数字信号处理总复习

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第1章时域离散信号与系统

1.1

信号:传载信息的函数。

(1)模拟信号:在规定的连续时间内,信号的幅值可以取连续范围内的任意值,如正弦、指数信号等,即时间连续、幅值连续的信号。

(2)时域连续信号:在连续时间范围内定义的信号,信号的幅值可以是连续的任意值,也可以是离散(量化)的。模拟信号是连续信号的特例,一般可以通用。(3)时域离散信号:在离散的时间上定义的信号,独立(自)变量仅取离散值。其幅值可以是连续的,也可以是离散(量化)的。如理想抽信号是典型的离散信号,其幅值是连续的。

(4)数字信号:是量化的离散信号,或时间与幅值均离散的信号,即时间离散幅度被量化的信号为数字信号。

1.2 序列

1.2.1序列的定义

离散时闻信号可用序列来表示。序列是一串以序号为自变量的有序数字的集合,简写作x(n)。x(n)可看作对模拟信号x a(n)的脉冲,即x(n)=x a(n)也可以看作一组有序的数据集合。

1.2.2常用的序列(熟练掌握)

数字信号处理中常用的典型序列列举如下:

1.单位脉冲序列 2. 单位阶跃序列 3. 矩形序列 4. 实指数序列 5. 复指数序列 6. 正弦

7. 周期序列及判别 1.2.3 序列运算(掌握) 1.3 时域离散系统(掌握特性) 1.4 卷积(掌握)例1.4-1、例1.4-2

1、图表法;

2、表格阵法;

3、相乘对位相加法;

4、卷积的性质(了解)。 1.5 常系数线性差分方程

1.6 数字化处理方法 理解物理概念及采样过程:

熟练掌握采样定理:

()()

r n x b k n y a r M

r k N

k -=-∑∑

==0

0()()()

k n y a r n x b n y k N

k r M r ---=∑∑==1

或:

1.6-8、9式

第2章 Z 变换与离散系统的频域分析

2.1 Z 变换

z 变换的定义可由抽样信号的拉氏变换引出的定义及过程。

2.2.1 Z 变换的收敛区

理解Z 变换的收敛区的概念。1)有限序列;2)左边序列;3)右边序列;

2.2.2 典型序列的Z 变换(了解) 2.3 Z 反变换(了解)

2.4 z 变换的性质与定理(了解)

2.5 z 变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系(理解与掌握)

傅里叶变换、拉普拉斯变换以及z 变换是在此之前学习过的三种变换。下面讨论这三种变换之间的内在联系与关系。要讨论z 变换与拉普拉斯变换的关系,先要研究z 平面与s 平面的映射(变换)关系。§2.1节通过理想采样将连续信号的拉普拉斯变换与采样序列的z 变换联系起来,引进了复变量z ,它与复变量s 有下面的映射关系(P50-52)

sT e z =

2.6 序列的傅里叶变换及其性质

m

s f f T 211≤

=

m s Ω≥Ω22

/s m Ω≤Ω

彻底理解:序列的傅里叶变换及其性质 2.6.1 序列的傅里叶变换(掌握) P52 2.6.2 X(ej ω)与 X(j Ω) 的关系(掌握) 2.6.3 DTFT 的性质(了解) 2.6.4 DTFT 的对称性(了解) 2.7.1、系统函数(掌握)

2.7.2、系统函数与差分方程(掌握)

()()()

k n x b k n y a n y k M

k k N

k -=-+∑∑==0

1

解出:

()()

z X z

a z

b z Y k

k N

k k

k M

k -=-=∑∑

+=1

1得到系

统函数:

2.7.3 系统的因果稳定性(彻底理解掌握)

1)因果系统;2)稳定系统;3)因果稳定系统 2.7.4 系统函数的零、极点与系统频响 (了解)

第3章 离散傅里叶变换-DFT

()()[]()()n h n x n x T n y *==()()()

z X z H z Y Z =变换:()()()

z X z b z Y z a z Y k

k N

k k

k N k -=-=∑∑=+0

1

()()

z X z b z Y z a k k N

k k k N k -=-=∑∑=??

? ??+011()()()

k

k N

k k

k M

k z a z b z X z Y z H -=-=∑∑

+==1

1()

()

∏∏=-=---=

N

k k

M

k k z d

z c A 1

1

11

11

3.1.1周期序列的傅里叶级数

周期序列 FS:

其中:

例3.1-1(熟练掌握) 例3.1-2/3(了解) 3.1.2、离散傅里叶级数的性质(掌握)

彻底理解并掌握例 3.1-4。搞清线性卷积与周期卷积的区别。

3.2 离散傅里叶变换DFT (掌握)p82-83 3.2.1、离散傅里叶变换DFT 的定义 DFS:

以上求和都只限于主值区,因而完全适用主值区序列

()()

kN n x n x +=~~()∞

→-∞

-∞

=∑

n n z n x ~()∞

→∑

-∞

=n x n ~()dt

e t x T

X t jk T T k Ω--?=~12

/2/()()t x kT t x ~=+t

jk k k e X Ω∞

-∞

=∑

=

()()nk N

N n W n x k X ∑-==1

~~()()nk

N N k W k X N

n x --=∑=

1

~1~

DFT:

长度为 N 点的有限时宽序列x(n ) ,其DFT 仍为N 点的频域有限长序列X (k ) 。

x(n ) 与 X (k )构成有限长序列的DFT 对。x(n ) 与 X (k )均为离散序列,可作数字处理。 3.2.2 DFT 与ZT 、DTFT 的关系(理解) 理解:例3.2-1;例3.2-2 3.3 DFT 的性质(理解) 会计算例3.1-1

