信号处理及其应用
1.单项选择题
1 . 用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的( )所产生的现象。B
A. 干扰
B. 交叠
C. 冲击
D. 阶跃
2 . 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的( )有关。得分: 5 A
A. 采样点数
B. 采样频率
C. 采样范围
D. 采样周期
3 . 当采样频率不满足奈奎斯特采样定理时,就会发生频谱的( )。得分: 5 D
A. 采样
B. 非采样
C. 不混叠
D. 混叠
4 . δ(n)的z变换是（）。A
A. 1
B. δ(w)
C. 2πδ(w)
D. 2π
5 . 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构是（）型的。C
A. 非递归
B. 反馈
C. 递归
D. 不确定
6 . 若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是对称的，长度为N，则它的对称中心是（）。 B
A. N/2
B. （N-1）/2
C. （N/2）-1
D. 不确定
7 . y(n)+0.3y(n-1) = x(n)与y(n) = -0.2x(n) + x(n-1)是( )。C
A. 均为IIR
B. 均为FIR
C. 前者IIR，后者FIR
D. 前者FIR, 后者IIR
8 . 对于序列的傅立叶变换而言,其信号的特点是（）D
A. 时域连续非周期，频域连续非周期
B. 时域离散周期，频域连续非周期
C. 时域离散非周期，频域连续非周期
D. 时域离散非周期，频域连续周期
9 . 实序列的傅里叶变换必是( )。A
A. 共轭对称函数
B. 共轭反对称函数
C. 奇函数
D. 偶函数
10 . 若序列的长度为M，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，而不发生时域混叠现象，则频域抽样点数N需满足的条件是( )。A
A. N≥M
B. N≤M
C. N≤2M
D. N≥2M
2.判断题
1. y(n)=x2(n)+3所代表的系统是时不变系统。√
2. 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，改变窗函数的类型可以改变过渡带的宽度。√
3. 有限长序列的N点DFT相当于该序列的z变换在单位圆上的N点等间隔取样。×
4. 一个线性时不变离散系统是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(z)的极点在单位圆内。×
5. 对正弦信号进行采样得到的正弦序列必定是周期序列。√
6. 在离散傅里叶变换中引起混迭效应的原因是因为为采样时没有满足采样定理。√
7. 在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“平滑”滤波器。×
8. 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，是为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故友称之为“抗折叠”滤波器。×
9. 如果采样频率过低，再DFT计算中再频域出现混迭线性，形成频谱失真；需提高采样频率来克服或减弱这种失真。√
10. 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，自己要增加一道采样的工序就可以了。×
1.单项选择题
1 . 若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是奇对称的，长度为N，则它的对称中心是( )。A
A. (N-1)/2
B. (N-2)/2
C. (N-1)
D. (N-2)
2 . 一线性时不变系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为x（n-3）时，输出为( )。C
A. y(n-1)
B. y(n-2)
C. y(n-3)
D. y(n-4)
3 . 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构是（）型的。C
A. 非递归
B. 反馈
C. 递归
D. 不确定
4 . 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗时所设计出的滤波器，其过渡带比加三角窗时（），阻带衰减比加三角窗时（）。 A
A. 窄，小
B. 宽，小
C. 宽，大
D. 窄，大
5 . y(n)+0.3y(n-1) = x(n)与y(n) = -0.2x(n) + x(n-1)是( )。C
A. 均为IIR
B. 均为FIR
C. 前者IIR，后者FIR
D. 前者FIR, 后者IIR
6 . 脉冲响应不变法（）。B
A. 无混频，线性频率关系
B. 有混频，线性频率关系
C. 无混频，非线性频率关系
D. 有混频，非线性频率关系
7 . 双线性变换法（）。C
A. 无混频，线性频率关系
B. 有混频，线性频率关系
C. 无混频，非线性频率关系
D. 有混频，非线性频率关系
8 . 若x(n)为实序列，X(ejω)是其离散时间傅立叶变换，则（）C
A. X(ejω)的幅度合幅角都是ω的偶函数
B. X(ejω)的幅度是ω的奇函数，幅角是ω的偶函数
C. X(ejω)的幅度是ω的偶函数，幅角是ω的奇函数
D. X(ejω)的幅度合幅角都是ω的奇函数
9 . 以下对FIR和IIR滤波器特性的论述中不正确的是( )。A
A. FIR滤波器主要采用递归结构
B. IIR滤波器不易做到线性相位
C. FIR滤波器总是稳定的
D. IIR滤波器主要用来设计规格化的频率特性为分段常数的标准滤波器
10 . 设系统的单位抽样响应为h(n)，则系统因果的充要条件为（）。C
A. 当n>0时，h(n)=0
B. 当n>0时，h(n)≠0
C. 当n<0时，h(n)=0
D. 当n<0时，h(n)≠0
2.判断题
1. 在IIR数字滤波器的设计中，用脉冲响应不变法设计时，从模拟角频率向数字角频率转换时，转换关系是线性的。√
2. x(n)=cos（w0n)所代表的序列一定是周期的。×
3. 有限长序列h(n)满足奇、偶对称条件时，则滤波器具有严格的线性相位特性。√
4. 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加大窗函数的长度可以减少过渡带的宽度，改变窗函数的种类可以改变阻带衰减。√
5. 一个线性时不变的离散系统，它是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(z)的极点在单位圆外。√
6. 因果稳定系统的系统函数的极点可能在单位圆外。√
7. 用矩形窗设计FIR滤波器，增加长度N可改善通带波动和阻带衰减。√
8. 采样频率fs=5000Hz，DFT的长度为2000，其谱线间隔为2.5Hz ×
9. 在离散傅里叶变换中引起混迭效应的原因是因为为采样时没有满足采样定理。√
10. 在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“平滑”滤波器。×
