数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案

章节测验答案,点击这里查看

作业第一章 离散信号与系统分析 第一章单元作业

1、 离散信号的时域分析计算下面序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的卷积:(1)   数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第3张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第4张  (2)   数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第5张
评分规则:  解:(1) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张为有限长序列,可以利用列表法计算,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第8张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第9张(4分)(2) 根据卷积的定义,利用解析法计算,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第10张(4分)

2、 离散信号的频域分析已知有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第11张,不计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,直接确定下列表达式的值。(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第14张  (2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第15张(3)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第16张   (4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第17张
评分规则:  解:由DTFT的定义,可得(1)  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第18张(2分)(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第19张(2分)(3)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第20张(2分)(4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第21张(2分)

3、 离散信号的频域分析已知有限序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,对在一个周期内进行数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张点抽样得到离散频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第25张,即数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第26张,若数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张取值如下,试确定离散频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第25张所对应的时域序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张,取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第30张。(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第31张   (2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第32张
评分规则:  解:由频域抽样定理可知,序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第34张(4分)(1)由于有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的长度为4,在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第36张范围内数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第38张(2分)(2)由于有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的长度为7,在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第36张范围内数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第42张(2分)

4、 离散系统的频域分析已知描述某因果稳定的离散LTI系统的差分方程为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第43张,求该系统的频率响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第44张及单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张
评分规则:  解:对方程两边进行DTFT,可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第46张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第47张(1分)  系统的频率响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第48张(3分)将数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第44张展开为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第50张(1分)对其进行DITFT,可得系统的单位脉冲响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第51张 (3分)

5、 离散系统的复频域分析已知某离散时间LTI系统的系统函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第52张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第53张(1)试确定该系统为因果系统时的收敛域,并求出对应的数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张。(2)试确定该系统为稳定系统时的收敛域,并求出对应的数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第56张(1)为使系统因果,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第52张的ROC为圆外区域,即数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第58张(2分)所以数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第59张(2分)
(2)为使系统稳定,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第52张的ROC必须包含单位圆,即 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第61张(2分)所以数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第62张(2分)

6、 全通滤波器与最小相位系统离散稳定因果系统可分解为最小相位系统和全通系统的级联,即数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第63张,若某离散稳定因果系统的系统函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第64张,试确定数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第65张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第66张
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第67张(2分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第68张(2分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第69张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第70张(2分)

7、 信号时域抽样与重建已知数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第71张,连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张,如题11图所示,离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张。(1) 试写出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张的关系;(2) 若抽样角频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第78张时,试画出抽样后离散序列的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张。(3) 若抽样角频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第78张,抽样后所得离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张能否恢复连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,说明原因。数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第83张
评分规则:  解:(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第84张,其中:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第85张为抽样间隔,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第86张为抽样角频率。连续信号和抽样后信号频谱的关系为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第87张(3分)(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第88张(4分)或者数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第89张
(3)由离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张可以恢复连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,因为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张仍完整地保留了原连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱信息。(2分)

8、 离散信号的频域分析
已知有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第11张,不计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,直接确定下列表达式的值。
(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第14张  (2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第15张
(3)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第16张   (4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第17张
评分规则:  解:由DTFT的定义,可得(1)  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第18张(2分)(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第19张(2分)(3)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第20张(2分)(4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第21张(2分)

9、 离散信号的频域分析
已知有限序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,对在一个周期内进行数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张点抽样得到离散频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第25张,即数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第26张,若数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张取值如下,试确定离散频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第25张所对应的时域序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张,取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第30张
(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第31张   (2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第32张
评分规则:  解:由频域抽样定理可知,序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第34张(4分)(1)由于有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的长度为4,在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第36张范围内数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第38张(2分)(2)由于有限长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的长度为7,在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第36张范围内数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张可表示为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第42张(2分)

10、 离散系统的频域分析
已知描述某因果稳定的离散LTI系统的差分方程为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第43张,
求该系统的频率响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第44张及单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张

评分规则:  解:对方程两边进行DTFT,可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第46张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第47张(1分)  系统的频率响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第48张(3分)将数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第44张展开为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第50张(1分)对其进行DITFT,可得系统的单位脉冲响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第51张 (3分)

