數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)考核試卷

數(shù)字信號(hào)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.數(shù)字信號(hào)處理（DSP）主要研究的是信號(hào)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(hào)處理的特點(diǎn)？（）

A.抗干擾性強(qiáng)

B.易于實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理算法

C.信號(hào)帶寬有限

D.易于存儲(chǔ)和傳輸

3.數(shù)字信號(hào)處理中，采樣頻率至少應(yīng)該是信號(hào)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(hào)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(hào)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(shí)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(hào)處理中，一個(gè)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，如果其（）。

A.沖激響應(yīng)無(wú)限大

B.沖激響應(yīng)有限

C.零狀態(tài)響應(yīng)無(wú)限大

D.零輸入響應(yīng)無(wú)限大

8.以下哪個(gè)性質(zhì)不屬于線性時(shí)不變系統(tǒng)（LTI）？（）

A.可加性

B.時(shí)不變性

C.非線性

D.因果性

9.假設(shè)信號(hào)x[n]是實(shí)數(shù)信號(hào)，那么其離散時(shí)間傅里葉變換（DTFT）的共軛對(duì)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(jì)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(duì)稱

D.偶對(duì)稱

11.以下哪種變換不是傅里葉變換的特例？（）

A.離散時(shí)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(hào)處理中，一個(gè)實(shí)數(shù)信號(hào)的頻譜是（）。

A.實(shí)數(shù)和虛數(shù)部分都存在

B.只有實(shí)數(shù)部分

C.只有虛數(shù)部分

D.實(shí)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(cuò)誤的是（）。

A.IIR濾波器具有無(wú)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(jì)

D.FIR濾波器相位特性好

14.在數(shù)字信號(hào)處理中，系統(tǒng)函數(shù)H(z)的極點(diǎn)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(wú)法判斷

15.以下哪個(gè)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(hào)處理中，如何表示信號(hào)的周期性？（）

A.信號(hào)的頻譜有一個(gè)或多個(gè)峰值

B.信號(hào)的時(shí)域表示重復(fù)出現(xiàn)

C.信號(hào)的Z變換有一個(gè)或多個(gè)零點(diǎn)

D.信號(hào)的Z變換有一個(gè)或多個(gè)極點(diǎn)

17.以下哪個(gè)不是快速傅里葉變換（FFT）的基本步驟？（）

A.分治算法

B.對(duì)位重排

C.遞歸計(jì)算

D.直接計(jì)算

18.數(shù)字信號(hào)處理中，兩個(gè)序列的卷積結(jié)果長(zhǎng)度為（）。

A.\(N+M-1\)

B.\(N+M\)

C.\(N-M\)

D.\(N*M\)

19.關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理中的窗函數(shù)，以下描述錯(cuò)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(hào)處理中，下列哪種方法不適用于信號(hào)的時(shí)間擴(kuò)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(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.以下哪些是數(shù)字信號(hào)處理的基本步驟？（）

A.信號(hào)采樣

B.信號(hào)量化

C.信號(hào)傳輸

D.信號(hào)恢復(fù)

2.數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪些是IIR濾波器的特點(diǎn)？（）

A.沖擊響應(yīng)無(wú)限

B.系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證

C.計(jì)算效率高

D.相位特性差

3.FIR濾波器的設(shè)計(jì)可以采用以下哪些方法？（）

A.窗函數(shù)設(shè)計(jì)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(shí)數(shù)軸

B.單邊虛數(shù)軸

C.雙邊實(shí)數(shù)軸

D.雙邊虛數(shù)軸

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

A.它是周期性的

B.它可以表示為離散信號(hào)的頻譜

C.它與DFT沒(méi)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(hào)幅度的調(diào)整

B.信號(hào)相位的調(diào)整

C.信號(hào)的頻率選擇

D.信號(hào)的時(shí)域分析

7.數(shù)字信號(hào)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(diǎn)在單位圓內(nèi)

B.系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)在單位圓上

C.系統(tǒng)函數(shù)的零點(diǎn)在單位圓外

D.系統(tǒng)函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)沒(méi)有關(guān)系

8.以下哪些是快速傅里葉變換（FFT）的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.計(jì)算速度快

B.適用于長(zhǎng)序列

C.減少了計(jì)算復(fù)雜性

D.提高了頻率分辨率

9.在數(shù)字信號(hào)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(hào)的泄露

D.改善信號(hào)的時(shí)域特性

10.數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪些方法可以用于信號(hào)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(hào)處理中常見(jiàn)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(hào)處理中，以下哪些變換可以用于信號(hào)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(hào)處理中的基本信號(hào)？（）

A.單位沖激信號(hào)

B.單位階躍信號(hào)

C.正弦信號(hào)

D.余弦信號(hào)

14.數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪些方法可以用于信號(hào)去噪？（）

A.濾波

B.信號(hào)平均

C.自相關(guān)

D.傅里葉變換

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

A.它是兩個(gè)序列的線性運(yùn)算

B.它可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)線性時(shí)不變系統(tǒng)

C.它在時(shí)域和頻域中都有應(yīng)用

D.它只能在時(shí)域中使用

16.以下哪些是數(shù)字信號(hào)處理中常用的濾波器類(lèi)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(hào)處理中，以下哪些方法可以用于信號(hào)的時(shí)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(hào)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(wú)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(hào)處理中信號(hào)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(hào)重構(gòu)

20.在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪些技術(shù)可以用于改善信號(hào)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(zhǎng)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(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

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

2.離散時(shí)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(hào)處理中，______濾波器具有無(wú)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(hào)處理中，______是指將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。

6.在數(shù)字信號(hào)處理中，______是指信號(hào)的采樣點(diǎn)在時(shí)間上的間隔。

7.______是指將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)的過(guò)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(hào)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(hào)處理中，______是一種衡量信號(hào)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(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.在數(shù)字信號(hào)處理中，IIR濾波器的設(shè)計(jì)比FIR濾波器簡(jiǎn)單。（）

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

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

4.在數(shù)字信號(hào)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(hào)的頻譜分辨率。（）

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

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

8.信號(hào)的卷積在時(shí)域和頻域中都有應(yīng)用。（）

9.數(shù)字信號(hào)處理中，信號(hào)的重構(gòu)是指將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。（）

10.在數(shù)字信號(hào)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(qǐng)簡(jiǎn)述數(shù)字信號(hào)處理的基本步驟，并解釋每個(gè)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(diǎn)。

3.解釋什么是離散時(shí)間傅里葉變換（DTFT）和快速傅里葉變換（FFT），以及它們?cè)跀?shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用。

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

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)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(hào)處理的基本步驟包括信號(hào)采樣、信號(hào)量化、信號(hào)編碼和信號(hào)恢復(fù)。每個(gè)步驟都至關(guān)重要，采樣決定了信號(hào)的頻率分辨率，量化決定了信號(hào)的精度，編碼是數(shù)字存