DSP数字信号处理技术总复习(自己整理)
DSP处理器总复习
第三章：处理器结构
1.了解总线结构：PB CB DB EB PAB CAB DAB EAB
◆程序总线（PB）
◆三条数据总线（CB、DB、EB）
CB、DB :数据读总线EB：数据写总线
◆四条地址总线（PAB、CAB、DAB、EAB）
2.了解CPU的内核：算数逻辑单元ALU；累加器ACCA,ACCB；桶形移位寄存器；乘加单元；比较选择和存储单元（CSSU）；指数编码器（EXP encoder）（P50）
MAC *AR2+, *AR3+, A (只能用累加器A)
3.掌握存储器组织结构：
①注意引脚：PS,DS,IS,MSTRB,IOSTRB,MP/MC.
以及位：OVLY,DROM的使用。程序空间，数据空间，I/O空间。
PS非（程序存储的片选）：低电平有效外部总线和PB及PAB连通，CPU访问存放在外部
存储器中的程序指令；
DS非（数据存储的片选）：低电平有效，外部总线和数据总线连通
IS非（I/O口的片选）：当CPU执行PORTR或PORTW指令时，IS非有效。
PMST处理器模式状态寄存器的三个位(MP/MC、OVL Y、DROM) 会
影响存储器配置：
?MP/MC 决定是否将片上ROM存储器映射到程序空间
?=0 微型计算机模式，片上ROM被映射到程序空间
?=1 微处理器模式，片上ROM不被映射到程序空间
?复位值：由MP/MC 引脚状态决定
?OVLY (RAM overlay)
?=0 RAM不重叠，片上RAM只映射到数据空间
?=1 RAM重叠，片上RAM同时映射到数据空间和程序空间
?复位值：0
?DROM (Data ROM)
?=0 片上ROM不被映射到数据空间
?=1 片上ROM的一部分被映射到数据空间
?复位值：0
②CPU寄存器：重点掌握IMR,IFR,ST0,ST1,PMST, A,B,AR0~AR7,BK,BRC,SP
其中ST0，ST1，PMST中各位的含义。
中断寄存器（IMR、IFR）：中断屏蔽寄存器，可用于屏蔽中断
中断标志寄存器（IFR）
状态寄存器ST0
TC：测试/控制标志DP：数据存储器页指针C：借位标志
状态寄存器ST1
CPL：编译模式选择位XF：XF引脚状态控制位
SXM：符号扩展模式位HM：保持模式CPU挂起位
C16：双16运算使能位ASM：累加器移位模式
处理器模式状态寄存器（PMST）:用于控制C54x DSP的存储器映射方式、存放中断向量表指针等
●辅助计存器（AR0~AR7）:通过AR0~AR7访问数据空间中数据的方式被称为间接寻址
方式
●循环缓冲区大小寄存器（BK）
ARAU单元使用16位循环缓冲区大小寄存器（BK）实现循环递增/递减寻址
●块重复寄存器（BRC、RSA、REA）
?16位块重复计数寄存器（BRC）用于存放一个汇编语言代码块需要被重复执行的次数
?16位块重复起始地址寄存器（RSA）用于存放被重复程序块的起始地址
?16位块重复结束地址寄存器（REA）用于存放被重复程序块的结束地址CPU根据这三个寄存器的内容执行块重复指令
●堆栈指针寄存器（SP）: DP和SP则用于直接寻址方式, SP同时也用于实现堆栈寻址
?存放的是系统堆栈的栈顶地址
?压栈和出栈指令就是通过SP指针实现的
?中断、TRAP、函数调用/返回和PUSHD、PUSHM、POPD以及POPM等指令都会使用SP进行堆栈操作
?其中AR0~AR7、ARAU0、ARAU1、ARP、BK构成一个独立的逻辑模块实现包括
循环寻址和位倒序寻址在内的各种间接寻址方式
4.系统复位：IPTR,MP/MC,PC,INTM,IFR.
