叶反变换求hd(n)时, 需要Hd(ejω)在一个周期[-π,π]或[0, 2π]上的值,因此, Hd(ejω)需根据第一类线性相位滤波器的要求进行扩展,扩展结果为
则
hd(n)?12?1?2?????Hd(ej?)ej?nd?0??c?????0??ce?j?aej?nd????0??c12????0??c0??ce?j?aej?nd?1ej?(n??)?2?j(n??)???0??c1ej?(n??)?2?j(n??)??0??c0??csin[?c(n??)]?2cos[?0(n??)]?(n??)(5分)
四、 1、直接计算DFT,乘法次数和加法次数都是和N2成正比的,当N很大时,运算量是很可观的,在实际运用中,不能满足实时性的要求。(4分)
2.由于乘法次数和加法次数都与N2成正比,所以如果能将长的序列转换成若
WNnk干个较短的序列,则可以减少计算量。由 的对称性,周期性,可约性以及系数
之间的一些关系也为这样的分解提供了可能。 (4分,只要能说明是将长序列的分解成短序列就给4分)
3、基2的DIT的N=8时的运算结构流图:
X(0) x(0)0WN x(4)X(1)-1 0WNX(2) x(2)-102WNWN
x(6)X(3)-1-1 0WN x(1)X(4)-101 WNWNX(5) x(5)-1-102WNWN x(3)X(6)-1-1 023WNWNWN x(7)X(7)-1-1-1
(评分标准:三级蝶形结构正确给4分,输入输出序排列正确给2分,其它系数正确给2分)
4、应该采用分段积分的方法。将输入信号x(n)分解成与h(n)差不多长的段,每段与x(n)进行卷积,可采用FFT 快速算法实现,将分段卷积的结果再重新组合而
成最后的输出。根据分段的方法不同,有重叠相加法和重叠保留法两种。(能说明分段积分或分段过滤的给3分,能够将基本实现的原理说清楚的给4分) 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fmax关系为: fs>=2fmax 。 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(ejw),它的N点离散傅立叶变换X(K)是关于X(ejw)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 频谱混叠 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 。
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xm(n)表示,其数学表达式为xm(n)= x((n-m))NRN(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。
17.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要5μs,每次复数加需要1μs,则在此计算机上计算210点的基2 FFT需要 10 级蝶形运算,总的运算时间是______μs。 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。 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 B. fs≤2 fmax C. fs≥ fmax D. fs≤fmax
3、用双线性变法进行IIR数字滤波器的设计,从s平面向z平面转换的关系为s= C 。
1?z?11?z?121?z?121?z?1A. z? B. S=z? C. z? D. z? ?1?1?1?11?z1?zT1?zT1?z4、序列x1(n)的长度为4,序列x2(n)的长度为3,则它们线性卷积的长度是 ,5点圆周卷积的长度是 。
A. 5, 5 B. 6, 5 C. 6, 6 D. 7, 5 5、无限长单位冲激响应(IIR)滤波器的结构是 C 型的。 A. 非递归 B. 反馈 C. 递归 D. 不确定
?6、若数字滤波器的单位脉冲响应h(n)是对称的,长度为N,则它的对称中心是 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 D. 8 8、一LTI系统,输入为 x(n)时,输出为(yn) ;则输入为2x(n)时,输出为 ;输入为x(n-3)时,输出为 。 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 级蝶形运算 过程。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 3 ?11.X(n)=u(n)的偶对称部分为( A )。
A. 1/2+δ(n)/2 B. 1+δ(n) C. 2δ(n) D. u(n)- δ(n) ?12. 下列关系正确的为( B )。
A. u(n)???(n?k) B. u(n)???(n?k)
k?0k?0n?C. u(n)?k?????(n?k) D. u(n)???(n?k)
k???n?13.下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT的是( B ) A.时域为离散序列,频域也为离散序列
B.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列 C.时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号 D.时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列 14.脉冲响应不变法( B )
A.无混频,线性频率关系 B.有混频,线性频率关系。 C.无混频,非线性频率关系 D.有混频,非线性频率关系 15.双线性变换法( C )
A.无混频,线性频率关系 B.有混频,线性频率关系 C.无混频,非线性频率关系 D.有混频,非线性频率关系 15.FIR滤波器稳定,线性相位
52脉冲响应不变法的优点是频率变换关系是线性的,即ω=ΩT;脉冲响应不变法的最大缺点是会产生不同程度的频率混叠失真,其适合用于低通、带通滤波器的设计,不适合用于高通、带阻滤波器的设计。
53数字频率ω与模拟频率Ω之间的非线性关系是双线性变换法的缺点,其关系
2?式:??tan(),它使数字滤波器频响曲线不能保真地模仿模拟滤波器频响的曲线形
T2状。
★16.对于序列的傅立叶变换而言,其信号的特点是( D )
A.时域连续非周期,频域连续非周期 B.时域离散周期,频域连续非周期 C.时域离散非周期,频域连续非周期 D.时域离散非周期,频域连续周期 17.设系统的单位抽样响应为h(n),则系统因果的充要条件为( C ) A.当n>0时,h(n)=0 B.当n>0时,h(n)≠0 C.当n<0时,h(n)=0 D.当n<0时,h(n)≠0
★18.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
19.若一线性移不变系统当输入为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)
20.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)
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 B. 无限长右边序列 C.无限长左边序列 D. 无限长双边序列 23.实序列的傅里叶变换必是( A )。
A.共轭对称函数 B.共轭反对称函数 C.奇函数 D.偶函数
24.若序列的长度为M,要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列,而不发生时域混叠现象,则频域抽样点数N需满足的条件是( A )。 A.N≥M B.N≤M C.N≤2M D.N≥2M
25.用按时间抽取FFT计算N点DFT所需的复数乘法次数与( D )成正比。 A.N B.N2
C.N3 D.Nlog2N
26.以下对双线性变换的描述中不正确的是( D )。