数字信号处理试卷
数字信号处理试卷
数字信号处理试卷一、选择题1.数字信号处理的主要任务是：– A. 对模拟信号进行处理– B. 对数字信号进行处理– C. 对声音进行处理– D. 对图像进行处理2.给定一个信号的采样频率为10kHz，其最高频率分量为3kHz，根据奈奎斯特定理，该信号应该以多少Hz的采样频率进行采样？– A. 3kHz– B. 6kHz– C. 10kHz– D. 20kHz3.在数字信号处理中，DFT是什么的缩写？– A. Differential Fourier Transform– B. Discrete Fourier Transformation– C. Digital Frequency Test– D. Discrete Filter Technique4.FIR滤波器和IIR滤波器的区别是：– A. FIR滤波器具有无限长的冲激响应，而IIR 滤波器具有有限长度的冲激响应– B. FIR滤波器具有有限长度的冲激响应，而IIR滤波器具有无限长的冲激响应– C. FIR滤波器只能通过有限个当前和前几个输入点来计算输出点，而IIR滤波器可以通过包含当前和前几个输入点、当前和前几个输出点来计算输出点– D. FIR滤波器和IIR滤波器没有区别二、填空题1.奈奎斯特定理指出，对于一个信号的最高频率分量为 $f_{\\max}$ ，其采样频率f f应满足 $f_s > 2 \\cdotf_{\\max}$ 。
2.FFT的全称为快速傅里叶变换。
3.DFT是FFT的一种离散形式。
4.在数字信号处理领域，滤波器是用于去除或增强信号中某个频率范围内的成分的设备或算法。
三、简答题1.请简要解释数字信号处理的基本原理。
数字信号处理涉及将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号并对其进行处理。
其基本原理是通过采样和量化的方式将模拟信号离散化，并使用数字算法对离散数据进行处理。
通过数字信号处理，可以实现诸如滤波、变换、降噪等功能来改善信号的质量或提取信号中的有用信息。
数字信号处理试卷和答案
数字信号处理试卷和答案一判断1.模拟信号也可以像数字信号一样在计算机上处理，只要添加采样过程。
（w）2、已知某离散时间系统为，则该系统为线性时不变系统。
(w)3、一个信号序列，如果能做序列的傅里叶变换（dtft），也就能对其做变换。
（w）4.采用双线性变换方法设计数字滤波器时，预失真不能消除变换中所有频点的非线性失真。
（√）5、时域周期序列的离散傅里叶级数在频域也是一个周期序列（√）二填空题（每题3分，共5题）1在对模拟信号（一维信号，它是时间的函数）进行采样后，在振幅量化后，它是___________________。
2.为了在采样后恢复原始信号而不失真，采样频率必须为_u，这是奈奎斯特采样定理。
3.系统稳定的充要条件。
4、快速傅里叶变换（fft）算法基本可分为两大类，分别是：_____；_____。
5、线性移不变系统的性质有______、______和分配律。
1.离散数字2大于信号3最大频率的2倍。
系统的单位冲激响应绝对可加4。
时间提取法和频率提取法5。
汇率与三大法律问题相结合1、对一个带限为f?3khz的连续时间信号采样构成一离散信号，为了保证从此离散信号中能恢复出原信号，每秒钟理论上的最小采样数为多少？如将此离散信号恢复为原信号，则所用的增益为1，延迟为0的理想低通滤波器的截止频率该为多少？答：根据奈奎斯特采样定理，采样频率必须大于信号最大频率FS的两倍？2.3khz？在6 kHz时，每秒的理论最小样本数为6000。
如果离散信号恢复为原始信号，为了避免混淆，理想低通滤波器的截止频率为采样频率的一半，即？s3khz2.2。
有限频带信号f（T）？5.2个cos（2？f1t）？Cos（4？F1t），F1在哪里？1khz，有FS吗？5KHz脉冲函数序列？T（T）表示取样。
（1）画出f(t)及采样信号fs(t)在频率区间(?10khz,10khz)的频谱图。
（2）若由fs(t)恢复原信号，理想低通滤波器的截止频率fc。
数字信号处理试卷及参考答案
一、 填空题（本题满分30分，共含4道小题，每空2分）1. 两个有限长序列x 1(n)，0≤n ≤33和x 2(n)，0≤n ≤36，做线性卷积后结果的长度是 ，若对这两个序列做64点圆周卷积，则圆周卷积结果中n= 至 为线性卷积结果。
2. DFT 是利用nkN W 的 、 和 三个固有特性来实现FFT 快速运算的。
3. IIR 数字滤波器设计指标一般由 、 、 和 等四项组成。
4. FIR 数字滤波器有 和 两种设计方法，其结构有 、和 等多种结构。
二、判断题（本题满分16分，共含8道小题，每小题2分，正确打√，错误打×） 1. 相同的Z 变换表达式一定对应相同的时间序列。
（ ）2. Chirp-Z 变换的频率采样点数M 可以不等于时域采样点数N 。
（ ）3. 按频率抽取基2 FFT 首先将序列x(n)分成奇数序列和偶数序列。
（ ）4. 冲激响应不变法不适于设计数字带阻滤波器。
（ ）5. 双线性变换法的模拟角频率Ω与数字角频率ω成线性关系。
（ ）6. 巴特沃思滤波器的幅度特性必在一个频带中（通带或阻带）具有等波纹特性。
（ ）7. 只有FIR 滤波器才能做到线性相位，对于IIR 滤波器做不到线性相位。
（ ）8. 在只要求相同的幅频特性时，用IIR 滤波器实现其阶数一定低于FIR 阶数。
（ ）三、 综合题（本题满分18分，每小问6分）若x (n)= {3，2，1，2，1，2 }，0≤n≤5， 1) 求序列x(n)的6点DFT ，X (k)=？2) 若)()]([)(26k X W n g DFT k G k==，试确定6点序列g(n)=?3) 若y(n) =x(n)⑨x(n)，求y(n)=？四、 IIR 滤波器设计（本题满分20分，每小问5分）设计一个数字低通滤波器，要求3dB 的截止频率f c =1/π Hz ，抽样频率f s =2 Hz 。