?IPTR被设置为1FFh
?MP/MC 位被设置为与MP/MC 引脚相同的状态
若MP/MC =0，复位后CPU将从内部ROM开始读取指令执行
若MP/MC =1，复位后CPU将读取外部程序存储器中的指令并执行?PC被设置为FF80h，XPC被清零
?设置INTM = 1，即全局关闭可屏蔽中断
?设置IFR = 0000H
?一个内部同步复位信号被发给片上外设
软件中断，硬件中断，非可屏蔽中断，可屏蔽中断。了解IMR中各位的含义。
●按照中断产生方式分为软件中断和硬件中断
软件中断，是由程序指令(INTR、TRAP、RESET) 触发的
硬件中断：是由硬件设备产生的
外部硬件中断——由片外设备产生的中断(例如ADC/DAC向DSP发出的中断)
内部硬件中断——由片上外设中断如（定时器、串口、DMA等) 发出的中断
●按照是可屏蔽性可分为两类
可屏蔽中断：可以通过软件被禁止/使能的中断。C54x DSP的可屏蔽中断包括：所有的内部硬件中断；除NMI 、RS之外的外部硬件中断
非可屏蔽中断：不能被禁止的中断C54x 的非可屏蔽中断有：
所有的软件中断；外部中断NMI (DSP外部中断引脚NMI)；复位中断RS (DSP外部中断引脚RS)
●CPU在响应NMI 中断时，将不能被任何其他中断打断，包括复位中断
●IFR：中断标志寄存器(地址0x01)
当一个可屏蔽中断产生时，IFR中相应的中断标志位会被置1，当CPU响应该中断后，该标志位才被清除
清除中断标志还可通过：软件或硬件复位；向标志位写1；使用INTR #K指令响应该中断
●IMR (Interrupt Mask Register) 中断屏蔽寄存器(地址0x00)
当ST1 的INTM 位为0 时，IMR 可用于禁止和使能可屏蔽中断，向IMR 中的某个屏蔽位写 1 就能使能相应的可屏蔽中断。如果写0，则相应的中断被禁止
6.掌握片上外设：通用IO引脚，定时器（掌握TCR中各位的含义），时钟发生器，MCBSP,DMA 控制器，外部总线接口，HPI接口：掌握HCNTL0，HCNTL1的含义。
●通用I/O 引脚：XF 、BIO
?BIO ：跳转控制输入引脚
可以用来监测外部设备状态。程序可以根据BIO引脚的逻辑电平来执行一个转移。例如：BC 2000h, BIO; branching to address 2000h when BIO low
?XF：外部标志输出引脚
可以用来发信号给外部设备。通过对CPU状态寄存器ST1中的XF位置(1)/清零(0)，能使XF引脚输出高/低电平，完成与外部设备的握手功能。
SSBX XF; set XF to 1
RSBX XF; reset XF to 0
●定时计数器/定时器时钟生成器
TRB：定时器重载位TSS;定时器停止位
●多通道缓冲串口(McBSP)
McBSP是一种高速、双向、多通道的带缓冲的串行数据通信端口。通过它DSP可以和其他DSP器件、或其他串口器件(如串口ADC/DAC) 通信。
?McBSP的特点:
①全双工通信
②双缓冲数据发送通道和三缓冲数据接收通道
③收发通道有各自独立的移位时钟和帧同步信号
④可编程移位时钟和帧同步信号发生器
⑤可编程的帧同步和移位时钟信号极性
⑥可编程元素位宽和帧长
⑦自动μ-Law 和A-Law 压扩功能
⑧多达128路的发送或接收通道，可实现时分多路串行通信
⑨可直接连接标准编码器器件(Codecs) ，模拟接口芯片(AICs)，串行A/D和
D/A器件、串行无线收发器等串行设备
10 可适应多种串行通信协议，如T1/E1、H.100、SCSA、IOM-2、AC97、ISS、
SPI等
McBSP配置方法
?通过清零SPCR[1,2]中的XRST、RRST、GRST、FRST位，使McBSP的发送路径、
接收路径、采样率生成器进入复位状态
?根据需要正确配置McBSP的控制寄存器SRGR、SPCR、XCR、RCR、PCR以及多
通道寄存器。
?设置GRST=1，等待2个CLKR/X时钟周期的时间，保证内部时钟分频器稳定下来
?如果使用DMA来服务McBSP，则根据需要初始化并启动DMA，如果要使用中断，
则使能中断
?设置XRST=1、RRST=1，打开发送路径和接收路径
?如果要使用FSG作为帧同步，则设置FRST=1，此时FSR/X将开始产生，数据收发
路径开始工作，中断或事件开始出现。如果使用DXR到XSR拷贝产生帧同步的方式，则不需要置位FRST。
McBSP 回顾
?使用接收通道还是发送通道还是两个通道同时工作？
?采用什么样的数据传输格式？
?字长、帧长、Dual-phase、自动压扩…………………...(RCR、XCR)
?串行时钟和帧同步由谁提供？
?McBSP 内部时钟电路产生，CLK/FS 输出……………..(PCR、SRGR)
?外围设备提供，CLK/FS 输入……………………………(PCR)
?如何保持连续的传输流？
?轮询方式、中断方式、DMA方式…………………………(SPCR
?时钟/帧同步信号极性？
?时钟下降沿/上升沿采样？帧同步高/低电平有效？...(PCR)
?I/O 模式？……………………………………......(PCR)
?多通道模式？…………………......(MCR、RCER、XCER)
●直接存储器访问控制器(DMA)
?DMA控制器能够在CPU不干预的情况下，在存储空间中的两个区域之间进行数据
传输。存储空间涵盖
?内部存储器
?内部外设的数据寄存器
?外部存储器
?连接在外部总线上的外部存储器或其它类型的设备
?HPI接口
?C54x DSP的DMA控制器具有6个通道，每个通道可以独立设置并能够同时工作
