丁玉美《数字信号处理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第9~10章)【圣才出品】

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丁玉美《数字信号处理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

第9章数字信号处理的实现

9.1复习笔记

一、数字信号处理中的量化效应

1.量化及量化误差

(1)概念

①量化误差

a.用有限位二进制数表示序列值所形成的误差,称为量化误差。量化误差是由有限长的寄存器存储数字引起的,因此也将这种误差引起的各种效应称为有限寄存器长度效应。

b.量化效应在数字信号处理技术实现中,表现在以下几方面:A/D中量化效应,数字网络中参数量化效应,数字网络中运算量化效应,FFT中量化效应等。

②量化阶

如果信号值用b+1位二进制数量化,其中一位表示符号,b位表示小数部分,能表示的最小单位称为量化阶(或量化步长),用q表示,q=2-b。

(2)尾数处理方法

①一种是舍入法,即将尾数第b+1位按逢1进位,逢0不进位,b+1位以后的数略去的原则处理。

②另一种是截尾法,即将尾数第b+1位以及以后的尾数略去。

显然这两种处理方法的误差会不一样。

(3)量化误差表示

①理论分析

如果信号x(n)值量化后用Q[x(n)]表示,量化误差用e(n)表示,则

e(n)=Q[x(n)]-x(n)

一般x(n)是随机信号,那么e(n)也是随机的,经常将e(n)称为量化噪声。为便于分析,一般假设e(n)是与x(n)不相关的平稳随机序列,且是具有均匀分布特性的白噪声。设采用定点补码制,截尾法和舍入法的量化噪声概率密度曲线分别如图9-1(a)和(b)所示。这样截尾法量化误差的统计平均值为-q/2,方差为q2/12。舍入法的统计平均值为0,方差也为q2/12,这里q=2-b。

图9-1量化噪声e(n)的概率密度曲线

规律:字长b+1愈长,量化噪声方差愈小。

②四舍五入量化的数学模型

Q[x]=q·round[x/q]

式中,round[x]表示对x四舍五入后取整,round[x/q]表示x包含量化阶q的个数,

所以Q[x]=q·round[x/q]就是量化后的数值。x可以是标量、向量和矩阵。

③MATLAB实现

x=0.8012,b=6的量化程序如下:

x=0.8012;b=6;

q=2-b;%计算量化阶q

xq=q*round(x/q)%对x舍入值量化

e=x-xq%计算量化误差e

运行结果:

xq=0.796875,e=0.004325

2.A/D变换器中的量化效应

(1)A/D变换器的功能原理图

如图9-2(a)所示,图中是量化编码后的输出,如果未量化的二进制编码用x(n)表示,那量化噪声为,考虑A/D变换的量化效应,其统计模型如图9-2(b)所示。

图9-2A/DC功能原理图及统计模型

(2)输出端的信噪比

假设A/D变换器输入信号x a(t)不含噪声,输出x(n)中仅考虑量化噪声e(n),

信号x a(t)平均功率用表示,e(n)的平均功率用表示,输出信噪比用S/N表示则,

信噪比通常用dB数表示:

A/D变换器采用定点舍入法,e(n)的统计平均值m e=0,方差如下:

表明,A/D变换器的位数b愈多,信噪比愈高;每增加一位,输出信噪比增加约6dB。当然,输出信噪比也和输入信号功率有关,为增加输出信噪比,应在A/D变换器动态范围中,尽量提高信号幅度。

(3)MATLAB量化函数

该函数可以对带负号的数据X进行A/D变换,X可以是标量、向量和矩阵。

3.数字系统中的系数量化效应

系统对输入信号进行处理时需要若干系数,这些系数都要存储在有限位数的寄存器中,因此存在系数的量化效应。

(1)系数量化对系统频响特性的影响

①数字滤波器的系统函数表示:

式中的系数b r和a r必须用有限位二进制数进行量化,存储在有限长的寄存器中。经过

量化后的系数用表示,量化误差用表示,那么:

②实际的系统函数表示:

表明系数量化后的频率响应不同于原来设计的频率响应。

(2)极点位置敏感度

极点灵敏度,是指每个极点对系数偏差的敏感程度。

设系统A(z)有N个极点,用P k(k=l,2,…,N)表示,系数量化后的极点用

表示,那么,极点偏差Δp k表示第k个极点的偏差,它和各系数偏差的关系为:

上式中,的大小直接影响第i个系数偏差△a i对第k个极点偏差Δp k的影响大小,

愈大,Δp k愈大,愈小,Δp k愈小。称为极点p k对系数a i变化的灵敏度。

①灵敏度和极点的关系:

②极点偏差Δp k和各系数偏差的关系:

③结论

a.极点偏移和系数量化误差大小有关。如果系统采用定点补码制,尾数采用b位舍入

法处理,那么Δa i的变化范围为[-q/2,q/2],q=2-b,均方误差为q2/12,因此为减小极点偏移,应加长寄存器长度。

b.极点越密集,极点间距越短,极点对系数量化误差的敏感度越高,相应的极点偏差越大。

c.极点偏差与系统函数的阶数N有关,阶数愈高,极点灵敏度愈高,极点偏差也愈大。对于一些窄带滤波器,因为要求选择性高,势必要求阶数高,且极点密集,所以极点的偏差会很大。因此,系统的结构最好不用高阶的直接型结构,而将其分解成一阶或者二阶系统,再将它们进行并联或者串联,以便减小极点偏移量。