1. 导出归一化的二阶巴特沃思低通滤波器的系统函数H an (s)。
(完整版)数字信号处理试卷及答案
（2）利用流图计算4点序列 （ ）的 。
（3）试写出利用 计算 的步骤。
解：（1）
4点按时间抽取FFT流图加权系数
（2）
即：
（3）1）对 取共轭，得 ；
2）对 做N点FFT；
3）对2）中结果取共轭并除以N。
五、（12分）已知二阶巴特沃斯模拟低通原型滤波器的传递函数为
6、用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率 与数字频率 之间的映射变换关系为。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率 与数字频率 之间的映射变换关系为。
7、当线性相位 数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应 满足的条件为 ，此时对应系统的频率响应 ，则其对应的相位函数为 。
12、如果序列 是一长度为64点的有限长序列 ，序列 是一长度为128点的有限长序列 ，记 （线性卷积），则 为64+128-1＝191点点的序列，如果采用基 算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则 的点数至少为256点。
13、用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率 与数字频率 之间的映射变换关系为 。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率 与数字频率 之间的映射变换关系为 或 。
江 苏 大 学 试 题第3A 页
学生所在学院专业、班级学号姓名
六、（12分）设有一 数字滤波器，其单位冲激响应 如图1所示：
图1
试求：（1）该系统的频率响应 ；
（2）如果记 ，其中， 为幅度函数（可以取负值）， 为相位函数，试求 与 ；
（3）判断该线性相位 系统是何种类型的数字滤波器？（低通、高通、带通、带阻），说明你的判断依据。
试用双线性变换法设计一个数字低通滤波器，其3dB截止频率为 rad/s，写出数字滤波器的系统函数，并用正准型结构实现之。（要预畸，设 ）
数字信号处理试卷4套
试卷1一、单项选择题1.若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特条件，则只要将抽样信号通过( A )即可完全不失真恢复原信号。
A、理想低通滤波器B、理想高通滤波器C、理想带通滤波器D、理想带阻滤波器2.若一线性时不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n)，则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( C )。
A、R3(n)B、R2(n)C、R3(n)+R3(n-1)D、R2(n)+R2(n-1)3.下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统?( D )A、h(n)=δ(n)B、h(n)=u(n)C、h(n)=u(n)-u(n-1)D、h(n)=u(n)-u(n+1)4.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A )。
A、单位圆B、原点C、实轴D、虚轴5.已知序列Z变换的收敛域为｜z｜<1，则该序列为( B )。
A、有限长序列B、右边序列C、左边序列D、双边序列6.实序列的离散时间傅里叶变换必是( D )。
A、共轭对称函数B、共轭反对称函数C、奇函数D、偶函数7. 用DFT近似分析模拟信号的频谱时，会在频谱分析中形成误差。
下来误差现象中( B )不属于此类误差。
A、混叠失真B、有限字长效应C、泄漏现象D、栅栏现象8.用按时间抽取FFT计算N点DFT所需的复数乘法次数与( B )成正比。
A 、NB 、N 2C 、N 3D 、Nlog 2N9.以下对双线性变换的描述中不正确的是( D )。
A 、双线性变换是一种非线性变换B 、双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换C 、双线性变换把s 平面的左半平面单值映射到z 平面的单位圆内D 、以上说法都不对10.因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在( A )处。
A 、z = 0 B 、z = 1 C 、z = j D 、z =∞11. T[x[n]]=x(n-n 0), n 0 < 0 ,该系统 (B) A. 因果稳定 B. 稳定非因果 C. 因果非稳定 D. 以上都不对.12. 用1kHz 的采样频率对下列信号进行采样,不会发生混叠现象的是(A) A 频率为300Hz 的信号 B 频率为600Hz 的信号 C 频率为1kHz 的信号 D 频率为1.3kHz 的信号13. 对1024 x 512的图像用5 x 5低通滤波器进行滤波,支掉受边界效应影响的像素点,滤波后的图像大小为(B ) A 1024 x 512 B 1020 x 508 C 1018 x 506 D 1016 x 50414. 下列关于卷积性质,说法不正确的一项是(D) A 时域卷积等效于频域乘积 B 频域卷积等效于时域乘积 C[][][][]k k h k x n k h n k x k ∞∞=-∞=-∞-=-∑∑D 以上都不对15. 