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数字信号处理期末考核试卷
一、 填空题(本大题共14小空,每小空2分,共28分). m! G8 I* i/ T7 W
1、如果信号的自变量和函数值均取__________,则称为数字信号。- c U6 F" `# n0 W
2、序列x(n)分成实部与虚部两部分,实部对应的傅里叶变换具有共轭__________性,虚部和j一起对应的傅里叶变换具有共轭__________性。+ D# h# f3 G# [+ R' ]6 r/ q" j
3、因果(可实现)系统其单位脉冲响应h(n)一定是因果序列 ,那么其系统函数H(z)的收敛域一定包含∞点,即∞点不是极点,极点分布在某个圆_______,收敛域在某个圆_______。
4、系统函数H(z)的极点位置主要影响频响的_______位置及尖锐程度,零点位置主要影响频响的_______位置及形状。$ G- d0 F2 v! w+ `' B+ `5 Z/ G
5、如果因果稳定系统H(z)的所有零点都在单位圆内,则称之为“______________系统”。# } }+ k$ T/ i
6、如果序列x(n)的长度为M,则只有当频域采样点数____________时,才有xN(n)=IDFT[X(k)]=x(n),即可由频域采样X(k)恢复原序列x(n),否则产生时域____________。
7、由傅里叶变换理论知道,若信号持续时间_________,则其频谱无限宽;若信号的频谱有限宽,则其持续时间必然为_________。
8、序列x(n)的频谱是离散谱线,经截断后,使原来的离散谱线向附近展宽,通常称这种展宽为泄露。显然,泄露使频谱变_______,使谱分辨率_______。# d7 M1 f# F; t. q
9、由DIT-FFT算法的分解过程,N=2M 时,其运算流图应有_______级蝶形,每一级都由_______个蝶形运算构成。因此,每一级运算都需要_______次复数乘。所以,总共需要的复数乘次数为:__________。
10、数字滤波器从实现的网络结构或者从单位脉冲响应长度分类,可以分成________________滤波器和___________________滤波器。
11、脉冲响应不变法的优点是频率变换关系是________的,即ω=ΩT;脉冲响应不变法的最大缺点是会产生不同程度的________________,其适合用于________、带通滤波器的设计,不适合用于高通、________滤波器的设计。
12、对于长度为N的h(n)的第一类线性相位FIR数字滤波器的相位函数θ(ω)= ___________,它对h(n)的约束条件: _______________。
13、已知一个长度为N的序列x(n),它的傅立叶变换为X(ejw),它的N点离散傅立叶变换X(K)是关于X(ejw)的__________点等间隔__________。
! f( R, }, Y5 E2 E! \
Y* @7 O8 A' E1 R' r `4 H
二、选择填空题(本大题共6小题,每题2分,共12分)
1、δ(n)的z变换是__________。4 r6 _/ E% g$ { l# O$ K; W
A. 1 B.δ(w) C. 2πδ(w) D. 2π
2、序列x1(n)的长度为4,序列x2(n)的长度为3,则它们线性卷积的长度是__________,8 \* A. s) D( T6 p$ w
5点循环卷积的长度是__________。- T A7 Y* g' k" E2 I
A. 5, 5 B. 6, 5 C. 6, 6 D. 7, 5
3、在N=32的时间抽取法FFT运算流图中,从x(n)到X(k)需__________级蝶形运算
过程。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 3
4、下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT的是( )' f$ Q2 M0 s4 v; l6 B8 ~/ m8 y: |
A.时域为离散序列,频域也为离散序列) k" r8 r" _ ^- w: W
B.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列
C.时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号
D.时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列2 a$ S* T- [2 y+ y# Z: F
5、设系统的单位抽样响应为h(n),则系统因果的充要条件为( )+ e% M% u! a; t H' F3 O$ N* m- e
A.当n>0时,h(n)=0 B.当n>0时,h(n)≠0
C.当n<0时,h(n)=0 D.当n<0时,h(n)≠0
6、已知序列Z变换的收敛域为|z|<1,则该序列为( )。# S: M% z& s6 C5 S- M( u
A.有限长序列 B.右边序列
C.左边序列 D.双边序列列。
2 i( ?- s/ p: {/ J& s3 K
三、计算题(本大题共3小题,每题10分,共30分)) F' A) ]. Q8 I+ h# i4 Z
1.如果一台计算机的速度为平均每次复乘5µS,每次复加0.5µS,用它来计算512点的DFT[x(n)],问直接计算需要多少时间,用FFT运算需要多少时间。
2. 用长除法、留数定理法、部分分式法分别求以下X(Z)的Z反变换:
(1) ;(2) ;
(3)
3.设序列x(n)={4,3,2,1} , 另一序列h(n) ={1,1,1,1},n=0,1,2,3- U* d. B J' a' Y
(1)试求线性卷积 y(n)=x(n)*h(n)# M2 k) Q/ z! u( |$ A
(2)试求6点循环卷积。" P. z# ?! G& Y' ?/ O
(3)试求8点循环卷积。- ~+ a2 [, H6 E
四、画图题(本大题共2小题,每题10分,共20分)) Z! l( M" A A& P" m
1.用级联型结构实现以下系统函数,试问一共能构成几种级联型网络,并画出结构图。1 e, R. j7 x: O5 p5 h
2.请画出8点的按频率抽取的(DIF)基-2 FFT流图,要求输入自然数顺序,输出倒位序。
五、设计题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
1.用矩形窗设计线性相位高通滤波器,逼近滤波器传输函数 为:
(1)求出相应理想高通的单位脉冲响应 ;9 h( N) M, l& E; \7 B
(2)求出矩形窗设计法的 ,确定α与N的关系。+ ]" U- N5 `2 n0 N% ^9 J: {
(3)N取奇数或偶数时对滤波器特性有什么影响?
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