4.数字系统中的运算量化效应

在数字网络的运算中,其中间结果和最后结果的位数,如果超出了规定的有限位二进制数长度,则需要进行尾数处理,这样便引起了运算量化误差。

(1)运算量化效应

因运算产生的量化误差,称为运算量化误差。定点制运算的二进制乘法、浮点制运算的乘法和加法都可能产生运算量化误差。

下面介绍定点制的乘法量化误差。

由于输入信号是随机信号,产生的运算量化误差同样是随机的,需要进行统计分析。运算量化误差在系统中起噪声作用,会使系统的输出信噪比降低。为了分析计算简单,假定运算量化误差具有以下统计特性:①系统中所有的运算量化噪声都是平稳的白噪声;②所有的运算量化噪声之间以及和信号之间均不相关;③这些噪声的概率密度都是均匀分布的。

①量化以后乘法支路的统计模型如图9-3(b)所示。

数字信号处理实验作业

实验6 数字滤波器的网络结构 一、实验目的: 1、加深对数字滤波器分类与结构的了解。 2、明确数字滤波器的基本结构及其相互间的转换方法。 3、掌握用MA TLAB 语言进行数字滤波器结构间相互转换的子函数及程序编写方法。 二、实验原理: 1、数字滤波器的分类 离散LSI 系统对信号的响应过程实际上就是对信号进行滤波的过程。因此,离散LSI 系统又称为数字滤波器。 数字滤波器从滤波功能上可以分为低通、高通、带通、带阻以及全通滤波器;根据单位脉冲响应的特性,又可以分为有限长单位脉冲响应滤波器(FIR )和无限长单位脉冲响应滤波器(IIR )。 一个离散LSI 系统可以用系统函数来表示: M -m -1-2-m m m=0 012m N -1-2-k -k 12k k k=1 b z b +b z +b z ++b z Y(z)b(z)H(z)=== =X(z)a(z) 1+a z +a z ++a z 1+a z ∑∑ 也可以用差分方程来表示: N M k m k=1 m=0 y(n)+a y(n-k)=b x(n-m)∑∑ 以上两个公式中,当a k 至少有一个不为0时,则在有限Z 平面上存在极点,表达的是以一个IIR 数字滤波器;当a k 全都为0时,系统不存在极点,表达的是一个FIR 数字滤波器。FIR 数字滤波器可以看成是IIR 数字滤波器的a k 全都为0时的一个特例。 IIR 数字滤波器的基本结构分为直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、直接Ⅲ型、级联型和并联型。 FIR 数字滤波器的基本结构分为横截型(又称直接型或卷积型)、级联型、线性相位型及频率采样型等。本实验对线性相位型及频率采样型不做讨论,见实验10、12。 另外,滤波器的一种新型结构——格型结构也逐步投入应用,有全零点FIR 系统格型结构、全极点IIR 系统格型结构以及全零极点IIR 系统格型结构。 2、IIR 数字滤波器的基本结构与实现 (1)直接型与级联型、并联型的转换 例6-1 已知一个系统的传递函数为 -1-2-3 -1-2-3 8-4z +11z -2z H(z)=1-1.25z +0.75z -0.125z 将其从直接型(其信号流图如图6-1所示)转换为级联型和并联型。

刘晓艳考研英语笔记教案资料

刘晓艳英语阅读课堂笔记:1、原句重复出现,200%错。正确的都是有改动的,即同意替换。 2、文章是按顺序出题的。你要觉得不是,就是你做错了。 3、选项中意思完全相反的2个选项,其中之一是对的(要有这个意识)。 4、就一般而言,some people ,表作者不认同的观点。few people ,表作者的观点。 5、用文章里举例的句子来作为选项,直接排除。200%错。(要有能辨别这个选项是不是文章中例子的能力)。 6、某某人说的话,或者是带引号的,一定要高度重视。尤其是在段落的后半部分。很有可能就是某个问题的同意替换。即题眼。 7、有的时候,一句话可以设2 个问题。不过这种情况很少出现了,非常少。 8、文章基本以5 段为主(也有6 段、7 段的),要把握每段之间的关系。一般来说,一段一个题,只是一般来说喔。 9、一篇文章总会有5、6+个长难句,且总会在这里设问题。所以,长难句必须要拿下! 10、每段的第一句很重要。尤其总分结构的段。有的时候第一句话就是题眼。考研英语,总分结构或者总分总的段落很多。 11、若文章首段以why 为开头的,这里若设题的话,选项里有because 的,往往就是正确选项。不过这种类型的题,很少见了。 12、有时候每段的第一句话,仅仅是一个表述。而在第2 或3 句以后,会出现对比或者转折。一般来说,转折后面的是作者的态度。你要注意的是,作者对什么进行了转折。那个关键词你要找出来。 13、在应该出现答案的地方,没有答案,接着往下读。答案可能会在下一段的开头部分。因为文章都是接着说的。要有连贯性。这和7选5的技巧有些相似。不过这种情况并不多见。 14、一个长句看不懂,接着往下看,下一句可能是这个长句的解释说明。是

数字信号处理实验一

实验一 离散时间信号分析 班级 信息131班 学号 201312030103 姓名 陈娇 日期 一、实验目的 掌握两个序列的相加、相乘、移位、反褶、卷积等基本运算。 二、实验原理 1.序列的基本概念 离散时间信号在数学上可用时间序列)}({n x 来表示,其中)(n x 代表序列的第n 个数字,n 代表时间的序列,n 的取值范围为+∞<<∞-n 的整数,n 取其它值)(n x 没有意义。离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到,例如对模拟信号)(t x a 进行等间隔采样,采样间隔为T ,得到)}({nT x a 一个有序的数字序列就是离散时间信号,简称序列。 2.常用序列 常用序列有:单位脉冲序列(单位抽样)) (n δ、单位阶跃序列)(n u 、矩形序列)(n R N 、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。 3.序列的基本运算 序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、差分运算等。 4.序列的卷积运算 ∑∞ -∞==-= m n h n x m n h m x n y )(*)()()()( 上式的运算关系称为卷积运算,式中代表两个序列卷积运算。两个序列的卷积是一个序列与另一个序列反褶后逐次移位乘积之和,故称为离散卷积,也称两序列的线性卷积。其计算的过程包括以下4个步骤。 (1)反褶:先将)(n x 和)(n h 的变量n 换成m ,变成)(m x 和)(m h ,再将)(m h 以纵轴为对称轴反褶成)(m h -。

