数字信号处理第9章答案详解
DSP原理及应用课后答案电子工业
第二章3、处理器工作方式状态寄存器PMST 中的MP/MC、OVLY 和DROM 三个状态位对C54x的存储空间结构各有何影响？当OVLY= 0 时，程序存储空间不使用内部RAM。
当OVLY= 1 时，程序存储空间使用内部RAM。
内部RAM 同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。
当MP/ MC=0 时，4000H~EFFFH 程序存储空间定义为外部存储器；F000H~FEFFH 程序存储空间定义为内部ROM；当MP/ MC=1 时，4000H~FFFFH 程序存储空间定义为外部存储。
DROM=0：0000H~3FFFH—— 内部RAM ；4000H~FFFFH—— 外部存储器；DROM=1 ：0000H~3FFFH——内部RAM；4000H~EFFFH——外部存储器；F000H~FEFFH——片内ROM；FF00H~FFFFH——保留。
4 、TMS320C54x 芯片的片内外设主要包括哪些电路？①通用I/O 引脚②定时器③时钟发生器④主机接口HPI⑤串行通信接口⑥软件可编程等待状态发生器⑦可编程分区转换逻辑5、TMS320C54x 芯片的流水线操作共有多少个操作阶段？每个阶段执行什么任务？完成一条指令都需要哪些操作周期？六个操作阶段:①预取指P;将PC 中的内容加载PAB ②取指F; 将读取到的指令字加载PB③译码D; 若需要，数据1 读地址加载DAB；若需要，数据2 读地址加载CAB；修正辅助寄存器和堆栈指针④寻址A; 数据1 加载DB；数据2 加载CB；若需要，数据3 写地址加载EAB⑤读数R; 数据 1 加载DB；数据 2 加载CB；若需要，数据 3 写地址加载EAB；⑥执行X。
执行指令，写数据加载EB。
6、TMS320C54x 芯片的流水线冲突是怎样产生的？有哪些方法可以避免流水线冲突？答：’C54x 的流水线结构，允许多条指令同时利用CPU 的内部资源。
由于CPU 的资源有限，当多于一个流水线上的指令同时访问同一资源时，可能产生时序冲突。
数字信号处理(第四版)第9章数字信号处理的实现
第9章 数字信号处理的实现
2. 极点位置敏感度 下面分析系数量化误差对极零点位置的影响。如果 极零点位置改变了，严重时不仅IIR系统的频率响应会 发 生变化，还会影响系统的稳定性。因此研究极点位置 的 改变更加重要。为了表示系数量化对极点位置的影响，引 入极点位置灵敏度的概念，所谓极点灵敏度, 是指每 个极 点对系数偏差的敏感程度。相应的还有零点位置灵 敏度 ，分析方法相同。下面讨论系数量化对极点位置的 影响 。
就是量化后的数值。x可以是标量、向量和矩阵。将数取
整的方法有四舍五入取整、向上取整、向下取整、向零
取整，对应的MATLAB取整函数分别为 round(x)、
ceil(x)、floor(x)、fix(x)。round最常用，对应的MATLAB
量化语句为xq=q*round(x/q)。
第9章 数字信号处理的实现
解 求解本例的系数量化与绘图程序为ep911.m。
第9章 数字信号处理的实现
%ep911.m： 例题9.1.1 系数量化与图9.1.3绘图程序 B=1; A=［1, -0.17, 0.965］;%量化前系统函数系数向量
b=4; Aq=quant(A, b);
进行b位量化
%量化2进制位数 %对系统函数分母系数向量A
p=roots(A) pq=roots(Aq) ap=abs(p) a pq=abs(pq) %以下为绘图部分省略
%计算量化前的极点 %计算量化后的极点 %计算量化前极点的模 %计算量化后极点的模
第9章 数字信号处理的实现
运行程序，得到量化后的系统函数
为
并求出H(z)和
的极点分别为
显然，因为系数的量化，使极点位置发生变化，算出极点
的模为： |p1, 2|=0.9823，
数字信号处理教程课后习题及答案
6.试判断:
是否是线性系统?并判断(2),(3)是否是移不变系统?