2 . 若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N=( )。得分: 5 B
A. 7
B. 8
C. 9
D. 10
4 . 既满足叠加原理又具有时不变特征的系统称为( )系统。C
A. 线性时变
B. 因果系统
C. 线性时不变
D. 非因果
5 . 从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最高频率fmax关系为：（）。 A
A. fs≥2fmax
B. fs≤2 fmax
C. fs≥fmax
D. fs≤fmax
8 . 下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT的是（）。B
A. 时域为离散序列，频域也为离散序列
B. 时域为离散有限长序列，频域也为离散有限长序列
C. 时域为离散无限长序列，频域为连续周期信号
D. 时域为离散周期序列，频域也为离散周期序列
9 . 实序列的傅里叶变换必是( )。A
A. 共轭对称函数
B. 共轭反对称函数
C. 奇函数
D. 偶函数
10 . 已知序列Z变换的收敛域为??z??<1，则该序列为( )。A
A. 有限长序列
B. 无限长右边序列
C. 无限长左边序列
D. 无限长双边序列
1 . 一线性时不变系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为( )。应为: D
A. 2y(n-1)
B. y(n)
C. 3y(n)
D. 2y(n)
3 . 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈环路，因此是( )型结构。C
A. 牢固
B. 非牢固
C. 递归
D. 非递归
4 . 无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和( )四种。B
A. 直接Ⅰ型
B. 并联型
C. 直接Ⅱ型
D. 串联型
5 . 在频率特性上可将滤波器分为低通滤波器、高通滤波器和( )。A
A. 带通滤波器
B. 低通滤波器
C. 高通滤波器
D. 数字滤波器
7 . 只要输入是有界的，其输出必定是有界的系统成为( )系统。D
A. 因果
B. 非因果
C. 非稳定
D. 稳定
8 . 下列哪一个单位抽样响应所表示的系统不是因果系统?( ) D
A. h(n)=δ(n)
B. h(n)=u(n)
C. h(n)=u(n)-u(n-1)
D. h(n)=u(n)-u(n+1)
9 . 计算两个N1点和N2点序列的线性卷积，其中N1>N2，至少要做( )点的DFT。B
A. N1
B. N1+N2-1
C. N1+N1+1
D. N2
. 在N=32的基2时间抽取法FFT运算流图中，从x(n)到X(k)需（）级蝶形运算过程。应为: B
A. 4
B. 5
C. 6
D. 3
1 . 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较( )。应为: D
A. 高
B. 低
C. 宽
D. 窄
4 . 从设计方法上按照单位脉冲响应h(n)的长度分为IIR滤波器和( )滤波器。应为: B
A. IIR
B. FIR
C. 数字滤波器
D. 模拟滤波器
7 . 一个LTI系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为（）；输入为x（n-3）时，输出为（）。应为: A
A. 2y（n），y（n-3）
B. 2y（n），y（n+3）
C. y（n），y（n-3）
D. y（n），y（n+3）
3 . 序列x1（n）的长度为4，序列x2（n）的长度为3，则它们线性卷积的长度是（），5点圆周卷积的长度是（）。应为: B
A. 5, 5
B. 6, 5
C. 6, 6
D. 7, 5
5 . 一个LTI系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为（）；输入为x（n-3）时，输出为（）。应为: A
A. 2y（n），y（n-3）
B. 2y（n），y（n+3）
C. y（n），y（n-3）
D. y（n），y（n+3）
2.判断题
3. 有限长序列h(n)满足奇、偶对称条件时，则滤波器具有严格的线性相位特性。√
4. y(n)=cos[x(n)]所代表的系统是线性系统。√
5. 用矩形窗设计FIR滤波器，增加长度N可改善通带波动和阻带衰减。√5
6. 采样频率fs=5000Hz，DFT的长度为2000，其谱线间隔为2.5Hz√
7. 在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“平滑”滤波器。×
8. 采样时满足采样定理，采样前进行滤波，滤去高于折叠频率的频率成分。能减小离散傅里叶变换中的混迭效应。√
9. 用窗口法设计出一个FIR低通滤波器后，发现它过渡带太宽，针对这种情况可以加大窗口长度。√
10. 增加窗口长度N只能相应地减小过渡带宽度，而不能改变肩峰值。√
3. 题在频域中对频谱进行抽样，在时域中，所得抽样频谱所对应的序列是原序列的周期延拓。×
4. x(n) ,y(n)的循环卷积的长度与x(n) ,y(n)的长度有关；x(n) ,y(n)的线性卷积的长度与x(n) ,y(n)的长度无关。×
7. 因果稳定系统的系统函数的极点可能在单位圆外。√
10. 时域补零和增加信号长度，可以使频谱谱线加密，也能提高频谱分辨率。×
3. x(n) ,y(n)的线性卷积的长度是x(n) ,y(n)的各自长度之和。×
4. 用频率抽样法设计FIR数字滤波器时，基本思想是对理想数字滤波器的频谱作抽样，以此获得实际设计出的滤波器频谱的离散值。√
8. 设计原型模拟低通滤波器的三种方法分别为（1）巴特沃兹逼近，（2）切比雪夫逼近，（3）椭圆滤波器。√
3. 有限长序列的数字滤波器都具有严格的线性相位特性。×
10. 用窗口法设计出一个FIR低通滤波器后，发现它过渡带太宽，针对这种情况可以加大窗口长度。√
6. 一个线性时不变的离散系统，它是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(z)的极点在单位圆外。√
7. 序列的傅里叶变换是周期函数。（）×、
8. 一个线性时不变离散系统是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(z)的极点在单位圆内。×
1.在时域对连续信号进行抽样，在频域中，所得频谱是原信号频谱的周期延拓。√
2.用窗函数法进行FIR数字滤波器设计时，加窗会造成吉布斯效应。√
数字信号处理实验一
一、实验目的 1. 通过本次实验回忆并熟悉MATLAB这个软件。 2. 通过本次实验学会如何利用MATLAB进行序列的简单运算。 3. 通过本次实验深刻理解理论课上的数字信号处理的一个常见方法——对时刻n的样本附近的一些样本求平均，产生所需的输出信号。 3. 通过振幅调制信号的产生来理解载波信号与调制信号之间的关系。 二、实验内容 1. 编写程序在MATLAB中实现从被加性噪声污染的信号中移除噪声的算法，本次试验采用三点滑动平均算法，可直接输入程序P1.5。 2. 通过运行程序得出的结果回答习题Q1.31-Q1.33的问题，加深对算法思想的理解。 3. 编写程序在MATLAB中实现振幅调制信号产生的算法，可直接输入程序P1.6。 4. 通过运行程序得出的结果回答习题Q1.34-Q1.35的问题，加深对算法思想的理解。 三、主要算法与程序 1. 三点滑动平均算法的核心程序： %程序P1.5 %通过平均的信号平滑 clf; R=51; d=0.8*(rand(R,1)-0.5);%产生随噪声 m=0:R-1; s=2*m.*(0.9.^m);%产生为污染的信号 x=s+d';%产生被噪音污染的信号 subplot(2,1,1); plot(m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.');
xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'); legend('d[n]','s[n]','x[n]'); x1=[0 0 x];x2=[0 x 0];x3=[x 0 0]; y=(x1+x2+x3)/3; subplot(2,1,2); plot(m,y(2:R+1),'r-',m,s,'g--'); legend('y[n]','s[n]'); xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'); 2. 振幅调制信号的产生核心程序：（由于要几个结果，因此利用subplot函数画图） %程序P1.6 %振幅调制信号的产生 n=0:100; m=0.1;fH=0.1;fL=0.01; m1=0.3;fH1=0.3;fL1=0.03; xH=sin(2*pi*fH*n); xL=sin(2*pi*fL*n); y=(1+m*xL).*xH; xH1=sin(2*pi*fH1*n); xL1=sin(2*pi*fL1*n); y1=(1+m1*xL).*xH; y2=(1+m*xL).*xH1; y3=(1+m*xL1).*xH; subplot(2,2,1); stem(n,y); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.1;fH=0.1;fL=0.01;'); subplot(2,2,2); stem(n,y1); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.3;fH=0.1;fL=0.01;'); subplot(2,2,3); stem(n,y2); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.3;fH=0.3;fL=0.01;'); subplot(2,2,4); stem(n,y3); grid;
工程信号处理考试总结1
一、简述设备管理维修体制类型分析其优缺点。 答：1.事后维修模式 优点：管理简单。 缺点：1）突然故障； 2）维修盲目性差； 3）维修备件的准备量非常大； 4）维修周期较长； 5）破坏性非常大； 2.定期维修模式（小修中修大修） 优点：1）在一定程度上可以有效地避免故障发生； 2）实施方便简单。 缺点：1）带来非常大的维修工作量； 2）维修盲目性非常差； 3）备品备件的准备量非常大； 4）还是不能避免突发故障； 5）过剩维修。 3.状态和预测维修 优点：1）针对性强； 2）由静态到动态转变； 3）掌握了大量的设备运行状态信息； 4）预测维修，提供维修方案。 缺点：复杂难度大。 二、开展设备诊断的步骤和原则。 答：1）设备选择：关键性的设备，运行环境差的设备。 2）选择测量信号：选择你关心的故障，最敏感的信号。 3）选择测点：选择产品信号最直接的点，并做好标记。 4）注意信号传递方向。 5）传感的安装方式：永久性和临时性。 6）信号记录 7）测量周期 8）诊断标准确定 三、设备简易诊断判别标准的类型和建立方法？ 答：1）绝对标准：明确机器出厂时的标准数值，明确机器在达到某数值时机器的运行状态。 2）相对标准：和某一台同类型运行正常的机器相对比，可以建立一个方差，如果机器的运行在此方差之内则说明正常，如果超出范围，则说明运行不正常，或某一部位有故障。通常为△>3~5λ。 3）类比标准：和一系列或别的厂家同类产品作横向比较，也可建立一个方差，超出范围，则说明有故障。与相对标准的差别在于，相对标准有历史数据，而类比标准没有历史数据。 四．什么是连续信号，离散信号，数字信号以及它们的关系？ 回答1：根据信号的取值在时间上是否是连续的(不考虑个别不连续点)，可以将信号分
数字信号处理的应用和发展前景
数字信号处理的应用与发展趋势 作者：王欢 天津大学信息学院电信三班 摘要： 数字信号处理是应用于广泛领域的新兴学科，也是电子工业领域发展最为迅速的技术之一。本文就数字信号处理的方法、发展历史、优缺点、现代社会的应用领域以及发展前景五个方面进行了简明扼要的阐述。 关键词： 数字信号处理发展历史灵活稳定应用广泛发展前景 数字信号处理的简介 1.1、什么是数字信号处理 数字信号处理简称DSP，英文全名是Digital Signal Processing。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备以数字的形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 DSP系统的基本模型如下： 数字信号处理是一门涉及许多学科且广泛应用于许多领域的新兴学科。它以众多的学科为理论基础，所涉及范围及其广泛。例如，在数学领域、微积分、概率统计、随即过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具；同时与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等学科也密切相关。近年来的一些新兴学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都是与数字信号处理密不可分的。数字信号处理可以说许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一门新兴学科的理论基础。 1.2、数字信号系统的发展过程 数字信号处理技术的发展经历了三个阶段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅里叶变换的经典数字信号处理, 其系统由分立的小规模集成电路组成, 或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能, 当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理, 主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展, 理论和技术进入到以快速傅里叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段, 出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片, 例如美国德州仪器公司(TI公司) 的TMS32010 芯片, 在全世界推广应用, 在雷达、语音通信、地震等领域获得应用, 但芯片价格较贵, 还不能进 入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人, 理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段, 能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息, 硬件采用更高速的DSP 芯片, 能实时地完成巨大的计算量, 以TI 公司推出的TMS320C6X 芯片为例, 片内有两个高速乘法器、6 个加法器, 能以200MHZ 频率完成8 段32 位指令操作, 每秒可以完成16 亿次操作, 并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X 、C3X 、C5X 、C6X不同应用范围的系列, 新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用, 数字化的产品性能价 格比得到很大提高, 占有巨大的市场。 1.3、数字信号处理的特点
数字信号处理实验报告一
武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名：周权 学号：1204140228 班级：通信工程02
一、实验设备 计算机，MATLAB语言环境。 二、实验基础理论 1.序列的相关概念 2.常见序列 3.序列的基本运算 4.离散傅里叶变换的相关概念 5.Z变换的相关概念 三、实验内容与步骤 1.离散时间信号（序列）的产生 利用MATLAB语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。 四实验目的 认识常用的各种信号，理解其数字表达式和波形表示，掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法，掌握序列的简单运算及计算机实现与作用，理解离散时间傅里叶变换，Z变换及它们的性质和信号的频域分
实验一离散时间信号（序列）的产生 代码一 单位样值 x=2; y=1; stem(x,y); title('单位样值 ') 单位阶跃序列 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('单位阶跃序列');
实指数序列 n=[0:10]; x=(0.5).^n; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('实指数序列');
正弦序列 n=[-100:100]; x=2*sin(0.05*pi*n); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('正弦序列');
随机序列 n=[1:10]; x=rand(1,10); subplot(221); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('随机序列');
信号处理及其应用
1.单项选择题 1 . 用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的( )所产生的现象。B A. 干扰 B. 交叠 C. 冲击 D. 阶跃 2 . 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的( )有关。得分: 5 A A. 采样点数 B. 采样频率 C. 采样范围 D. 采样周期 3 . 当采样频率不满足奈奎斯特采样定理时,就会发生频谱的( )。得分: 5 D A. 采样 B. 非采样 C. 不混叠 D. 混叠 4 . δ(n)的z变换是（）。A A. 1 B. δ(w) C. 2πδ(w) D. 2π 5 . 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构是（）型的。C A. 非递归 B. 反馈 C. 递归 D. 不确定 6 . 若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是对称的，长度为N，则它的对称中心是（）。 B A. N/2 B. （N-1）/2 C. （N/2）-1 D. 不确定 7 . y(n)+0.3y(n-1) = x(n)与y(n) = -0.2x(n) + x(n-1)是( )。C A. 均为IIR B. 均为FIR C. 前者IIR，后者FIR D. 前者FIR, 后者IIR
8 . 对于序列的傅立叶变换而言,其信号的特点是（）D A. 时域连续非周期，频域连续非周期 B. 时域离散周期，频域连续非周期 C. 时域离散非周期，频域连续非周期 D. 时域离散非周期，频域连续周期 9 . 实序列的傅里叶变换必是( )。A A. 共轭对称函数 B. 共轭反对称函数 C. 奇函数 D. 偶函数 10 . 若序列的长度为M，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，而不发生时域混叠现象，则频域抽样点数N需满足的条件是( )。A A. N≥M B. N≤M C. N≤2M D. N≥2M 2.判断题 1. y(n)=x2(n)+3所代表的系统是时不变系统。√ 2. 用窗函数法设计FIR数字滤波器时，改变窗函数的类型可以改变过渡带的宽度。√ 3. 有限长序列的N点DFT相当于该序列的z变换在单位圆上的N点等间隔取样。× 4. 一个线性时不变离散系统是因果系统的充分必要条件是：系统函数H(z)的极点在单位圆内。× 5. 对正弦信号进行采样得到的正弦序列必定是周期序列。√ 6. 在离散傅里叶变换中引起混迭效应的原因是因为为采样时没有满足采样定理。√ 7. 在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“平滑”滤波器。× 8. 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，是为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故友称之为“抗折叠”滤波器。× 9. 如果采样频率过低，再DFT计算中再频域出现混迭线性，形成频谱失真；需提高采样频率来克服或减弱这种失真。√
现代信号处理_公开题
1． （必选，10分）在统计信号处理中，人们常常假设信号或噪 声服从高斯分布, 充分说明这个假设的理论根据以及在实际应用中带来的优点。 2． (必选，10分) (高阶累积量) 设1()[(),,()]T N N t x t x t C =∈x 为一复值 矢量随机过程，假设()t x 的每个分量的均值和奇次矩都为零，给出123456***6[(),(),(),(),(),()]m m m m m m Cum x t x t x t x t x t x t 的M-C 公式，其中 12345,6,,,,1,,m m m m m m N = ，上标T 和*依此表示取转置和复共轭。 3．1（三选一，10分）假设存在一个由11个阵元构成的立体阵 列，建立x-y-z 直角坐标系，11个阵元的坐标分别为（1， 1，1） ，（1，2，1），（2，1，1），（2，2，1），（1，1，2），（1，2，2），（2，1，2），（2，2，2），（1，2，3），（2， 1，3） ，（2，2，3），空间远场处一信号源发射电磁波，假设信号源方位角为?，俯仰角为θ，波长为λ，试写出阵列相对于该信号源的导向矢量。 3．2（三选一，10分） 证明导向矢量矩阵与信号子空间之间可 以互相（张成）表示。