(2)移位:将)(m h -移位n ,得)(m n h -。当n 为正数时,右移n 位;当n 为负数时,左移n 位。 (3)相乘:将)(m n h -和)(m x 的对应点值相乘。 (4)求和:将以上所有对应点的乘积累加起来,即得)(n y 。 三、主要实验仪器及材料 微型计算机、Matlab6.5 教学版、TC 编程环境。 四、实验内容 (1)用Matlab 或C 语言编制两个序列的相加、相乘、移位、反褶、卷积等的程序; (2)画出两个序列运算以后的图形; (3)对结果进行分析; (4)完成实验报告。 五、实验结果 六、实验总结

数字信号处理作业答案

数字信号处理作业

DFT 习题 1. 如果)(~n x 是一个周期为N 的周期序列,那么它也是周期为N 2的周期序列。把)(~ n x 看作周期为N 的周期序列,令)(~1k X 表示)(~n x 的离散傅里叶级数之系数,再把)(~ n x 看作周期为N 2的周期序列,再令)(~2k X 表示)(~n x 的离散傅里叶级数之系数。当然,)(~1k X 是周期性的,周期为N ,而)(~2k X 也是周期性的,周期为N 2。试利用)(~1k X 确定)(~2k X 。(76-4)

2. 研究两个周期序列)(~n x 和)(~n y 。)(~n x 具有周期N ,而)(~ n y 具有周期M 。序列)(~n w 定义为)()()(~ ~~n y n x n w +=。 a. 证明)(~n w 是周期性的,周期为MN 。 b. 由于)(~n x 的周期为N ,其离散傅里叶级数之系数)(~k X 的周期也是N 。类似地, 由于)(~n y 的周期为M ,其离散傅里叶级数之系数)(~k Y 的周期也是M 。)(~n w 的离散傅里叶级数之系数)(~k W 的周期为MN 。试利用)(~k X 和)(~k Y 求)(~k W 。(76-5)

3. 计算下列各有限长度序列DFT (假设长度为N ): a. )()(n n x δ= b .N n n n n x <<-=000) ()(δ c .10)(-≤≤=N n a n x n (78-7) 4. 欲作频谱分析的模拟数据以10千赫速率被取样,且计算了1024个取样的离散傅里叶变换。试求频谱取样之间的频率间隔,并证明你的回答。(79 -10)

考研英语笔记

首先,这个文档不同于别的参考书,它是以一句话为单元,给您讲解单词,语法, 译文,适合基础薄弱的同学。 第二,请同学先用这个文档把里面的单词,语法和句子都弄明白了,再听这个视 频。这个视频只是讲解绿色标注的部分内容,还有详细讲解后面的选项。 黄伟英语原创 Section ⅡReading Comprehension Part A Directions: Read the following four texts. Answer the questions below each text by choosing [A], [B], [C] or [D]. Mark your answers on ANSWER SHEET1. (40 points) Text 1 第一段 Come on –Everybody’s doing it. [译文] 赶快加入吧——大家都在这样做。 That whispered message, (half invitation and half forcing), is what most of us think of(when we hear the words peer pressure. )

whisper v. 小声说 whispered message 耳语 think of 想起 forcing adj. 强迫的,施加压力的;n. 强制 peer pressure 同辈压力 黄伟英语原创 同辈压力(peer pressure)是指同辈人互相比较中产生的心理压力,一个 同辈人团体对个人施加影响,会促使个人改变其态度、价值观戒行为使其遵守团 体准则。 【语法】 主干:That whispered message….. is what most of us think of….. 从句1:what most of us think of 由what 引导的做is 的表语从句揑入语:half invitation and half forcing 地点状语从句:when we hear the words peer pressure. 【译文】 这一半是邀请一半是强迫的耳语是我们大多数人在听到“同辈压力”这个词 时会想到的 It usually lead s to no good-drinking, drugs and casual sex.