3.4 频域采样与恢复(理解) 3.6 用DFT 作频谱分析(理解)

第4章 离散傅里叶变换的计算-FFT

DFT 在数字信号处理中有很重要的作用,如频谱分析、FIR DF 的实现、线性卷积等。一个重要的原因是DFT 有高效算法。为了了解高效算法的重要以及实现高效算法的思路,先介绍DFT 的运算特点,再具体讨论一种高效算法。

4.1 DFT 运算特点(彻底理解)

熟练掌握下列表达式(为计算提供极大方便)

()()?????-≤≤=∑-=其它

1

010

N k W n x k X nk

N N n ()()?????-≤≤=--=∑其它

1

0110

N n W k X N n x nk

N N n

周期性:4.1-2式

对称性:4.1-3式

所以:

可约性:

[W]阵的简化

周期性 =====

对称性 ====

4.2 时间抽取基2FFT 算法(掌握) 理论推导:――>彻底理解

作图法:―――>熟练掌握(8点DFT 的分解),画出蝶形图。

()()N nk N

nk

N W W =()nk

N

k N n N W W --=()nk

N

n N k N W W --=1

2

22/-===-?-ππj N

N j

N N e e

W nk N

N nk N W W -=+2/nk m N

m m nk m N nk N W W W ??==//????

??????????9630642032100

000

N N N N

N N N N N

N N N

N

N N N W W W W W W W W W W W W W W W W ????

??????????1230202032100

000N N N N N N N N N

N N N

N

N N N W W W W W W W W W W W W W W W W ??????????????1230202032100000

N

N

N

N

N N N N N N N N N N N N W W

W

W

W W W

W W W

W W W W W W ??

???

?????

??------10

10000010100

000N

N N

N

N N

N

N N N N N N N N

N W W W W

W W W W W W

W W W W W W

偶数序列: x 1(r)

奇数序列: x 2(r)

自己写出)

自己写出)自己写出)

自己写出)( )7( )3()3()3( ( )6( )2()2()2(( )5( )1()1()1(( )4( )0()0()0(38212

8

2118210821??????=+=??????=+=??????=+=??????=+=X W X X X X W X X X X W X X X X W X X X

1014012()()2(41

31,),在此()奇序列()偶序列若设:=-=??

?=+=L N L L X L x L x L x Λ

101401

2()()2(5252,),在此()奇序列()偶序列同理:=-=??

?=+=L N

L L X L x L x L x Λ

??

?奇序列

、偶序列

、)6()2()4()0(:)(1x x x x r x ??

?奇序列

、偶序列

、同理:)7()3()5()1(:)(2x x x x r x

)

1()1()3( )0()0()2( )

1()1()1( )0()0()0( :414

3140

4

314143140431X W X X X W X X X W X X X W X X -=-=+=+=其中

另一个2点的DFT 蝶形流图

)

1()1()3( )0()0()2( )

1()1()1( )0()0()0( :614

5260

4

526145260452X W X X X W X X X W X X X W X X -=-=+=+=其中

最后剩下两点DFT,它可分解成两个一点DFT ,但一点DFT 就等于输入信号本身,所以两点DFT 可用一个蝶形结表示。取x(0)、x(4)为例。

21022120202120230

202020231

02 1,0;1,0: )4()0()4()0()1()4()0()4()0()0()()(2

W W k n W W W W

W x W x W x W x X W x W x W x W x X W n x k X nk nk nk

N nk N

n nk

N

-=∴==-=-=-=+=+=+==±±±=∑,其中,则这里用到对称性这是一蝶形结代入上面流图可知:

2 点 DFT

2 点 DFT

04W 1

4W x (1) x (5) x (3) x (7)

X 5(0)

X 5(1) X 6(0)

X 6(1)

X 2(0) X 2(1)

X 2(2) X 2(3)

2 点 DFT

2 点 DFT

04W 1

4W x (0) x (4) x (2) x (6)

X 3(0)

X 3(1) X 4(0)

X 4(1)

X 1(0) X 1(1)

X 1(2) X 1(3)

第5章 数字滤波器的结构与状态变量分析法

1、差分方程

()()

1

N M

k k k k a y n k b x n k ===-+-∑∑y (n )=T[x (n )]

2、时域

3、复频域

式中H (z )是系统的系统函数 ,且

频域的离散傅里叶变换: y (n )=IDFT[Y (k )]= IDFT[X (k )H (k )] 式中H (k )是系统的频域采样函数 。 不同的算法就有不同的表示方法,但都要用到基本运算单元。

5.1离散系统的流图表示与系统分类 5.1.1用信号流图表示系统结构(熟练掌握)

节点、支路、基本支路、输入节点(源节点)、输出节点(阱节点)及基本运算单元

()()()

n h n x n y *=h (n )=T[

δy (n )= Z -1[Y (z )]

=Z -1

[X (z )H (z )]

()()()

k

k N

k k

k M

k z a z

b z X z Y z H -=-=∑∑

-==

1

01

熟练计算 例5.1-1,例5.1-2 5.2 IIR 系统的基本结构 5.2.1、IIR 系统的直接形式 系统的差分方程

()()[]()()k n x b k n y a n x T n y k M

k k N

k -+-==∑∑==0

1

系统传递函数

先实现零点,再实现极点。 或:先实现极点,再实现零点。 能画出系统结构图。 图5.2-1、图5.2-21、图5.2-3、

熟练掌握例5.2-2和例5.2-3及结构图。 5.2.3、IIR 系统的并联形式 熟练掌握例5.2-4及结构图。 5.3 FIR 系统的基本结构

()()n

N n z n h z H --=∑=1

由(5.3-1)式得FIR 系统的差分方程或卷积形式为 =h (0) x (n )+ h (1) x (n -1) +…+ h (N -1) x (n -N +1) (5.3-2)