3．2（三选一，10分）推导Levinson 递推公式。 4．1（二选一，10分）在卡尔曼滤波中，用下标“i ”表示时刻“i t ” 。给定状态方程和观测方程的离散形式分别为 .11,111i i i i i i i i -----=++x Φx Γu w i i i i =+z H x v 式中i x 是1n ?维状态向量；i u 是1r ?维控制向量，它是确定的非随机向量；已知的.1i i -Φ和,1i i -Γ分别为n n ?的状态转移矩阵和n r ?的控制矩阵；i w 为1n ?维随机噪声；i z 为1m ?维观测向量；已知的i H 为的m n ?维矩阵；i v 为-1m ?维量测噪声向量。假定两个噪声向量i w 和i v 皆为空时白的。1）给出预测值估计/1?i i -x 和滤波估计 /?i i x 及其相应的协方差矩阵的递推公式（6分）；2） 从滤波估计/?i i x 的协方差矩阵估计出卡尔曼滤波的增益矩阵i K （4分）。 4．2 （二选一，10分）分析算式的计算复杂性（仅记乘除次数，精确到最高二次） 5．1（二选一，10分）推导多参数估计的Cramer-Rao 下界。 5．2 （二选一，10分）在白噪声干扰下，给出用方程误差方法 和矩阵结构分析方法无偏估计ARMA 系统参数的理论。
工程测试与信号处理综合复习题
第一章习题 1.描述周期信号频谱的数学工具是（ ）。 .A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换 2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率 3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。 A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数 4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（ ）。 A.有限的 B.无限的 C.可能是有限的，也可能是无限的 5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。 A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤?当t 0当t 0 B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ 6.多种信号之和的频谱是（ ）。 A. 离散的 B.连续的 C.随机性的 D.周期性的 ７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。 A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏变换 D.傅氏级数 ８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。 A.12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++ B.()5sin 303sin x t t =+ C.0()sin at x t e t ω-=? ９.连续非周期信号的频谱是（ ）。 A.离散、周期的 B.离散、非周期的 C.连续非周期的 D.连续周期的 10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。 A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定 11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。 A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移项 12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞ -∞?-?的函数值为（ ）。A ．6 B.0 C.12 D.任意值
现代信号处理及其应用
成绩： 现代信号处理 及其应用 题目:现代信号处理在通信对抗中的应用学号:111143321 姓名:王琦 2015年6月
现代信号处理在通信对抗中的应用 摘要：信息技术在现代军事领域占有越来越重要的地位,成为决定战争胜负的一个关键因素。信息战已经成为现代战争的主要作战形式之一。应用于军事通信对抗的现代信号处理理论发展非常迅速,这得益于两个方面的动力:其一,军事通信的技术和手段不断更新。其二,现代信号处理的三大热点—谱估计、高阶统计量方法、时频分析的理论和技术日臻完善,并逐渐应用于通信对抗领域。通信对抗是电子战的重要组成部分。 关键词：通信对抗；信号检测；现代信号处理技术 一、引言 信号处理是信息科学的重要组成部分。在现代科技领域,电子信息系统的应用范围十分广泛,主要有通信、导航、雷达、声纳、自动控制、地震勘探、医学仪器、射电天文等。这些领域的研究进展很大程度上依赖于信号处理理论和技术的进步。通信对抗是电子战的重要组成部分,也是电子战领域中技术含量最高的部分。[1]通信对抗不仅采用了最先进的电子和通信技术,而且有力地推动了信号处理理论的发展,促进了通信技术的发展。通信对抗在现代战争中具有广泛的应用价值。本文探讨的内容主要涉及现代信号处理理论在通信对抗技术中相关的应用。 二、现代信号处理技术基本原理 信号是信息的载体,是随时间和空间变化的物理量。要想得到有用信息就必须对信号进行分析处理。它分为确定信号和随机信号。其中，确定信号：序列在每个时刻的取值服从某种固定函数的关系的信号；随机信号：序列的取值服从某种概率规律的信号。而确定信号又分为周期信号与非周期信号；随机信号分为平稳随机信号和非平稳随机信号。 现代信号处理技术，则是要把记录在某种媒体上的信号进行处理，以便抽取出有用信息的过程，是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。 [2]利用观测数据作出关于信号与（或）系统的某种统计决策。统计决策理论主要解决两大类问题：假设检验与估计。信号检测、雷达动目标检测等是假设检验的典型问题。估计理论设计的范围更广泛，它又被分为非参数化和参数化两类方法。 三、现代信号处理技术在通信对抗中应用 在军事通信对抗中,军用无线电台是电子战部队实施电子侦测、截获和干扰的主要目标。电台在工作中常常受到敌方有针对性地发射的电磁波攻击。扩频通信是目前军用电台的常见通信方式。扩频通信具有良好的低功率谱密度发射所带
工程信号处理实验报告
( 2011-2012 学年 第二学期) 重庆理工大学研究生课程论文 课程论文题目： 《工程信号处理实验报告》 课程名称 工程信号处理实验 课程类别 □学位课 非学位课 任课教师 谢明 所在学院 汽车学院 学科专业 机械设计及理念 姓名 李文中 学 号 50110802313 提交日期 2012年4月12日