下列传输函数中,( B ) 输出稳定最慢 A 1()(0.25)(0.82)H z z z =--B 1()(0.25)(0.92)H z z z =--C 1()(0.1)(0.52)H z z z =--D 1()(0.25)(0.62)H z z z =--16. 对于滤波器的描述,下列哪种说法是正确的(C) A 差分方程和传输函数是时域描述 B 频率响应和脉冲响应是频域描述 C 差分方程和脉冲响应是时域描述 D 脉冲响应和传输函数是频域描述17 对于IIR 及FIR 滤波器的描述,下列说法正确的是(A) A FIR 滤波器必定是稳定的 B IIR 滤波器必定是稳定的C 如果希望滤波器具有线形相位,应选择IIR 滤波器.D 双线形变换把S 平面的虚轴线性地映射到Z 平面的单位圆上 18. 采样频率为2500s f Hz =, 当要求DFT 的频率分辨率达到1Hz 时,DFT 的长度N 至少应该为多少点? (B) A. 1000 B. 2500 C. 5000 D. 750019. 设计一个高通线性相位FIR 滤波器,要求()(0)h n n N ≤<满足(B) A. h(n)偶对称,N 为偶数 B. h(n)偶对称,N 为奇数 C. h(n)奇对称,N 为偶数 D. h(n)奇对称,N 为奇数20. 一个采样频率为s f 的N 点序列,其N 点DFT 结果X(1)对应的频率为(A) A. fs/N B 2fs/NC. fs/2ND. fs/3N二、简答题1、对正弦信号进行采样得到的正弦序列仍然是周期序列吗？请简要说明理由。
数字信号处理考试试题及答案
数字信号处理试题及答案一、 填空题（30分，每空1分）1、对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 离散时间 信号，再进行幅度量化后就是 数字 信号。
2、已知线性时不变系统的单位脉冲响应为)(n h ，则系统具有因果性要求)0(0)(<=n n h ，系统稳定要求∞<∑∞-∞=n n h )(。
3、若有限长序列x （n ）的长度为N ，h(n ）的长度为M ，则其卷积和的长度L为 N+M-1。
4、傅里叶变换的几种形式：连续时间、连续频率-傅里叶变换;连续时间离散频率—傅里叶级数；离散时间、连续频率—序列的傅里叶变换；散时间、离散频率—离散傅里叶变换5、 序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆上 的N 点等间隔采样。
6、若序列的Fourier 变换存在且连续，且是其z 变换在单位圆上的值，则序列x （n)一定绝对可和.7、 用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要__256___次复乘法,采用基2FFT 算法，需要__32__ 次复乘法 .8、线性相位FIR 数字滤波器的单位脉冲响应()h n 应满足条件()()1--±=n N h n h 。
9. IIR 数字滤波器的基本结构中， 直接 型运算累积误差较大； 级联型 运算累积误差较小； 并联型 运算误差最小且运算速度最高。
10. 数字滤波器按功能分包括 低通 、 高通 、 带通 、 带阻 滤波器.11. 若滤波器通带内 群延迟响应 = 常数，则为线性相位滤波器。
12. ()⎪⎭⎫ ⎝⎛=n A n x 73cos π的周期为 14 13. 求z 反变换通常有 围线积分法（留数法)、部分分式法、长除法等.14. 用模拟滤波器设计IIR 数字滤波器的方法包括：冲激响应不变法、阶跃响应不变法、双线性变换法。
15. 任一因果稳定系统都可以表示成全通系统和 最小相位系统 的级联。
二、选择题（20分，每空2分）1。
数字信号处理试题和答案
一. 填空题1、一线性时不变系统，输入为 x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为2y(n) ；输入为x（n-3）时，输出为 y(n-3) 。
2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最高频率f max关系为： fs>=2f max。
3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的离散时间傅立叶变换为X（e jw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（e jw）的 N 点等间隔采样。
4、有限长序列x(n)的8点DFT为X（K），则X（K）= 。
5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的交叠所产生的现象。
6．若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是奇对称的，长度为N，则它的对称中心是 (N-1)/2 。
7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较窄，阻带衰减比较小。
8、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈环路，因此是递归型结构。
9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。
10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的采样点数有关11．DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断，而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。
