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2017年西北工业大学电子信息学院816数字信号处理之数字信号处理考研强化模拟题

  摘要

一、综合题计算题

1. 已知号(1)写出(2)写出(3)分别求出【答案】(1)

上式中指数函数的傅里叶变换不存在,引入奇异函数函数,它的傅里叶变换可以表示成:

式中

式中

式中

的傅里叶变换表示式

的表达式;

ft 傅里叶变换和x (n )的傅里叶变换。

以采样频率

进行采样,得到采样信

,试完成下面各题: 和时域离散信号x (n )

上式推导过程中,指数序列的傅里叶变换仍然不存在,只有引入奇异函数函数才能写出它的傅里叶变换表示式。

2. 已知系统的差分方程和输入信号分别为

用递推法计算系统的零状态响应。 【答案】求解程序程序

调用

解差分方程

单位脉冲序列,长度

如下:

差分方程系数

调用

程序运行结果:

程序运行结果的

波形图如图所示。系统的零状态响应

解差分方程,求系统输出信号

3. 设

表示一模拟滤波器的单位冲激响应,即

用脉冲响应不变法,

将此模拟滤波器转换成数字滤波器(用

确定系统函数

【答案】模拟滤波器系统函数为

的极点

故数字滤波器的系统函数应为

的极点为

所以

满足因果稳定条件。对

画出

曲线如图实线

和虚线所示。

的,并说明数字滤波器近似为低通滤波器还是高通滤波器。

表示单位脉冲响应,即

并把T 作为参数,证明:T 为任何值时,数字滤波器是稳定

由图可见,该数字滤波器近似为低通滤波器。且T 越小,滤波器频率混叠越小,滤波特性越好(即选择性越好)。反之,T 越大,

极点

离单位圆越远,选择性越差,而且频率混叠越

严重,附近衰减越小,使数字滤波器频响特性不能模拟原模拟滤波器的频响特性。

4. 已知某一模拟低通滤波器的传递函数为

其截止频率

设取样周期

并确定其3dB 截止频率

(1)用双线性变换法求对应数字滤波器的系统函数(2)用冲激不变法求出相应的数字滤波器的系统函数【答案】(1)T=l,相应的的系统函数为:

对应的

截止频率为:

(2)因为

冲激不变法可得

为:

冲激响应不变法使得DF 的(3)和数字频率

之间呈线性关系

能完全模仿AF 的. 由于映射

亦即时域逼近良好;而且模拟频率

(3)试比较用双线性变换法和用冲激不变法设计数字滤波器的优缺点。

不是简单的代数映射,从而使所设计的DF

与模拟域频

的幅频响应产生失真,所以该方法仅适用于基本上是限带的低通或带通滤波器。 双线性变换法从根本上避免了冲激响应不变法的幅频响应混叠现象;但数字域频率率

之间 呈非线性关系,即线性相位的AF 经双线性变换后就得到非线性相位的DF , 不再保持原

有的线性相位,此外,一般要求AF 的幅频响应必须是分段常数型的,否则变换后所产生的DF 幅频响应相对于原AF 的幅频响应会有畸变。