能画出串并联的结构图。熟练掌握例5.3-1

()()()()()

m n x m h m n h m x n y N m N m -=-=∑∑

-=-=1

1

()()()

z H z H z a z b z H k

k N

k k

k M

k 211

01=-=

-=-=∑∑

第6章无限冲激响应(IIR)数字滤波器的设计6.1 数字滤波器的基本概念(掌握)

6.1.1、选频数字滤波器(掌握)

6.1.2、数字滤波器的技术要求及求解(掌握)

6.2.1、模拟滤波器的模平方函数(理解)

6.2.2、模拟滤波器的技术要求(理解)

熟练掌握例6.2-1

图6.1-1所示的理想滤波器都

是物理不可实现的。考虑

到系统的可实现性,通常实际滤

波器的技术指标是由容限图给

出。一般低通的容限图如图6.2-2所示。

6.2.3、滤波器的逼近方法(理解)

6.2.4 巴特沃思(Butterworth)滤波器(理解)6.2.5 切比雪夫(Chebshev)滤波器(了解)

数字信号处理期末实验-语音信号分析与处理

语音信号分析与处理 摘要 用MATLAB对语音信号进行分析与处理,采集语音信号后,在MATLAB软件平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声,对加入噪声的信号进行频谱分析,设计合适的滤波器滤除噪声,恢复原信号。 数字滤波器是数字信号处理的基础,用来对信号进行过滤、检测和参数估计等处理。IIR数字滤波器最大的优点是给定一组指标时,它的阶数要比相同组的FIR滤波器的低的多。信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换(FT)。离散傅立叶变换(DFT)和数字滤波是数字信号处理的最基本内容。 关键词:MATLAB;语音信号;加入噪声;滤波器;滤波 1. 设计目的与要求 (1)待处理的语音信号是一个在20Hz~20kHz频段的低频信号。 (2)要求MATLAB对语音信号进行分析和处理,采集语音信号后,在MATLAB平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声,对加入噪声的信号进行频谱分析,设计合适的滤波器进行滤除噪声,恢复原信号。

2. 设计步骤 (1)选择一个语音信号或者自己录制一段语音文件作为分析对象; (2)对语音信号进行采样,并对语音信号进行FFT频谱分析,画出信号的时域波形图和频谱图; (3)利用MATLAB自带的随机函数产生噪声加入到语音信号中,对语音信号进行回放,对其进行FFT频谱分析; (4)设计合适滤波器,对带有噪声的语音信号进行滤波,画出滤波前后的时域波形图和频谱图,比较加噪前后的语音信号,分析发生的变化; (5)对语音信号进行回放,感觉声音变化。 3. 设计原理及内容 3.1 理论依据 (1)采样频率:采样频率(也称采样速度或者采样率)定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样频率只能用于周期性采样的采样器,对于非周期采样的采样器没有规则限制。通俗的讲,采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本,是描述声音文件的音质、音调,衡量声卡、声音文件的质量标准。采样频率越高,即采样的间隔时间越短,则在单位之间内计算机得到的声音样本数据就越多,对声音波形的表示也越精确。 (2)采样位数:即采样值或取样值,用来衡量声音波动变化的参数。 (3)采样定理:在进行模拟/数字信号的的转换过程中,当采样频率f s.max大于信号中,最高频率f max的2倍时,即:f s.max>=2f max,则采样之后的数字信号完整的保留了原始信号中的信息,一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5~10倍;采样频率又称乃奎斯特定理。 (4)时域信号的FFT分析:信号的频谱分析就是计算信号的傅立叶变换。连续信号与系统的傅立叶分析显然不便于直接用计算机进行计算,使其应用受到限制。而FFT是一种时域和频域均离散化的变换,适合数值计算,成为用计算机分析离

数字信号处理试卷

数字信号处理试卷集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

数字信号处理试卷 一、填空题 1、序列()0n n -δ的频谱为 。 2、研究一个周期序列的频域特性,应该用 变换。 3、要获得线性相位的FIR 数字滤波器,其单位脉冲响应h (n )必须满足条件: ; 。 4、借助模拟滤波器的H (s )设计一个IIR 高通数字滤波器,如果没有强调 特殊要求的话,宜选择采用 变换法。 5、用24kHz 的采样频率对一段6kHz 的正弦信号采样64点。若用64点DFT 对其做频谱分析,则第 根和第 根谱线上会看到峰值。 6、已知某线性相位FIR 数字滤波器的一个零点为1+1j ,则可判断该滤波器 另外 必有零 点 , , 。 7、写出下列数字信号处理领域常用的英文缩写字母的中文含义: DSP ,IIR ,DFT 。

8、数字频率只有相对的意义,因为它是实际频率对 频率 的 。 9、序列CZT 变换用来计算沿Z 平面一条 线 的采样值。 10、实现IIR 数字滤波器时,如果想方便对系统频响的零点进行控制和调 整,那么常用的IIR 数字滤波器结构中,首选 型结构来实现该IIR 系统。 11、对长度为N 的有限长序列x (n ) ,通过单位脉冲响应h (n )的长度 为M 的FIR 滤波器,其输出序列y (n )的长度为 。若用FFT 计算x (n ) *h (n ) ,那么进行FFT 运算的长度L 应满 足 。 12、数字系统在定点制 法运算和浮点制 法运算中要进行尾数处理, 该过程等效于在该系统相应节点插入一个 。 13、,W k x l X DFT N k kl M ∑-==1 0)()( 的表达式是某 由此可看出,该序列的时域长度 是 ,M W 因子等于 , 变换后数字频域上相邻两个频率样点 之间的间隔是 。 14、Z 平面上点的辐角ω称为 ,是模拟频率Ω对 (s f )的归一化,即ω= 。 15、在极点频率处,)(ωj e H 出现 ,极点离单位圆越 ,峰值 越大;极点在单位圆上,峰值 。 16、采样频率为Fs Hz 的数字系统中,系统函数表达式中1-z