2020年数字信号处理大作业新版修订

2019~2020年度《数字信号处理》大作业题目与要求 大作业要求: 本学期大作业总分40分,学生可选择任意数量的题目完成,只要所选题目总分达到40分即可,所选题目总分如果超过40分,超过的部分不计入大作业总分。大作业以电子版的形式提交,内容应包括详细的程序设计思路与题目分析(题目分析指的是对该题目中所用到的知识点的说明,不要照搬书上或网上的内容,写出你自己对该知识点的理解。),程序截图,程序源码,其中设计思路和程序截图可写在同一个文档中,程序源码可以是.txt或.m 文件,并在源码中标注代码注释。另:题目中有GUI设计要求的部分占该题目分值的20%,功能实现部分占该题目分值的80%。 注:以下题目均用MATLAB完成。 大作业题目: 1、实现有限长序列的基本运算(包括:加法、乘法、累加、移位、翻褶、抽取、插值、卷积和),并以GUI的形式将这些运算整合起来,使用者可通过向GUI输入任意有限长序列得到对应的运算结果。(5分) 2、设计一个GUI,实现奈奎斯特采样定理,要求:1、在GUI中输入任意一个模拟信号,显示该模拟信号的时域和频域谱图;2、在GUI中设置任意采样频率,对输入的模拟信号进行采样处理,显示采样信号的时域和频域谱图; 3、在GUI中实现采样信号向模拟信号的恢复功能,要求显示恢复后的模拟信号的时域和频域谱图。(10分) 3、通过GUI动态展示z变换与s变换之间的所有关系。(5分) 4、设计一个GUI,通过向GUI输入任意系统函数,得到其对应系统的相关信息(包括:系统频率响应中的幅度响应和相位响应、系统零极点的分布、系统的稳定性判定)。(10分) 5、设计一个GUI,实现利用DFT(或FFT)完成任意时域信号的频谱分析,要求:1、可在GUI中输入时域数字或模拟信号;2、可设置DFT点数;3、在GUI中显示输入信号经DFT(或FFT)处理后的频谱图;3、若输入信号为模拟信号,需完成对该模拟信号的采样,采样频率可在GUI中设置。(10分) 6、在GUI中,实现IIR滤波器的直接型、级联型和并联型三种结构之间的任意转换,要求:在GUI中输入任意一型的系统函数后可在该GUI中显示出对应的另外两型的系统函数。(10分) 7、实现巴特沃斯样本模拟低通滤波器及其对应的数字低通滤波器的设计,以GUI的形式给出。要求:输入所需的模拟低通滤波器参数指标后,程序能将该指标转化为数字低通滤波器指标(在GUI中应能选择转化方式:冲激响应不变法、双线性变换法),并在GUI中显示出所给参数下巴特沃斯样本模拟低通滤波器及其对应的数字低通滤波器的频率响应中幅度响应的频谱图。(15分) 8、已知某组数字信号(见大作业数据压缩包中HWDATA.mat文件),该信号中除了目标信号之外还掺杂有强噪声,但噪声与目标信号的频率不重叠,要求采用本学期已学的知识对该信

数字信号处理实验

实验一 离散傅里叶变换(DFT )对确定信号进行谱分析 一.实验目的 1.加深对DFT 算法原理和基本性质的理解。 2.熟悉DFT 算法和原理的编程方法。 3.学习用DFT 对信号进行谱分析的方法,了解可能出现的误差及其原因,以便在实际中正确利用。 二.实验原理 一个连续信号)(t x a 的频谱可以用其傅里叶变换表示,即 dt e t x j X t j a a Ω-∞ ∞ -? = Ω)()( 若对)(t x a 进行理想采样可得采样序列 )(|)()(nT x t x n x a nT t a === 对)(n x 进行DTFT ,可得其频谱为: ∑∞ -∞ =-= n n j j e n x e X ωω )()( 其中数字频率ω与模拟频率Ω的关系为: s f T Ω = Ω=ω )(n x 的DFT 为∑∞ -∞ =-= n nk N j e n x k X π 2)()( 若)(t x a 是限带信号,且在满足采样定理的条件下,)(ω j e X 是)(Ωj X a 的周期延拓, )(k X 是)(ωj e X 在单位圆上的等间隔采样值,即k N j e X k X πωω2| )()(= =。 为在计算机上分析计算方便,常用)(k X 来近似)(ω j e X ,这样对于长度为N 的有限 长序列(无限长序列也可用有限长序列来逼近),便可通过DFT 求其离散频谱。 三.实验内容 1.用DFT 对下列序列进行谱分析。 (1))()04.0sin(3)(100n R n n x π=

1 (2)]0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1[)(=n x 2.为了说明高密度频谱和高分辨率频谱之间的区别,考察序列 )52.0cos()48.0cos()(n n n x ππ+= (1)当0≤n ≤10时,确定并画出x(n)的离散傅里叶变换。 (2)当0≤n ≤100时,确定并画出x(n)的离散傅里叶变换。 四.实验结果 1. (1) (2)

考研英语作文超全笔记

英语作文(英一&&英二)超全笔记 题型及注意事项 一、题型(40min) (一)大作文:图画、图表作文25min 150-200 (二)小作文 15min 100 1.Letter (1)公务书信(不熟的人) (2)私人书信(熟悉的人) 2.告示 notice 二、评分原则与方法 (一)书写工整、卷面整洁、字迹清晰 (二)?注意: 1.单词、语法第一位:正确、准确、多变 2.结构第二位 三段论 句子之间多用逻辑关系词 多用代词代替已经出现过的名词 3.内容不重要,用来凑字数(积极向上) 三、考研写作常见问题 (一)语域问题:语言的正式性与非正式性 1.缩写词不正式 2.泛指的不定代词 you 不正式,正式文体常用 one 代替 eg:One(You) never know what measures the president will take. 3.正式文体的引导词 that 不可以省略 4.插入语使句子更正式 状语; 同位语 (二)语法常见问题 1.名词单复数:可数名词不可单独使用,要?冠词或者变复数,分不清就? the 2.主谓一致 3. 时态

以一般现在时为主 描述图画经常用现在进行时 描述图标经常用一般过去时 举例子经常用一般过去时 4.词性误用 5.中文思维 四、注意 图中有文字一定要仔细看 高分亮点 一、高分词句 随着人们生活水平的提高 With people's living standards improving, ….. 随着全球化的深入 With deepening globalization, ….. 提升解决问题的能力 improve their problem-solving skills 提高外语水平 improve their foreign language proficiency 经常锻炼 regularly take exercises / exercise on a regular basis 养成阅读的习惯 develop the habit of reading 勇敢面对并战胜困难 bravely face and conquer their di?iculties 保护环境/提高环保意识 protect the environment /improve their awareness of environmental protection 节约能源 save energy 更好地了解外国文化 have a better understanding of foreign cultures 为自己的传统文化感到骄傲 be proud of/celebrate/embrace traditional culture 对父母孝顺 be filial to their parents 随着经济的繁荣