分析：利用定义来证明线性：满足可加性和比例性， T [a1 x1 (n ) + a 2 x2 (n )] = a1T [ x1 (n )] + a2T [ x2 (n )] 移不变性：输入与输出的移位应相同 T[x(n-m)]=y(n-m)。
,
(2)x(n) = R3(n)
,
(3)x(n) = δ (n − 2) ,
(4)x(n) = 2n u(−n − 1) ,
h(n) = R5(n) h(n) = R4 (n) h(n) = 0.5n R3(n) h(n) = 0.5n u(n)
分析：
①如果是因果序列 y (n ) 可表示成 y (n ) ={ y (0) ， y(1) ， y(2) ……}，例如小题（2）为
y1 (1) = ay1 (0) + x1 (1) = 0 y1 (2) = ay1 (1) + x1 (2) = 0
┇
8
y1(n) = ay1(n − 1) + x1(n) = 0 ∴ y1 (n) = 0 , n ≥ 0 ii) 向 n < 0 处递推，将原方程加以变换
y1(n + 1) = ay1(n) + x1(n + 1)
结果 y (n ) 中变量是 n ,
∞
∞
∑ ∑ y (n ) =
x ( m )h (n − m ) =
h(m)x(n − m) ;
m = −∞
m = −∞
②分为四步 （1）翻褶（ -m ），（2）移位（ n ）,（3）相乘，
数字信号处理知到章节答案智慧树2023年西安工程大学
数字信号处理知到章节测试答案智慧树2023年最新西安工程大学绪论单元测试1.请判断下面说法是否正确：为了有效地传播和利用信息，常常需要将信息转换成信号，因此信号是信息的载体，通过信号传递信息。
（）参考答案:对2.请判断下面说法是否正确：模拟信号预处理的主要作用是滤除输入模拟信号中的无用频率成分和噪声，避免采样后发生频谱混叠失真。
（）参考答案:对3.下列关于信号分类方式的选项正确的是（）。
参考答案:按信号幅度的统计特性分类;按信号的维数分类;按信号自变量与参量的连续性分类4.下列不属于数字信号处理软件处理方法特点的选项是（）。
参考答案:处理速度快5.下列关于数字系统处理精度描述正确的选项是（）。
参考答案:精度由系统字长与算法决定第一章测试1.请判断下面说法是否正确：时域离散信号通过量化编码转换为数字信号，是一种无损变换。
( )参考答案:错2.下列信号是周期信号的有（）。
参考答案:;;3.信号的最小周期是（）。
参考答案:24.请判断下面说法是否正确：线性时不变时域离散系统具有线性性质和时不变特性。
（）参考答案:对5.以下序列是系统的单位脉冲响应h(n)，则是稳定系统的有（）。
参考答案:;第二章测试1.请判断下面说法是否正确：时域离散信号和系统分析可以通过傅里叶变换和Z变换两种数学工具（）。
参考答案:对2.请判断下面说法是否正确：周期序列的傅里叶变换以为周期，而且一个周期内只有N个冲激函数表示的谱线（）。
参考答案:错3.实序列的傅里叶变换具有（）。
参考答案:共轭对称性质4.已知序列，其Z变换和收敛域为（）。
参考答案:;5.序列，其傅里叶变换为（）。
参考答案:第三章测试1.在变换区间0≤n≤N-1内，序列的N点DFT在k=0的值为（）。
参考答案:N2.在变换区间0≤n≤N-1内，序列的N点DFT的值为（）参考答案:13.已知，求=（）参考答案:1/N4.已知，求=（）参考答案:5.已知，求=（）参考答案:第四章测试1.请判断下面说法是否正确：模拟信号数字处理中，模拟信号与数字信号之间的相互转换中要求不能丢失有用信息（）。
数字信号处理第三版课后答案丁玉美
7． 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入序列 x(n)如题7图所示， 要求画出y(n)输出的波形。
解： 解法（一）采用列表法。
y(n)=x(n)*h(n)= x(m)h(n－m) m
有以下三种情况， 分别求出输出y(n)。
（1） h(n)=R4(n), x(n)=R5(n) （2） h(n)=2R4(n), x(n)=δ(n)－δ(n－2) （3） h(n)=0.5nu(n), xn=R5(n)
解： （1） y(n)=x(n)*h(n)=
R4(m)R5(n－m)
m
先确定求和域。 由R4(m)和R5(n－m)确定y（n）对于m的 非零区间如下:
（5）y(n)=x2(n)
（6）y(n)=x(n2)
n
（7）y(n)= x(m) m0
（8）y(n)=x(n)sin(ωn)
解： （1） 令输入为
输出为
x(n－n0)
y′(n)=x(n－n0)+2x(n－n0－1)+3x(n－n0－2) y(n－n0)=x(n－n0)+2x(n—n0—1)+3(n－n0－2)
由于
x(n)=－δ(n+2)+δ(n－1)+2δ(n－3) 1
h(n)=2δ(n)+δ(n－1)+ δ2(n－2)
x(n)*δ(n)=x(n)
x(n)*Aδ(n－k)=Ax(n－k)
故
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
y(n)=x(n)*h(n)
=x(n)*［2δ(n)+δ(n－1)+ δ1(n－2) 2
数字信号处理(第三版)-课后习题答案全-(原题+答案+图)
将x(n)的表示式代入上式， 得到 1 y(n)=－2δ(n+2)－δ(n+1)－0.5δ(2n)+2δ(n－1)+δ(n－2)
+4.5δ(n－3)+2δ(n－4)+δ(n－5)
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
8. 设线性时不变系统的单位脉冲响应h(n)和输入x(n)分别有以下三种情况，