11、 全通滤波器与最小相位系统
离散稳定因果系统可分解为最小相位系统和全通系统的级联,即
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第63张,若某离散稳定因果系统的系统函数
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第64张,试确定数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第65张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第66张
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第67张(2分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第68张(2分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第69张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第70张(2分)

12、 信号时域抽样与重建
已知数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第71张,连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张,如题11图所示,离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的频谱为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张

(1) 试写出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张的关系;
(2) 若抽样角频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第78张时,试画出抽样后离散序列的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张
(3) 若抽样角频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第78张,抽样后所得离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张能否恢复连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,说明原因。

数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第83张
评分规则:  解:(1)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第84张,其中:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第85张为抽样间隔,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第86张为抽样角频率。连续信号和抽样后信号频谱的关系为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第87张(3分)(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第88张(4分)或者数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第89张
(3)由离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张可以恢复连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,因为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张仍完整地保留了原连续时间信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱信息。(2分)

作业第二章 离散傅里叶变换(DFT) 第二章单元作业

1、 DFT定义及性质已知一9点实序列在5个点上的DFT值为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第166张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第167张,试确定其他4个点的DFT值。
评分规则:  解:根据实序列DFT的对称特性数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第168张,可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第169张;(2.5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第170张;(2.5分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第171张;(2.5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第172张(2.5分)

2、 DFT计算线性卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张是如下给定的有限序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第175张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第176张(1) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的线性卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第179张;(2) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的6点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第182张;(3) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的7点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第185张;(4) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的8点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第188张;(5) 比较以上结果,有何结论?
评分规则:  解:(1) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第189张(3分)    (2) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第190张(3分)   
(3) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第191张(3分)    (4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第192张(3分)(5) 序列的循环卷积与序列的线性卷积存在内在联系,在一定条件下,可以利用序列的循环卷积计算序列的线性卷积。(3分)

3、 DFT计算线性卷积给出利用DFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第195张长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张线性卷积的步骤框图。
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第197张

4、 DFT分析信号频谱已知一实信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,该信号的最高频率为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第199张, 用对数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张进行抽样。如对抽样信号做1024点的DFT,试确定数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第202张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第203张点所分别对应的原连续信号的连续频谱点数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第204张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第205张
评分规则:  解:对连续信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第207张进行抽样,得到离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张,由于满足时域抽样定理,抽样过程没有出现混迭。在利用序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张分析连续信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张时,从数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张可以获得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张的对应点频率。当数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第202张时,由于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第216张,故有数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第217张
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第203张时,由于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第219张,故可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第220张

5、 DFT分析信号频谱试利用DFT分析某连续信号,已知其最高频率为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第221张,信号的频谱分辨率不少于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第222张,谱线的间隔为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第223张。DFT的点数必须为2的整数次幂,确定以下参数:(1)抽样间隔(2)抽样时间 (3 )抽样点数 (4) DFT点数。
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第224张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第225张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第226张(1)    最大的抽样间隔数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第227张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第228张
(2) 最短的抽样时间数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第229张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第230张
(3)最少的抽样点数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第232张 (4)最少的DFT点数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第233张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第234张

6、 DFT定义及性质
已知一9点实序列在5个点上的DFT值为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第166张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第167张,试确定其他4个点的DFT值。
评分规则:  解:根据实序列DFT的对称特性数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第168张,可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第169张;(2.5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第170张;(2.5分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第171张;(2.5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第172张(2.5分)

7、 DFT计算线性卷积
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张是如下给定的有限序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第175张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第176张

(1) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的线性卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第179张
(2) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的6点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第182张
(3) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的7点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第185张
(4) 计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第173张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张的8点循环卷积数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第188张
(5) 比较以上结果,有何结论?

评分规则:  解:(1) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第189张(3分)    (2) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第190张(3分)   
(3) 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第191张(3分)    (4)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第192张(3分)(5) 序列的循环卷积与序列的线性卷积存在内在联系,在一定条件下,可以利用序列的循环卷积计算序列的线性卷积。(3分)

8、 DFT计算线性卷积
给出利用DFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第195张长序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张线性卷积的步骤框图。

评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第197张

9、 DFT分析信号频谱
已知一实信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张,该信号的最高频率为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第199张, 用对数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张进行抽样。如对抽样信号做1024点的DFT,试确定数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第202张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第203张点所分别对应的原连续信号的连续频谱点数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第204张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第205张

