電子1001、1002數(shù)字信號(hào)處理答案

1、2015年12月10日電子測(cè)量與儀器 一 二 三 四 五 六 七八一、填空題(本大題共16小題，每空1分，共25分)1.測(cè)量是為確定被測(cè)對(duì)象的量值而進(jìn)行的_過(guò)程。2._是為了保證量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確一致的一種測(cè)量，它的三個(gè)主要特征是統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性。3.從狹義上來(lái)說(shuō)，電子測(cè)量是在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)_的量值。4.測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望M()，就是當(dāng)測(cè)量次數(shù)n趨近無(wú)窮大時(shí)，它的各次測(cè)量值的_。5.一個(gè)隨機(jī)變量服從正態(tài)分布，必須是其可以表示為大量_的隨機(jī)變量之和，且其中每一個(gè)隨機(jī)變量對(duì)于總和只起_的作用。6.電子示波器的心臟是陰極射線示波管，它主要由_、_和熒光屏三部分組成。7.示波器的“聚焦”旋鈕具有調(diào)

2、節(jié)示波器中_極與_極之間電壓的作用。8.測(cè)量頻率時(shí)，通用計(jì)數(shù)器采用的閘門時(shí)間越_，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。9.在300的電阻上，測(cè)得其電壓電平為+20dBv，其對(duì)應(yīng)的功率電平應(yīng)為_(kāi)。10.雙掃描示波系統(tǒng)，采用A掃描輸出_波，對(duì)B掃描觸發(fā)，調(diào)節(jié)_來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲掃描的延時(shí)調(diào)節(jié)。11.某數(shù)字電壓表的基本量程為10V，在基本量程上的最大顯示為9.999V，則通常稱該表為_(kāi)位數(shù)字電壓表，_超量程能力。12.用3位半的DVM測(cè)量12V的穩(wěn)壓電源電壓為12.65V，取3位有效數(shù)字時(shí)，其值為_(kāi)。13.峰值電壓表的工作頻率范圍取決于_的高頻特性，一般可達(dá)幾百兆赫。14.DVM的固有測(cè)量誤差通常用_誤差和_誤差共同表示。15

3、.掃頻信號(hào)的重要用途就是在_內(nèi)對(duì)元件或系統(tǒng)的_進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，以獲取元器件或系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率特性曲線。16.多次測(cè)量中隨機(jī)誤差具有_性、_性和_性。二、改錯(cuò)題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)要求在錯(cuò)誤處的下方劃線，并將正確答案填在括號(hào)內(nèi)。1.絕對(duì)值合成法通常用于估計(jì)分項(xiàng)數(shù)目較多的總合不確定度。( )2.示波器的電阻分壓探頭一般為1001分壓，輸入阻抗很高，一般用來(lái)測(cè)量高頻高電壓。( )3.所謂觸發(fā)極性是指觸發(fā)信號(hào)本身的正負(fù)。( )4.測(cè)量周期時(shí)，通用計(jì)數(shù)器采用較小的時(shí)標(biāo)可以減小轉(zhuǎn)換誤差的影響。( )5.積分式DVM的共同特點(diǎn)是具有高的CMR。( )三、單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題2分，

4、共10分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1.在目前的電子測(cè)量中，_的測(cè)量準(zhǔn)確度是最高的。( )A.電壓B.頻率C.時(shí)間D.電流2.在用李沙育圖形法測(cè)相位時(shí)，示波器應(yīng)選_掃描方式。( )A.連續(xù)B.觸發(fā)C.不D.交替3.為觀測(cè)5MHz方波信號(hào)的波形，應(yīng)至少保留三次諧波才能基本不失真，為此應(yīng)選用帶寬為_(kāi)的示波器來(lái)觀測(cè)。( )A.10MHzB.15MHzC.30MHzD.5MHz4.無(wú)論被測(cè)量總體的分布是什么形狀，隨著測(cè)量次數(shù)的增加，測(cè)量值算術(shù)平均值的分布都越來(lái)越趨近于_分布。( )A.正態(tài)B.非均勻C.均勻D.非正態(tài)5.D