西电数字信号处理大作业

第二章 2.25 已知线性时不变系统的差分方程为 若系统的输入序列x(x)={1,2,3,4,2,1}编写利用递推法计算系统零状态响应的MATLAB程序,并计算出结果。 代码及运行结果: >> A=[1,-0.5]; >> B=[1,0,2]; >> n=0:5; >> xn=[1,2,3,4,2,1]; >> zx=[0,0,0];zy=0; >> zi=filtic(B,A,zy,zx); >> yn=filter(B,A,xn,zi); >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> grid on;

2.28图所示系统是由四个子系统T1、T2、T3和T4组成的,分别用单位脉冲响应或差分方程描述为 T1: 其他 T2: 其他 T3: T4: 编写计算整个系统的单位脉冲响应h(n),0≤n≤99的MATLAB程序,并计算结果。 代码及结果如下: >> a=0.25;b=0.5;c=0.25; >> ys=0; >> xn=[1,zeros(1,99)]; >> B=[a,b,c]; >> A=1; >> xi=filtic(B,A,ys); >> yn1=filter(B,A,xn,xi); >> h1=[1,1/2,1/4,1/8,1/16,1/32]; >> h2=[1,1,1,1,1,1]; >> h3=conv(h1,h2); >> h31=[h3,zeros(1,89)]; >> yn2=yn1+h31; >> D=[1,1];C=[1,-0.9,0.81]; >> xi2=filtic(D,C,yn2,xi); >> xi2=filtic(D,C,ys); >> yn=filter(D,C,yn2,xi); >> n=0:99; >> figure(1) >> stem(n,yn,'.'); >> title('单位脉冲响应'); >> xlabel('n');ylabel('yn');

数字信号处理实验答案完整版

数字信号处理实验答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

实验一熟悉Matlab环境 一、实验目的 1.熟悉MATLAB的主要操作命令。 2.学会简单的矩阵输入和数据读写。 3.掌握简单的绘图命令。 4.用MATLAB编程并学会创建函数。 5.观察离散系统的频率响应。 二、实验内容 认真阅读本章附录,在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子,体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上,完成以下实验。 上机实验内容: (1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4],B=[3 4 5 6],求C=A+B,D=A-B,E=A.*B,F=A./B,G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 clear all; a=[1 2 3 4]; b=[3 4 5 6]; c=a+b; d=a-b; e=a.*b; f=a./b; g=a.^b; n=1:4; subplot(4,2,1);stem(n,a); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A'); subplot(4,2,2);stem(n,b); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B'); subplot(4,2,3);stem(n,c); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C'); subplot(4,2,4);stem(n,d); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D'); subplot(4,2,5);stem(n,e); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E'); subplot(4,2,6);stem(n,f); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('F'); subplot(4,2,7);stem(n,g); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('G'); (2)用MATLAB实现下列序列: a) x(n)= 0≤n≤15 b) x(n)=e+3j)n 0≤n≤15 c) x(n)=3cosπn+π)+2sinπn+π) 0≤n≤15 d) 将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x(n)=x(n+16),绘出四个周期。

数字信号处理上机作业

数字信号处理上机作业 学院:电子工程学院 班级:021215 组员:

实验一:信号、系统及系统响应 1、实验目的 (1) 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系,加深对时域采样定理的理解。 (2) 熟悉时域离散系统的时域特性。 (3) 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。 (4) 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法,利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。 2、实验原理与方法 (1) 时域采样。 (2) LTI系统的输入输出关系。 3、实验内容及步骤 (1) 认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的傅里叶变换及性质等有关内容,阅读本实验原理与方法。 (2) 编制实验用主程序及相应子程序。 ①信号产生子程序,用于产生实验中要用到的下列信号序列: a. xa(t)=A*e^-at *sin(Ω0t)u(t) b. 单位脉冲序列:xb(n)=δ(n) c. 矩形序列: xc(n)=RN(n), N=10 ②系统单位脉冲响应序列产生子程序。本实验要用到两种FIR系统。 a. ha(n)=R10(n); b. hb(n)=δ(n)+2.5δ(n-1)+2.5δ(n-2)+δ(n-3) ③有限长序列线性卷积子程序 用于完成两个给定长度的序列的卷积。可以直接调用MATLAB语言中的卷积函数conv。 conv 用于两个有限长度序列的卷积,它假定两个序列都从n=0 开始。调用格式如下: y=conv (x, h) 4、实验结果分析 ①分析采样序列的特性。 a. 取采样频率fs=1 kHz,,即T=1 ms。 b. 改变采样频率,fs=300 Hz,观察|X(e^jω)|的变化,并做记录(打印曲线);进一步降低采样频率,fs=200 Hz,观察频谱混叠是否明显存在,说明原因,并记录(打印)这时的|X(e^j ω)|曲线。 程序代码如下: close all;clear all;clc; A=50; a=50*sqrt(2)*pi; m=50*sqrt(2)*pi; fs1=1000; fs2=300; fs3=200; T1=1/fs1; T2=1/fs2; T3=1/fs3; N=100;

考研英语词汇复习笔记

考研英语词汇复习笔记 翻硕复习的一大重头戏就是词汇,而词汇量是巨大的,必须要有日常的积累和复习,并且掌握科学的记忆方法,才能最有效地积累词予匚量。下面是关于英语词汇的学习笔记,以供大家参考。(1) 1. bereave :使某人丧失(尤指亲属)bereave Sb Of Sb an accident WhiCh bereaved Him Of his Wife 使他丧失妻子的事古攵the bereaved husband 死了妻子的男人 the bereaved丧失亲人的人 bereavement(n):丧亲之痛,丧失亲人 deprive : take Sth away from sb;PreVent Sb from enjoying Or USing Sth剥夺sb/sth的sth;阻止某人 享有或使用Sth deprive sb/sth Of Sth deprive Of OneS CiVil rights剥夺某人的公民权deprivation(n):剥夺;贫困;被剥夺的事物WideSPreaCl deprivation 普遍贫困 MiSSing the HOIiday WaS a great deprivatiOrL错失假日是极大的损失。 deprived(adj):贫困的,穷苦的deprived ChildhOOd 贫苦的童年

