数字信号处理习题集(附答案)

1.已知两个N点实序列x(n)和y(n)得DFT分别为X(k)和Y(k),现在需要求出序列x(n)和y(n),试用一次N点IFFT运算来实现。 解:依据题意 x(n)?X(k),y(n)?Y(k) 取序列 Z(k)?X(k)?jY(k) 对Z(k)作N点IFFT可得序列z(n)。 又根据DFT性质

IDFT[X(k)?jY(k)]?IDFT[X(k)?jIDFT[Y(k)]?x(n)?jy(n)由原题可知,

x(n),y(n)都是实序列。再根据z(n)?x(n)?jy(n),可得

x(n)?Re[z(n)]

y(n)?Im[z(n)]2.已知长度为2N的实序列x(n)的DFTX(k)的各个数值(k?0,1,...,2N?1),现在需要由X(k)计算x(n),为了提高效率,请设计用一次N点IFFT来完成。

解:如果将x(n)按奇偶分为两组,即令

u(n)?x(2n)

n?0,1,...,N?1

v(n)?x(2n?1) 那么就有 X(k)?U(k)?W2kNV(k) k?0,1,...,N?1

X(k?N)?U(k)?W2kNV(k) 其中U(k)、V(k)分别是实序列u(n)、v(n)的N点DFT,U(k)、V(k)可以由上式解出:

U(k)?1?X(k)?X(k?N)? 2 k?0,1,...,N?1

1V(k)?W2?Nk?X(k)?X(k?N)?

2由于X(k)(k?0,1,...,2N?1)是已知的,因此可以将X(k)前后分半按上式那样组合起来,于是就得到了U(k)和V(k)。到此,就可以像4.9题那样来处理了,也即令

y(n)?u(n)?jv(n)

根据U(k)、V(k),做一次N点IFFT运算,就可以同时得到u(n)和

v(n)(n?0,1,...,N?1),它们分别是x(n)的偶数点和奇数点序列,于是序

列x(n)(n?0,1,...,2N?1)也就求出了。

五、 快速傅立叶变换应用

简答题: 1.

采用FFT算法,可用快速卷积完成线性卷积。现预计算线性卷

积x(n)?h(n),试写采用快速卷积的计算步骤(注意说明点数)。 答:如果x(n),h(n)的长度分别为N1,N2,那么用长度N?N1?N2??1的圆周卷积可计算线性卷积。用FFT运算来求x(n)?h(n)值(快速卷积)的步骤如下:

h(n)补零至长为N,(1) 对序列x(n),使N?N1?N2??1,并且N?2M(M

为整数),即

n?0,1,...N1?1?x(n)x(n)??

n?N1,N1?1,...N?1?0n?0,1,...,N2?1?h(n) h(n)??n?N2,N2?1,...,N?1?0(2) 用FFT计算x(n),h(n)的离散傅立叶变换

x(n)?FFT???X(k) (N点) h(n)?FFT???H(k) (N点)

(3) 计算Y(k)?X(k)H(k)

(4) 用IFFT计算Y(k)的离散傅立叶变换得:

x(n)?h(n)?IFFT[Y(k)] (N点)

第五章 数字滤波器

一、数字滤波器结构

填空题:

1.FIR滤波器是否一定为线性相位系统?( )。 解:不一定

计算题:

2.设某FIR数字滤波器的冲激响应,h(0)?h(7)?1,h(1)?h(6)?3,

h(2)?h(5)?5,h(3)?h(4)?6,其他n值

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