5、VM的讀數(shù)誤差通常來(lái)源于( )A.刻度系數(shù)、非線性等B.量化C.偏移D.內(nèi)部噪聲四、分析計(jì)算題(本大題共6小題,共35分)1.檢定一個(gè)2.5級(jí)100mA的電流表，發(fā)現(xiàn)在50mA處的誤差最大，其值為2.38mA，其它刻度處的誤差均小于2.38mA，試問(wèn)這塊電流表是否達(dá)到±2.5級(jí)?(4分)2.甲、乙兩臺(tái)DVM，顯示器最大顯示值為甲9999，乙19999，問(wèn)：(1)它們各是幾位DVM?(2)若乙的最小量程為200mV，則其分辨力等于多少?(6分)3.用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，已知晶振頻率fc的相對(duì)誤差為fc/fc=±5×10-8，閘門時(shí)間T=1S時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為4500

6、，試求此時(shí)的±1誤差為多大?若閘門時(shí)間擴(kuò)大到10S，則此時(shí)的±1誤差又為多大?(6分)4.某單極放大器電壓增益的真值A(chǔ)0為100，某次測(cè)量時(shí)測(cè)得的電壓增益A=95，求測(cè)量的相對(duì)誤差和分貝誤差。(5分)5.SBM-10A型示波器最高掃描速度為0.01s/cm，最低掃描速度為0.1s/cm，其屏幕x方向可用寬度為10cm，如果要求能觀察到5個(gè)完整周期的波形，問(wèn)示波器最高和最低工作頻率分別是多少?(6分)6.已知示波器偏轉(zhuǎn)靈敏度Dy=0.2V/cm，熒光屏有效寬度10cm(1)若掃描速度為0.5ms/cm(放“校正”位置)，所觀察的波形如下圖所示，求被測(cè)信號(hào)的峰峰值及頻率;(2)

7、若想在屏上顯示10個(gè)周期該信號(hào)的波形，掃描速度應(yīng)取多大?(8分)得分評(píng)卷人復(fù)查人五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，共15分)1.按照性質(zhì)和特點(diǎn)不同，測(cè)量誤差可分成哪三類?(3分)五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，共15分)1.按照性質(zhì)和特點(diǎn)不同，測(cè)量誤差可分成哪三類?(3分)2.實(shí)驗(yàn)中利用同一臺(tái)峰值電壓表測(cè)量幅度相同的正弦波、方波和三角波，讀數(shù)相同嗎?為什么?(4分)3.在計(jì)數(shù)器測(cè)時(shí)間間隔模式中，由觸發(fā)電平不準(zhǔn)確會(huì)引起什么測(cè)量誤差?怎樣消除它?(4分)4.簡(jiǎn)述通用示波器Y通道的主要組成部分。(4分)一、填空題（每空1分，共25分）1、若序列的長(zhǎng)度為M，要能夠由頻域抽樣信號(hào)X(k)恢復(fù)原序列，而不發(fā)生時(shí)域混

8、疊現(xiàn)象，則頻域抽樣點(diǎn)數(shù)N需滿足的條件是 NM 2、若正弦序列x(n)=sin(3n/5)是周期的，則周期是N= 10 3、一個(gè)LSI系統(tǒng)的輸出等于輸入信號(hào)與系統(tǒng)單位采樣響應(yīng)的_線性卷積 （線性卷積或圓周卷積）。4、序列的Z變換為X(z)，則的傅立葉變換（DTFT）和N 點(diǎn)離散傅立葉變換(DFT)與X(z)的關(guān)系分別為= ,X(k)= 5、在S 平面與Z 平面之間的標(biāo)準(zhǔn)映射關(guān)系（T 為采樣周期）,S平面上每一個(gè)寬為=的橫帶都映射到整個(gè)Z 平面，S平面的左半平面映射到單位圓內(nèi)，虛軸映射到 單位圓。6、設(shè)系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)為，該系統(tǒng) 不是 因果系統(tǒng)（是，或不是）， 是穩(wěn)定系統(tǒng)（是，或不是），系統(tǒng)函數(shù)

