《數(shù)字信號處理》復(fù)習(xí)思考題習(xí)題(二)

1、一、思考題1IIR系統(tǒng)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的一個主要優(yōu)點是 。 A.實現(xiàn)簡單 B.所需器件最省 C.降低有限字長效應(yīng)的影響 D.無誤差積累2全通網(wǎng)絡(luò)是指 。A. 對任意時間信號都能通過的系統(tǒng)B. 對任意相位的信號都能通過的系統(tǒng)C. 對信號的任意頻率分量具有相同的幅度衰減的系統(tǒng)D. 任意信號通過后都不失真的系統(tǒng)3利用模擬濾波器設(shè)計法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的方法是先設(shè)計滿足相應(yīng)指標(biāo)的模擬濾波器，再按某種方法將模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。脈沖響應(yīng)不變法是一種時域上的轉(zhuǎn)換方法，即它使 。A. 模擬濾波器的頻譜與數(shù)字濾波器頻譜相同B. 模擬濾波器結(jié)構(gòu)與數(shù)字濾波器相似C. 模擬濾波器的頻率成分與數(shù)字濾波器頻率成分成正

2、比D. 模擬濾波器的沖激響應(yīng)與數(shù)字濾波器的脈沖響應(yīng)在采樣點處相等4雙線性變換法的最重要優(yōu)點是： ；主要缺點是 。A. 無頻率混疊現(xiàn)象；模擬域頻率與數(shù)字域頻率間為非線性關(guān)系B. 無頻率混疊現(xiàn)象；二次轉(zhuǎn)換造成較大幅度失真C. 無頻率失真；模擬域頻率與數(shù)字域頻率間為非線性關(guān)系D. 無頻率失真；二次轉(zhuǎn)換造成較大幅度失真5IIR濾波器必須采用 型結(jié)構(gòu)，而且其系統(tǒng)函數(shù)H（z）的極點位置必須在 。 A. 遞歸；單位圓外 B. 非遞歸；單位圓外 C. 非遞歸；單位圓內(nèi) D. 遞歸；單位圓內(nèi)6在通信領(lǐng)域中，若對相位要求不敏感的場合，如語音通信等，選用 濾波器較為合適。 A.FIR型 B. IIR型 C.遞歸型

3、D.非遞歸型7IIR系統(tǒng)并聯(lián)型結(jié)構(gòu)與級聯(lián)型結(jié)構(gòu)相比較，最主要的優(yōu)點是 。 A. 調(diào)整零點方便 B. 結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn) C. 無有限字長效應(yīng) D. 無誤差積累8在數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR系統(tǒng)的最主要特點是： 。 A. 實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單 B. 容易實現(xiàn)線性相位 C. 運算量小 D. 容易實現(xiàn)復(fù)雜的頻率特性9利用模擬濾波器設(shè)計法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的方法是先設(shè)計滿足相應(yīng)指標(biāo)的模擬濾波器，再按某種方法將模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。雙線性變換法是一種二次變換方法，即它 。A. 通過付氏變換和Z變換二次變換實現(xiàn)B. 通過指標(biāo)變換和頻譜變換二次變換實現(xiàn)C. 通過二次變換，使得變換后S平面與Z平面間為一種單值映射

4、關(guān)系D. 通過模擬頻率變換和數(shù)字頻率變換二次變換實現(xiàn)10由于脈沖響應(yīng)不變法可能產(chǎn)生 ；因此脈沖響應(yīng)不變法不適合用于設(shè)計 。A. 頻率混疊現(xiàn)象；高通、帶阻濾波器B. 頻率混疊現(xiàn)象；低通、帶通濾波器C. 時域不穩(wěn)定現(xiàn)象；高通、帶阻濾波器D. 時域不穩(wěn)定現(xiàn)象；低通、帶通濾波器11一個線性相位FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)為奇對稱、長度為奇數(shù)點，則該濾波器適宜作： 。A. 低通 B. 高通 C. 帶通 D. 帶阻12FIR濾波器主要采用 型結(jié)構(gòu)，其系統(tǒng)函數(shù)H（z）不存在 。A.非遞歸；因果性問題 B.遞歸；因果性問題C. 非遞歸；穩(wěn)定性問題 D. 遞歸；穩(wěn)定性問題13在通信領(lǐng)域中，若對相位要求高的場合，如