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
(3) 这是一个延时器， 延时器是线性非时变系统， 下面证明。 令输入为
输出为
x(n－n1)
y′(n)=x(n－n1－n0) y(n－n1)=x(n－n1－n0)=y′(n) 故延时器是非时变系统。 由于
T［ax1(n)+bx2(n)］=ax1(n－n0)+bx2(n－n0) =aT［x1(n)］+bT［x2(n)］
（5）y(n)=x2(n)
（6）y(n)=x(n2)
（7）y(n)=
n
（8）y(n)=x(n)sin(ωxn(m) )
m0
解： （1） 令输入为
输出为
x(n－n0)
y′(n)=x(n－n0)+2x(n－n0－1)+3x(n－n0－2) y(n－n0)=x(n－n0)+2x(n—n0—1)+3(n－n0－2)
x(m)h(n－m)
m
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
题7图
第 1 章 时域离散信号和时域离散系统
y(n)={－2,－1,－0.5, 2, 1, 4.5, 2, 1; n=－2, －1, 0, 1, 2, 3, 4, 5}
数字信号处理DSP9-2
p
E e n R e n 1
2 p 1 p p 1 2
E e n p
E e n 1 R e n
2 p 1 p p 1 2
优化条件
2 2 E e p n E e p n 0 R p
一维卡尔曼滤波
设含有噪声的信号测量值与信号估计值分 别采用以下模型表达：
xn c sn wn sn a sn 1 vn 1
a, c 为与时间无关的常数； w, v 为方差不随时间变化的白噪声。
一维卡尔曼滤波
建立一维卡尔曼方程如下：
sn an sn 1 bn xn
格型滤波
例：3阶系统
1 0.5 z 1 0.5 z 2 z 3 H z 1 1.8 z 1 1.4 z 2 0.4 z 3
c3 b3 3 1 c2 b3 2 c3a3 1 1.3 c1 b3 1 c2 a2 1 c3a3 2 1 c0 b3 0 c1a1 1 c2 a2 2 c3a3 3 0.8
k 1 p 1
格型滤波
P阶后向预测
P阶前向预测
格型滤波
误差递推关系与格型滤波结构
e n e 1 n R p e 1 n Fra bibliotek 1 p p p
e n e 1 n 1 R p e 1 n p p p
格型滤波
最小均方优化设计： 选择反射系数使前后向均方误差之和为最小 前向均方误差 后向均方误差
n p p 1 2 p 1 2 N 1
R p N 1
n p
e n e n 1
格型滤波
《数字信号处理》第三版课后习题答案
《数字信号处理》第三版课后习题答案数字信号处理课后答案1.2 教材第一章习题解答1. 用单位脉冲序列()n δ及其加权和表示题1图所示的序列。
解：()(4)2(2)(1)2()(1)2(2)4(3)0.5(4)2(6)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=+++-+++-+-+-+-+-2. 给定信号：25,41()6,040,n n x n n +-≤≤-??=≤≤其它（1）画出()x n 序列的波形，标上各序列的值；（2）试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n 序列；（3）令1()2(2)x n x n =-，试画出1()x n 波形；（4）令2()2(2)x n x n =+，试画出2()x n 波形；（5）令3()2(2)x n x n =-，试画出3()x n 波形。
解：（1）x(n)的波形如题2解图（一）所示。
（2）()3(4)(3)(2)3(1)6()6(1)6(2)6(3)6(4)x n n n n n n n n n n δδδδδδδδδ=-+-+++++++-+-+-+-（3）1()x n 的波形是x(n)的波形右移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（二）所示。
（4）2()x n 的波形是x(n)的波形左移2位，在乘以2，画出图形如题2解图（三）所示。
（5）画3()x n 时，先画x(-n)的波形，然后再右移2位，3()x n 波形如题2解图（四）所示。
3. 判断下面的序列是否是周期的，若是周期的，确定其周期。
（1）3()cos()78x n A n ππ=-，A 是常数；（2）1()8()j n x n e π-=。
解：（1）3214,73w w ππ==，这是有理数，因此是周期序列，周期是T=14；（2）12,168w wππ==，这是无理数，因此是非周期序列。
5. 设系统分别用下面的差分方程描述，()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出，判断系统是否是线性非时变的。
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第 9 章
自
测
题
6. 设H(ejω)是因果线性时不变系统的传输函数， 它的单
位脉冲响应是实序列。 已知H(ejω)的实部为
5
H
R (e
j
)
n0
0 , 5 cos n
n
求系统的单位脉冲响应h(n)。 （该题8分）
第 9 章
自
测
题
7. 假设网络系统函数为
H (z) 1 z
1 1
（2）令yc(n)=x(n) * y(n)， 圆卷积的长度L=8， 求yc(n)。
要求写出yc(n)的表达式， 并画出yc(n)的波形。 (该题8分， 每小题4分)
第 9 章
自
测
题
3.
