2020 数字信号处理及应用(上海电机学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-04-03到2020-06-30
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【作业】第一周 Topic 1 数字信号处理的概述 Topic1的单元作业数字信号处理的特点及应用介绍

1、 问题:通信过程中，要用数字的方法对一个模拟信号进行处理，处理完成后再变回模拟信号，请简要描述该过程，注意说明信号处理过程中哪些是模拟信号，哪些是数字信号。
评分规则: 【 说明了通信过程中要用数字方法处理一个模拟信号，需要经过ADC，DSP及DAC三个处理步骤得9分，少一个步骤扣3分，若没有回答到这几个步骤不得分。
说明了在整个信号处理过程中ADC之前和DAC之后是模拟信号（每个2分，共4分），ADC之后和DAC之前是数字信号（每个2分，共4分），若回答的结果错误或不回答这个问题不得分。
】

2、 问题:至少举2例说明日常生活中所遇到的数字信号处理的应用。
评分规则: 【 在日常信号处理中用到了数字处理方法的应用，比如：移动通信系统，数码相机，数字家庭影院，雷达成像，数字图书馆，网上购物等等数字信号处理的典型应用。列举2个以上都可以得10分。不足2个扣5分，不回答或回答错误不得分。
】

第一周 Topic 1 数字信号处理的概述 Topic1的单元测验数字信号处理的特点及应用介绍

1、 问题:在实际通信系统中，进入到数字信号处理（DSP）模块的输入与输出信号形式通常分别是（）
选项：
A:模拟信号，数字信号
B:数字信号，模拟信号
C:模拟信号，模拟信号
D:数字信号，数字信号
答案: 【数字信号，数字信号】

2、 问题:数字信号处理相对于模拟信号处理的优势包括
选项：
A:数字信号处理的精度更有保障
B:数字信号处理系统一个系统对应多种功能
C:数字信号处理的可靠性及可重复性更强
D:数字信号处理的速度更高
答案: 【数字信号处理的精度更有保障;
数字信号处理系统一个系统对应多种功能;
数字信号处理的可靠性及可重复性更强】

【作业】第二周 Topic 2 连续时间信号的数字化处理 Topic 2 连续时间信号的数字化处理及离散时间信号的单元作业

1、 问题:连续时间的信号xa(t)是频率为300Hz，500Hz，1.2kHz，2.15kHz和3.5kHz的正弦信号的线性组合。以2.0kHz采样率对信号xa(t)进行采样，采样所得的序列通过一个截止频率为900Hz的理想低通滤波器，从而得到一个连续时间信号ya(t)。输出信号ya(t)中的频率分量是什么？
评分规则: 【 采样后频率f经过周期化，得到(f+2000n)Hz，n为整数（没这步说明扣2分）
经过低通滤波后，被保留下来的频率(f+2000n) < 900300Hzà300+2000×0=300Hz500Hzà500+2000×0=500Hz, 1200Hzà1200+2000x(-1)=-800Hz 2150Hzà2150+2000x(-1)=150Hz 3500Hzà3500+2000x(-2)=-500Hz （由每个已知频率计算原始频率计算正确得2分，错一个扣2分。不能正确理解低通滤波后所得频率的范围限定在900Hz以下，得出了超过900Hz结果的扣2分）
】

2、 问题:下图所示为连续时间信号的离散处理过程，其中T1和T2分别为理想采样器和理想内插器的时间间隔，且有f1 = 1/T1和f2 = 1/T2。图中的数字处理系统为一个理想的低通滤波器，截止频率为π/2。假设输入信号为xa(t) = cos(4πt) + 0.5cos(8πt)，在下述情况下，分别确定x[n], y[n]和ya(t)的值。
评分规则: 【 (a) f1 = 10Hz和f2 = 10Hz；在给定频率下正确写出每个表达式给2分。
(b) f1 = 10Hz和f2 = 20Hz；在给定频率下正确写出每个表达式给2分。
(c) f1 = 20Hz和f2 = 10Hz；在给定频率下正确写出每个表达式给2分。
】

3、 问题:考虑下图所示的系统假设输入的连续时间信号xa(t)具有带限频谱Xa(jΩ)，具体如下图(a)所示，并以Nyquist频率进行采样。数字处理器是一个如下图(b)所示的频率响应H(ejω)的理想低通滤波器，并且其截止频率为ωc = ΩmT/3，其中T是采样周期。尽可能准确地画出输出连续时间信号ya(t)的谱Ya(jΩ)。
评分规则: 【 题目中给出以奈奎斯特频率进行采样，所以Ωs = 2Ωm（没有说明这个条件隐含的意思，不得分）
数字滤波器的对应截止频率wc = ΩmT/3 =π/3（没有考虑到数字滤波器的截止频率对应的数字频率，扣3分）
根据w=ΩT，采样后Ωs对应2π, 所以Ωm对应π,则Ωm/3对应π/3（没有将模拟谱的边界频率与数字频率对应起来，扣3分）
所以,数字低通滤波器的截止频率π/3，低通滤波后只保留图a中[]区间
】

