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1、吉林大学网络教育学院2019-2020学年第一学期期末考试数字信号处理大作业学生姓名 专业 层次年级 学号 学习中心 成绩 （ 完整答案附后 ） 年 月 日作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。一、名词解释（每小题2分，共20分）1、信号： 2、确定信号： 3、随机信号： 4、实值信号： 5、复值信号： 6、时间连续信号（连续信号）： 7、模拟信号： 8、量化信号： 9、时间离散信号（离散信号）： 10、抽样信号(取样
2、信号)： 二、简答题（每小题6分，共60分）1、增加N值，可以提高DFT的频率分辨率吗？ 2、什么是Z变换的收敛域，其形状如何？因果序列对应的收敛域是什么形状？ 3、什么是同址计算？什么是变址计算？如何化“混序”为有序？4、离散卷积图解法的四个步骤是什么？ 5、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？ 6、简述线性卷积、周期卷积、循环卷积有什么不同？又有什么关系？7、在IIR数字滤波器设计中，从模拟滤波器转换为数字滤波器主要有哪几种方法？设计FIR数字滤波器有哪些方法？8、简述在基2FFT算法中，什么是变址运算、同址运算？ 9、拉氏变换与傅里叶变换有什么关系？ 10、Z变换与离
3、散时间傅里叶变换什么关系？ 三、计算题（每小题10分，共20分）1、已知某信号序列f(k)=3,2,1,2,h(k)=2,3,4,2,试计算：（1）f(k)和h(k)的循环卷积和f(k)h(k)。（2）f(k)和h(k)的线性卷积和f(k)*h(k)。2、用某台FFT仪做谱分析。使用该仪器时，选用的抽样点数N必须是2的整数次幂。已知待分析的信号中，上限频率1025kHz。要求谱分辨率5Hz。试确定下列参数：（1）一个记录中的最少抽样点数；（2）相邻样点间的最大时间间隔；（3）信号的最小记录时间。温馨提示：完整答案附后答案区：作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片
4、添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。一、名词解释（每小题2分，共20分）1、信号： 是带有信息的某种物理量,如电信号,光信号,声信号等,信号是消息的表现形式,而消息是信号的具体内容。2、确定信号： 如果信号可以用确定的数学表达式来表示,或用确定的信号波形来描述,则称此类信号为确定信号。3、随机信号： 如果信号只能用概率统计方法来描述,其取值具有不可预知的不确定性,则称此类信随机信号。4、实值信号：如果信号的取值为实数，则称此类信号为实值信号。 5、复值信号：如果信号的取值为复数，则称此
5、类信号为复值信号。 6、时间连续信号（连续信号）： 时间是连续的,幅值可以是连续的也可以是离散的7、模拟信号： 连续变化的信号。8、量化信号： 如果信号的时间连续，但是信号的取值离散，则称此类信号为量化信号。9、时间离散信号（离散信号）： 又称之为序列,是指时间是离散的,幅值是连续的。10、抽样信号(取样信号)：若离散信号的取值是连续的，则也可称此类信号为抽样信号或取样信号。 二、简答题（每小题6分，共60分）1、增加N值，可以提高DFT的频率分辨率吗？ 答：增加N值可以使DFT的谱线加密，即可以提高DFT的计算频率分辨率，但实际的物理频率分辨率并没有改变。2、什么是Z变换的收敛域，其形状如何