评分规则:  解:对连续信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第207张进行抽样,得到离散序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张,由于满足时域抽样定理,抽样过程没有出现混迭。在利用序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张分析连续信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张时,从数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张可以获得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第73张的对应点频率。当数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第202张时,由于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第216张,故有数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第217张
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第203张时,由于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第219张,故可得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第220张

10、 DFT分析信号频谱
试利用DFT分析某连续信号,已知其最高频率为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第221张,信号的频谱分辨率不少于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第222张,谱线的间隔为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第223张。DFT的点数必须为2的整数次幂,确定以下参数:(1)抽样间隔(2)抽样时间 (3 )抽样点数 (4) DFT点数。
评分规则:  解:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第224张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第225张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第226张(1)    最大的抽样间隔数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第227张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第228张
(2) 最短的抽样时间数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第229张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第230张
(3)最少的抽样点数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第232张 (4)最少的DFT点数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第233张为(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第234张

作业第三章 离散傅里叶变换快速算法(FFT) 第三章单元作业

1、 基2时间抽取FFT算法(1) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第304张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第305张的DFT。(2) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第306张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第307张的DFT。(3) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第306张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第309张的DFT。(4) 比较(1)(2)(3)的计算结果,有何结论?
评分规则:  解:(1) (10分)计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第305张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第311张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第313张
(2)计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第314张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第315张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第317张
(3) 计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第309张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第319张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第321张
(4)在序列后面补零不改变信号的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,但可以从其DFT中获得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第324张上更多的样点频率信息。在序列之间插零,将改变信号的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,相当于序列的时域扩展,其对应频谱为原来频谱的压缩。(5分)
因此上述序列的DFT之间存在下列关系数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第326张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第327张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第328张(5分)

2、 基2频率抽取FFT算法画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第304张基2频率抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第330张的DFT。
评分规则:  解:计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第330张的基2频率间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第332张所以序列x[k]的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第333张

3、 IDFT的快速计算方法——利用复序列FFT算法计算IFFT已知某4点序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第335张},(1)写出利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张的IDFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的步骤;(2)利用4点FFT流图计算由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张
评分规则:  解:(1)利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张的IDFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的步骤如下图:(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第342张
(2)利用4点FFT流图计算由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张首先利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第345张的DFT(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第346张得到。(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第347张(3分)

4、 基2时间抽取FFT算法
(1) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第304张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第305张的DFT。
(2) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第306张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第307张的DFT。
(3) 画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第306张基2时间抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第309张的DFT。
(4) 比较(1)(2)(3)的计算结果,有何结论?

评分规则:  解:(1) (10分)计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第305张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第311张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第313张
(2)计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第314张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第315张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第317张
(3) 计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第309张的基2时间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第319张所以序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第321张
(4)在序列后面补零不改变信号的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,但可以从其DFT中获得数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第324张上更多的样点频率信息。在序列之间插零,将改变信号的频谱数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第13张,相当于序列的时域扩展,其对应频谱为原来频谱的压缩。(5分)
因此上述序列的DFT之间存在下列关系数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第326张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第327张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第372张(5分)

5、 基2频率抽取FFT算法
画出数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第304张基2频率抽取的FFT流图,并利用该流图计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第330张的DFT。

评分规则:  解:计算序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第330张的基2频率间抽取的FFT流图如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第332张所以序列x[k]的DFT数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第333张

6、 IDFT的快速计算方法——利用复序列FFT算法计算IFFT
已知某4点序列数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的DFT为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第335张},
(1)写出利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张的IDFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的步骤;
(2)利用4点FFT流图计算由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张
评分规则:  解:(1)利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张的IDFT 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张的步骤如下图:(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第342张
(2)利用4点FFT流图计算由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第201张计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第1张首先利用FFT计算数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第345张的DFT(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第346张得到。(5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第347张(3分)

作业第四章 IIR数字滤波器设计 第四章单元作业

1、 模拟低通滤波器设计简述BW型、CB型和椭圆型滤波器的频域特性。
评分规则:  解:BW型滤波器的频域特性:a)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第392张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第393张;b)幅度响应单调下降;c)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第394张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第395张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第396张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第397张阶导数为零,称为最大平坦性。
CB型滤波器的频域特性:(I型)通带等波纹波动,阻带单调下降;(II型)阻带等波纹波动,通带单调下降。(4分)椭圆型滤波器的频域特性:通阻带均等波纹波动(4分)

2、 双线性变换法利用双线性变换法设计满足下列指标的Butterworth型数字带阻滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第398张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第399张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第400张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第401张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第402张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第403张
评分规则:  解:取双线性变换的参数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第404张(1)由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第405张获得模拟带阻滤波器的频率指标为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第406张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第407张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第408张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第409张(2分)(2)由模拟带阻滤波器的上下截频确定低通到带阻变换式中的参数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第410张(2分)
(3)确定模拟低通滤波器的通带截频数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第411张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第412张选取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第413张
(4)设计满足指标数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第414张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第415张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第402张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第403张的Butterworth型模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第419张(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第420张  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第421张(1分)由阶数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第423张截频数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第424张可得Butterworth型模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第425张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第426张(1分)
(5)由复频率变换可得模拟带阻滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第427张(3分)(6)由双线性变换可得数字带阻滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第428张(3分)

3、 简述脉冲响应不变法和双线性变换法的优缺点。
评分规则:  解:脉冲响应不变法:优点,频率变换是线性关系,缺点,转换后频谱容易混叠,不适合设计高通带阻等滤波器。(5分)双线性变换法:优点,转换后频谱不发生混叠。缺点,频率变换为非线性,幅度响应非常数,则产生畸变。(5分)

4、 IIR数字滤波器设计某信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第429张,其中数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张是频率范围在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第431张的有用信号, 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第432张是频率范围在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第433张的噪声信号。若按抽样频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第434张对信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第435张进行抽样,得到离散信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张。设计能滤除数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张中噪声信号的数字滤波器,要求:(1) 试确定数字滤波器的类型(低通、高通、带通、带阻)和设计指标。(2) 若利用IIR数字滤波器去噪,试写出主要的设计步骤和关键公式。
评分规则:  解:(1) 高通数字滤波器(1分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第438张可取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第439张左右,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第440张可取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第441张左右(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第442张
(2)主要设计步骤:IIR高通数字滤波器设计。由于脉冲响应不变法存在频率混叠,不适合设计高通滤波器,故本题采用双线性变换法。(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第443张确定数字高通滤波器频率指标①将数字高通滤波器指标转换成模拟高通滤波器指标,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第444张;(2分)
②利用模拟频率变换将模拟高通滤波器指标转换成模拟低通滤波器指标;(2分)③设计模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张,可选择BW型、CB型和椭圆型;(2分)
④利用模拟复频率变换将模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张转换成模拟高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第447张;(2分)⑤利用双线性变换法将模拟高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第447张转换成数字高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第449张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第450张。(2分)

5、 模拟低通滤波器设计
简述BW型、CB型和椭圆型滤波器的频域特性。
评分规则:  解:BW型滤波器的频域特性:a)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第451张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第393张;b)幅度响应单调下降;c)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第394张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第395张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第396张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第397张阶导数为零,称为最大平坦性。
CB型滤波器的频域特性:(I型)通带等波纹波动,阻带单调下降;(II型)阻带等波纹波动,通带单调下降。(4分)椭圆型滤波器的频域特性:通阻带均等波纹波动(4分)

6、 双线性变换法
利用双线性变换法设计满足下列指标的Butterworth型数字带阻滤波器
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第398张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第399张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第400张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第401张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第402张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第403张
评分规则:  解:取双线性变换的参数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第404张(1)由数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第405张获得模拟带阻滤波器的频率指标为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第406张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第407张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第408张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第409张(2分)(2)由模拟带阻滤波器的上下截频确定低通到带阻变换式中的参数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第410张(2分)
(3)确定模拟低通滤波器的通带截频数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第411张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第412张选取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第413张
(4)设计满足指标数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第414张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第415张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第402张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第403张的Butterworth型模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第419张(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第420张  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第421张(1分)由阶数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第423张截频数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第424张可得Butterworth型模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第425张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第426张(1分)
(5)由复频率变换可得模拟带阻滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第427张(3分)(6)由双线性变换可得数字带阻滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第428张(3分)

7、 IIR数字滤波器设计
某信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第429张,其中数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第72张是频率范围在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第431张的有用信号, 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第432张是频率范围在数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第433张的噪声信号。若按抽样频率数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第434张对信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第435张进行抽样,得到离散信号数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张。设计能滤除数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第29张中噪声信号的数字滤波器,要求:
(1) 试确定数字滤波器的类型(低通、高通、带通、带阻)和设计指标。
(2) 若利用IIR数字滤波器去噪,试写出主要的设计步骤和关键公式。
评分规则:  解:(1) 高通数字滤波器(1分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第438张可取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第439张左右,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第440张可取数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第441张左右(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第442张
(2)主要设计步骤:IIR高通数字滤波器设计。由于脉冲响应不变法存在频率混叠,不适合设计高通滤波器,故本题采用双线性变换法。(2分)
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第443张确定数字高通滤波器频率指标①将数字高通滤波器指标转换成模拟高通滤波器指标,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第444张;(2分)
②利用模拟频率变换将模拟高通滤波器指标转换成模拟低通滤波器指标;(2分)③设计模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张,可选择BW型、CB型和椭圆型;(2分)
④利用模拟复频率变换将模拟低通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第418张转换成模拟高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第447张;(2分)⑤利用双线性变换法将模拟高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第447张转换成数字高通滤波器数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第449张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第450张。(2分)

作业第五章 FIR数字滤波器设计 第五章单元作业

1、 线性相位FIR滤波器的特性已知某离散LTI系统的单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第510张(1)判断该系统是否为线性相位系统,若不是说明原因,若是,该系统是几型线性相位系统;(2)求出该系统的幅度函数和相位响应,它们分别有什么特点。(3)列举线性相位系统不适用的滤波器类型。
评分规则:  解:(1)因为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张满足线性相位的充要条件:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第512张,因此此系统为线性相位系统。根据其数据特点,符合I型线性相位
(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第513张  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第514张    因此数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第515张   数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第516张     幅度函数关于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第517张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第518张偶对称的,相位响应是线性的。
(3)II型不能用在高通和带阻。III型不能用于低通,高通和带阻。IV型不能用于低通。

2、 窗函数法设计FIR滤波器利用窗函数法设计满足下列指标的I型线性相位FIR低通滤波器。数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第519张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第520张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第521张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第522张
评分规则:  解:选取理想低通滤波器的截频为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第523张(2分)理想低通滤波器的单位脉冲响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第524张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第525张(4分)
由表数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第526张可知用Hann窗可使滤波器满足指标。
由过渡带宽度得滤波器长度数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张需满足数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第528张(3分)由于要求用I型滤波器,取N=33。
用长度N=33的Hann窗截断数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第529张即得所要求的FIR低通滤波器的数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第531张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第532张是长度数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第533张的矩形窗。(4分)

3、 线性相位FIR滤波器的优化设计优化设计的基本思想是什么?试列出常用的误差准则的名称和基本形式。
评分规则:  解:优化设计就是在一定的误差准则下,使得所设计的FIR滤波器的幅度函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第534张与理想滤波器的幅度函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第535张误差最小。
常用的误差准则有:最大最小误差准则(minimax criterion)或Chebyshev误差准则: 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第536张1)加权积分平方误差准则数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第537张  2)
加权离散平方误差定义为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第538张  3)其中数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第539张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第540张个选定的频率取样点,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第541张为加权函数。

4、 线性相位FIR滤波器的特性
已知某离散LTI系统的单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第510张
(1)判断该系统是否为线性相位系统,若不是说明原因,若是,该系统是几型线性相位系统;
(2)求出该系统的幅度函数和相位响应,它们分别有什么特点。
(3)列举线性相位系统不适用的滤波器类型。
评分规则:  解:(1)因为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张满足线性相位的充要条件:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第512张,因此此系统为线性相位系统。根据其数据特点,符合I型线性相位
(2)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第513张  数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第514张    因此数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第515张   数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第516张     幅度函数关于数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第517张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第518张偶对称的,相位响应是线性的。
(3)II型不能用在高通和带阻。III型不能用于低通,高通和带阻。IV型不能用于低通。

5、 窗函数法设计FIR滤波器
利用窗函数法设计满足下列指标的I型线性相位FIR低通滤波器。数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第519张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第520张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第521张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第522张