12．对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用x m(n)表示，其数学表达式为x m(n)=x((n-m))N R N(n)。
13．对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置，并将输入变输出，输出变输入即可得到按频率抽取的基2-FFT流图。
14.线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。
15.用DFT近似分析模拟信号的频谱时，可能出现的问题有混叠失真、泄漏、栅栏效应和频率分辨率。
16.无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和并联型四种。
数字信号处理试题和答案
二．选择填空题
1、δ(n)的 z 变换是 A 。
A. 1
B.δ(w)
C. 2πδ(w)
D. 2π
2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率 fs
与信号最高频率 fmax 关系为： A 。
A. fs≥ 2fmax
A.h(n)=δ(n)
B.h(n)=u(n)
C.h(n)=u(n)-u(n-1)
D.h(n)=u(n)-u(n+1)
21.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A )。
A.单位圆
B.原点
C.实轴
D.虚轴
22.已知序列 Z 变换的收敛域为｜z｜<1，则该序列为( C )。
A.有限长序列
。
A. 2y（n），y（n-3） B. 2y（n），y（n+3）
C. y（n），y（n-3）
D. y（n），y（n+3）
9、用窗函数法设计 FIR 数字滤波器时，加矩形窗时所设计出的滤波器，其过渡带
比加三角窗时
，阻带衰减比加三角窗时
。
A. 窄，小
B. 宽，小
C. 宽，大
D. 窄，大
10、在 N=32 的基 2 时间抽取法 FFT 运算流图中，从 x(n)到 X(k)需 B 级蝶形运
B。
A. N/2
B. （N-1）/2
C. （N/2）-1
D. 不确定
7、若正弦序列 x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是 N= D 。
A. 2π
B. 4π
C. 2
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《数字信号处理》
一大题：判断下列各题的结论是否正确，你认为正确就在括号中画“√”，否则画“X ”
1、如果
7
,,3,2,1,0)],([)()
())5(()(7
,,3,2,1,0)],([)(88 ==+===k n y DFT k Y n R n x n y k n x DFT k X 则 7,,3,2,1,0,)()( ==k k X k Y （ ）
2、用窗函数法设计FIR 数字滤波器时，加大窗函数的长度可以同时加大阻带衰减和减少过度带的宽度。
（ ）
3、令∞≤≤-∞<<=n a a n x n ,10,)(，)]([)(n x ZT z X =
则)(z X 的收敛域为：1-<<a z a （ ）
4、假设一个稳定的IIR 滤波器的系统函数和单位脉冲响应分别用)(z H 和)(n h 表示，令
1,,3,2,1,0,)],([)(1,,3,2,1,0,2,)()(-==-==
==N k n k H IDFT n h N k k N
z H k H N k e z k j πωω 则 )()(n h n h N = （ ）
5、对于巴特沃思低通滤波器，阶数N 为奇数时，实轴上有极点。
N 为偶数时，则虚轴上也有极点。
（ ）
二大题：计算
1、设系统由下面差分方程描述：
)1(2
1)()1(21)(-++-=n x n x n y n y 设系统是因果的，利用递推法求系统的单位取样响应。
2、求2
1,4
11311)(2
1
>--=--z z z z X 的反变换。
三大题：证明
1、设线形时不变系统函数H(z)为：
（1）在z 平面上用几何法证明该系统是全通网络，即：
（2）参数a 如何取值，才能使系统因果稳定？
2、 证明离散帕斯瓦尔定理。
若)]([)(n x DFT k X =，则
∑∑-=-==1021
02)(1)(N k N n k X N n x
四大题：作图题
8=N 时，画出基2—DIT 的FFT 运算流图（要求输入为自然序，输出为倒位序）。
并简述其算法特点。
五大题：设计题 已知模拟滤波器的传输函数为：1
321)(2++=
s s s H a 采用脉冲响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器，取T=2s 。
六大题：分析与作图
图示是由RC 组成的模拟滤波器，写出其系统函数)(s H a ，并选用一种合适的转
为实数a az
z a z H .,11)(11
1-----=常数
=)(ωj e H
换方法，将)(s H a 转换成数字滤波器)(z H ，最后画出网络结构图。
)t
2、已知FIR 滤波器的单位脉冲响应为：
（1） N=6 3)3()2(;
2)4()1(;5.1)5()0(======h h h h h h
(2) N=7 3)3()2(;2)4()1(;5.1)5()0(======h h h h h h
0)3(;1)4()2(;2)5()1(;3)6()0(==-=-=-==-=h h h h h h h
试画出它们的线性相位型结构图，并分别说明它们的幅度特性、相位特性各有什么特点。