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数字信号处理习题课---2012.10.31


滤波器的模拟截止角频率为
C C / T m / 3
所以,恢复出来的信号频谱 Ya j 为
m / 3, m / 3
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• 7.
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知识回顾:圆周卷积与线性卷积的关系
• 长度为L的序列X[n]与长度为M的序列Y[n],其线性卷积 为L[n],长度为L+M-1。
j R
1 e
j R
1 e j R e j R 2 2 2 cos R 1 H e j 2 2 cos R 1
0 ,当 cos R 1 时,取峰值为 1 ,此时
幅度响应在 0 2 范围内的峰点和谷点出现的个数和
位置,并作出 R 6 时的幅度响应和相位响应。
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• 5.解答: 频率响应 H e 幅度
H e
j
j
2
1e
j
j R
j

H e
H e 1 e
解答: a X 1 z
n
b x2 n a nu n
an z n
n2
x n z
1

n
a 2 z 2 ,z a 1 1 az
b X 2 z
n


x2 n z n
n
nM
n j n

n 1 n M

a e
n j n
a n e j n
k n n0 j
nM
a n e j n
1 a M 1e 1 ae j
j M 1

ae
1 ae
j M
1 ae j
• CTFT DTFT ,时域抽样离散化,频域周期化(连续)
• DTFT DFT ,频域抽样离散化(K点),时域周期化 (离散),时域、频域各取主值区间(K点) • 时域圆周卷积,频域DFT相乘
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• 7.解答: a) 线性卷积,长度为6, yL n 4,10, 6,8, 7, 3 b) 圆周卷积,长度为4,列表法,yC n 3, 7, 6,8 c) DFT结果,与4点圆周卷积结果相同,yC n 3,7, 6,8 d) 6点圆周卷积,6=3+4-1,故圆周卷积与线性卷积的结果 相同,同a)
则这个系统是线性的吗?是时不变吗?是因果吗?
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• 2.解答:
y n x 2 n x n 1 x n 1
线性:含有平方项,为非线性系统 移不变性:输入 x n n0 ,输出为
y n x 2 n n0 x n n0 1 x n n0 1 y n n0
2 T 2 fT 进行周期延拓。 T
模拟角频率 与数字角频率 之间的关系:

T / fT
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• 6.解答: 奈奎斯特抽样定理:T 2 max 则抽样周期为 T / m 采样后的频谱是对 X a j 以周期 T 2 m 进行延拓。

0
等比数列求和q<1 时极限存在; z的收敛域不能包含 “=”号,否则序列 将不会收敛
所以为移不变系统
因果性:由于系统非线性,所以不能用冲激响应判断因果 性,只有当 x n 1 0 时,才能保证系统是因果系统, 否则该系统为非因果。
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• 3.求下列序列的DTFT
• 解答:(1) X e
j
a e
n 0 k M k 1
• 双边无限长序列
– n1= - ∞,n2=∞,收敛域为两个同心圆之间的环
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• 特别注意: 因果序列 非因果序列
1 , z a 1 1 az 1 Z n a u n 1 , z a 1 az 1

对 xa t 抽样,得到:x n xa nT , n
1 Ga j X a j k T T n


xa t e jt dt
即对 X a j 以周期
x n 的DTFT为: G e j Ga j | / T
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=1 时 的 幅 值 响 应 和 相 位 响 应
2
Magnitude
1.5 1 0.5 0
0
0.5
1 /
1.5
2
2 1
Phase
0 -1 -2
0
0.5
1 /
1.5
2
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• 6.
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h n 0
S h n
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• 2.离散时间系统描述如下:
y n x 2 n x n 1 x n 1 其中 x n 和 y n 分别表示离散时间系统的输入和输出,
R 2 k ,

0 k R 1,共 R 个。
2k 1 0, 2 , k Z R
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• 当 cos R 1 时,取谷值为 1 ,此时
R 2 k ,

0 k R 1,共 R 个。
• 长度为L的序列X[n]与长度为M的序列Y[n] L M ,其
T T L 点圆周卷积为C[n],长度为T。 • 当 T L M 1 时,T点圆周卷积与线性卷积结果相同。
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知识回顾:CTFT、DTFT、DFT的关系
• 周期连续信号的傅立叶谱离散 • 非周期连续信号的傅立叶谱连续 • 非周期离散信号的傅立叶谱周期 • 周期离散信号的傅立叶谱周期离散
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10 , 0 3 2 2 50 , 0 7
r 3, N 10 r 7, N 50 r 9, N 40 r 11, N 40 r 13, N 40
40 , 0 9 40 , 0 11 2 40 , 0 13 2
而当 2 / 0 为无理数时,基本周期 N 不存在。
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• 1.解答:
a 0 0.6 , b 0 0.28 , c 0 0.45 , d 0 0.55 , e 0 0.65 ,
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知识回顾:LTI离散时间系统的分类(P59)
• 线性系统:
– 若输入为 x1 n 和 x2 n ,系统输出分别为 y1 n 和 y2 n ,则当输 入为 x n x1 n x2 n 时,输出为 y n y1 n y2 n , 则系统为线性系统。
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Hale Waihona Puke 5知识回顾:LTI离散时间系统的分类
• 稳定系统
– 当且仅当系统对于有界输入产生有界输出时,称为稳定系统,即 对所有 n 值, x n Bx ,有 y n By ,BIBO稳定性。
• 用冲激响应描述LTI系统
– 输入输出关系: y n h n x n , h n 为冲激响应 – 因果性: 当 n 0 时,有 – 稳定性:
数字信号处理 习题课
授 课 教 师:徐 新 教 授 助 教:石 博
• 1.当角频率 0 取下列值时,求正弦序列 x n A sin 0 n 的 基本周期:
a 0.6 ; b 0.28 ; c 0.45 ; d 0.55 ; e 0.65
2k 0, 2 , k Z R
matlab 代码:
x = 0:2*pi/255:2*pi; y = 1-1*exp(-1i*x*6); subplot(2,1,1) plot(x/pi,abs(y)); title(‘\alpha=1 时的幅度响应和 相位响应'); set(gca,'xtick',0:0.5:2) xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Magnitude'); grid on; subplot(2,1,2) plot(x/pi,angle(y)); set(gca,'xtick',0:0.5:2) xlabel('\omega/\pi'); ylabel('Phase'); grid on;
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知识回顾:抽样过程
• 抽样过程:
x n x t | t nT
n与抽样时刻t的关系:
则有
0
20 0T 0 / FT T
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