数字信号处理知识点总结

《数字信号处理》辅导 一、离散时间信号和系统的时域分析 (一) 离散时间信号 (1)基本概念 信号:信号传递信息的函数也是独立变量的函数,这个变量可以是时间、空间位置等。 连续信号:在某个时间区间,除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 模拟信号:是连续信号的特例。时间和幅度均连续。 离散信号:时间上不连续,幅度连续。常见离散信号——序列。 数字信号:幅度量化,时间和幅度均不连续。 (2)基本序列(课本第7——10页) 1)单位脉冲序列 1,0()0,0n n n δ=?=?≠? 2)单位阶跃序列 1,0 ()0,0n u n n ≥?=?≤? 3)矩形序列 1,01 ()0,0,N n N R n n n N ≤≤-?=?<≥? 4)实指数序列 ()n a u n 5)正弦序列 0()sin()x n A n ωθ=+ 6)复指数序列 ()j n n x n e e ωσ= (3)周期序列 1)定义:对于序列()x n ,若存在正整数N 使()(),x n x n N n =+-∞<<∞ 则称()x n 为周期序列,记为()x n ,N 为其周期。 注意正弦周期序列周期性的判定(课本第10页) 2)周期序列的表示方法: a.主值区间表示法 b.模N 表示法 3)周期延拓 设()x n 为N 点非周期序列,以周期序列L 对作()x n 无限次移位相加,即可得到周期序列()x n ,即 ()()i x n x n iL ∞ =-∞ = -∑ 当L N ≥时,()()()N x n x n R n = 当L N <时,()()()N x n x n R n ≠ (4)序列的分解 序列共轭对称分解定理:对于任意给定的整数M ,任何序列()x n 都可以分解成关于/2c M =共轭对称的序列()e x n 和共轭反对称的序列()o x n 之和,即

数字信号处理实验教案剖析

数字信号处理实验教案 信息工程学院-通信工程教研室

数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼同学们的独立解决问题的能力。本讲义在第三版的基础上编写了五个实验,前2个实验属基础性的验证性实验,第3、4、5个实验属基本应用综合性实验。 实验一离散时间信号的MA TLAB实现 实验二线性卷积与循环卷积的原理及应用 实验三频率采样定理 实验四离散系统的因果性和稳定性及频率响应特性 实验五基于MATLAB的快速傅里叶变换 根据教学进度,理论课结束后进行相关实验。

实验一时域离散信号的产生 一实验目的 (1)了解常用的时域离散信号及其特点。 (2)掌握MATLAB产生常用时域离散信号的方法。 二实验内容 (1) 编写程序,产生下列离散序列: A.f(n)=δ(n) (-3> n1=-3;n2=4;n0=0; %在起点n1、终点n2的范围内,于n0处产生冲激 >> n=n1:n2; %生成离散信号的时间序列 >> x=[n==n0]; %生成离散信号x(n) >> stem(n,x,'filled'); %绘制杆状图,且圆心处用实心圆表示 >> title('单位脉冲序列'); >> xlabel('时间(n)');ylabel('幅度x(n)'); 在上述语句输入完成之后,敲击回车键,弹出图形窗口,显示出如下图形,即已经满足题干所述条件,产生了f(n)=δ(n),(-3> n1=16;a=0.1;w=1.6*pi; >> n=0:n1; >> x=exp((a+j*w)*n); >>subplot(2,1,1),stem(n,real(x)); %在指定位置描绘图像 >> title('复指数序列的实部'); >> subplot(2,1,2),stem(n,imag(x)); >> title('复指数序列的虚部'); 在上述语句输入完成之后,敲击回车键,弹出图形窗口,显示出如下图形,即已经满足题干所述条件,产生了f(n)=e(0.1+j1.6π)n,(0> f=50;Um=1;nt=2; %输入信号频率、振幅、显示周期 >> N=16;T=1/f; %N为信号一个采样周期的采样点数,T为信号周期 >> dt=T/N; %采样时间间隔 >> n=0:nt*N-1; %建立离散时间的时间序列 >> tn=n*dt; %确定时间序列样点在时间轴上的位置 >> f=Um*sawtooth(2*f*pi*tn)+1;

数字信号处理试卷及答案

A 一、 选择题(每题3分,共5题) 1、)6 3()(π-=n j e n x ,该序列是 。 A.非周期序列 B.周期6 π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、序列)1()(---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为 。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作 20 点 DFT ,得)(k X 和)(k Y , 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ,19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f , n 在 围时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、)()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N 满足 。 A.16>N B.16=N C.16

数字信号处理试题--清华大学

清华大学数字信号处理试卷 数字信号处理 一、填空题(每空1分, 共10分) 1.序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 。 2.线性时不变系统的性质有 律、 律、 律。 3.对4()()x n R n =的Z 变换为 ,其收敛域为 。 4.抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为 。 5.序列x(n)=(1,-2,0,3;n=0,1,2,3), 圆周左移2位得到的序列为 。 6.设LTI 系统输入为x(n) ,系统单位序列响应为h(n),则系统零状态输出y(n)= 。 7.因果序列x(n),在Z →∞时,X(Z)= 。 二、单项选择题(每题2分, 共20分) 1.δ(n)的Z 变换是 ( ) A.1 B.δ(ω) C.2πδ(ω) D.2π 2.序列x 1(n )的长度为4,序列x 2(n )的长度为3,则它们线性卷积的长度是 ( ) A. 3 B. 4 C. 6 D. 7 3.LTI 系统,输入x (n )时,输出y (n );输入为3x (n-2),输出为 ( ) A. y (n-2) B.3y (n-2) C.3y (n ) D.y (n ) 4.下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是 ( ) A.时域为离散序列,频域为连续信号 B.时域为离散周期序列,频域也为离散周期序列 C.时域为离散无限长序列,频域为连续周期信号 D.时域为离散有限长序列,频域也为离散有限长序列 5.若一模拟信号为带限,且对其抽样满足奈奎斯特条件,理想条件下将抽样信号通过 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 6.下列哪一个系统是因果系统 ( ) A.y(n)=x (n+2) B. y(n)= cos(n+1)x (n) C. y(n)=x (2n) D.y(n)=x (- n) 7.一个线性时不变离散系统稳定的充要条件是其系统函数的收敛域包括 ( ) A. 实轴 B.原点 C.单位圆 D.虚轴 8.已知序列Z 变换的收敛域为|z |>2,则该序列为 ( ) A.有限长序列 B.无限长序列 C.反因果序列 D.因果序列 9.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 ( )

数字信号处理总结与-习题(答案

对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 离散 信号,再进行幅度量化后就是 数字信号。2、若线性时不变系统是有因果性,则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是 当n<0时,h(n)=0 。3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆 的N 点等间隔采样。4、)()(5241 n R x n R x ==,只有 当循环卷积长度L ≥8 时,二者的循环卷积等于线性卷积。5、已知系统的单位抽样响应为h(n),则系统稳定的充要条件是 ()n h n ∞ =-∞ <∞ ∑ 6、用来计算N =16点DFT ,直接计算需要(N 2 )16*16=256_次复乘法,采用基2FFT 算法, 需要__(N/2 )×log 2N =8×4=32 次复乘法。7、无限长单位冲激响应(IIR )滤波器的基本结构有直接Ⅰ型,直接Ⅱ型,_级联型_和 并联型_四种。8、IIR 系统的系统函数为)(z H ,分别用直接型,级联型,并联型结构实现,其中 并 联型的运算速度最高。9、数字信号处理的三种基本运算是:延时、乘法、加法 10、两个有限长序列 和 长度分别是 和 ,在做线性卷积后结果长度是__N 1+N 2-1_。11、N=2M 点基2FFT ,共有 M 列蝶形, 每列有N/2 个蝶形。12、线性相位FIR 滤波器的零点分布特点是 互为倒数的共轭对 13、数字信号处理的三种基本运算是: 延时、乘法、加法 14、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时,窗函数的窗谱性能指标中最重要的是___过渡带宽___与__阻带最小衰减__。16、_脉冲响应不变法_设计IIR 滤波器不会产生畸变。17、用窗口法设计FIR 滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带,旁瓣使数字滤波器存在波动,减少阻带衰减。18、单位脉冲响应分别为 和 的两线性系统相串联,其等效系统函数时域及频域表达式分别是h(n)=h 1(n)*h 2(n), =H 1(e j ω )× H 2(e j ω )。19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括 单位圆 。20、对于M 点的有限长序列x(n),频域采样不失真的条件是 频域采样点数N 要大于时域采样点数M 。 1、下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( y(n)=x(n 2 ) ) A.窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小,旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法能用于设计FIR 高通滤波4、因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在(z = 0 )处。6、已知某序列z 变换的收敛域为|z|<1,则该序列为(左边序列)。7、序列)1() (---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为(a Z <。8、在对连续信号均匀 采样时,要从离散采样值不失真恢复原信号,则采样周期T s 与信号最高截止频率f h 应满足关系(T s <1/(2f h ) ) 9、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N 满足 (16=N )。10、线性相位FIR 滤波器有几种类型( 4) 。11、在IIR 数字滤波器的设计中,用哪种方法只适 合于片断常数特性滤波器的设计。(双线性变换法)12、下列对IIR 滤波器特点的论述中错误的是( C )。 A .系统的单位冲激响应h(n)是无限长的B.结构必是递归型的C.肯定是稳定的D.系统函数H(z)在有限z 平面(0<|z|<∞)上有极点 13、有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是(h(n)=h(N-n-1))。14、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是( D )。A.窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小,旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法不能用于设计FIR 高通滤波器 15、对于傅立叶级数而言,其信号的特点是(时域连续非周期,频域连续非周期)。

数字信号处理实验

实验一 自适应滤波器 一、实验目的 1、掌握功率谱估计方法 2、会用matlab 对功率谱进行仿真 二、实验原理 功率谱估计方法有很多种,一般分成两大类,一类是经典谱估计;另一类是现代谱估计。经典谱估计可以分成两种,一种是BT 法,另一种是周期法;BT 法是先估计自相关函数,然后将相关函数进行傅里叶变换得到功率谱函数。相应公式如下所示: ||1 *0 1 ?()()()(11) ??()(12) N m xx n jwn BT xx m r m x n x n m N P r m e --=∞ -=-∞ =+-=-∑ ∑ 周期图法是采用功率谱的另一种定义,但与BT 法是等价的,相应的功率谱估计如下所示: 2 1 1? ()()01 (13)N jw jwn xx n P e x n e n N N --==≤≤--∑ 其计算框图如下所示: ) (jw xx e ∧ 图1.1周期图法计算用功率谱框图

