418一有限長序列x(n)的DFT為X(k)，則x(n)可表達(dá)為： 。A B. C D. 19頻域采樣定理告訴我們：如果有限長序列x（n）的點(diǎn)數(shù)為M，頻域采樣點(diǎn)數(shù)為N，則只有當(dāng) 時(shí)，才可由頻域采樣序列X（k）無失真地恢復(fù)x（n）。 A. N=M B. NM C. NM D. NM20當(dāng)用循環(huán)卷積計(jì)算兩個(gè)有限長序列的線性卷積時(shí)，若兩個(gè)序列的長度分別是N和M，則循環(huán)卷積等于線性卷積的條件是：循環(huán)卷積長度 。 A.LN+M-1 B.LN+M-1 C.L=N D.L=M21一離散序列x(n)，其定義域?yàn)?5n，若其Z變換存在，則其Z變換X(z)的收斂域

7、為： 。A B. C D. 22已知x(n)的Z變換為X(z)，則x(-n)的Z變換為： 。AX(z-1) B. X*(z*) C. X*(z-1) D. X(-z)23離散序列x(n)滿足x(n)=x(N-n)；則其頻域序列X(k)有： 。AX(k)=-X(k) B. X(k)=X*(k)CX(k)=X*(-k) D. X(k)=X(N-k)24在基2DITFFT運(yùn)算中通過不斷地將長序列的DFT分解成短序列的DFT，最后達(dá)到2點(diǎn)DFT來降低運(yùn)算量。若有一個(gè)64點(diǎn)的序列進(jìn)行基2DITFFT運(yùn)算，需要分解 次，方能完成運(yùn)算。 A.32 B.6 C.16 D. 825在基2 DITFFT運(yùn)算時(shí)，需

8、要對(duì)輸入序列進(jìn)行倒序，若進(jìn)行計(jì)算的序列點(diǎn)數(shù)N=16，倒序前信號(hào)點(diǎn)序號(hào)為8，則倒序后該信號(hào)點(diǎn)的序號(hào)為 。 A. 8 B. 16 C. 1 D. 426在時(shí)域抽取FFT運(yùn)算中，要對(duì)輸入信號(hào)x(n)的排列順序進(jìn)行“擾亂”。在16點(diǎn)FFT中，原來x(9)的位置擾亂后信號(hào)為： 。A x(7) B. x(9) C. x(1) D. x(15)二、概念填空題1系統(tǒng)的因果性是指系統(tǒng)n時(shí)刻輸出只取決于n時(shí)刻以及n時(shí)刻以前的輸入序列，而和n時(shí)刻以后的輸入序列無關(guān)。線性時(shí)不變系統(tǒng)具有因果性的充分必要條件是：h（n）=0，nM，試問直接采用循環(huán)卷積的方法計(jì)算h（n）*x（n）能否節(jié)省運(yùn)算量？并說明理由。答：判斷：不能

9、簡述：用循環(huán)卷積計(jì)算線性卷積需要對(duì)短序列補(bǔ)許多零點(diǎn)，使NM，這樣將增大運(yùn)算量；應(yīng)采用分段處理的方法計(jì)算，例如采用重疊相加法或重疊保存法計(jì)算，方可節(jié)省運(yùn)算量。4只要因果序列x(n)具有收斂的Z變換，則其“序列的付氏變換”就一定存在。判斷該說法是否正確？并簡述原因。答：判斷：不正確簡述：“序列的富氏變換”為單位圓上的Z變換，因此，不僅要求序列Z變換存在，而且還要求序列在單位圓上（z1）的Z變換存在。5只要因果序列x(n)的“序列的富氏變換”存在，則該序列的DFT就一定存在。判斷該說法是否正確？并簡述理由。答：判斷：不正確簡述：序列的富氏變換存在，可能是收斂的無限長序列，而DFT定義的序列是有限長的

10、，因此序列的富氏變換存在不能保證其DFT存在。6序列x(n)的DFT就是該序列的頻譜。此提法是否正確？說明理由。答：判斷：不正確簡述：有限長序列的DFT是該序列在頻域（單位圓上）的N點(diǎn)取樣，而不是全部頻譜。7一離散序列x(n)，若其Z變換X(z)存在，而且X(z)的收斂域?yàn)椋?，判斷x(n)是否為因果序列？并簡述理由。答：判斷：是簡述：由收斂域知該序列Z變換收斂域在半徑為Rx-的圓的外部，故序列是右邊序列；又因?yàn)槭諗坑虬c(diǎn)，所以該序列是因果序列。8.一離散系統(tǒng)，當(dāng)其輸入為x(n)時(shí)，輸出為y(n)=x(n)+8，試判斷該系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)？并簡述理由。答：判斷：不是簡述：因?yàn)橄到y(tǒng)不滿足疊加原