工程信号处理实验报告 姓名：李文中学号：50110802313 实验报告一 实验名称：数据信号采集及采样参数选定 1实验目的 1.1了解信号采集系统的组成，初步掌握信号采集系统的使用。 1.2加深对采样定理的理解，掌握采样参数的选择方法 1.3了解信号采集在工程信号处理中的实际应用，及注意事项。 2 实验原理 2.1 模数转换及其控制 对模拟信号进行采集，就是将模拟信号转换为数字信号，即模/数（A/D）转换，然后送入计算机或专用设备进行处理。模数转换包括三个步骤：（1）采样，（2）量化，（3）编码。采样，是对已知的模拟信号按一定的间隔抽出一个样本数据。若间隔为一定时间 T，则称这种采样为等时间间隔采样。除特别注明外，一般都采用等时间间隔采样；量化，是一种用有限字长的数字量逼近模拟量的过程。编码，是将已经量化的数字量变为二进制数码，因为数字处理器只能接受有限长的二进制数。模拟信号经过这三步转换后，变成了时间上离散、幅值上量化的数字信号。A/D转换器是完成这三个步骤的主要器件。 在信号采集系统中，A/D 转换器与计算机联合使用完成模数转换。用计算机的时钟或用软件产生等间隔采样脉冲控制 A/D 转换器采样。A/D 转换器通过内部电路进行量化与编码，输出有限长的二进制代码。信号采集系统中，通常由以 A/D转换器为核心的接口电路及控制软件，进行信号采集控制。 *注这部分是由本实验所用的信号采集器自动完成的，以上也是实验器材-信号采集器的部分工作原理。以后实验中就不再赘述。 2.2 信号采集的参数选择
北京工业大学信号处理工程应用训练
北京工业大学 通信系统工程应用训练报告 专业：通信工程 学生姓名：刘莹莹 指导教师：席大林 完成时间：2016年4月29日
目录 训练十一 DFT性质研究 (1) 训练十二 DFT及抽样定理研究 (13) 训练十三数字滤波器制作 (20) 训练十四 IIR数字滤波器设计与实现 (25) 训练十五线性卷积计算 (46) 训练十六 FIR数字滤波器设计与实现 (55)
训练十一 DFT性质研究 验证dft函数正确性 设置原始输入信号为x[8]={{1,0},{2,0},{3,0},{4,0},{5,0},{6,0},{7,0},{8,0}}，将输入信号x[8]进行DFT正变换，dft(X,x,8,1)，输出保存在X[8]，如下： 可以看到，输入信号x(n)已经变换到频域X(k)，且仍为8位。再对X[8]进行DFT反变换，dft(x,X,8,-1)，重新得到x[8]，观察得到的输出与原始输入数据是否相同。 结果如下： 可以看到，输出的x[8]取值仍为 x[8]={{1,0},{2,0},{3,0},{4,0},{5,0},{6,0},{7,0},{8,0}}，证明经过DFT正反变换后，
信号能够恢复原始信号。
根据帕塞瓦尔定理，应有时域、频域总能量相等：。经过计算，时域、频域能量和分别为，证明时域、频域能量和相同，符合帕塞瓦尔定理。 综上，证明DFT变换正确。 A、补0效应研究 原数组： x[8]={{1,0},{2,0},{3,0},{4,0},{5,0},{6,0},{7,},{8,0}} 示例程序中补0后数组为： x2[16]={{1,0},{2,0},{3,0},{4,0},{5,0},{6,0},{7,0},{8,0},{0,0},{0,0},{0,0},{0,0} ,{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}} 补0方式 我使用的补0方式为： for(i=8;i<13;i++)x2[i]=COMPLEX(0,0); 补0后数组为： x2[13]={{1,0},{2,0},{3,0},{4,0},{5,0},{6,0},{7,0},{8,0},{0,0},{0,0},{0,0},{0,0} ,{0,0}} 结果分析与图 在时域中，信号长度增加，由于所增加的项均为零，波形仍与未补0时相同 未补零时的信号时域图
武汉工程大学数字信号处理实验二时域离散系统及系统响应
实验二时域离散系统及系统响应 一、实验目的 1、掌握求解离散时间系统冲激响应和阶跃响应的方法； 2、进一步理解卷积定理，掌握应用线性卷积求解离散时间系统响应的基本方法； 3、掌握离散系统的响应特点。 二、实验内容 1、请分别用impz 和dstep函数求解下面离散时间系统的冲激响应和阶跃响应。（1）系统的差分方程为：) y n n n y - = (n - + y+ x )2 .0 866 ) ( ( 8.0 64 ( )1 .0 a=[1,-0.8,0.64]; b=[0.866,0,0]; n=20; hn=impz(b,a,n); %冲激响应 gn=dstep(b,a,n); %阶跃响应 subplot(2,1,1),stem(hn,'filled'); %显示冲激响应曲线 title('系统的单位冲激响应'); ylabel('h(n)');xlabel('n'); axis([0,n,1.1*min(hn),1.1*max(hn)]); subplot(2,1,2),stem(gn,'filled'); %显示阶跃响应曲线
title('系统的单位阶跃响应'); ylabel('g(n)');xlabel('n'); axis([0,n,1.1*min(gn),1.1*max(gn)]); 2 4 6 8 10121416 18 20 -0.4 -0.200.20.40.6 0.8系统的单位冲激响应 h (n )n 2 4 6 8 1012 14 16 18 20 11.21.4 1.6系统的单位阶跃响应 g (n ) n （2）系统的系统函数为：2 11 15.01)(---+--=z z z z H a=[1,-1,1]; b=[1,-0.5,0]; n=20; hn=impz(b,a,n); %冲激响应 gn=dstep(b,a,n); %阶跃响应
现代信号处理期末试题
2011年的题（大概） P29采样、频率混叠，画图说明 P33列举时域参数（有量纲和无量纲），说明其意义与作用 P37～自相关互相关及作用（举例说明） P51～蝶形算法 P61频谱细化过程，如何复调制 P67Hilbert 变换过程，瞬时频率 循环平稳信号，调频调幅信号边频带的分析 小波双尺度方程 P128下方的图 第六章三种连续小波的原理性质及应用 P157算法图示 P196图7.1.1和图7.1.2 P219EMD 基本流程 P230端点效应的处理 2012年1月9日现代信号处理试题（无敌回忆版） 一、必选题 1.请说明基函数在信号分解与特征提取中的作用。 2.什么是信号的相关分析？试举一例说明其工程应用。 3.什么是倒频谱？倒频谱的量纲单位是什么？如何利用倒频谱实现时域信号解卷积？ 4.解释尺度函数和小波函数的功能，并给出小波分解三层和小波包分解三层的频带划分示意图。 5.试举例说明将任意2种信号处理方法相结合的特征提取技术及其故障诊断工程应用案例。 二、选答题（7选5） 1.请列出你认为重要的小波基函数两种性质，说明理由。 2.解释机械信号在离散化过程中产生的频率混叠现象及其原因？在实践中如何避免发生频率混叠现象？ 3.试说明旋转机械故障诊断中二维全息谱的原理，工频全息谱椭圆较扁说明转子系统存在什么状态现象？ 4.以五点序列为例，给出预测器系数为N=2，更新器系数为2=-N 时的第二代小波分解图。 5.给出经验模式分解（EMD ）的基本过程，并分析出现端点效应的原因与两种减弱或消除端点效应的措施。 6.给出循环平稳信号的定义，并列出机械设备循环平稳信号的特点。 7.根据你的学习体会，谈谈实现故障定量诊断的重要性，并举例说明某一种故障定量诊断方法。
工程信号处理MATLAB实验指导书v1p0_2008完全版
工程信号处理——MATLAB实验指导书—— 伍星机电工程学院KUST-HMI联合实验室 2008.02