?DMA通道一旦被配置并启动，CPU就可以空闲下来去执行运算任务，而DMA通道
则负责在后台进行数据搬移
DMA工作模式
?自动初始化使能模式
?每当DMA通道完成一次搬移任务，全局寄存器中的值就会自动被装载到DMA通道的相应的环境寄存器中，然后DMA通道会重新被启动
?禁止模式
DMA通道产生中断给CPU，DMA通道的中断可以选择在多种时刻发出，例如在一帧结束时或在一个数据块结束时
●外部总线接口重点：主机接口(HPI)
HPI是一种8位的并行接口，包括一条8位的数据/地址复用总线和一组控制信号，不需要额外的逻辑电路就能够与主机连接实现通信
?主机是通过HPI内部的三个寄存器(控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA和数据寄存器HPID)与C54x DSP进行数据通信的，HPI接口的控制信号都是由外部主机提供的，HPI接口可看成是主机的一个外设
?主机访问HPI的过程可简单地描述为：
?设置寄存器HPIC
?通过复用总线写入要访问的地址到HPIA寄存器中
?通过复用总线读写HPID寄存器进行数据交换
?C54x DSP 的HPI则可根据HPIA寄存器中的地址，通过外设总线及数据总线在HPID 寄存器和数据空间中的一个2K字存储区之间交换数据
HPI工作模式与寄存器
?HPI存储器——数据空间中的一个2K字存储区，地址为0x1000~0x17FF，位于片上
DARAM中
?主机可以通过HPI接口间接访问到HPI存储器
?根据主机和C54x DSP对HPI存储器的共享情况，HPI可以被设置为两种工作方式：
?共享访问模式（SAM）：主机和C54x DSP都能对访问HPI存储器。SAM模式是常用的HPI工作模式
?主机独占模式（HOM）：只有主机才能访问HPI存储器
?BOB为1时第1字节作为低位字节，反之作为高位字节
?SMOD为1时HPI处于SAM模式，反之处于HOM模式。复位后SMOD=1
7.了解C54X DSP芯片引脚及功能。
1.外部总线引脚
C5402芯片共有20个地址引脚和16条数据引脚。
地址引脚：用来寻址外部程序空间、外部数据空间和片外I/O空间
A19~A0：可寻址1M的外部程序空间
64K外部数据空间64K片外I/O空间
数据引脚：用于在处理器、外部数据存储器、程序存储器和I/O器件之间进行16位数据并行传输D15~D0：组成16位外部数据总线
?PS、DS、IS非：程序、数据和I/O存储空间选择信号
?MSTRB、IOSTRB非：外部存储器、I/O空间访问选通信号
?READY、R/W非：数据准备好及读/写信号
?HOLD、HOLDA非：片外设备总线请求及回答信号
?MSC非：微状态完成信号。当最后一个片内软件等待状态执行时，该信号变为低
?IAQ非：指令获取信号，当指令地址出现在地址总线上时，该信号有效
2.通用的输入输出引脚
C5402芯片都有2个通用的I/O引脚，分别为：
XF：外部标志输出信号，用来给外部设备发送信号。通过编程设置，控制外设工作。BIO：控制分支转移输入信号，用来监测外设的工作状态。
3.初始化及中断信号
?INT0~INT3非：4个外部可屏蔽硬件中断输入
?LACK非：中断响应信号
?RS、NMI非：复位信号及不可屏蔽中断输入
?MP/MC非：微处理器/微计算机模式选择信号
4.时钟引脚
CLKOUT：主时钟输出引脚,周期为CPU的机器周期
CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3：设定时钟工作模式引脚，用来硬件配置时钟模式
X2/CLKIN：时钟振荡器引脚
若使用内部时钟，用来外接晶体电路
若使用外部时钟，该引脚接外部时钟输入
X1：时钟振荡器引脚
若使用内部时钟，用来外接晶体电路
若使用外部时钟，该引脚悬空
TOUT0、HINT/TOUT1：定时器输出引脚（TOUT1与HINT复用同一引脚）
5 主机接口（HPI）
6 McBSP0和McBSP1信号
7 电源信号
8 JT AG信号
第四章程序设计开发基础
1.掌握数据寻址方式：立即数寻址，绝对寻址，累加器寻址，直接寻址，间接寻址，存储器映射寄存器寻址，堆栈寻址
2. 掌握绝对寻址的四种类型：数据存储器地址寻址及指令：MVDK MVDM,MVKD,MVMD。程序存储器地址寻址：MVPD,MVDP。端口地址寻址(PA):PORTR,PORTW
3. 直接寻址中CPL DP SP 的关系。
当CPL=0时，DP的低9位+dmad的低7位偏移地址
当CPl=1时，SP的值（取绝对值）与Dmad的低7位相加形成的16位作为数据存储器地址
4. 间接寻址中注意循环寻址及位码倒序寻址。
5. 掌握汇编语言指令系统：算术指令，逻辑指令，程序控制指令，装入和存储指令。
6. 掌握汇编伪指令。常见的伪指令要掌握。.bss .data .text .sect .usect .word .def .ref
.global
7.掌握C54X DSP C程序开发基础。了解C54X C程序数据类型，掌握关键字：CONST,IOPORT,INTERRUPT,VOLATILE,ASM语句，了解PRAGMA伪指令
8. 掌握C54X DSP C与汇编混合编程。
独立的DSP C和汇编接口
在DSP C程序中访问汇编变量和常量
在DSP C程序中直接嵌套汇编语句
利用DSP C编译器的内联函数访问汇编语句。
书上P150-P156程序务必要掌握
第五章开发工具
1.了解编辑器，编译器，汇编器，连接器
第八章软硬件设计与应用
?循环寻址编程
循环寻址模式举例
.mmregs
.global _main
K_FRAME_SIZE .set 4