x 设数字网络的输入是以N为周期的周期序列 ~ ( n ) ，
该网络的单位脉冲响应是长度为M的h(n)， 试用FFT计算该 网络的输出。 要求画出计算框图（FFT作为一个框图）， 并注明FFT的计算区间。 (该题10分)
第 9 章
自
测
题
第9章 自 测 题
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 9.10 自测题(一) 自测题(二) 自测题(三) 自测题(四) 自测题(五) 自测题(一)参考答案 自测题(二)参考答案 自测题(三)参考答案 自测题(四)参考答案 自测题(五)参考答案
第 9 章
第 9 章
自
测
题
5. 已知归一化二阶巴特沃斯低通滤波器的传输函数为
H a (s) 1 s
2
2s 1
要求用双线性变换法设计一个二阶巴特沃斯数字低通滤波器， 该滤波器的3 dB截止频率 间隔T=2 s。
rad， c
3 π
为简单起见， 设采样
第 9 章
自
测
题
（1）求出该数字低通滤波器的系统函数H(z)；
(该题25分， （1）4分 ， （2）7分， （3）7分， （4）7分)
3. 对x(t)进行理想采样， 采样间隔T=0.25 s， 得到 x ( t ) ， ˆ
ˆ 再让 x ( t ) 通过理想低通滤波器G(jΩ)， Gj(Ω)用下式表示:
0 . 25 G ( j ) 0
滤波器？ 为什么？
（该题21分， （1）15分， （2）6分） （自测时间2.5~3小时， 满分100分）
第 9 章
自
测
题
题9图
第 9 章
自
测
题
9.4 自 测 题 (四)
1. 设
X (z) 0 . 19 (1 0 . 9 z )( 1 0 . 9 z
1
)
试求与X(z)对应的所有可能的序列x(n)。 (该题12分) 2. 假设x(n)=R8(n), h(n)=R4(n)。 （1）令y(n)=x(n)*h(n)， 求y(n)。 要求写出y(n)的表达式， 并画出y(n)的波形。
（2）判断该滤波器是否具有线性相位特性， 如果具
有线性相位特性， 写出相位特性公式。 （该题11分， （1）6分， （2）5分）
第 9 章
自
测
题
4. 已知因果序列x(n)={1, 2, 3, 1, 0, －3,
X(ejω)=FT［x(n)］
X (e
j k
－2}， 设
) X (e
j
)
k
h(n)=R8(n), x(n)=0.5nR8(n) (1) 计算并图示该系统的输出信号y(n);
第 9 章
自
测
题
(2) 如果对x(n)和 h(n)分别进行16点DFT， 得到X(k)和
H(k)， 令
Y1(k)=H(k)X(k) 画出y1(n)的波形。 （3）画出用快速卷积法计算该系统输出y(n)的计算框图 k=0, 1, 2, 3, …, 15 n, k=0, 1, 2, 3, …, 15
X (k ) N 2 N 2 0 其它 k (1 j) (1 j) k m k N m
k=0, 1, 2, 3, …, 7
（
）
第 9 章
自
测
题
（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渡带的宽度。
（3）如果系统函数用下式表示:
H (z) 1 (1 0 . 5 z
1
(
)
)( 1 0 . 5 z )
可以通过选择适当的收敛域使该系统因果稳定。
（自测时间2.5~3小时， 满分100分）
第 9 章
自
测
题
9.2 自 测 题（二）
1. 假设x(n)=δ(n)+δ(n－1)， 完成下列各题: （1）求出x(n)的傅里叶变换X(ejω)， 并画出它的幅频特性 曲线; （2） 求出x(n)的离散傅里叶变换X(k)， 变换区间的长度 N=4， 并画出|X(k)|~k曲线; ~ （3） 将x(n)以4为周期进行延拓， 得到周期序列 x ( n ) ， ~ ~ ~ (n) x X ( k ) ~ k 曲线; 求出 的离散傅里叶级数系数X ( k )， 并画出 （4） 求出（3）中 ~ ( n )的傅里叶变换表示式X(ejω)， 并 x 画出|X(ejω)|~ω曲线。 （该题24分， 每小题6分）
