数字信号处理简答题 下载本文

1.举例说明什么是因果序列和逆因果序列,并分别说明它们z变换的收敛域。 答:因果序列定义为x(n)=0,n<0,例如x(n)=a逆因果序列的定义为x(n)=0,n>0。例如x(n)=ann?u(n),其z变换收敛域:Rx??z??。

u??n?1?,其z变换收敛域:0?z?Rx?

IIR

数字滤波器,例如

2.用差分方程说明什么是IIR和FIR数字滤波器,它们各有什么特性? 答: 1)冲激响应

h(n)无限长的系统称为

y(n)?a1y?n?1??a2y?n?2??b0x(n)?b1x?n?1?。

IIR DF的主要特性:①冲激响应h(n)无限长;②具有反馈支路,存在稳定性问题;③系统函数是一个有理分式,具有极点和零点;④一般为非线性相位。

(2)冲激响应有限长的系统称为FIR DF。例如

y(n)?x(n)?b1x(n?1)?b2x?n?2?。

其主要特性:①冲激响应有限长;②无反馈支路,不存在稳定性问题;③系统函数为一个多项式,只存在零点;④具有线性相位。

3.用数学式子说明有限长序列x(n)的z变换X(z)与其傅里叶变换X(e与X(z)的关系。

答: (1)x(n)的z变与傅里叶变换的关系为 (2)x(n)的DFT与其z变换的关系为

j?)的关系,其DFT系数X(k)

X?z?Z?ej??Xej??KZ?wN??

X?z??ej 2? kN?X?K?

4.设x(n)为有限长实序列,其DFT系数X(k)的模答:有限长实序列x(n)的DFT之模 (1)

X(k)和幅角arg[X(k)]各有什么特点?

x?k?和幅角arg?X(k)?具有如下的性质:

X(k)在0-2?之间具有偶对称性质,即X(k)?X(N?k)

(2)arg?x(k)?具有奇对称性质,即arg?X(k)???arg?X?N?k??

5.欲使一个FIR数字滤波器具有线性相位,其单位取样响应h(n)应具有什么特性?具有线性相位的FIR数字滤器系统函数的零点在复平面的分布具有什么特点?

答: 要使用FIR具有线性相位,其h(n)应具有偶对称或奇对称性质,即

h(n)=h(N-n-1)或h(n)=-h(N-n-1)。具有线性相位的FIR DF的零点分布的特点 :①互为倒数出现;②若h(n)为实序列,则零点互共轭出现。

6.模拟巴特斯滤器的极点在S平面上的分布有什么特点?可由哪些极点构成一个因果稳定的系统函数(1)共有2N个极点等角距分布在半Ha(s)? 答:模拟巴特沃斯滤波器在S平面上分布的特点:

径为?c的圆上;

(2)极点对称于虚轴,虚轴上无极点;

(3)极点间的角度距为

?N。

1.分别说明有限长序列、右边序列、左边序和双边序列的z变换收敛域。 1.答:(1)有限长序列z变换的收敛域为0? (2)右边序列z变换的收敛域为 (3)左边序列z变换的收敛域为

z??;

z?Rx?; z?RX?;

1

(4)双边序列z变换的收敛域为R??的模x?e?和幅角arg?x?e??各具有什么特点?

2.答:x(n)为实序列时,其傅里叶变换的模X?e?在0-2?区间内为偶对称函数。arg?x?e??为

2.设序列x(n)为实序列,其傅里叶变换

x??z?Rx?

j?Xej?j?j?j?奇对称函数,对称中心为?。

3.基2 FFT有哪两种基本算法?其对应的计算流图具有什么特点?

3.答:基2FFT算法主要有时间抽选和频率抽选两种算法。时间抽选基2 FFT算法流图的主要特点有: (1)输入为码位序倒置排列,输出为自然序排列; (2)基本计算单元为蝶形单元; (3)具有同址(原位)计算功能。 频率抽选的流图的特点:

(1)输入为自然序列排列,输出为码倒置序排列,对输出要变址; (2)基本计算为蝶计算; (3)具有同址(原位)计算功能;

4.为使因果的线性非移变系统稳定,其系统函的极点在z平面应如何分布?设某系统有三个极点:

11z1?, z2??,z3?2,若知道其对应的单位取样响应h(n)为双边序列,请确定其可能选择的

84系统函数的收敛域,并指出其对应的系统是否稳定。 4.答:所有极点都应在单位圆内。

11?z??;不稳定 841??z?2; 稳定 45.使用窗函数设计FIR滤波器时,一般对窗函数的频谱有什么要求?这些要求能同时得到满足吗?为什么?

5.答:要求窗函数频谱的主瓣尽可能高和窄,旁瓣尽可能短和小。但是这是不能同时得到的。因为经分析,主瓣增高时,旁瓣也要增高,所以只能采用折衷的方法。

6.数字滤波器分为哪几种类型?用差分方程来描述时有什么不同?它们各有什么特性?

6.答:数字滤波器有无限冲激响应(IIR)和有限冲激响应(FIR)两大类。用差分方程描述时,IIR DF具有反馈支路,FIR DF无反馈支路。IIR的主要特性有:①冲激响应无限长;②具有反馈支路,存在稳定性问题;③系统函数一般为一个有理分式,具有极点和零点;④一般为非线性相位。

FIR DF的其主要特性有:①冲激响应有限长;②无反馈支路,不存在稳定性问题;③系统函数为一个多项式,只有零点;④具有线性相位。

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