d_rcv_in_ptr .usect "rcv_vars",1
d_xmt_out_ptr .usect "rcv_vars",1
.data
data .word 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120 ;12个伪采样数据
.text
_main
LD #0,dp
STM #2000h,AR2
STM #2004h,AR3
STM #2010h,AR0
STM #2000h,d_rcv_in_ptr ; 输入缓冲区起始地址
STM #2004h,d_xmt_out_ptr ; 输出缓冲区起始地址
STM 02900h,st1
STM 076a0h,pmst
STM #0ffah,sp
RPT #7
ST #0,*AR2+
STM #2000h,AR2
STM #2*K_FRAM E_SIZE,BK ; 输入输出循环缓冲区的大小wait STM #data,AR1
ST #11,brc
RPTB aaa-1
LD #0,DP ; 初始化DP
MVDK d_rcv_in_ptr,AR2 ; 恢复输入缓冲区指针
MVDK d_xmt_out_ptr,AR3 ; 恢复指针r
get_samples:
LD *AR1+,A ; 将输入采样数据装入到累加器A中
STL A,*AR2+% ; 将采样数据写到循环缓冲器中
LD *AR3+%,B
STL B,*AR0+
MVKD AR2,d_rcv_in_ptr ; 保存输入缓冲区指针
MVKD AR3,d_xmt_out_ptr ; 保存输出缓冲区指针
aaa:
B wait
.end
?DSP位倒序寻址编程
一个实数FFT的位倒序程序：
.data
.align 0x1000
m_n .word 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
.text
N .set 16
m_start:
AR0=#(N/2) ；AR0存放FFT变换点数的一半数值
AR2=#m_n ；AR2，AR3指向数据
AR3=#m_n
BRC=#(N/2) ；循环N/2次
m_cbrev:
blockrepeat(#m_end)
m_again:
mar(*AR2+0B) ；位倒序寻址
mar(*AR3+)
A=AR2
B=AR3
A-=B
if(ALT) goto m_again A=*AR2 B=*AR3 *AR2=B *AR3=A
m_end:
nop
.end
? 程序设计：
– 正弦波发生器 正弦波产生程序
.mmregs
.def d_x,d_squr_x,d_coff,d_sinx,C_1 .data d_coff .sect ―coeff ‖ .word 01c7h .word 030bh .word 0666h .word 1556h
d_x
.usect
“sin_vars ”, 1 d_squr_x .usect “sin_vars ”, 1 d_temp .usect “sin_vars ”, 1
d_sinx .usect
“sin_vars ”, 1 c_1
.usect
“sin_vars ”, 1
.text sin_start:
stm #d_coff, AR3 ；c1=1/72、c2=1/42、c3=1/20、c4=1/6 stm #d_x, AR2 ；输入值A1、A2、A3、A4
stm #C_1, AR4
sin_angle: ld #d_x, dp st #6487h, d_x ；pi/4
st #7fffh, C_1
squr *AR2+, a ；使x2=a st a, *AR2
|| ld *AR4, b masr *AR2+, *AR3+, b, a ；（1-x2）/72 mpya a
；1-x2(1-x2)/72、t=x2
sth a, *AR2
masr *AR2-, *AR3+, b, a ；A=1-x2/42(1-x2/72)、t=x2(1-x2/72) mpya *AR2+ ；B=A(32-16)x2
st
b, *AR2
|| ld *AR4, b ；B=C_1
masr
*AR2-, *AR3+, b, a ；A=1-x2/20(1-x2/42(1-x2/72)
mpya AR2+ ；B=A(32-16)x2
st b, *AR2
|| ld *AR4, b
masr *AR2-, *AR3+, b, a
mpya d_x
sth b, d_sinx
ret
.end
–快速傅立叶变换FFT
?硬件设计
–复位及电源管理:简单的复位电路
–DSP模拟接口：与A/D D/A的连接。
C542 DSP与TLV5619并行D/A接口C54x DSP与存储器接口电路图–与存储器的接口：PS DS IS 等等
–JT AG接口
–DSP自举
?FIR滤波设计程序。
?考试题型:填空20分,选择30分编程30分硬件连接20分
考试范围：书中的知识点，作业题，家庭作业题。
数字信号处理试卷
数字信号处理试卷集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
数字信号处理试卷 一、填空题 1、序列()0n n -δ的频谱为 。 2、研究一个周期序列的频域特性，应该用 变换。 3、要获得线性相位的FIR 数字滤波器，其单位脉冲响应h （n ）必须满足条件： ； 。 4、借助模拟滤波器的H （s ）设计一个IIR 高通数字滤波器，如果没有强调 特殊要求的话，宜选择采用 变换法。 5、用24kHz 的采样频率对一段6kHz 的正弦信号采样64点。若用64点DFT 对其做频谱分析，则第 根和第 根谱线上会看到峰值。 6、已知某线性相位FIR 数字滤波器的一个零点为1+1j ，则可判断该滤波器 另外 必有零 点 ， ， 。 7、写出下列数字信号处理领域常用的英文缩写字母的中文含义： DSP ，IIR ，DFT 。