由于观测数据有限,所以周期图法估计分辨率低,估计误差大。针对经典谱估计的缺点,一般有三种改进方法:平均周期图法、窗函数法和修正的周期图平均法。 三、实验要求 信号是正弦波加正态零均值白噪声,信噪比为10dB,信号频率为2kHZ,取样频率为100kHZ。 四、实验程序与实验结果 (1)用周期图法进行谱估计 A、实验程序: %用周期法进行谱估计 clear all; N1=128;%数据长度 N2=256; N3=512; N4=1024; f=2;%正弦波频率,单位为kHZ fs=100;%抽样频率,单位为kHZ n1=0:N1-1; n2=0:N2-1; n3=0:N3-1; n4=0:N4-1; a=sqrt(20);%由信噪比为10dB计算正弦信号的幅度

数字信号处理期末试卷(含答案)

数字信号处理期末试卷(含答案) 填空题(每题2分,共10题) 1、 1、 对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 信号,再 进行幅度量化后就是 信号。 2、 2、 )()]([ωj e X n x FT =,用)(n x 求出)](Re[ωj e X 对应的序列 为 。 3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 的N 点等间隔采样。 4、)()(5241n R x n R x ==,只有当循环卷积长度L 时,二者的循环卷积等于线性卷积。 5、用来计算N =16点DFT ,直接计算需要_________ 次复乘法,采用基2FFT 算法,需要________ 次复乘法,运算效率为__ _ 。 6、FFT 利用 来减少运算量。 7、数字信号处理的三种基本运算是: 。 8、FIR 滤波器的单位取样响应)(n h 是圆周偶对称的,N=6, 3)3()2(2 )4()1(5 .1)5()0(======h h h h h h ,其幅 度特性有什么特性? ,相位有何特性? 。 9、数字滤波网络系统函数为 ∑=--= N K k k z a z H 111)(,该网络中共有 条反馈支路。 10、用脉冲响应不变法将)(s H a 转换为)(Z H ,若)(s H a 只有单极点k s ,则系统)(Z H 稳定的条件是 (取s T 1.0=)。 一、 选择题(每题3分,共6题) 1、 1、 )6 3()(π-=n j e n x ,该序列是 。 A.非周期序列 B.周期 6π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、 2、 序列)1()(---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为 。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、 3、 对)70() (≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ,得)(k X 和)(k Y , 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ,19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f , n 在 范围内时,)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、 4、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可 能的少,应使DFT 的长度N 满足 。 A.16>N B.16=N C.16

数字信号处理复习总结-最终版

绪论:本章介绍数字信号处理课程的基本概念 0.1信号、系统与信号处理 1?信号及其分类 信号是信息的载体,以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域,但最基础的域是时域。 分类: 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号按自变量与函数值的取值形式不同分类: 2?系统 系统定义为处理(或变换)信号的物理设备,或者说,凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3. 信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括:滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”,就是用数值计算的方法,完成对信号的处理。 0.2数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理, 而且也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 精选

PrF ADC DSP DAC PoF (1)前置滤波器 将输入信号X a(t )中高于某一频率(称折叠频率,等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。 (2)A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次X a(t)的幅度,抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 (3)数字信号处理器(DSP) (4)D/A变换器 按照预定要求,在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。由一个二进制码流产生一个阶梯波形,是形成模拟信号的第一步。 (5)模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号;以滤除掉不需要的高频分量,生成所需的模拟信号y a(t)。 0.3数字信号处理的特点 (1)灵活性。(2)高精度和高稳定性。(3)便于大规模集成。(4)对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4数字信号处理基本学科分支 数字信号处理(DSP)一般有两层含义,一层是广义的理解,为数字信号处理技术 ----- D igitalSignalProcessing 另一层是狭义的理解,为数字信号处理器----- DigitalSignalProcesso。 0.5课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法,包括:(1)离散傅里叶变换及其快速算法。(2)滤波理论(线性时不变离散时间系统,用于分离相加性组合的信号,要求信号 频谱占据不同的频段)。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”(AdvancedSignalProcessin)信号对象主要是随机信 号,主要内容是自适应滤波(用于分离相加性组合的信号,但频谱占据同一频段)和现代谱估计。 简答题: 1 ?按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型?

数字信号处理上机实验答案(全)1

第十章 上机实验 数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问题的能力。本章在第二版的基础上编写了六个实验,前五个实验属基础理论实验,第六个属应用综合实验。 实验一 系统响应及系统稳定性。 实验二 时域采样与频域采样。 实验三 用FFT 对信号作频谱分析。 实验四 IIR 数字滤波器设计及软件实现。 实验五 FIR 数字滤波器设计与软件实现 实验六 应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用 任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。建议自学的读者在学习完第一章后作实验一;在学习完第三、四章后作实验二和实验三;实验四IIR 数字滤波器设计及软件实现在。学习完第六章进行;实验五在学习完第七章后进行。实验六综合实验在学习完第七章或者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行。 10.1 实验一: 系统响应及系统稳定性 1.实验目的 (1)掌握 求系统响应的方法。 (2)掌握时域离散系统的时域特性。 (3)分析、观察及检验系统的稳定性。 2.实验原理与方法 在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,本实验仅在时域求解。在计算机上适合用递推法求差分方程的解,最简单的方法是采用MA TLAB 语言的工具箱函数filter 函数。也可以用MATLAB 语言的工具箱函数conv 函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。 系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。 系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决定。 实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号,输出是否都是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳定的[19]。系统的稳态输出是指当∞→n 时,系统的输出。如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随n 的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。 注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3.实验内容及步骤 (1)编制程序,包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序,用filter 函数或conv 函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能。 (2)给定一个低通滤波器的差分方程为