第 9 章
自
测
题
9.3 自 测 题 （三）
1. 设
X (z) 0 . 36 (1 0 . 8 z )( 1 0 . 8 z
1
)
试求与X(z)对应的因果序列x(n)。 （该题7分）
第 9 章
自
测
题
2. 因果线性时不变系统用下面差分方程描述：
1 y (n) x(n k ) k 0 2
（该题18分， 每小题6分）
题3图
第 9 章
自
测
题
4. 设FIR数字滤波器的单位脉冲响应为 h(n)=2δ(n)+δ(n－1)+δ(n－3)+2δ(n－4)
（1）试画出直接型结构（要求用的乘法器个数最少）；
（2）试画出频率采样型结构， 采样点数为N=5； 为简单 起见， 结构中可以使用复数乘法器； 要求写出每个乘法器系 数的计算公式； （3） 该滤波器是否具有线性相位特性， 为什么？ （该题21分， 每小题7分）
第 9 章
自
测
题
题8图
第 9 章
自
测
题
9. 已知RC模拟滤波网络如题9图所示。
（1）试利用双线性变换法将该模拟滤波器转换成数字滤
波器， 求出该数字滤波器的系统函数， 并画出它的结构图。 最后分析该数字滤波器的频率特性相对原模拟滤波器的频率特 性是否有失真。 （2） 能否用脉冲响应不变法将该模拟滤波器转换成数字
y1(n)=IDFT［Y(k)］
（FFT计算作为一个框图）， 并注明FFT的最小计算区间N
等于多少。 （该题22分, （1） 7分, （2） 7分, （3） 8分）
第 9 章
自
测
题
5. 二阶归一化低通巴特沃斯模拟滤波器的系统函数为
H a (s) 1 s
2
2s 1
采样间隔T=2 s， 为简单起见， 令3 dB截止频率Ωc=1 rad/s， 用 双线性变换法将该模拟滤波器转换成数字滤波器H(z)， 要求: (1) 求出H(z); (2) 计算数字滤波器的3 dB截止频率; (3) 画出数字滤波器的直接型结构图。 （该题15分， （1） 5分, （2） 5分, （3） 5分）
k
j k
2π 5
k ； k 0 ,1, 2 , 3 , 4
y ( n ) IDFT [ X ( e
)]
n , k 0 ,1, 2 , 3 , 4
试写出y(n)与x(n)之间的关系式， 并画出y(n)的波形图。 （该题14分）
第 9 章
自
测
题
5. 已知x(n)是实序列， 其8点DFT的前5点值为： {0.25， 0.125－j0.3， 0， 0.125－j0.06， 0.5}， （1） 写出x(n)8点DFT的后3点值； （2） 如果x1(n)=x((n+2))8R8(n)， 求出x1(n)的8点DFT值。 （该题14分， 每小题7分）
4 k
1 3 y (n k ) k 1
5
k
试画出该系统的直接型结构图。 （该题7分）
第 9 章
自
测
题
3. 如果FIR网络用下面差分方程描述：
1 y (n) k 0 2
6 3 k
x(n k )
（1）画出直接型结构图， 要求使用的乘法器最少；
自
测
题
则
h(n)=hN(n)
（该题24分， 每小题4分） 2. 完成下列各题:
H (z) 3z 2 5z
1 1
（
）
（1）已知
2z
2
设H(z)是一个因果系统， 求它的单位脉冲响应h(n)。 （2） 设 a n n≥ 0
x(n) 1 n 0 , | a | 1
(6) 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H(z)和h（n）表示， 令
H (k ) H ( z )
ze
j k
k
2π N
k ; k 0 ,1, 2 , 3 , , N 1
hN(n)=IDFT［H(k)］
n, k=0, 1, 2, 3, …, N－1
第 9 章
(
)
（4）令x(n, －∞≤n≤∞
X(z)=ZT［x(n)］ a<|z|<a－1 （ ）