8、数字频率只有相对的意义，因为它是实际频率对 频率 的 。 9、序列CZT 变换用来计算沿Z 平面一条 线 的采样值。 10、实现IIR 数字滤波器时，如果想方便对系统频响的零点进行控制和调 整，那么常用的IIR 数字滤波器结构中，首选 型结构来实现该IIR 系统。 11、对长度为N 的有限长序列x （n ） ，通过单位脉冲响应h （n ）的长度 为M 的FIR 滤波器，其输出序列y （n ）的长度为 。若用FFT 计算x （n ） *h （n ） ，那么进行FFT 运算的长度L 应满 足 。 12、数字系统在定点制 法运算和浮点制 法运算中要进行尾数处理， 该过程等效于在该系统相应节点插入一个 。 13、，W k x l X DFT N k kl M ∑-==1 0)()( 的表达式是某 由此可看出，该序列的时域长度 是 ，M W 因子等于 ， 变换后数字频域上相邻两个频率样点 之间的间隔是 。 14、Z 平面上点的辐角ω称为 ，是模拟频率Ω对 （s f ）的归一化，即ω= 。 15、在极点频率处，)(ωj e H 出现 ，极点离单位圆越 ，峰值 越大；极点在单位圆上，峰值 。 16、采样频率为Fs Hz 的数字系统中，系统函数表达式中1-z
DSP技术与算法实现学习报告
DSP技术与算法实现学习报告 一.课程认识 作为一个通信专业的学生，在本科阶段学习了数字信号处理的一些基本理论知识，带着进一步学习DSP技术以及将其理论转化为实际工程实现的学习目的，选择了《DSP技术与算法实现》这门课程。通过对本课程的学习，我在原有的一些DSP基础理论上，进一步学习到了其一些实现方法，系统地了解到各自DSP芯片的硬件结构和指令系统，受益匪浅。 本门课程将数字信号处理的理论与实现方法有机的结合起来，在简明扼要地介绍数字信号处理理论和方法的基本要点的基础上，概述DSP的最新进展，并以目前国际国内都使用得最为广泛的德克萨斯仪器公式（TI，Texas Instruments）的TMS320、C54xx系列DSP为代表，围绕“DSP实现”这个重点，着重从硬件结构特点，软件指令应用和开发工具掌握出发，讲解DSP应用的基础知识，讨论各种数字信号处理算法的实现方法及实践中可能遇到的主要问题，在此基础上实现诸如FIR、IIR、FFT等基本数字信号处理算法等等。 1.TI的DSP体系 TI公司主要推出三大DSP系列芯片，即TMS320VC2000，TMS320VC5000，TMS320VC6000系列。 TMS320VC200系列主要应用于控制领域。它集成了Flash存储器、高速A/D转换器、可靠的CAN模块及数字马达控制等外围模块，适用于三相电动机、变频器等高速实时的工控产品等数字化控制化领域。 TMS320VC5000系列主要适用于通信领域，它是16为定点DSP芯片，主要应用在IP 电话机和IP电话网、数字式助听器、便携式音频/视频产品、手机和移动电话基站、调制调解器、数字无线电等领域。它主要分为C54和C55系列DSP。课程着重讲述了C54系列的主要特性，它采用改进哈弗结构，具有一个程序存储器总线和三个数据存储器总线，17×17-bit乘法器、一个供非流水的MAC（乘法/累加）使用的专用加法器，一个比较、选择、存储单元（Viterbi加速器），配备了双操作码指令集。 TMS320VC6000系列主要应用于数字通信和音频/视频领域。它是采用超长指令字结构设计的高性能芯片，其速度可以达到几十亿MIPS浮点运算，属于高端产品应用范围。
数字信号处理知识点总结
《数字信号处理》辅导 一、离散时间信号和系统的时域分析 （一） 离散时间信号 （1）基本概念 信号：信号传递信息的函数也是独立变量的函数，这个变量可以是时间、空间位置等。 连续信号：在某个时间区间，除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 模拟信号：是连续信号的特例。时间和幅度均连续。 离散信号：时间上不连续，幅度连续。常见离散信号——序列。 数字信号：幅度量化，时间和幅度均不连续。 （2）基本序列（课本第7——10页） 1）单位脉冲序列 1,0()0,0n n n δ=?=?≠? 2）单位阶跃序列 1,0 ()0,0n u n n ≥?=?≤? 3）矩形序列 1,01 ()0,0,N n N R n n n N ≤≤-?=?<≥? 4）实指数序列 ()n a u n 5）正弦序列 0()sin()x n A n ωθ=+ 6）复指数序列 ()j n n x n e e ωσ= （3）周期序列 1）定义：对于序列()x n ，若存在正整数N 使()(),x n x n N n =+-∞<<∞ 则称()x n 为周期序列，记为()x n ，N 为其周期。 注意正弦周期序列周期性的判定（课本第10页） 2）周期序列的表示方法： a.主值区间表示法 b.模N 表示法 3）周期延拓 设()x n 为N 点非周期序列，以周期序列L 对作()x n 无限次移位相加，即可得到周期序列()x n ，即 ()()i x n x n iL ∞ =-∞ = -∑ 当L N ≥时，()()()N x n x n R n = 当L N <时，()()()N x n x n R n ≠ （4）序列的分解 序列共轭对称分解定理：对于任意给定的整数M ，任何序列()x n 都可以分解成关于/2c M =共轭对称的序列()e x n 和共轭反对称的序列()o x n 之和，即