数字信号处理完整试题库

1. 有一个线性移不变的系统,其系统函数为: 2z 2 1 )21)(2 11(2 3)(11 1<<-- - = ---z z z z H 1)用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h 4.试用冲激响应不变法与双线性变换法将以下模拟滤波器系统函数变换为数字滤波器系统函数: H(s)= 3) 1)(s (s 2 ++其中抽样周期T=1s 。 三、有一个线性移不变的因果系统,其系统函数为: ) 21)(2 1 1(2 3)(111------= z z z z H 1用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性,并求出相应的单位脉冲响应)(n h 七、用双线性变换设计一个三阶巴特沃思数字低通虑波器,采样频率为kHz f s 4=(即采样周期为s T μ250=),其3dB 截止频率为kHz f c 1=。三阶模拟巴特沃思滤波器为: 3 2 ) ()(2)(211)(c c c a s s s s H Ω+Ω+Ω+= 解1)2 111112 5 12 3) 21)(2 1 1(2 3)(------+-- = --- = z z z z z z z H …………………………….. 2分 当2 1 2> >z 时: 收敛域包括单位圆……………………………6分 系统稳定系统。……………………………….10分 1111 1211 2 111)21)(2 11(2 3)(------- -= -- - = z z z z z z H ………………………………..12分 )1(2)()2 1 ()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分 4.(10分)解: 3 1 11)3)(1(1)(+- +=++= s s s s s H ………………1分 1 311)(------ -= Z e s T Z e T z H T T ……………………3分

数字信号处理学习心得体会

数字信号处理学习心得 体会

数字信号处理学习心得 一、课程认识和内容理解 《数字信号处理》是我们通信工程和电子类专业的一门重要的专业基础课程,主要任务是研究数字信号处理理论的基本概念和基本分析方法,通过建立数学模型和适当的数学分析处理,来展示这些理论和方法的实际应用。 数字信号处理技术正飞速发展,它不但自成一门学科,更是以不同形式影响和渗透到其他学科:它与国民经济息息相关,与国防建设紧密相连;它影响或改变着我们的生产、生活方式,因此受到人们普遍的关注。信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学,信息要用一定形式的信号来表示,才能被传输、处理、存储、显示和利用,可以说,信号是信息的表现形式。这学期数字信号处理所含有的具体内容如下: 第一单元的课程我们深刻理解到时域离散信号和时域离散系统性质和特点;时域离散信号和时域离散系统时域分析方法;模拟信号的数字处理方法。 第二单元的课程我们理解了时域离散信号(序列)的傅立叶变换,时域离散信号Z变换,时域离散系统的频域分析。 第三单元的课程我们学习了离散傅立叶变换定义和性质,离散傅立叶变换应用——快速卷积,频谱分析。 第四单元的课程我们重点理解基 2 FFT算法——时域抽取法﹑频域抽取法,FFT的编程方法,分裂基FFT算法。 第五单元的课程我们学了网络结构的表示方法——信号流图,无限脉冲响

应基本网络结构,有限脉冲响应基本网络结构,时域离散系统状态变量分析法。 第六单元的课程我们理解数字滤波器的基本概念,模拟滤波器的设计,巴特沃斯滤波器的设计,切比雪夫滤波器的设计,脉冲响应不变法设计无限脉冲响应字数字滤波器,双线性变换法设计无限脉冲响应字数字滤波器,数字高通﹑带通﹑带阻滤波器的设计。 第七单元的课程我们学习了线性相位有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,窗函数法设计有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,频率采样法设计有限脉冲响应(FIR)数字滤波器 二、专业认识和未来规划 通信工程是一门工程学科,主要是在掌握通信基本理论的基础上,运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。通过该专业的学习,可以掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理,研究提高信息传送速度的技术,根据实际需要设计新的通信系统,开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。 对于我们通信专业,我觉得是个很好的专业,现在这个专业很热门,这个专业以后就业的方向也很多,就业面很广。我们毕业以后工作,可以进入设备制造商、运营商、专有服务提供商以及银行等领域工作。当然,就业形势每年都会变化,所以关键还是要看自己。可以从事硬件方面,比如说PCB,别小看这门技术,平时我们在试验时制作的简单,这一技术难点就在于板的层数越多,要做的越稳定就越难,这可是非常有难度的,如果学好了学精了,也是非常好找工作的。也可以从事软件方面,这实际上要我们具备比较好的模电和数电的

数字信号处理实验教学大纲

《数字信号处理》实验教学大纲 一、大纲说明 课程名称(中文):数字信号处理实验 课程名称(英文):Experiment of Digital Signal Processing 适用专业:电子信息工程及电子信息科学与技术 课程属性:专业限选课 课程性质:非独立设课 课程学时:12 先修课程:高等数学、复变函数与积分变换、信号与系统等 二、实验课教学内容和要求 实验一:系统响应及系统稳定性 实验目的和教学要求 1)掌握求系统响应的方法 2)掌握时域离散系统的时域特性 3)分析、观察及检验系统的稳定性 实验二:时域采样与频域采样 实验目的和教学要求 1)掌握模拟信号采样前后频谱的变化 2)掌握如何选择采样频率才能使采样后的信号不丢失信息 3)掌握频率域采样会引起时域周期化的概念 4)掌握频率域采样定理及其对频率采样点数选择的指导作用 实验三:用FFT对信号作频谱分析 实验目的和教学要求 1)了解用FFT对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法 2)了解可能出现的分析误差及其原因,以便正确应用FFT 实验四:IIR数字滤波器设计及软件实现 实验目的和教学要求 1)熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法 2)熟悉调用MATLAB信号处理工具箱中滤波器设计函数设计各种IIR数字滤波器3)掌握根据滤波需求确定滤波器指标参数 4)掌握IIR数字滤波器的MATLAB实现方法