11、理。例如：而，即：，不滿足疊加原理。9離散序列x(n)為實(shí)、偶序列，試判斷其頻域序列X(k)的虛實(shí)性和奇偶性。 答：判斷：X（k）仍為實(shí)、偶序列簡述：由DFT的共軛對(duì)稱性可以證明該結(jié)論。四、計(jì)算應(yīng)用題1求序列x(n)= (0|a|1)的Z變換和收斂域。解： 在上式中：； 所以：2設(shè)有一個(gè)線性時(shí)不變因果系統(tǒng)，用下列差分方程描述： y(n)=y(n-1)+y(n-2)+x(n-1)1) 求這個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，并指出H(z)的收斂域； 2) 求出這個(gè)系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n)；3) 判斷這個(gè)系統(tǒng)是否為穩(wěn)定系統(tǒng)。解：1）對(duì)差分方程兩邊求Z變換，得：（1-z-1-z-2）Y（z）=z-1X（z）

12、收斂域?yàn)椋?2）由Z反變換，對(duì)H（z）方程兩邊同除z，有： ，容易求出A=0.4472；B=-0.4472從而可得：，由Z反變換得： 3）由線性時(shí)不變系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件知，系統(tǒng)為不穩(wěn)定系統(tǒng)。3設(shè)一個(gè)N點(diǎn)序列x(n)的DFT為X(k)，試證明x*(-n)NRN(n)的DFT為X*(k)。證：4一欲作頻譜分析的模擬信號(hào)以10kHz的速率被取樣，且計(jì)算了1024個(gè)取樣的DFT，試完成：(1) 說明該DFT的物理意義；(2)求出該DFT兩頻率樣點(diǎn)之間的頻率間隔。解：（1）DFT是一個(gè)有限長離散信號(hào)的信號(hào)譜的頻域等間隔取樣。（2）5求序列x(n)=- anu(-n-1)(|a| N2。2） 切比雪夫逼

13、近法設(shè)計(jì)FIR濾波器過程中采用的Remez算法。 解：1）重疊保存法算法步驟為： a）先將x(n)分解成： b）利用FFT 算出： c）拋棄yi(n)的前N1-1個(gè)點(diǎn)；d）將各個(gè)yi(n)順序連接起來，即得到最終的卷積結(jié)果序列y(n)。 程序流程圖略。 2）Remez算法步驟如下：a）在頻率子集F上等間隔地取個(gè)頻率點(diǎn)，作為交錯(cuò)點(diǎn)組的初始值，然后按下式計(jì)算： 式中： 利用拉格朗日插值公式（由數(shù)學(xué)上可以證明，滿足最佳一致逼近的多項(xiàng)式為拉格朗日多項(xiàng)式，可見如數(shù)值逼近），不求a(n)即可得到初始的： 式中：b）在子集F上，對(duì)所有頻率計(jì)算E(),判斷是否對(duì)所有頻率均有：，若是，則為交錯(cuò)點(diǎn)組，逼近結(jié)束；否

14、則需要重新設(shè)立新的交錯(cuò)點(diǎn)組，其方法如下。c）對(duì)前一次設(shè)定的交錯(cuò)點(diǎn)組中的每個(gè)點(diǎn)，都在其附近檢查是否在某個(gè)頻率處有（通常在兩交錯(cuò)點(diǎn)間設(shè)立一定的頻率點(diǎn)密度，如設(shè)立16點(diǎn)），若有，則在該點(diǎn)附近找出局部極值點(diǎn)，并用這局部極值點(diǎn)代替原來的點(diǎn)，待N1+2個(gè)點(diǎn)檢查完畢后，便得到一組新的交錯(cuò)點(diǎn)組。完成一次迭代。d）用新得到的交錯(cuò)點(diǎn)組，重復(fù)13步，直至到達(dá)的極限（是隨著迭代次數(shù)遞增的，當(dāng)?shù)竭_(dá)其上限時(shí)，對(duì)應(yīng)的即為最佳逼近Hd()的解），就確定了，結(jié)束迭代。e）由作反變換，求得單位脈沖響應(yīng)h(n)。 程序流程圖略。11設(shè)某數(shù)字濾波器的運(yùn)算速率（即取樣速率）為fsa=8kHz，對(duì)于圖P-3所示的技術(shù)指標(biāo)，請用巴特沃思逼近、雙線性變換方法設(shè)計(jì)出該濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)。1023456789f(kHz)a(dB)15dB3dB3dB圖P-3解：1）將指標(biāo)轉(zhuǎn)換到數(shù)字域：2） 指標(biāo)轉(zhuǎn)換到設(shè)計(jì)域：設(shè)，則：3） 設(shè)計(jì)：由巴特沃思設(shè)計(jì)法： 取N2求的極點(diǎn)，由： k1，2可得：所以有：4） 對(duì)進(jìn)行雙線性變換，求H(z)：將C2.4142代入，經(jīng)整理得：26