数字信号处理期末重点复习资料
1、对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 离散 信号，再进行幅度量化后就是 数字信号。 2、若线性时不变系统是有因果性，则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是 当n<0时，h(n)＝0 。 3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆 的N 点等间隔采样。 4、)()(5241n R x n R x ==，只有当循环卷积长度L ≥8 时，二者的循环卷积等于线性 卷积。 5、已知系统的单位抽样响应为h(n)，则系统稳定的充要条件是 ()n h n ∞ =-∞ <∞∑ 6、用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要（N 2）16*16＝256_次复乘法，采用基2FFT 算法，需要__(N/2 )×log 2N ＝8×4＝32 次复乘法。 7、无限长单位冲激响应（IIR ）滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，_级联型_和 并联型_四种。 8、IIR 系统的系统函数为)(z H ，分别用直接型，级联型，并联型结构实现，其中 并联型的运算速度最高。 9、数字信号处理的三种基本运算是：延时、乘法、加法 10、两个有限长序列 和 长度分别是 和 ，在做线性卷积后结果长度是 __N 1＋N 2－1_。 11、N=2M 点基2FFT ，共有 M 列蝶形，每列有N/2 个蝶形。 12、线性相位FIR 滤波器的零点分布特点是 互为倒数的共轭对 13、数字信号处理的三种基本运算是： 延时、乘法、加法 14、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时，窗函数的窗谱性能指标中最重要的是___过渡带宽___与__阻带最小衰减__。 16、_脉冲响应不变法_设计IIR 滤波器不会产生畸变。 17、用窗口法设计FIR 滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带，旁瓣使数字滤波器存在波动，减少阻带衰减。 18、单位脉冲响应分别为 和 的两线性系统相串联，其等效系统函数时域及频域表 达式分别是h(n)=h1(n)*h2(n), =H1(ej ω)×H2(ej ω)。 19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括 单位圆 。 20、对于M 点的有限长序列x(n)，频域采样不失真的条件是 频域采样点数N 要大于时域采样点数M 。
数字信号处理试卷及答案
A 一、 选择题（每题3分，共5题） 1、)6 3()(π-=n j e n x ，该序列是 。 A.非周期序列 B.周期6 π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、序列)1()(---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为 。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、对)70()(≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作 20 点 DFT ，得)(k X 和)(k Y ， 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ，19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ， n 在 围时，)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、)()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 。 A.16>N B.16=N C.16 3.6 常见的算法实现 在实际应用中虽然信号处理的方式多种多样，但其算法的基本要素却大多相同，在本节中介绍几种较为典型的算法实现，希望通过对这些例子（单精度，16bit ）的分析，能够让大家熟悉DSP 编程中的一些技巧，在以后的工作中可以借鉴，达到举一反三的效果。 1. 函数的产生 在高级语言的编程中，如果要使用诸如正弦、余弦、对数等数学函数，都可以直接调用运行库中的函数来实现，而在DSP 编程中操作就不会这样简单了。虽然TI 公司提供的实时运行库中有一些数学函数，但它们所耗费的时间大多太长，而且对于大多数定点程序使用双精度浮点数的返回结果有点“大材小用”的感觉，因此需要编程人员根据自身的要求“定制”数学函数。实现数学函数的方法主要有查表法、迭代法和级数逼近法等，它们各有特点，适合于不同的应用。 查表法是最直接的一种方法，程序员可以根据运算的需要预先计算好所有可能出现的函数值，将这些结果编排成数据表，在使用时只需要根据输入查出表中对应的函数值即可。它的特点是速度快，但需要占用大量的存储空间，且灵活度低。当然，可以对上述查表法作些变通，仅仅将一些关键的函数值放置在表中，对任意一个输入，可根据和它最接近的数据采用插值方法来求得。这样占用的存储空间有所节约，但数值的准确度有所下降。 迭代法是一种非常有用的方法，在自适应信号处理中发挥着重要的作用。作为函数产生的一种方法，它利用了自变量取值临近的函数值之间存在的关系，如时间序列分析中的AR 、MA 、ARMA 等模型，刻画出了信号内部的特征。