4、 问题:试判断下列信号是否是周期序列，若是周期序列，试写出周期。
评分规则: 【
】

第二周 Topic 2 连续时间信号的数字化处理 Topic 2 的单元测验–采样恢复，离散时间信号及有限字长效应

1、 问题:对于连续时间信号xa(t) = 4sin(20πt)，以40Hz的采样频率对其采样，则x[1] = _____。
选项：
A:0
B:4
C:-4
D:1
答案: 【4】

2、 问题:下述4个等式中，哪个是正确的？
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

3、 问题:对于连续时间信号xa(t) = 4sin(20πt)，在下列选项中，不会引起频谱交叠的采样频率有_。
选项：
A:10Hz
B:20Hz
C:40Hz
D:80Hz
答案: 【40Hz;
80Hz】

4、 问题:采样频率只能由信号的最高频率成分决定。 ( )
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】
分析：【带通采样时可以由信号的带宽决定。】

5、 问题:在时域，从离散样本值恢复出原始连续时间信号的过程称为_。
答案: 【内插】

【作业】第三周 Topic 3-1 离散时间信号的变换域分析–DTFT Topic 3-1 离散时间信号的变换域分析–DTFT单元作业

1、 问题:计算以下序列的DTFT：
评分规则: 【 说明：写对常见变换对给1分；采用定义式写出如上形式给1分，得出最终答案给1分，共3分（若直接采用等比数列求和公式得出正确答案也给3分）。
说明：知道采用频域微分性质得2分，得出正确答案1分。共3分。
说明：采用定义式写成如上形式给2分，求出正确答案给1分。共3分。
说明：采用定义写成如上形式给1分，利用频域微分性给1分，写出最后正确答案给1分。共3分。
说明：采用定义式写成如上形式给2分，利用等比数列求和得出最后正确答案给1分。共3分。
说明：打开绝对值写成上面形式给2分，用等比数列求和求出最后答案给1分。共3分。
】

2、 问题:
评分规则: 【 说明：将余弦函数利用欧拉公式变为复指数函数之和的形式给1分，由复指数函数线性组合式利用DTFT定义式得出时域序列给2分。共3分
说明：将余弦函数利用欧拉公式变为复指数函数之和的形式给1分，由复指数函数线性组合式利用DTFT定义式得出时域序列给2分。共3分。
（c）说明：将余弦函数利用欧拉公式变为复指数函数之和的形式给1分，由复指数函数线性组合式利用DTFT定义式得出时域序列给2分。共3分。
说明：将余弦函数利用欧拉公式变为复指数函数之和的形式给1分，由复指数函数线性组合式利用DTFT定义式得出时域序列给2分。共3分。
】

3、 问题:
评分规则: 【 说明：请按照式中步骤所标注分值给分。
】

4、 问题:
评分规则: 【 说明：正确给出可参照的对称性，给4分。每个小题正确判定出，给1分，5道小题共计5分。共9分。
】

5、 问题:
评分规则: 【 每道小题3分（用正确公式给2分，正确计算出结果给1分），5道小题共15分。
】

第四周 Topic 4离散时间系统的时域和变换域分析 Topic 4 离散时间系统的时域和变换域分析单元测试

1、 问题:
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

2、 问题:
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

3、 问题:考虑利用滑动平均滤波器和中值滤波器来对输入信号x[n]=s[n]+d[n]进行去噪处理，其中s[n]为有用信号，d[n]为噪声。当d[n]为在(-1,1)之间服从均匀分布的噪声信号，则更适合采用（ ）滤波器进行滤波；当d[n]为冲激噪声信号时，则更适合采用（ ）滤波器进行滤波。
选项：
A:滑动平均；中值
B:中值；滑动平均
C:滑动平均；滑动平均
D:中值；中值
答案: 【滑动平均；中值】

4、 问题:某滤波器频率响应图如下（其中阴影部分为通频带），下面说法中哪一项是正确的（ ）。
选项：
A:该滤波器是低通数字滤波器
B:该滤波器是高通数字滤波器
C:该滤波器是带通数字滤波器
D:该滤波器是带阻数字滤波器
答案: 【该滤波器是带通数字滤波器】

5、 问题:
选项：
A:10, 2
B:2, 2
C:2, 80
D:10, 80
答案: 【2, 2】

6、 问题:
选项：
A:线性时不变
B:线性时变
C:非线性时不变
D:非线性时变
答案: 【非线性时不变】

7、 问题:对于下面每一个系统，x[n]是输入，y[n]是输出，（ ）为非因果系统。
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

8、 问题:
选项：
A:
B: