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2013年 数字信号处理试卷答案 完整版 一、填空题：（每空1分，共18分） 数字频率是模拟频率对采样频率的归一化，其值是 连续 （连续还是离散？）。 双边序列变换的收敛域形状为 圆环或空集 。 某序列的表达式为，由此可以看出，该序列时域的长度为 N ，变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 。 线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为，则系统的极点为 ；系统的稳定性为 不稳定 。系统单位冲激响应的初值；终值 不存在 。 如果序列是一长度为64点的有限长序列，序列是一长度为128点的有限长序列，记（线性卷积），则为 64+128-1＝191点 点的序列，如果采用基算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则的点数至少为 256 点。 用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率与数字频率之间的映射变换关系为。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率与数字频率之间的映射变换关系为或。 7、当线性相位数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应满足的条件为 ，此时对应系统的频率响应，则其对应的相位函数为。 8、请写出三种常用低通原型模拟滤波器 巴特沃什滤波器 、 切比雪夫滤波器 、 椭圆滤波器 。 二、判断题（每题2分，共10分） 模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，只要加一道采样的工序就可以了。 （╳） 已知某离散时间系统为，则该系统为线性时不变系统。(╳) 一个信号序列，如果能做序列的傅里叶变换（），也就能对其做变换。（╳） 用双线性变换法进行设计数字滤波器时，预畸并不能消除变换中产生的所有频率点的非线性畸变。 （√） 阻带最小衰耗取决于窗谱主瓣幅度峰值与第一旁瓣幅度峰值之比。 （╳） 三、（15分）、已知某离散时间系统的差分方程为 系统初始状态为，，系统激励为， 试求：（1）系统函数，系统频率响应。 （2）系统的零输入响应、零状态响应和全响应。 解：（1）系统函数为 系统频率响应 解一：（2）对差分方程两端同时作z变换得 即： 上式中，第一项为零输入响应的z域表示式，第二项为零状态响应的z域表示式，将初始状态及激励的z变换代入，得零输入响应、零状态响应的z域表示式分别为 将展开成部分分式之和，得 即 对上两式分别取z反变换，得零输入响应、零状态响应分别为 故系统全响应为 解二、（2）系统特征方程为，特征根为：，； 故系统零输入响应形式为 将初始条件，带入上式得 解之得 ，， 故系统零输入响应为： 系统零状态响应为 即 对上式取z反变换，得零状态响应为 故系统全响应为 四、回答以下问题： 画出按时域抽取点基的信号流图。 利用流图计算4点序列（）的。 试写出利用计算的步骤。 解：（1） 4点按时间抽取FFT流图 加权系数 （2） 即： （3）1）对取共轭，得； 2）对做N点FFT； 3）对2）中结果取共轭并除以N。 五、（12分）已知二阶巴特沃斯模拟低通原型滤波器的传递函数为 试用双线性变换法设计一个数字低通滤波器，其3dB截止频率为rad，写出数字滤波器的系统函数，并用正准型结构实现之。（要预畸，设） 解：（1）预畸 （2）反归一划 （3） 双线性变换得数字滤波器 （4）用正准型结构实现 六、（12分）设有一数字滤波器，其单位冲激响应如图1所示： 图1 试求：（1）该系统的频率响应； （2）如果记，其中，为幅度函数（可以取负值），为相位函数，试求与； （3）判断该线性相位系统是何种类型的数字滤波器？（低通、高通、带通、带阻），说明你的判断依据。 （4）画出该系统的线性相位型网络结构流图。 解：（1） （2） ， （3） 故 当时，有，即关于0点奇对称，； 当时，有，即关于点奇对称， 上述条件说明，该滤波器为一