5、圖象通信、數(shù)據(jù)通信等，最好選用 濾波器。 A.FIR型 B. IIR型 C.遞歸型 D.全通型14一個線性相位FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)為偶對稱、長度為偶數(shù)點，則該濾波器適宜作： 。A低通 B. 高通 C. 點阻 D. 帶阻15一個線性相位FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)為奇對稱、長度為偶數(shù)點，則該濾波器適宜作： 。A低通 B. 高通 C. 點阻 D. 帶阻16在數(shù)字信號處理中通常定義的數(shù)字頻率是歸一化頻率，歸一化因子為 。A采樣周期 B. 模擬采樣角頻率 C. 模擬采樣頻率 D. 任意頻率17信號數(shù)字頻譜與模擬頻譜間的一個顯著區(qū)別在于數(shù)字頻譜具有 。A周期性 B. 更大的精確度 C. 更好的穩(wěn)定性

6、 D. 更高的分辨率18數(shù)字信號處理存在有限字長效應(yīng)，適當(dāng)增加信號描述字長將 。A增大其影響 B. 消除其影響 C. 減小其影響 D. 對其無影響二、概念填空題1利用付氏級數(shù)法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器時，首先由已給出的用 （1）展開的方法求出 （2） ，然后用 （3） 截取該序列就得到設(shè)計濾波器的 （4）序列。由于截取就會產(chǎn)生誤差，這種截取誤差在頻域稱作 （5） 效應(yīng)，該效應(yīng)將引起濾波器通阻帶的 （6） 性，從而使阻帶的 （7） 減小。2選擇不同形狀的窗函數(shù)截取可以改善FIR濾波器的特性，常用的窗函數(shù)有： （8） 、 （9） 等，調(diào)整窗函數(shù)的長度N可以有效地控制 （10） 的寬度，適當(dāng)選擇形狀的窗

7、函數(shù)可使阻帶 （11） 增大。3脈沖響應(yīng)不變法是一種 （12） 域變換方法，它使 （13） 在采樣點上等于 （14） 。為了避免產(chǎn)生 （15） 現(xiàn)象，在設(shè)計時要求對應(yīng)的模擬濾波器帶限于 （16） 以內(nèi)。4如果FIR濾波器的單位脈沖響應(yīng)h（n）為實序列，且滿足 （17） 或 （18） ，其對稱中心在 （19） 處，則濾波器就具有嚴(yán)格的 （20） 。5利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器時，從 （21） 域出發(fā)，把濾波器理想的單位脈沖響應(yīng)hd（n）用一定形狀的 （22） 截取成 （23） 的單位脈沖響應(yīng)h（n ），以此h（n）來 （24） 理想的hd（n）。6數(shù)字濾波器計算機輔助設(shè)計是一種采用 （25）

8、，使設(shè)計的濾波器頻響 （26） 理想濾波器 （27） ，使其達到 （28）濾波器特性的一種方法。三、判斷說明題1采用頻率取樣結(jié)構(gòu)實現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器時，其結(jié)構(gòu)由一個梳狀濾波器和N個一階網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)結(jié)構(gòu)級聯(lián)構(gòu)成，因此，只要濾波器單位脈沖響應(yīng)h（n）的長度N相同，對于任何頻響形狀，其濾波器結(jié)構(gòu)均相同。以上說法是否正確？并說明理由。2在數(shù)字濾波器設(shè)計中常用先設(shè)計相應(yīng)的模擬濾波器Ha（s），再通過某種映射將Ha（s）轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H（z）的方法設(shè)計。為了保證轉(zhuǎn)換后的H（z）仍滿足技術(shù)指標(biāo)要求，要求轉(zhuǎn)換關(guān)系必須滿足：因果穩(wěn)定的模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器后，仍是因果穩(wěn)定的。有人將上述要求改述為：轉(zhuǎn)

9、換關(guān)系應(yīng)使S平面的左半平面轉(zhuǎn)換到Z平面的單位圓內(nèi)。上述說法是否一致？并說明理由。3IIR濾波器采用遞歸型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，又稱為遞歸濾波器；FIR采用非遞歸型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，又稱為非遞歸濾波器。試判斷此說法是否正確？并說明理由。4在數(shù)字濾波器設(shè)計中常用先設(shè)計相應(yīng)的模擬濾波器Ha（s），再通過某種映射將Ha（s）轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H（z）的方法設(shè)計。為了保證轉(zhuǎn)換后的H（z）仍滿足技術(shù)指標(biāo)要求，要求轉(zhuǎn)換關(guān)系必須滿足：模擬域的頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字域的頻率。有人將上述要求改述為：轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)使S平面的j軸轉(zhuǎn)換到Z平面的單位圓上。上述說法是否一致？并說明理由。四、計算應(yīng)用題1設(shè)某濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為：1）若用級聯(lián)型結(jié)構(gòu)

10、實現(xiàn)，畫出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流圖；2）若用直接型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，畫出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流圖。2設(shè)某FIR系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為：1） 求出該系統(tǒng)的h（n），并作圖表示；2） 寫出描述該系統(tǒng)的差分方程；3） 判斷該系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性。3設(shè)某濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為：1）若用級聯(lián)型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，畫出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流圖；2）若用直接型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，畫出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流圖。4設(shè)有一個線性時不變因果系統(tǒng)，用下列差分方程描述： y(n)=y(n-1)+y(n-2)+x(n-1)1）求這個系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，畫出H(z)的零點和極點圖，并指出H(z)的收斂域；2）出這個系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n)；判斷這個系統(tǒng)是否為穩(wěn)定系統(tǒng)；-rsinqy(n)z-1

11、z-1rcosqrsinqrcosqx(n)3）畫出這個系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)方框圖。5關(guān)于濾波器結(jié)構(gòu)試完成以下工作：圖P-11） 數(shù)字濾波器的差分方程為：試按下列形式畫出該濾波器的結(jié)構(gòu)流圖： (1)直接型 (2)正準(zhǔn)型 (3)級聯(lián)型 (4)并聯(lián)型級聯(lián)型和并聯(lián)型流圖中只允許使用一階節(jié)實現(xiàn)。2）求出圖P-1所示結(jié)構(gòu)的差分方程和系統(tǒng)函數(shù)。6用信號流圖畫出以下系統(tǒng)函數(shù)所對應(yīng)的直接型和正準(zhǔn)型結(jié)構(gòu)：1）2）7試用雙線性變換法設(shè)計一個數(shù)字巴特沃思低通濾波器，其技術(shù)指標(biāo)為：2） 在0.5的通帶內(nèi)，衰減小于等于3dB；3） 在0.75的阻帶范圍內(nèi)，衰減大于等于15dB。注：設(shè)T=1，給出； ；歸一化原型巴特沃思低通濾波器傳遞函數(shù)：N=2 N=3 8用雙線性變換設(shè)計一個巴特沃思數(shù)字低通濾波器，要求：1） 在頻率小于等于2.5Hz的通帶內(nèi)，衰減小于等于3dB；2） 在頻率大于等于50Hz的阻帶內(nèi)，衰減大于等于40dB；3） 采樣頻率fs=200Hz。注：設(shè)T=1，給出； ；歸一化原型巴特沃思低通濾波器傳遞函數(shù)：N=2 N=3 9設(shè)某數(shù)字濾波器的運算速率（即取樣速率）為fsa=16kHz，對于圖P-2所示的技術(shù)指標(biāo)，請用巴特沃思逼近、雙線性變換方法設(shè)計出該濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)。 圖P-210寫出下列算法的實現(xiàn)步驟，并畫出相應(yīng)的計算機程序流程。1）采用重疊保存法計算線性卷積，信號序列x(n