数字信号处理第三章习题答案
fl(n)长度为27,f(n)长度为20.前面已推出二者的关系为
f (n) fl (n 20m) R20 (n) m
只有在如上周期延拓序列中无混叠的点上,才满足f(n)=fl(n),所以
f (n) fl (n) x(n) y(n), 7 n 19
图解说明
解 (1) 已知F=50Hz
Tp min
1 F
1 50
0.02s
(2)
1
1
1
Tmax
fs min
2 fmax
2 103
0.5ms
(3)
N min
Tp T
0.02s 0.5 103
40
(4)频带宽度不变就意味着采样间隔T不变,应该使记录时间 扩大一倍为0.04s实现频率分辨率提高1倍(F变为原来的1/2).
2
N
2
N
k) k)
N] 2 ,k 2]
0,1,L
,N
1
1 e j0N
或
X7 (k)
1
e
j (0
2 N
k
)
,k
0,1,L
,N
1
(9) 解法一
x9 (n)
cos(0n)RN
(n)
1 [e 2
j0n
e
] j0n
N 1
X9 (k) x9 (n)WNkn n0
解
(1)
X (k)
N 1
1WNkn
n0
N 1 j 2 kn
eN
n0
j 2 kN
1
e
N j 2
k
1e N
N,
k 0
0,
k 1, 2,L , N 1
N 1
N 1
(3)
X (k)
(n n0 )WNkn
W kn0 N
0,
,0 k N 1 km
(7)
X7 (k)
N 1
e W j0n kn N
n0
e N 1
j
(0
2 N
k
)n
n0
1 e j
(0
2 N
k
)
N
1
e
j
(0
2 N
k
)
ej
(0
2 N
k
)(
N 1) 2
sin[(0 sin[(0
X (k )WNkn , n
k 0
0,1,L
,N
1
可知
x(0)
1
N 1
X (k)
N k0
14. 两个有限长序列x(n)和y(n)的零值区间为
x(n)=0, n<0, 8≤n
y(n)=0, n<0, 20 ≤ n 对每个序列作20点DFT,即
X (k)=DFT [x(n)], k=0,1,…,19
所以
X9 (k) DFT[x9 (n)] X 7e (k)
1 2
[
X7
(k)
X
* 7
(
N
k )]
1 1 e j0N
1 e j0N
2
[ 1
e
j
(0
2 N
k
)
1
e
j
(0
2 N
k
)
]
3. 长度为N=10的两个有限长序列
1, 0 n 4 x1(n) 0, 5 n 9
教材第三章习题解答
1. 计算以下序列的N点DFT,在变换区间0≤n≤N-1内,序列 定义为
(1) x(n) 1
(3) x(n) (n n0 ), 0 n0 N
j 2 mn
(5) x(n) e N , 0 m N
(7) x(n) e j0n RN (n) (9) x(n) cos(0n) RN (n)
1, 0 n 4 x2 (n) 1, 5 n 9 作图表示 x1(n) 、 x2 (n) 和 y(n) x1(n) ,x2 (n)
循环卷积区间长度L=10。
解 x1(n) 、 x2 (n) 和 y(n) x1(n) x2 (n) 分别如题3解图
(a)、(b)、(c)所示。
(n n0 ) WNkn0 ,
n0
n0
k 0,1,L , N 1
(5)
X (k)
N 1 j 2 mn
eN
n0
WNkn
N 1 j 2 (mk )n
eN
n0
j 2 (mk ) N
1 e
N j 2 (mk )
1e N
N, k m
1
N 1
[e j0n
e
]e j0n
j 2 kn N
2 n0
1 1 e j0N
1 e j0N
2
[ 1
e
j
(0
2 N
k
)
1
e
j (0
2 N
k
)
]ห้องสมุดไป่ตู้
解法二 由DFT共轭对称性可得同样的结果。 因为
x9 (n) cos(0n) RN (n) Re[x7 (n)]
1-27 1-7
1-27
21-47
41-67
21-27 8-20
7-19 当从0开始时 候
15.用微处理器对实数序列作谱分析,要求谱分辨率F≤50Hz,
信号最高频率为1kHz,试确定以下各参数;
(1)最小记录时间 Tpmin ; (2)最大取样间隔 Tmax ; (3)最少采样点数 Nmin ; (4)在频带宽度不变的情况下,将频率分辨率提高一倍的N值。
(a)
x1(n)
x2(n)
(b)
y (n)
(c)
(a) x1(n) (b) x2 (n)
(c) y(n) x1(n) x2 (n)
5.如果X(k)=DFT[ x(n)],证明DFT的初值定理
x(0)
1
N 1
X (k)
N k0
证明 由IDFT定义式
x(n)
1 N
N 1
Y(k)=DFT [y(n)], k=0,1,…,19
如果
F(k)=X(k)▪Y(k), k=0,1,…,19
f(n)=IDFT [F(k)], k=0,1,…,19 试问在哪些点上f(n)=x(n)*y(n)?为什么?
解
如前所述,记 fl (n) x(n) y(n) , 而
f (n) IDFT[F(k)] x(n) y(n)
0.04s Nmin 0.5ms 80