实验五:FIR数字滤波器设计及软件实现 实验目的和教学要求 1)掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理与方法 2)掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法 3)掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理 4)熟悉调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器 实验六:数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用 实验目的和教学要求 1)了解音频电话中的拨号信号--双音多频信号 2)了解小型信号处理系统,用数字方法产生模拟信号并进行传输 3)了解双音多频信号的产生方法和检测方法 三、主要仪器设备 微型计算机,MATLAB软件等 四、实验方式与要求 1)实验前,教师需向学生讲清实验的性质、任务、要求、实验守则及实验室安全制度等; 2)该课以验证性实验为主,指导书中给出实验内容与方法,也可由学生自主设计实验方法,实验前学生必需进行预习,设计报告经教师批阅后,方可进入实验室进行实验; 3)实验2~3人一组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办替; 4)任课教师要认真上好每一堂课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录。 五、考核办法 实验部分不单独考试,实验成绩占课程总评的10%。 六、学时分配 本课程计划学时数为48学时,其中理论课36学时,实验课12学时。 实验教学学时分配表

(完整版)数字信号处理试卷及答案

江 苏 大 学 试 题 课程名称 数字信号处理 开课学院 使用班级 考试日期

江苏大学试题第2A页

江苏大学试题第3A 页

江苏大学试题第页

一、填空题:(每空1分,共18分) 8、 数字频率ω是模拟频率Ω对采样频率s f 的归一化,其值是 连续 (连续还是离散?)。 9、 双边序列z 变换的收敛域形状为 圆环或空集 。 10、 某序列的DFT 表达式为∑-== 10 )()(N n kn M W n x k X ,由此可以看出,该序列时域的长度为 N , 变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 M π 2 。 11、 线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为2 52) 1(8)(22++--=z z z z z H ,则系统的极点为 2,2 1 21-=-=z z ;系统的稳定性为 不稳定 。系统单位冲激响应)(n h 的初值4)0(=h ; 终值)(∞h 不存在 。 12、 如果序列)(n x 是一长度为64点的有限长序列)630(≤≤n ,序列)(n h 是一长度为128点的有限长 序列)1270(≤≤n ,记)()()(n h n x n y *=(线性卷积),则)(n y 为 64+128-1=191点 点的序列,如果采用基FFT 2算法以快速卷积的方式实现线性卷积,则FFT 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Ω与数字频率ω之间的映射变换 关系为T ω = Ω。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Ω与数字频率ω之 间的映射变换关系为)2tan(2ωT = Ω或)2 arctan(2T Ω=ω。 当线性相位FIR 数字滤波器满足偶对称条件时,其单位冲激响应)(n h 满足的条件为)1()(n N h n h --= ,

数字信号处理复习总结-最终版

绪论:本章介绍数字信号处理课程的基本概念。 0.1信号、系统与信号处理 1.信号及其分类 信号是信息的载体,以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域,但最基础的域是时域。 分类: 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号 能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号 按自变量与函数值的取值形式不同分类: 2.系统 系统定义为处理(或变换)信号的物理设备,或者说,凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3.信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括:滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”,就是用数值计算的方法,完成对信号的处理。 0.2 数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理,而且

也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 (1)前置滤波器 将输入信号x a(t)中高于某一频率(称折叠频率,等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。 (2)A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次x a(t)的幅度,抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 (3)数字信号处理器(DSP) (4)D/A变换器 按照预定要求,在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。由一个二进制码流产生一个阶梯波形,是形成模拟信号的第一步。 (5)模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号;以滤除掉不需要的高频分量,生成所需的模拟信号y a(t)。 0.3 数字信号处理的特点 (1)灵活性。(2)高精度和高稳定性。(3)便于大规模集成。(4)对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4 数字信号处理基本学科分支 数字信号处理(DSP)一般有两层含义,一层是广义的理解,为数字信号处理技术——DigitalSignalProcessing,另一层是狭义的理解,为数字信号处理器——DigitalSignalProcessor。 0.5 课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法,包括:(1)离散傅里叶变换及其快速算法。(2)滤波理论(线性时不变离散时间系统,用于分离相加性组合的信号,要求信号频谱占据不同的频段)。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”(AdvancedSignalProcessing)。信号对象主要是随机信号,主要内容是自适应滤波(用于分离相加性组合的信号,但频谱占据同一频段)和现代谱估计。 简答题: 1.按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型? 2.相对模拟信号处理,数字信号处理主要有哪些优点? 3.数字信号处理系统的基本组成有哪些?

_数字信号处理实验一.

姓名:罗格学号:2012302530084 班级:信安3班日期:2014.3.15 实验1基本离散信号的MATLAB产生和图形显示 实验前言: MATLAB 是一套功能强大的工程计算及数据处理软件,在众多领域得到广泛应用。它是一种面向对象的,交互式程序设计语言,其结构完整有优良的可移植性。它在矩阵运算,数字信号处理方面有强大的功能。另外,MATLAB提供了方便的绘图功能,便于用户直观地输出处理结果。 本课程实验要求学生运用MATLAB编程完成一些数字信号处理的基本功能,加深对教学内容的理解。 实验目的: 1.熟悉掌握MATLAB的基本操作 2.通过使用来熟悉常用离散信号; 实验内容: 1.1 G ENERATION OF SEQUENCES Project 1.1 Unit sample and unit step sequences A copy of Program P1_1 is given below. % Program P1_1 % Generation of a Unit Sample Sequence clf; % Generate a vector from -10 to 20 n = -10:20; % Generate the unit sample sequence u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; % Plot the unit sample sequence stem(n,u); xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('Unit Sample Sequence'); axis([-10 20 0 1.2]); < Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers: Q1.1The unit sample sequence u[n] generated by running Program P1_1 is shown below: < Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > Q1.2The purpose of clf command is–清除当前窗口图形 The purpose of axis command is–设定坐标轴最大值最小值和

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