因为它只需要存储信号模型的参量和相关的状态变量，所以所占用的存储空间相对较少，运算时间也较短。但它存在一个致命的弱点，由于新的数值的产生利用了之前的函数值，所以它容易产生误差累积，适合精度要求不高的场合。 级数逼近法是用级数的方法在某一自变量取值范围内去逼近数学函数，而将自变量取值在此范围外的函数值利用一些数学关系，用该范围内的数值来表示。这种方法最大的优点是灵活度高，且不存在误差累积，数值精度由程序员完全控制。该方法的关键在于选择一个合适的自变量取值区间和寻找相应的系数。 下面通过正弦函数的实现，具体对上述三种方法作比较。 查表法较简单，只需要自制一张数据表，也可以利用C5400 DSP ROM 内的正弦函数表。 迭代法的关键是寻找函数值间的递推关系。假设函数采样时间间隔为T ，正弦函数的角频率为ω，那么可以如下推导： 令()()()T T ω?β?αω?-+=+sin sin sin 等式的左边展开为 T T side left ω?ω?sin cos cos sin _+= 等式的右边展开为 ()T T side right ω?βωα?sin cos cos sin _-+= 对比系数，可以得到1,cos 2-==βωαT 。令nT =?，便可以得到如下的递推式： [][][]21cos 2---=n s n s T n s ω 对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 离散 信号，再进行幅度量化后就是 数字信号。2、若线性时不变系统是有因果性，则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是 当n<0时，h(n)＝0 。3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆 的N 点等间隔采样。4、)()(5241 n R x n R x ==，只有 当循环卷积长度L ≥8 时，二者的循环卷积等于线性卷积。5、已知系统的单位抽样响应为h(n)，则系统稳定的充要条件是 ()n h n ∞ =-∞ <∞ ∑ 6、用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要（N 2 ）16*16＝256_次复乘法，采用基2FFT 算法， 需要__(N/2 )×log 2N ＝8×4＝32 次复乘法。7、无限长单位冲激响应（IIR ）滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，_级联型_和 并联型_四种。8、IIR 系统的系统函数为)(z H ，分别用直接型，级联型，并联型结构实现，其中 并 联型的运算速度最高。9、数字信号处理的三种基本运算是：延时、乘法、加法 10、两个有限长序列 和 长度分别是 和 ，在做线性卷积后结果长度是__N 1＋N 2－1_。11、N=2M 点基2FFT ，共有 M 列蝶形， 每列有N/2 个蝶形。12、线性相位FIR 滤波器的零点分布特点是 互为倒数的共轭对 13、数字信号处理的三种基本运算是： 延时、乘法、加法 14、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时，窗函数的窗谱性能指标中最重要的是___过渡带宽___与__阻带最小衰减__。16、_脉冲响应不变法_设计IIR 滤波器不会产生畸变。17、用窗口法设计FIR 滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带，旁瓣使数字滤波器存在波动，减少阻带衰减。18、单位脉冲响应分别为 和 的两线性系统相串联，其等效系统函数时域及频域表达式分别是h(n)=h 1(n)*h 2(n), =H 1(e j ω )× H 2(e j ω )。19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括 单位圆 。20、对于M 点的有限长序列x(n)，频域采样不失真的条件是 频域采样点数N 要大于时域采样点数M 。 1、下列系统（其中y(n)为输出序列，x(n)为输入序列）中哪个属于线性系统？( y(n)=x(n 2 ) ) A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小，旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法能用于设计FIR 高通滤波4、因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在(z = 0 )处。6、已知某序列z 变换的收敛域为|z|<1，则该序列为(左边序列)。7、序列)1() (---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为（a Z <。8、在对连续信号均匀 采样时，要从离散采样值不失真恢复原信号，则采样周期T s 与信号最高截止频率f h 应满足关系(T s <1/(2f h ) ) 9、 )()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 （16=N ）。10、线性相位FIR 滤波器有几种类型（ 4） 。11、在IIR 数字滤波器的设计中，用哪种方法只适 合于片断常数特性滤波器的设计。（双线性变换法）12、下列对IIR 滤波器特点的论述中错误的是( C )。 A ．