数字信号处理答案

发布 2022-09-03 01:15:28 阅读 2900

一、 选择题(计20分,每题2分)

1、b、b 4、c 5、 6、 7、d 8、b、c

二、填空题(计20分,每空2分)

3.在区间上的n点等间隔采样、

4.级联型网络结构

6.栅栏效应、截断效应。

三、简答题(计12分)

概述数字滤波器的设计方法。

答:iir滤波器和fir滤波器的设计方法完全不同。iir滤波器设计方法有间接法和直接法,间接法是借助于模拟滤波器的设计方法进行的。

其设计步骤是:先设计过渡模拟滤波器得到系统函数,然后将按某种方法转换成数字滤波器的系统函数。这是因为模拟滤波器的设计方法已经很成熟,不仅有完整的设计公式,还有完善的图表和曲线供查阅;另外,还有一些典型的优良滤波器类型可供使用。

直接法直接在频域或者时域中设计数字滤波器,由于要解联立方程,设计时需要用计算机辅助设计。fir滤波器不能采用间接法,常用的设计方法有窗函数法、频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。对于线性相位滤波器,经常采用fir滤波器。

四、计算题(计12分)

已知,分别求:

1)收敛域对应的原序列;

2)收敛域对应的原序列。

解: 2分)

1)当收敛域时,,内有极点0.5,2分)

c内有极点0.5,0,但0是一个n阶极点,改求c外极点留数,c外极点只有2,

2分)最后得到。

2分)2)当收敛域时,c内有极点0.5,2,

2分)c内有极点0.5,2,0,但极点0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,可是c外没有极点,因此, 最后得到。

2分)五、计算题(计12分)

设系统的单位取样响应,输入序列为,完成下面各题:

1)求出系统输出序列;

2)分别求出、和的傅里叶变换。

解:(1)(4分)

4分)(4分)

六、计算题(计12分)

我们希望利用长度为n=50的fir滤波器对一段很长的数据序列进行滤波处理,要求采用重叠保留法通过dft来实现。所谓重叠保留法,就是对输入序列进行分段(本题设每段长度为m=100个采样点),但相邻两段必须重叠v个点,然后计算各段与的l点(本题取l=128)循环卷积,得到输出序列,m表示第m段计算输出。最后,从中取出b个样值,使每段取出的b个采样点连接得到滤波输出。

1)求v;2)求b;

3)确定取出的b个采样应为中的哪些采样点。

解:规定循环卷积的输出序列的序列标号为0,1,2,…,127。 (2分)

先以与各段输入的线性卷积考虑,中,第0点到48点(共49个点)不正确,不能作为滤波输出,第49点到第99点(共51个点)为正确的滤波输出序列的一段,即b=51。所以,为了去除前面49个不正确点,取出51个正确的点连续得到不间断又无多余点的,必须重叠100-51=49个点,即v=494分)

下面说明,对128点的循环卷积,上述结果也是正确的。

2分)因为长度为。

n+m-1=50+100-1=149

所以从n=20到127区域,,当然,第49点到第99点二者亦相等,所以,所取出的第51点为从第49到99点的2分)

综上所述,总结所得结论。

v=49,b=51 (1分)

选取中第49~99点作为滤波输出1分)

七、计算题(计12分)

已知模拟滤波器的传输函数为:

2)试用脉冲响应不变法和双线性变换法分别将其转换为数字滤波器,设t=2s。

解:(1)用脉冲响应不变法。

直接按脉冲响应不变法设计公式,的极点为:

2分)代入t=2s

(1分)或通分合并两项得。

3分)2)用双线性变换法。

3分)3分)

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