數(shù)字信號處理基礎(chǔ)考核試卷

數(shù)字信號處理基礎(chǔ)考核試卷考生姓名：________________答題日期：____年__月__日得分：______________判卷人：________________

一、單項選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.數(shù)字信號處理（DSP）主要研究的是信號的（）處理。

A.模擬

B.數(shù)字

C.混合

D.光學(xué)

2.下列哪種不是數(shù)字信號處理的特點？（）

A.抗干擾性強

B.易于實現(xiàn)信號處理算法

C.信號帶寬有限

D.易于存儲和傳輸

3.數(shù)字信號處理中，采樣頻率至少應(yīng)該是信號最高頻率的（）倍。

A.1

B.2

C.3

D.4

4.下列哪種濾波器不適用于數(shù)字信號處理？（）

A.IIR濾波器

B.FIR濾波器

C.Sallen-Key濾波器

D.Chebyshev濾波器

5.數(shù)字信號處理中，Z變換的基本形式為（）。

A.\(X(z)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}x[n]z^n\)

B.\(X(z)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}x[n]z^{-n}\)

C.\(X(z)=\sum_{n=0}^{\infty}x[n]z^n\)

D.\(X(z)=\sum_{n=0}^{\infty}x[n]z^{-n}\)

6.以下哪種算法不屬于數(shù)字濾波器的實現(xiàn)算法？（）

A.迭代算法

B.卷積算法

C.快速傅里葉變換（FFT）

D.直接型IIR濾波器

7.在數(shù)字信號處理中，一個系統(tǒng)是穩(wěn)定的，如果其（）。

A.沖激響應(yīng)無限大

B.沖激響應(yīng)有限

C.零狀態(tài)響應(yīng)無限大

D.零輸入響應(yīng)無限大

8.以下哪個性質(zhì)不屬于線性時不變系統(tǒng)（LTI）？（）

A.可加性

B.時不變性

C.非線性

D.因果性

9.假設(shè)信號x[n]是實數(shù)信號，那么其離散時間傅里葉變換（DTFT）的共軛對稱性表現(xiàn)為（）。

A.\(X(e^{j\omega})=X^*(-e^{j\omega})\)

B.\(X(e^{j\omega})=X^*(e^{j\omega})\)

C.\(X(e^{j\omega})=X(e^{-j\omega})\)

D.\(X(e^{j\omega})=X^*(e^{-j\omega})\)

10.在FIR濾波器設(shè)計中，如果需要系統(tǒng)具有線性相位特性，則濾波器的系數(shù)必須滿足（）。

A.互為倒數(shù)

B.互為共軛

C.對稱

D.偶對稱

11.以下哪種變換不是傅里葉變換的特例？（）

A.離散時間傅里葉變換（DTFT）

B.離散傅里葉變換（DFT）

C.拉普拉斯變換

D.Z變換

12.數(shù)字信號處理中，一個實數(shù)信號的頻譜是（）。

A.實數(shù)和虛數(shù)部分都存在

B.只有實數(shù)部分

C.只有虛數(shù)部分

D.實數(shù)部分和虛數(shù)部分互為共軛

13.關(guān)于IIR濾波器和FIR濾波器的描述，錯誤的是（）。

A.IIR濾波器具有無限的沖擊響應(yīng)

B.FIR濾波器具有有限的沖擊響應(yīng)

C.IIR濾波器容易設(shè)計

D.FIR濾波器相位特性好

14.在數(shù)字信號處理中，系統(tǒng)函數(shù)H(z)的極點全部位于單位圓內(nèi)，該系統(tǒng)（）。

A.不穩(wěn)定

B.穩(wěn)定

C.可能穩(wěn)定

D.無法判斷

15.以下哪個不是DFT的基本性質(zhì)？（）

A.周期性

B.線性

C.旋轉(zhuǎn)

D.奇偶性

16.數(shù)字信號處理中，如何表示信號的周期性？（）

A.信號的頻譜有一個或多個峰值

B.信號的時域表示重復(fù)出現(xiàn)