6、？因果序列对应的收敛域是什么形状？ 答:Z变换的收敛域形状应满足:以极点模为边界,但不包含极点的环域、圆的内部或圆的外部。因果序列对应的收敛域的形状是一个圆的外部。3、什么是同址计算？什么是变址计算？如何化“混序”为有序？答:同址计算是指每一级蝶形输入与输出在运算前后可以存储在同一地址(原来位置上)的存储单元中,这种同址运算的优点可以节省存储单元。变址计算是指按自然顺序输入存储的数据,经过变址计算后将自然顺序转换为码位倒置顺序存储。化“混序”为有序过程:先把十进制序号化为二进制,再进行代码反转,再化为十进制序号即可。4、离散卷积图解法的四个步骤是什么？ 答:离散卷积图解法的运算过程包括了反折、
7、平移、乘积、取和四个步骤。5、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？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，IIRDF具有反馈支路，FIRDF无反馈支路。IIR的主要特性有：冲激响应无限长；具有反馈支路，存在稳定性问题；系统函数一般为一个有理分式，具有极点和零点；一般为非线性相位。FIRDF的其主要特性有：冲激响应有限长；无反馈支路，不存在稳定性问题；系统函数为一个多项式，只有零点；具有线性相位。 6、简述线性卷积、周期卷积、循环卷积有什么不同？又有什么关系？答：两个周期序列的卷积称为周期卷积，其计算步骤与非周期序列的线性卷积类
8、似。循环卷积与周期卷积并没有本质区别，其可以看作是周期卷积的主值；但是循环卷积和线性卷积有明显的不同，循环卷积的是在主值区间中进行的，而线性卷积不受这个限制。7、在IIR数字滤波器设计中，从模拟滤波器转换为数字滤波器主要有哪几种方法？设计FIR数字滤波器有哪些方法？答：在IIR数字滤波器设计中，从模拟滤波器转换为数字滤波器主要有冲激响应不变法、双线性变换法及单位响应法。设计FIR数字滤波器有窗函数法、频率取样法及等波纹逼近法。8、简述在基2FFT算法中，什么是变址运算、同址运算？ 答：同址计算是指每一级蝶形输入与输出在运算前后可以存储在同一地址(原来位置上)的存储单元中,这种同址运算的优点可以
9、节省存储单元变址计算是指按自然顺序输入存储的数据,经过变址计算后将自然顺序转换为码位倒置顺序存储。9、拉氏变换与傅里叶变换有什么关系？答：傅里叶变换虽然好用,而且物理意义明确,但有一个最大的问题是其存在的条件比较苛刻,比如时域内绝对可积的信号才可能存在傅里叶变换。拉普拉斯变换可以说是推广了这以概念。在自然界,指数信号e是衰减最快的信号对信号乘上指数信号之后,很容易满足绝对可积的条件。因此将原始信号乘上指数信号之后一般都能满足傅里叶变换的条件,这种变换就是拉普拉斯变换。这种变换能将微分方程转化为代数方程,在18世纪计算机还远未发明的时候,意义非常重大。从上面的分析可以看出,傅里叶变换可以看做是拉
10、普拉斯的一种特殊形式,即所乘的指数信号为e。也即是说拉普拉斯变换是傅里叶变换的推是一种更普遍的表达形式。在进行信号与系统的分析过程中,可以先得到拉普拉斯变换这种更普遍的结果,然后再得到傅里叶变换这种特殊的结果。这种由普遍到特殊的解决办法,已经证明在连续信号与系统的分析中能够带来很大的方便。 10、Z变换与离散时间傅里叶变换什么关系？ 答：离散傅立叶变换是Z变换在单位圆上的等间隔采样。 三、计算题（每小题10分，共20分）1、已知某信号序列f(k)=3,2,1,2,h(k)=2,3,4,2,试计算：（1）f(k)和h(k)的循环卷积和f(k)h(k)。（2）f(k)和h(k)的线性卷积和f(k)*h(k)。2、用某台FFT仪做谱分析。使用该仪器时，选用的抽样点数N必须是2的整数次幂。已知待分析的信号中，上限频率1025kHz。要求谱分辨率5Hz。试确定下列参数：（1）一个记录中的最少抽样点数；（2）相邻样点间的最大时间间隔；（3）信号的最小记录时间。奥鹏教育 奥鹏教育 奥鹏教育奥鹏教育 奥鹏教育 奥鹏教育