9、= ，收斂域?yàn)?，其頻率響應(yīng)7、FFT 算法利用了W 因子的一些有效的性質(zhì)，如對(duì)稱性、周期性 和可約性，如= -1 ，= 8、兩個(gè)有限長(zhǎng)序列，0n33和，0n36，做線性卷積后結(jié)果的長(zhǎng)度是 70 ，若對(duì)這兩個(gè)序列做64點(diǎn)圓周卷積，則圓周卷積結(jié)果中n= 6 至 63 為線性卷積結(jié)果。9、在快速傅里葉變換中，一般一個(gè)基-2 FFT的蝶形運(yùn)算所需 1 次復(fù)數(shù)乘法及 2 次復(fù)數(shù)加法數(shù)，512點(diǎn)的基-2 FFT需要 9 級(jí)蝶形運(yùn)算。如果一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)的速度為平均每次復(fù)數(shù)乘法微秒，每次復(fù)數(shù)加法微秒，用它來(lái)計(jì)算200點(diǎn)的DFTx(n)，則直接計(jì)算需要 微秒時(shí)間；用FFT運(yùn)算需要 微秒時(shí)間。13.峰值電壓表的工

10、作頻率范圍取決于_的高頻特性，一般可達(dá)幾百兆赫。14.DVM的固有測(cè)量誤差通常用_誤差和_誤差共同表示。15.掃頻信號(hào)的重要用途就是在_內(nèi)對(duì)元件或系統(tǒng)的_進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，以獲取元器件或系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率特性曲線。16.多次測(cè)量中隨機(jī)誤差具有_性、_性和_性。二、改錯(cuò)題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)要求在錯(cuò)誤處的下方劃線，并將正確答案填在括號(hào)內(nèi)。1.絕對(duì)值合成法通常用于估計(jì)分項(xiàng)數(shù)目較多的總合不確定度。( )2.示波器的電阻分壓探頭一般為1001分壓，輸入阻抗很高，一般用來(lái)測(cè)量高頻高電壓。( )3.所謂觸發(fā)極性是指觸發(fā)信號(hào)本身的正負(fù)。( )4.測(cè)量周期時(shí)，通用計(jì)數(shù)器采用較小的時(shí)標(biāo)可以減小轉(zhuǎn)換誤差

11、的影響。( )5.積分式DVM的共同特點(diǎn)是具有高的CMR。( )3、 單項(xiàng)選擇題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1.在目前的電子測(cè)量中，_的測(cè)量準(zhǔn)確度是最高的。( )A.電壓B.頻率C.時(shí)間D.電流2.在用李沙育圖形法測(cè)相位時(shí)，示波器應(yīng)選_掃描方式。( )A.連續(xù)B.觸發(fā)C.不D.交替3.為觀測(cè)5MHz方波信號(hào)的波形，應(yīng)至少保留三次諧波才能基本不失真，為此應(yīng)選用帶寬為_(kāi)的示波器來(lái)觀測(cè)。( )A.10MHzB.15MHzC.30MHzD.5MHz4.無(wú)論被測(cè)量總體的分布是什么形狀，隨

12、著測(cè)量次數(shù)的增加，測(cè)量值算術(shù)平均值的分布都越來(lái)越趨近于_分布。( )A.正態(tài)B.非均勻C.均勻D.非正態(tài)5.DVM的讀數(shù)誤差通常來(lái)源于( )A.刻度系數(shù)、非線性等B.量化C.偏移D.內(nèi)部噪聲四、分析計(jì)算題(本大題共6小題,共35分)1.檢定一個(gè)2.5級(jí)100mA的電流表，發(fā)現(xiàn)在50mA處的誤差最大，其值為2.38mA，其它刻度處的誤差均小于2.38mA，試問(wèn)這塊電流表是否達(dá)到±2.5級(jí)?(4分)2.甲、乙兩臺(tái)DVM，顯示器最大顯示值為甲9999，乙19999，問(wèn)：(1)它們各是幾位DVM?(2)若乙的最小量程為200mV，則其分辨力等于多少?(6分)3.用計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)量頻率，已知晶

13、振頻率fc的相對(duì)誤差為fc/fc=±5×10-8，閘門時(shí)間T=1S時(shí)，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為4500，試求此時(shí)的±1誤差為多大?若閘門時(shí)間擴(kuò)大到10S，則此時(shí)的±1誤差又為多大?(6分)4.某單極放大器電壓增益的真值A(chǔ)0為100，某次測(cè)量時(shí)測(cè)得的電壓增益A=95，求測(cè)量的相對(duì)誤差和分貝誤差。(5分)5.SBM-10A型示波器最高掃描速度為0.01s/cm，最低掃描速度為0.1s/cm，其屏幕x方向可用寬度為10cm，如果要求能觀察到5個(gè)完整周期的波形，問(wèn)示波器最高和最低工作頻率分別是多少?(6分)6.已知示波器偏轉(zhuǎn)靈敏度Dy=0.2V/cm，熒光屏有效寬度10cm

14、(1)若掃描速度為0.5ms/cm(放“校正”位置)，所觀察的波形如下圖所示，求被測(cè)信號(hào)的峰峰值及頻率;(2)若想在屏上顯示10個(gè)周期該信號(hào)的波形，掃描速度應(yīng)取多大?(8分)得分評(píng)卷人復(fù)查人五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，共15分)1.按照性質(zhì)和特點(diǎn)不同，測(cè)量誤差可分成哪三類?(3分)五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，共15分)1.按照性質(zhì)和特點(diǎn)不同，測(cè)量誤差可分成哪三類?(3分)2.實(shí)驗(yàn)中利用同一臺(tái)峰值電壓表測(cè)量幅度相同的正弦波、方波和三角波，讀數(shù)相同嗎?為什么?(4分)3.在計(jì)數(shù)器測(cè)時(shí)間間隔模式中，由觸發(fā)電平不準(zhǔn)確會(huì)引起什么測(cè)量誤差?怎樣消除它?(4分)4.簡(jiǎn)述通用示波器Y通道的主要組成部分。(4分

15、)二、問(wèn)答題（每題10分，共20分）1、有一信號(hào)用DFT做頻譜分析，要求能分辨的所有頻率分量，問(wèn)(1)抽樣頻率應(yīng)為多少赫茲（Hz）?(2)抽樣時(shí)間間隔應(yīng)為多少秒（S）?(3)抽樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)為多少點(diǎn)？解：（1）抽樣頻率（2）抽樣間隔0.0036s（3）抽樣點(diǎn)數(shù)最少為 14點(diǎn) 2、已知的傅里葉變換如下圖中的（a）圖所示，對(duì)進(jìn)行等間隔抽樣得到，抽樣周期為0.25ms。由抽樣信號(hào)重構(gòu)的信號(hào)為，如圖(b)所示。 （1）在畫(huà)出的頻譜圖。（2）寫出的表達(dá)式（3）圖(b)中時(shí)刻及其它時(shí)刻，的值怎么確定？答：（1） （2） （3）在時(shí)刻恰好取采樣值，而在其它時(shí)刻由各內(nèi)插函數(shù)的波形疊加而成三、（10分）設(shè)有一系統(tǒng)，其

16、輸入輸出關(guān)系由差分方程確定。設(shè)系統(tǒng)是因果性的, 求該系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng);解：系統(tǒng)是因果性的，所以， 令，則， 遞推： 系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)為 四、（10分）設(shè)序列x(n)=4，3，2，1 ， 另一序列h(n) =1，1，1，1，n=0,1,2,3，解答下列問(wèn)題：（1）試求線性卷積 y(n)=x(n)*h(n)（2）試求6點(diǎn)圓周卷積。（3）試求8點(diǎn)圓周卷積。（4）寫出能用圓周卷積計(jì)算線性卷積的條件 解：1y(n)=x(n)*h(n)=4,7,9,10,6,3,126點(diǎn)圓周卷積=5,7,9,10,6,338點(diǎn)圓周卷積=4,7,9,10,6,3,1,04.五、（10分）一個(gè)因果線性離散系統(tǒng)由下列差分方

17、程描 用直接型、直接II型、一階節(jié)級(jí)聯(lián)型、一階節(jié)并聯(lián)型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)此差分方程。解答：(1) (2) （3）= （4）=六、（10分）序列，（）解答以下問(wèn)題：（1）直接用公式計(jì)算序列的離散傅里葉變換（DFT）（2）畫(huà)出按時(shí)域抽取點(diǎn)基-的信號(hào)流圖。（3）利用流圖計(jì)算的DFT。（4）試寫出利用FFT計(jì)算IFFT的步驟。解：（1） =0= 4點(diǎn)按時(shí)間抽取FFT流圖 加權(quán)系數(shù)（3） 即： （4）1）對(duì)取共軛，得； 2）對(duì)做N點(diǎn)FFT； 3）對(duì)2）中結(jié)果取共軛并除以N。七、（7分）設(shè)FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為。（1）求出該濾波器的單位取樣響應(yīng)。（2）試判斷該濾波器是否具有線性相位特點(diǎn)。（3）求出其幅頻響應(yīng)函數(shù)和相頻響應(yīng)函數(shù)。（