评分规则:  解:选取理想低通滤波器的截频为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第523张(2分)理想低通滤波器的单位脉冲响应为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第524张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第525张(4分)
由表数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第526张可知用Hann窗可使滤波器满足指标。
由过渡带宽度得滤波器长度数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第24张需满足数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第528张(3分)由于要求用I型滤波器,取N=33。
用长度N=33的Hann窗截断数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第529张即得所要求的FIR低通滤波器的数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第2张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第531张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第532张是长度数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第533张的矩形窗。(4分)

6、
线性相位FIR滤波器的优化设计
优化设计的基本思想是什么?试列出常用的误差准则的名称和基本形式。

评分规则:  解:优化设计就是在一定的误差准则下,使得所设计的FIR滤波器的幅度函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第534张与理想滤波器的幅度函数数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第535张误差最小。
常用的误差准则有:最大最小误差准则(minimax criterion)或Chebyshev误差准则: 数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第536张1)加权积分平方误差准则数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第537张  2)
加权离散平方误差定义为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第538张  3)其中数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第539张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第540张个选定的频率取样点,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第541张为加权函数。

作业第六章 数字滤波器的实现 第六章单元作业

1、 IIR滤波器的基本结构已知某数字系统的系统函数为数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第574张,试画出其级联型结构。
评分规则:  解:两个极点是共轭极点,首先将两个共轭极点的一阶子系统组成实系数的二阶系统。(5分)所以:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第575张 (5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第576张 (5分)

2、 IIR滤波器的基本结构简述IIR滤波器直接型、级联型以及并联型结构的特点。
评分规则:  解:直接型结构:优点:简单直观缺点:改变某一个数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第577张将影响所有的极点,改变某一个数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第578张将影响所有的零点,对有限字长效应很敏感,容易出现不稳定现象对于三阶以上的IIR滤波器,一般不采用直接型结构,而采用级联型、并联型等其他形式的结构。
级联型结构:(5分)每个基本节系数变化只影响该子系统的零极点,对系数变化的敏感度小,受有限字长的影响比直接型低。并联型结构:(5分)运算速度快,处理延时短,各基本节的误差互不影响,每个基本节系数变化只影响该子系统的零极点。

3、 FIR滤波器的基本结构已知某6阶线性相位FIR数字滤波器的单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第579张,试画出该FIR数字滤波器的线性相位直接型结构。
评分规则:  解:该FIR数字滤波器的线性相位直接型结构如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第580张

4、 FIR滤波器的基本结构求出图1中各系统的单位脉冲响应。数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第581张
评分规则:  解:图(a)系统的单位脉冲响应为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第582张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第583张(5分)图(b)系统的单位脉冲响应为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第584张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第585张(10分)

5、 IIR滤波器的基本结构
已知某数字系统的系统函数为
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第574张,试画出其级联型结构。
评分规则:  解:两个极点是共轭极点,首先将两个共轭极点的一阶子系统组成实系数的二阶系统。(5分)所以:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第575张 (5分)数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第576张 (5分)

6、 IIR滤波器的基本结构
简述IIR滤波器直接型、级联型以及并联型结构的特点。

评分规则:  解:直接型结构:优点:简单直观缺点:改变某一个数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第577张将影响所有的极点,改变某一个数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第578张将影响所有的零点,对有限字长效应很敏感,容易出现不稳定现象对于三阶以上的IIR滤波器,一般不采用直接型结构,而采用级联型、并联型等其他形式的结构。
级联型结构:(5分)每个基本节系数变化只影响该子系统的零极点,对系数变化的敏感度小,受有限字长的影响比直接型低。并联型结构:(5分)运算速度快,处理延时短,各基本节的误差互不影响,每个基本节系数变化只影响该子系统的零极点。

7、 FIR滤波器的基本结构
已知某6阶线性相位FIR数字滤波器的单位脉冲响应数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第579张,试画出该FIR数字滤波器的线性相位直接型结构。

评分规则:  解:该FIR数字滤波器的线性相位直接型结构如下:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第580张

8、 FIR滤波器的基本结构
求出图1中各系统的单位脉冲响应。
数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第581张
评分规则:  解:图(a)系统的单位脉冲响应为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第582张,数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第583张(5分)图(b)系统的单位脉冲响应为:数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第584张数字信号处理(北京交通大学) 中国大学MOOC作业答案第585张(10分)