目录 1信号分析基础 (3) 1.1实验1典型时间信号的波形图 (3) 1.2实验2信号数据文件的读取与显示 (4) 2确定信号的频谱分析 (4) 2.1实验3周期信号的傅立叶级数三角函数展开式 (4) 2.2实验4非周期信号的傅立叶变换 (4) 2.3实验5时域有限信号的周期延拓 (5) 3时域分析 (5) 3.1实验6自相关和互相关分析 (5) 4随机信号分析 (5) 4.1实验7随机信号的数字特征 (5) 4.2实验8随机信号的功率谱分析 (6) 5系统分析概述 (6) 5.1实验9线性系统的主要性质 (6) 5.2实验10测定系统特性参数的方法 (7) 6模拟信号的离散化 (7) 6.1实验11时域采样定理 (7) 6.2实验12时域截断与泄露 (7) 7离散傅立叶变换 (7) 7.1实验13离散傅立叶变换 (7) 7.2实验14用X K计算信号的频谱 (8) 8快速傅立叶变换及其工程应用 (8) 8.1实验15快速傅立叶变换 (8) 8.2实验16快速傅立叶变换的应用 (9)
【预备知识】 机械工程测试技术、机械控制工程、MATLAB、虚拟仪器技术等。 【资料检索方法】 1.校图书馆相关书籍。 2.校图书馆数据库：维普中文科技期刊全文数据库，万方会议论文全文库， 万方硕博论文全文库，Elsevier外文期刊数据库，国外免费学位论文全文 数据库，超星电子图书系统。 3.互联网搜索引擎：https://www.wendangku.net/doc/2c2894833.html,，https://www.wendangku.net/doc/2c2894833.html,，https://www.wendangku.net/doc/2c2894833.html,。1信号分析基础 1.1实验1典型时间信号的波形图 【实验目的】 (1)熟悉MATLAB环境，掌握与信号处理相关的常用MATLAB语句和命令； (2)熟悉MATLAB生成典型信号的方法； (3)掌握MATLAB绘制信号波形图的方法； (4)掌握M脚本文件和函数文件的编制方法。 【实验内容】 (1)熟悉各种典型信号生成的关键参数，对于大多数的连续时间信号，两个 关键要素是信号的起止时间、信号的幅值、频率等； (2)编制确定信号和随机信号的M自定义函数文件，包括的典型信号如下： z确定信号 周期信号：正弦信号(MySin)，三角波信号(MyTri)，方波信号(MySquare)。 非周期信号：准周期信号(MyStdPeriod)，矩形脉冲信号(MyImpulse)，指数衰减正弦信号(MyExpSin)。 z随机信号：白噪声信号(MyWhiteNoise) (3)使用上述M函数产生如下信号： z幅值为5，频率为10Hz的正弦信号； z幅值为1，频率为8Hz的三角波信号； z幅值为2.5，频率为20Hz，占空比为50%的方波信号； z使用两个幅值为1的正弦信号构成一个准周期信号； z幅值为10，脉宽为1，时间范围0~6s的矩形脉冲信号； z幅值为5，频率为20Hz，衰减系数为-10的指数衰减正弦信号； z幅值范围为-3~3的白噪声信号。
现代信号处理方法及工程应用的研究
现代信号处理方法及工程应用的研究 班级：研1102 学号：2011020058 姓名：赵鹏飞 摘要 本文首先介绍了时频发展的基本概念和比较成熟的时频分析方法一一短时Fourier分析。然后给出了实际转子振动信号的时频分析。其次，介绍了二进小波分析，并应用二进小波分析实现了对透平压缩机信号的监测分析，得到了压缩机原始信号在不同频率段分解的细节信号和逼近信号。用小波分析和谱分析相结合的方法对某国产电机的噪声进行了分析，找出了人的听闭不阅的几个高谱峰位置，进行了空气动力噪声计算，通过与理论计算结果进行对比分析，进一步找出了产生该频闻谱峰的几个原因。第三，介绍了谐波小波和分形的基本原理。对车辆的一般振动信号和复杂振动信号进行了分形分析。第四，对车辆传动系的振动信号进行了检测分析与故障诊断。首先对汽车传动系进行了模态测试与分析，然后对汽车传动系各部分在垂直方向上的相对振动幅值进行了测试与分析。根据上述测试分析并综合其它因素得出了结论。 关键词:小波分析，分形，故障诊断，信号 第一章绪论 世界从本质上说是非线性的，线性是非线性的特殊情况:以非线性为特征的非线性科学是一门跨学科的综合性基础科学，旨在揭示非线性系统的共同性质、基本特征和运动规律。当前研究非线性科学的主要工具有Fourier变换(STFT)、小波分析(Wavelet Analysis)、分形理论、人工神经网络等。 1.1时频分析的发展及应用 Fourier分析方法的应用，使科学与技术研究领域发生了具大的变化，从而极大地推动了经济发展乃至社会变革，目前在信号处理与图象处理方面Fourier 变换是不可缺少的分析工具。在机械设备状态监测与诊断系统中，应用最广泛也是最成功的就是基于Fourier变换的各种分析方法:许多在时域分析困难的问
《工程测试与信号处理》教学大纲
《工程测试与信号处理》课程大纲 一. 适用对象 适用于网络教育、成人教育学生 二. 课程性质 测试技术是一门专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握测试技术的基本原理，以解决工程测试的具体问题。 前序课程：信号与系统、传感器 三. 教学目的 学生应了解测试技术研究的对象和任务、测量在工程中的作用，了解信号的输出基本知识，了解测试新技术的发展概况；理解信号的分类、周期信号与非周期信号的频域描述方法、随机信号的描述方法；掌握信号分析与处理的基本方法、测试系统分析的基本方法、测试系统实现精确测量的条件、信号转换与调理的基本知识。掌握传感器的基本知识和工程测试的典型应用。 四. 教材及学时安排 蔡共宣林富生主编，《工程测试与信号处理》，华中科技大学出版社，2006 学时安排： 五. 教学要求（按章节详细阐述）； 第一章信号描述及分析基础 教学要求： 了解：信号的定义和分类。 掌握：确定性信号的时域与频域描述。 应用：能运用周期信号和非周期信号的频谱分析方法。 内容要点： 1.1：概述 1.2：周期信号及其频谱
1.3：非周期信号及其频谱 1.4：随机信号 第二章测试系统特性分析 教学要求： 了解：测试和测试系统的基本概念。 掌握：测试系统静态和动态特性及描述方法，典型测试系统动态特性分析。 应用：学会用不失真测试的方法分析相关的问题。 内容要点： 2.1：概述 2.2：测试系统的静态特性测量误差 2.3：测试系统的动态特性 2.4：典型测试系统动态特性分析 2.5：实现不失真测试的条件 2.6：测试系统动态特性参数的测试 第三章常用传感器工作原理与测量电路 教学要求： 了解：常用传感器的分类。 掌握：传感器的工作原理、结构特点、输入输出特性。 应用：运用传感器进行典型的工程测试。 内容要点： 3.1：传感器概述 3.2：应变式电阻传感器 3.3：电容式传感器 3.4：电感式传感器 3.5：压电式传感器 3.6：磁电式传感器 3.7：光电式传感器 3.8：其他常用传感器 3.9：传感器的选用 第四章信号的调理与显示记录 教学要求： 了解：显示记录的分类及特点。 掌握：幅值调制与解调，频率调制与解调。 应用：运用滤波器特性进行信号调理。 内容要点： 4.1：电桥 4.2：信号的调制与解调
现代信号处理试题及答案总结
P29采样、频率混叠，画图说明 将连续信号转换成离散的数字序列过程就是信号的采样。 它包含了离散和量化两个主要步骤。 若采样间隔Δt 太大，使得平移距离2π/Δt 过小。移至各采样脉冲函数对应频域序列点上的频谱X(ω)就会有一部分相互重叠， 由此造成离散信号的频谱与原信号频谱不一致，这种现象称为混叠。 P33列举时域参数（有量纲和无量纲），说明其意义与作用。 有量纲参数指标包括方根幅值、平均幅值、均方幅值和峰值四种。 无量纲参数指标包括了波形指标、峰值指标、脉冲指标和裕度指标。 偏斜度指标S 表示信号概率密度函数的中心偏离正态分布的程度，反映信号幅值分布相对其均值的不对称性。 峭度指标K 表示信号概率密度函数峰顶的陡峭程度，反映信号波形中的冲击分量的大小。 P37～自相关互相关及作用（举例说明） 相关，就是指变量之间的线性联系或相互依赖关系。 信号x (t )的自相关函数： 信号中的周期性分量在相应的自相关函数中不会衰减，且保持了原来的周期。因此，自相关函数可从被噪声干扰的信号中找出周期成分。 在用噪声诊断机器运行状态时，正常机器噪声是由大量、无序、大小近似相等的随机成分叠加的结果，因此正常机器噪声具有较宽而均匀的频谱。当机器状态异常时，随机噪声中将出现有规则、周期性的信号，其幅度要比正常噪声的幅度大得多。 依靠自相关函数就可在噪声中发现隐藏的周期分量，确定机器的缺陷所在。 （如：自相关分析识别车床变速箱运行状态，确定存在缺陷轴的位置；确定信号周期。） 互相关函数： 互相关函数的周期与信号x(t)和y(t)的周期相同，同时保留了两个信号的相位差信息φ。可在噪音背景下提取有用信息；速度测量；板墙对声音的反射和衰减测量等。 （如：利用互相关分析测定船舶的航速；探测地下水管的破损地点。P42） P51～蝶形算法 FFT 的基本思想是把长度为2的正整数次幂的数据序列｛x k ｝分隔成若干较短的序列作DFT 计算，用以代替原始序列的DFT 计算。然后再把他们合并起来。得到整个序列｛x k ｝DFT 。(图示N=8时FFT) t t x t x T R T T x d )()(1lim )(0 ? ±=∞ →ττt t y t x T R T T xy d )()(1lim )(0 ? +=∞ →ττ x 0 x 1x 2x 3x 4x 5x 6 x 7x 0x 4x 6x 3x 5 x 0x 4x 2x 6x 1x 5x 3x 7x 0x 4x 2x 6x 1x 5x 3x 7x'0 x'4 x' 2x'6 x'1 x'5x'3 x'7 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1-1 -1 -1 -1 -1 X 0 X 1 X 2X 3 X 4X 5X 6X 7 x 7x 1x 2N W N W N W 0N W 0N W N W N W 1 N W 1 N W 1 N W 0N 0N W 2N W 3
信号处理工程应用训练(指导书)
训练一信号与系统函数编程 训练目的 1﹑学会将信号与系统函数转变成计算机程序。 2﹑基本掌握将数学函数转变为程序函数的技巧与规范。 3﹑了解理论函数与程序函数的差异。初步认识计算机适用范围。 训练介绍 1﹑数学函数转化问题 把根据数学函数编写的C函数子程序称为程序函数。数学函数与程序不可能完全一致。一是计算机运算都有一个范围，所做运算超出范围便会出错；二是因为计算机不能做除零运算，这会产生一除法错，理论函数无此限制。所以要求在编写程序函数时一定要结合实际应用情形来确定如何编写，不能简单照搬数学函数。三是程序函数不象数学函数那样易于进行代数运算或者具有某种运算性质，例如理论上的冲击函数，则不易编写对应的函数子程序，所以数学函数并不能全由计算机的程序函数完全实现。一般在将一数学函数转变为一计算机上程序函数时，要具体情况具体处理。编写程序函数有一些规范和注意事项： （1）数学函数当中若有除法运算，需仔细函数奇异值的处理，须通过程序中的判断和特殊处理使程序函数返回正确值。 （2）数学函数中跳变点的极限值，常取左右极限的均值，程序函数中以右极限作为函数的取值。若特殊需要，须与数学函数完全一致，则仍按数学函数规定取值。 （3）所有函数子程序的输入与输出参量尽量规定为double型，建议不用float型，这是出于规范考虑。 （4）所有程序函数的输入输出参量声明时写成如下形式： Double function(Type out1,Type out2,... Type in1,Type in2,...) Double function(Type out1,Type out2,...
Type io1,Type io2,... Type in1,Type in2,...) 即，输出变量占一行，输入输出变量占一行，输入变量占一行。输入变量的第一个参量为主变量。 （5） 尽量减少函数变量个数，例如sin(t)有两个参数，编程只 需实现sin(x)。 （6） 每个函数子程序须有适当文字注释，注释的内容包括索引号， 对应的理论函数，编者姓名及日期，函数的功能﹑定义域﹑值域，使用举例等。说明应简洁清楚，以备能长期正确使用。 （7） 程序函数块内的小块以一空行进行分割，程序函数体之间， 以2、3空行行分割。组织一个函数库文件时应将功能,特征相近的函数子程序归在一起。各分类块间应有适当的注释说明。 2﹑以下以单位阶跃U(t)、方波和函数 ] )3][()1[(2 2 2 2 2 2b a b a b a h +-+-+= 三种信号函数为例进行编程示范： 训练内容 0 1、斜变函数R(t)= t ，t>0 2、锯齿波：f(t)=t / T,0≤t
哈尔滨工程大学数字信号处理实验二.
实验报告 课程名称 实验项目名称 实验类型实验学时班级学号 姓名指导教师 实验室名称实验时间 实验成绩预习部分 实验过程 表现 实验报告 部分 总成绩 教师签字日期
实验二 离散时间傅立叶变换 实验报告 一、实验原理 1、经由正、逆离散时间傅里叶变换表达的信号傅里叶表达式是信号分析的一个关键部分，下面方程分别是分析方程和综合方程。 X(ω j e )= ∑∞ -∞ =-n ][x n j e n ω ωωωd e )e (21][x n j j ?-=π π πX n 类似地，当LTI 系统用于滤波时，作为冲击响应离散时间傅里叶变换的频率响应，提供了LTI 系统简介的描述。离散时间傅里叶变换X(ω j e )是ω的周期复值函数，周期总是 2π，并且基周期通常选在区间[-π，π）上。对离散时间傅里叶变换DTFT 来说有两个问题： 第一个问题是：DTFT 的定义对无限长信号是有效的 第二个问题是：DTFT 是连续变量ω的函数 在MA TLAB 中，任何信号必须是有限长度的，这就使第一点成为问题。因此，不可能使用MA TLAB 计算无限长信号的DTFT 。有一个值得注意的例外情形，当能从变换定义式推导出解析式并只是计算它时，可以使用MATLAB 计算无限长信号的DTFT 。例如在x[n]=n a u[n]，x[n]具有有理的DTFT 的情形下。 2、第二个问题是频率抽样问题。MA TLAB 擅长在有限网格点上计算DTFT 。通常选择足够多的频率以使绘出的图平滑，逼近真实的DTFT 。对计算有利的最好选择是在（-π，π）区间上一组均匀地隔开的频率，或者对共轭对称变换选择[0,π]区间。采用上述抽样办法，DTFT 式变成X(ω j e )=1...2,1,0,][)(1 )/2(/2-==∑-=-N k e n x e X L n n N k j N k j ππ （3.11）DTFT 的周期性意味着在-π≤ω<0区间上的数值是那些对k>N/2的数值。因为上式是在有限数量的频率点k ω=2πk/N 处计算，并在有限范围内求和，因此它是可计算的。由于信号长度必须是有限的（0≤n