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2017年东北理工大学数字信号处理考研复试核心题库

  摘要

一、综合题(计算、解答、证明)

1. 设信号真为

其中衰减大于

是干扰,

的频谱不混叠,其幅度谱如图

频率范围中幅度失

希望分别设计性价比最高的FIR 和IIR

所示。要求设计数字滤波器,将干扰滤除,指标是允许

两种滤波器进行滤除干扰。请选择合适的滤波器类型和设计方法进行设计,最后比较两种滤波器的幅频特性、相频特性和阶数。

【答案】本题以模拟频率给定滤波器指标,所以,程序中先要计算出对应的数字边界频率,然后再调用MA TLAB 工具箱函数给出):

(1)确定相应的数字滤波器指标。根据信号带宽,取系统采样频率

(2)设计数字低通滤波器。为了设计性价比最高的FIR 和IIR 滤波器,IIR 滤波器选择椭圆滤波器,FIR 滤 波器采用等波纹最佳逼近法设计。设计程序为

用等波纹最佳逼近法设计FIRDF

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设计数字滤波器。由题意确定滤波器指标(边界频率以模拟频率

以下为绘图部分(省略)

程序运行结果:椭圆DF 阶数Ne=5, 损耗函数曲线和相频特性曲线如图(a )所示。采用等波纹最佳逼近法设计的

阶数

损耗函数曲线和相频特性曲线如图(b ))所示。由图可见

阶数低得多,但相位特性存在非线性,FIRDF 具有线性相位特性。

2. 设

线性时不变离散时间系统的差分方程如下:

其中响应。 【答案】已知

线性时不变离散时间系统的差分方程为:

对上式差分方程取Z 变换得系统函数为:

由求得的系统函数可得: ①频率响应:

②幅值响应:

③相位响应:

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分别表示输出和输入序列。试求出该线性时不变系统的频率响应、幅值响应和相位

3. 已知EIR 滤波器的16个频率采样值为:

试画出其频率采样结构,选择【答案】

画出其结构图如图所示。

可以用复数乘法器。

4. 设系统由下面差分方程描述:

设系统是因果的,利用递推法求系统的单位脉冲响应。 【答案】令

时,

时,

时,

时,

归纳起来,结果为

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