C.信號的Z變換有一個或多個零點

D.信號的Z變換有一個或多個極點

17.以下哪個不是快速傅里葉變換（FFT）的基本步驟？（）

A.分治算法

B.對位重排

C.遞歸計算

D.直接計算

18.數(shù)字信號處理中，兩個序列的卷積結(jié)果長度為（）。

A.\(N+M-1\)

B.\(N+M\)

C.\(N-M\)

D.\(N*M\)

19.關(guān)于數(shù)字信號處理中的窗函數(shù)，以下描述錯誤的是（）。

A.窗函數(shù)可以用于改善濾波器的邊緣效應(yīng)

B.矩形窗的主瓣寬度最小

C.漢明窗的主瓣寬度小于矩形窗

D.哈明窗旁瓣電平高于矩形窗

20.在數(shù)字信號處理中，下列哪種方法不適用于信號的時間擴展？（）

A.插值

B.重采樣

C.濾波

D.傅里葉變換

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.以下哪些是數(shù)字信號處理的基本步驟？（）

A.信號采樣

B.信號量化

C.信號傳輸

D.信號恢復(fù)

2.數(shù)字信號處理中，以下哪些是IIR濾波器的特點？（）

A.沖擊響應(yīng)無限

B.系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證

C.計算效率高

D.相位特性差

3.FIR濾波器的設(shè)計可以采用以下哪些方法？（）

A.窗函數(shù)設(shè)計法

B.最小二乘法

C.切比雪夫法

D.模擬濾波器原型轉(zhuǎn)換法

4.以下哪些是Z變換的收斂域？（）

A.單邊實數(shù)軸

B.單邊虛數(shù)軸

C.雙邊實數(shù)軸

D.雙邊虛數(shù)軸

5.關(guān)于離散時間傅里葉變換（DTFT），以下哪些說法是正確的？（）

A.它是周期性的

B.它可以表示為離散信號的頻譜

C.它與DFT沒有直接關(guān)系

D.它在頻率軸上是連續(xù)的

6.以下哪些是數(shù)字濾波器的基本功能？（）

A.信號幅度的調(diào)整

B.信號相位的調(diào)整

C.信號的頻率選擇

D.信號的時域分析

7.數(shù)字信號處理中，以下哪些條件可以保證系統(tǒng)是穩(wěn)定的？（）

A.系統(tǒng)函數(shù)的極點在單位圓內(nèi)

B.系統(tǒng)函數(shù)的極點在單位圓上

C.系統(tǒng)函數(shù)的零點在單位圓外

D.系統(tǒng)函數(shù)的零點和極點沒有關(guān)系

8.以下哪些是快速傅里葉變換（FFT）的優(yōu)點？（）

A.計算速度快

B.適用于長序列

C.減少了計算復(fù)雜性

D.提高了頻率分辨率

9.在數(shù)字信號處理中，以下哪些是窗函數(shù)的作用？（）

A.減少旁瓣

B.提高主瓣寬度

C.控制信號的泄露

D.改善信號的時域特性

10.數(shù)字信號處理中，以下哪些方法可以用于信號的重采樣？（）

A.插值

B.抽樣

C.帶通濾波

D.傅里葉變換

11.以下哪些是數(shù)字信號處理中常見的線性相位濾波器？（）

A.IIR濾波器

B.FIR濾波器

C.低通濾波器

D.高通濾波器

12.在數(shù)字信號處理中，以下哪些變換可以用于信號的頻譜分析？（）

A.DFT

B.DTFT

C.Z變換

D.拉普拉斯變換

13.以下哪些是數(shù)字信號處理中的基本信號？（）

A.單位沖激信號

B.單位階躍信號

C.正弦信號

D.余弦信號

14.數(shù)字信號處理中，以下哪些方法可以用于信號去噪？（）

A.濾波

B.信號平均

C.自相關(guān)

D.傅里葉變換

15.關(guān)于數(shù)字信號處理中的卷積，以下哪些說法是正確的？（）

A.它是兩個序列的線性運算

B.它可以用來實現(xiàn)線性時不變系統(tǒng)

C.它在時域和頻域中都有應(yīng)用

D.它只能在時域中使用

16.以下哪些是數(shù)字信號處理中常用的濾波器類型？（）

A.低通濾波器

B.高通濾波器

C.帶通濾波器

D.帶阻濾波器

17.在數(shù)字信號處理中，以下哪些方法可以用于信號的時域分析？（）

A.相關(guān)

B.卷積

C.傅里葉變換

D.Z變換

18.以下哪些是數(shù)字信號處理中序列的能量和功率的定義？（）

A.能量是序列的均方值

B.功率是序列的平均值

C.能量序列是無限能量的

D.功率序列是有限能量的

19.以下哪些是數(shù)字信號處理中信號采樣的基本概念？（）

A.采樣頻率

B.采樣定理

C.量化誤差

D.信號重構(gòu)

20.在數(shù)字信號處理中，以下哪些技術(shù)可以用于改善信號的分辨率？（）

A.提高采樣頻率

B.使用窗函數(shù)

C.增加數(shù)據(jù)長度

D.降低采樣頻率

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.數(shù)字信號處理中，信號的采樣頻率至少應(yīng)該是信號最高頻率的______倍，以避免混疊現(xiàn)象。

2.離散時間傅里葉變換（DTFT）可以看作是連續(xù)傅里葉變換的______。

3.在數(shù)字信號處理中，______濾波器具有無限的沖擊響應(yīng)。

4.Z變換的基本形式為\(X(z)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}x[n]z^{-n}\)，其中\(zhòng)(z\)是______變量。

5.數(shù)字信號處理中，______是指將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程。

6.在數(shù)字信號處理中，______是指信號的采樣點在時間上的間隔。

7.______是指將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換回模擬信號的過程。

8.快速傅里葉變換（FFT）是離散傅里葉變換（DFT）的______算法。

9.在數(shù)字信號處理中，______是一種常用的窗函數(shù)，用于減少旁瓣和提高主瓣寬度。

10.數(shù)字信號處理中，______是一種衡量信號能量分布的指標(biāo)。

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.在數(shù)字信號處理中，IIR濾波器的設(shè)計比FIR濾波器簡單。（）

2.信號的采樣頻率越高，其離散時間傅里葉變換（DTFT）的頻率分辨率越高。（）

3.數(shù)字信號處理中，DFT的周期性是其基本性質(zhì)之一。（）

4.在數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR濾波器總是具有線性相位特性。（）

5.提高采樣頻率可以增加信號的頻譜分辨率。（）

6.數(shù)字信號處理中，單位沖激信號在時域和頻域上都具有簡單的特性。（）

7.在數(shù)字信號處理中，窗函數(shù)可以用來消除信號中的噪聲。（）

8.信號的卷積在時域和頻域中都有應(yīng)用。（）

9.數(shù)字信號處理中，信號的重構(gòu)是指將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程。（）

10.在數(shù)字信號處理中，所有的系統(tǒng)都是穩(wěn)定的。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請簡述數(shù)字信號處理的基本步驟，并解釋每個步驟的重要性。

2.描述IIR濾波器和FIR濾波器的區(qū)別，并討論它們各自的優(yōu)缺點。

3.解釋什么是離散時間傅里葉變換（DTFT）和快速傅里葉變換（FFT），以及它們在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用。

4.請闡述采樣定理的重要性，并解釋為什么在數(shù)字信號處理中需要避免混疊現(xiàn)象。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.B

2.C

3.B

4.C

5.B

6.A

7.B

8.C

9.D

10.C

11.C

12.D

13.C

14.B

15.A

16.C

17.D

18.A

19.C

20.D

二、多選題

1.ABC

2.AC

3.ABCD

4.AD

5.AB

6.AC

7.A

8.ABC

9.AC

10.AB

11.B

12.AB

13.ABCD

14.ACD

15.ABC

16.ABCD

17.AB

18.AD

19.ABC

20.ABC

三、填空題

1.2

2.離散等效

3.IIR

4.復(fù)數(shù)

5.采樣

6.采樣間隔

7.重構(gòu)

8.快速

9.漢明窗

10.功率譜

四、判斷題

1.√

2.√

3.√

4.×

5.√

6.√

7.×

8.√

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.數(shù)字信號處理的基本步驟包括信號采樣、信號量化、信號編碼和信號恢復(fù)。每個步驟都至關(guān)重要，采樣決定了信號的頻率分辨率，量化決定了信號的精度，編碼是數(shù)字存