2. abdomen : Part Of the body below the CheSt and CliaPhragm,cOntaining the stomach.腹部 abdominal(adj)腹部的an abdominal OPeratiOn 月复咅8手术belly : (口)front Of the HUman body from the WaiSt to the groin;belly 肚子,胃 With an empty belly 空着肚子 in the belly Of a ShiP 在船腹里 belly OUt(动词用法):鼓涨,凸出The Wind bellied OUt the SaiIS 3. c onSeCrate : devote sth/sb to Or reserve sth/sb for a SPeCial (esp religious) PUrPOSe 扌巴sth/sb 献给 sth/sb 做某种(尤其宗教)用途COnSeCrate sth/sb to Sth COnSeCrate OneS Iife to the SerViCe Of GOd,to the relief Of SUffering献身于为神服务(解除世人痛苦)的事业 devote : give OneS time z energy to sth/sb; dedicate 为某人付出,向某人奉献,献身于devote Oneself/sth to sb/sth devoted(adj):热爱的,非常忠实的Z全心全意的a devoted SOn

数字信号处理实验三

实验三:离散LSI 系统的频域分析 一、实验内容 2、求以下各序列的z 变换: 12030() ()sin() ()sin()n an x n na x n n x n e n ωω-=== 程序清单如下: syms w0 n z a; x1=n*a^n;X1=ztrans(x1) x2=sin(w0*n);X2=ztrans(x2) x3= exp(-a*n)*sin(w0*n);X3=ztrans(x3) 程序运行结果如下: X1 =z/(a*(z/a - 1)^2) X2 =(z*sin(w0))/(z^2 - 2*cos(w0)*z + 1) X3 =(z*exp(a)*sin(w0))/(exp(2*a)*z^2 - 2*exp(a)*cos(w0)*z + 1) 3、求下列函数的逆z 变换 0 312342 1 1() () () ()() 1j z z z z X z X z X z X z z a z a z e z ω---= = = = ---- 程序清单如下: syms w0 n z a; X1=z/(z-a);x1=iztrans(X1) X2= z/(a-z)^2;x2=iztrans(X2) X3=z/ z-exp(j*w0);x3=iztrans(X3) X4=(1-z^-3)/(1-z^-1);x4=iztrans(X4) 程序运行结果如下: x1 =a^n x2 =n*a^n/a 课程名称 数字信号 实验成绩 指导教师 实 验 报 告 院系 信息工程学院 班级 学号 姓名 日期

x3 =charfcn[0](n)-iztrans(exp(i*w0),w0,n) x4 =charfcn[2](n)+charfcn[1](n)+charfcn[0](n) 4、求一下系统函数所描述的离散系统的零极点分布图,并判断系统的稳定性 (1) (0.3)()(1)(1) z z H z z j z j -= +-++ z1=[0,0.3]';p1=[-1+j,-1-j]';k=1; [b1,a1]=zp2tf(z1,p1,k); subplot(1,2,1);zplane(z1,p1); title('极点在单位圆外); subplot(1,2,2);impz(b1,a1,20); 由图可见:当极点位于单位圆内,系统的单位序列响应随着频率的增大而收敛;当极点位于单位圆上,系统的单位序列响应为等幅振荡;当极点位于单位圆外,系统的单位序列响应随着频率的增大而发散。由此可知系统为不稳定系统。 -1 -0.5 00.51 -2 -1.5-1-0.500.511.5 2Real Part I m a g i n a r y P a r t 极点在单位圆外 n (samples) A m p l i t u d e Impulse Response

数字信号处理作业+答案讲解

数字信号处理作业 哈尔滨工业大学 2006.10

DFT 习题 1. 如果)(~n x 是一个周期为N 的周期序列,那么它也是周期为N 2的周期序列。把)(~ n x 看作周期为N 的周期序列,令)(~ 1k X 表示)(~n x 的离散傅里叶级数之系数,再把)(~ n x 看作周期为N 2的周期序列,再令)(~ 2k X 表示)(~n x 的离散傅里叶级数之系数。当然,)(~ 1k X 是周期性的,周期为N ,而)(~ 2k X 也是周期性的,周期为N 2。试利用)(~ 1k X 确定)(~ 2k X 。(76-4)

2. 研究两个周期序列)(~ n x 和)(~ n y 。)(~ n x 具有周期N ,而)(~ n y 具有周期M 。序列 )(~n w 定义为)()()(~ ~~n y n x n w +=。 a. 证明)(~ n w 是周期性的,周期为MN 。 b. 由于)(~n x 的周期为N ,其离散傅里叶级数之系数)(~ k X 的周期也是N 。类似地, 由于)(~n y 的周期为M ,其离散傅里叶级数之系数)(~k Y 的周期也是M 。)(~ n w 的离散傅里叶级数之系数)(~ k W 的周期为MN 。试利用)(~ k X 和)(~ k Y 求)(~ k W 。(76-5)

3. 计算下列各有限长度序列DFT (假设长度为N ): a. )()(n n x δ= b .N n n n n x <<-=000)()(δ c .10)(-≤≤=N n a n x n (78-7) 4. 欲作频谱分析的模拟数据以10千赫速率被取样,且计算了1024个取样的离散傅里叶变换。试求频谱取样之间的频率间隔,并证明你的回答。(79 -10)

考研英语狂人95分笔记

《2011考研(英语+政治)真题标准答案超级解码器》 下载地址: https://www.360docs.net/doc/9f1521412.html,/download/10/12845639922162453342155 直接点击地址即可下载 若不能下载,可将上述地址复制到浏览器地址栏,或者Email索取,我的Email是:kaoshing@https://www.360docs.net/doc/9f1521412.html, 一.考研阅读的基本解题思路:(四步走) 第一,扫描提干,划关键项。 第二,通读全文,抓住中心。 1. 通读全文,抓两个重点: ①首段(中心句、核心概念常在第一段,常在首段出题); ②其他各段的段首和段尾句。(其他部分略读,有重点的读) 2. 抓住中心,用一分半时间思考3个问题: ①文章叙述的主要内容是什么? ②文章中有无提到核心概念? ③作者的大致态度是什么? 第三,仔细审题,返回原文。(仔细看题干,把每道题和原文的某处建立联系,挂起钩) 定位原则: ①通常是由题干出发,使用寻找关键词定位原则。(关键词:大写字母、地名、时间、数字等) ②自然段定位原则。出题的顺序与行文的顺序是基本一致的,一般每段对应一题。★要树立定位意识,每一题、每一选项都要回到原文中某一处定位。 第四,重叠选项,得出答案。(重叠原文=对照原文) 1. 通过题干返回原文:判断四个选项,抓住选项中的关键词,把选项定位到原文的某处比较,重叠选项,选出答案。 2.作题练习要求:要有选一个答案的理由和其余三个不选的理由 二.阅读理解的解题技巧 1. 例证题: ①例证题的标记。当题干中出现example, case, illustrate, illustration, exemplify 时。 ②返回原文,找出该例证所在的位置,既给该例子定位。

数字信号处理实验4

数字信号处理实验四 第一题结果: (1)没有增加过渡点 源码如下: N = 15; H = [1 1 1 0.5 zeros(1,7) 0.5 1 1 1]; %确定抽样点的幅度大小 %H(3,13) = 0.75;H(5,11) = 0.25; %设置过渡点 k = 0:N-1; A = exp(-j*pi*k*(N-1)/N); %抽样点相位大小 HK = H.*A; %求抽样点的H(k) hn = ifft(HK,N); %求出FIR的单位冲激响应h(n) freqz(hn,1,256); %画出幅频相频曲线figure(2); stem(real(hn),'.'); %绘制单位冲激响应的实部 line([0,35],[0,0]);xlabel('n');ylabel('Real(h(n))'); 单位脉冲响应曲线 幅频和相频特性曲线

(2)增加过渡点 源码如下: N = 15; H = [1 1 1 0.5 zeros(1,7) 0.5 1 1 1]; %确定抽样点的幅度大小 H(3) = 0.75;H(13) = 0.75;H(5) = 0.25;H(11) = 0.25; %设置过渡点 k = 0:N-1; A = exp(-j*pi*k*(N-1)/N); %抽样点相位大小 HK = H.*A; %求抽样点的H(k) hn = ifft(HK,N); %求出FIR的单位冲激响应h(n) freqz(hn,1,256); %画出幅频相频曲线figure(2); stem(real(hn),'.'); %绘制单位冲激响应的实部 line([0,35],[0,0]);xlabel('n');ylabel('Real(h(n))'); 单位脉冲响应曲线 幅频和相频特性曲线 第二题结果:

数字信号处理作业-答案

数字信号处理作业-答案

数字信号处理作业

DFT 习题 1. 如果)(~ n x 是一个周期为N 的周期序列,那么它也是周期为N 2的周期序列。把)(~ n x 看作周期为N 的周期序列,令)(~ 1 k X 表示)(~ n x 的离散傅里叶级数之系数,再把)(~ n x 看作周期为N 2的周期序列,再令)(~2 k X 表示)(~ n x 的离散傅里叶级数之系数。当然,)(~ 1 k X 是周期性的,周期为N ,而)(~ 2 k X 也是周期性的,周期为N 2。试利用)(~ 1k X 确定)(~ 2 k X 。(76-4)

2. 研究两个周期序列)(~ n x 和)(~ n y 。)(~ n x 具有周期N ,而)(~ n y 具有周期M 。序列)(~ n w 定义为)()()(~~ ~ n y n x n w +=。 a. 证明)(~ n w 是周期性的,周期为MN 。 b. 由于)(~ n x 的周期为N ,其离散傅里叶级数之系数)(~k X 的周期也是N 。类似地,由于)(~ n y 的周期为M ,其离散傅里叶级数之系数)(~ k Y 的周期也是M 。)(~n w 的离散傅里叶级数之系数)(~ k W 的周期为MN 。试利用)(~k X 和)(~k Y 求)(~ k W 。(76-5)

3. 计算下列各有限长度序列DFT (假设长度为N ): a. )()(n n x δ= b .N n n n n x <<-=0 0)()(δ c .10)(-≤≤=N n a n x n (78-7) 4. 欲作频谱分析的模拟数据以10千赫速率被取样,且计算了1024个取样的离散傅里叶变换。试求频谱取样之间的频率间隔,并证明你的回答。(79 -10)

数字信号处理作业-2012

《数字信号处理Ⅰ》作业 姓名: 学号: 学院: 2012 年春季学期

第一章 时域离散信号和时域离散系统 月 日 一 、判断: 1、数字信号处理和模拟信号处理在方法上是一样的。( ) 2、如果信号的取值和自变量都离散,则称其为模拟信号。( ) 3、如果信号的取值和自变量都离散,则称其为数字信号。( ) 4、时域离散信号就是数字信号。( ) 5、正弦序列都是周期的。( ) 6、序列)n (h )n (x 和的长度分别为N 和M 时,则)n (h )n (x *的长度为N+M 。( ) 7、如果离散系统的单位取样响应绝对可和,则该系统稳定。( ) 8、若满足采样定理,则理想采样信号的频谱是原模拟信号频谱以s Ω(采样频率)为周期进行周期延拓的结果。( ) 9、序列)n (h )n (x 和的元素个数分别为21n n 和,则)n (h )n (x *有(1n n 21-+)个元素。( ) 二、选择 1、R N (n)和u(n)的关系为( ): A. R N (n)=u(n)-u(n-N) B. R N (n)=u(n)+u(n-N) C. R N (n)=u(n)-u(n-N-1) D. R N (n)=u(n)-u(n-N+1) 2、若f(n)和h(n)的长度为别为N 、M ,则f(n)*h(n)的长度为 ( ): A.N+M B.N+M-1 C.N-M D.N-M+1 3、若模拟信号的频率范围为[0,1kHz],对其采样,则奈奎斯特速率为( ): A.4kHz B. 3kHz C.2kHz D.1kHz 4、LTIS 的零状态响应等于激励信号和单位序列响应的( ): A.相乘 B. 相加 C.相减 D.卷积 5、线性系统需满足的条件是( ): A.因果性 B.稳定性 C.齐次性和叠加性 D.时不变性 6、系统y(n)=f(n)+2f(n-1)(初始状态为0)是( ): A. 线性时不变系统 B. 非线性时不变系统 C. 线性时变系统 D. 非线性时变系统

考研英语狂人95分笔记

一.考研阅读的基本解题思路:(四步走) 第一,扫描提干,划关键项。 第二,通读全文,抓住中心。 1.通读全文,抓两个重点: ①首段(中心句、核心概念常在第一段,常在首段出题); ②其他各段的段首和段尾句。(其他部分略读,有重点的读) 2.抓住中心,用一分半时间思考3个问题: ①文章叙述的主要内容是什么? ②文章中有无提到核心概念? ③作者的大致态度是什么? 第三,仔细审题,返回原文。(仔细看题干,把每道题和原文的某处建立联系, 挂起钩) 定位原则: ①通常是由题干出发,使用寻找关键词定位原则。(关键词:大写字母、地名、时间、数字等) ②自然段定位原则。出题的顺序与行文的顺序是基本一致的,一般每段对应一题。 ★要树立定位意识,每一题、每一选项都要回到原文中某一处定位。 第四,重叠选项,得出答案。(重叠原文=对照原文) 1.通过题干返回原文:判断四个选项,抓住选项中的关键词,把选项定位到原文的某处比较,重叠选项,选出答案。 2.作题练习要求:要有选一个答案的理由和其余三个不选的理由 二.阅读理解的解题技巧 1.例证题: ①例证题的标记。当题干中出现example,case,illustrate,illustration,exemplify时。 ②返回原文,找出该例证所在的位置,既给该例子定位。 ③搜索该例证周围的区域,90%向上,10%向下,找出该例证支持的观点。例子周围具有概括抽象性的表达通常就是它的论点。 注意:举例的目的是为了支持论点或是为了说明主题句。举例后马上问这个例子说明了什么问题?不能用例子中的话来回答这个问题。 ④找出该论点,并与四个选项比较,得出选项中与该论点最一致的答案。 ⑤例证题错误答案设计的干扰特征经常是:就事论事。 即用例子中的某一内容拉出来让你去选。(╳) 要求:在阅读中,遇到长的例子,立即给这个例子定位,即找出起始点,从哪开始到哪结束。 2.指代题: ①返回原文,找出出题的指代词。 ②向上搜索,找最近的名词、名词性短语或句子(先从最近点开始找,找不到 再找次近的,一般答案不会离得太远)。 ③将找到的词、词组或句子的意思代入替换该指代词,看其意思是否通顺。 ④将找到的词、词组或句子与四个选项进行比较,找出最佳答案。 3.词汇题:“搜索代入”法 ①返回原文,找出该词汇出现的地方。 ②确定该词汇的词性 ③从上下文(词汇的前后几句)中找到与所给词汇具有相同词性的词(如一下 子找不到就再往上往下找),代入所给词汇在文章中的位置(将之替换)看语义是否合适 ④找出选项中与代替词意思相同或相近的选相,即答案

长沙理工数字信号处理大作业数字滤波器设计

IIR及FIR数字滤波器 一题干 对模拟信号进行低通滤波处理,要求通带0≤f≤4kHz,通带衰减小于0.5dB,阻带4.5k Hz≤f<∞,阻带衰减大于50dB,设采样频率Fs=20kHz。 (1)设计巴特沃斯模拟低通滤波器,求出Ha(s)的分子、分母多项式系数B和A,并画出幅频响应损耗函数曲线。 (2)分别用脉冲响应不变法和双线性变换法设计IIR低通数字滤波器,求出Ha(z) 的分子、分母多项式系数Bz和Az,并画出幅频响应损耗函数曲线 (3)采用窗函数法(分别用汉宁窗、哈明窗、布莱克曼窗函数)设计满足要求的FIR 低通滤波器,求出h(n),并画出幅频响应损耗函数曲线. (4)用频率采样法设计满足要求的FIR低通滤波器,求出h(n),并画出幅频响应损耗函数曲线。

二求解过程 具体内容如下: (1)设计巴特沃斯模拟低通滤波器,求出Ha(s)的分子、分母多项式系数B和A,并画出幅频响应损耗函数曲线。 程序: wp=2*pi*4000; ws=2*pi*5800; Rp=0.5; As=50; [N,wc]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s'); [B,A]=butter(N,wc,'s'); k=0:511; fk=0:20000/512:20000; wk=2*pi*fk; Hk=freqs(B,A,wk); plot(fk/1000,20*log10(abs(Hk))); grid on xlabel('频率/kHz'); ylabel('幅度/dB'); axis([0,6,-65,5]); 波形图:

A = 1.0e+207 * 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0020 2.1576 B = 1.0e+207 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.1576 N = 46

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