系统的单位冲激响应h(n)是无限长的B.结构必是递归型的C.肯定是稳定的D.系统函数H(z)在有限z 平面（0<|z|<∞）上有极点 13、有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是(h(n)=h(N-n-1))。14、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是( D )。A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小，旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法不能用于设计FIR 高通滤波器 15、对于傅立叶级数而言,其信号的特点是(时域连续非周期，频域连续非周期)。 一、选择题 2、对于x(n)=n 21??? ??u(n)的Z 变换，( )。 A. 零点为z=21，极点为z=0 B. 零点为z=2 1 ，极点为z=2 C. 零点为z=21，极点为z=1 D. 零点为z=0，极点为z=21 3、()?? ? ??=n A n x π513sin 是一个以( )为周期的序列。 A. 16 B. 10 C. 14 D. 以上都不对，是一个非周期序列 6、序列()1+n δ的波形图为( )。 C B A 7、s 平面的虚轴对应z 平面的( )。 A. 单位圆内 B. 单位圆外 C. 正实轴 D. 单位圆上 8、关于快速傅里叶变换，下述叙述中错误的是( )。 A.相对离散傅里叶变换来说，它不是一种全新的算法 B.nk N W 具有对称、周期和可约性 C.每个蝶形运算的两个输出值仍放回到两个输入所在的存储器中，能够节 省存储单元 D.就运算量来说，FFT 相对DFT 并没有任何减少 9、下列关于FIR 滤波器的说法中正确的是( )。 A. FIR 滤波器不能设计成线性相位 B. 线性相位FIR 滤波器的约束条件是针对()h n C. FIR 滤波器的单位冲激响应是无限长的 D.不管加哪一种窗，对于FIR 滤波器的性能都是一样的 10、幅度量化、时间离散的的信号是( )。 A. 连续时间信号 B. 离散时间信号 C. 数字信号 D. 模拟信号 11、幅值连续、时间为离散变量的信号是（ ）。 A. 连续时间信号 B. 离散时间信号 C. 数字信号 D. 模拟信号 12、右面的波形图代表序列（ ）。 A. ()34-n R B. ()25+n R C. ()25-n R D. ()24-n R 13、序列()??? ??-=ππ6183cos n A n x 的周期为（ ）。 A. 16 B. 10 C. 14 D. 以上都不对，是一个非周期序列 14、从奈奎斯特采样定理得出，要使信号采样后能够不失真还原，采样频率f 与信号最高频率 f h 关系为：（ ）。 A. f ≤2f h B. f ≥2f h C. f ≥f h D. f ≤f h 16、无限长单位冲激响应（IIR ）滤波器的结构是（ ）型的。 A. 非递归 B. 无反馈 C. 递归 D. 不确定 17、已知序列Z 变换的收敛域为｜z ｜<1，则该序列为（ ）。 A.有限长序列 B. 左边序列 C. 右边序列 D.双边序列 18、下面说法中正确的是（ ）。 A. 连续非周期信号的频谱为周期连续函数 B. 连续周期信号的频谱为周期连续函数 C. 离散周期信号的频谱为周期连续函数 D. 离散非周期信号的频谱为周期连续函数 19、利用矩形窗函数法设计FIR 滤波器时，在理想频率特性的不连续点附近形 成的过滤带的宽度近似等于（ ）。 数字信号处理期末试卷(含答案) 填空题（每题2分，共10题） 1、 1、 对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 信号，再 进行幅度量化后就是 信号。 2、 2、 )()]([ωj e X n x FT =，用)(n x 求出)](Re[ωj e X 对应的序列 为 。 ３、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 的N 点等间隔采样。 ４、)()(5241n R x n R x ==，只有当循环卷积长度L 时，二者的循环卷积等于线性卷积。 ５、用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要_________ 次复乘法，采用基2FFT 算法，需要________ 次复乘法，运算效率为__ _ 。 ６、FFT 利用 来减少运算量。 ７、数字信号处理的三种基本运算是： 。 ８、FIR 滤波器的单位取样响应)(n h 是圆周偶对称的，N=6， 3)3()2(2 )4()1(5 .1)5()0(======h h h h h h ，其幅 度特性有什么特性？ ，相位有何特性？ 。 ９、数字滤波网络系统函数为 ∑=--= N K k k z a z H 111)(，该网络中共有 条反馈支路。 １０、用脉冲响应不变法将)(s H a 转换为)(Z H ，若)(s H a 只有单极点k s ，则系统)(Z H 稳定的条件是 （取s T 1.0=）。 一、 选择题（每题3分，共6题） 1、 1、 )6 3()(π-=n j e n x ，该序列是 。 A.非周期序列 B.周期 6π = N C.周期π6=N D. 周期π2=N 2、 2、 序列)1()(---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为 。 A.a Z < B.a Z ≤ C.a Z > D.a Z ≥ 3、 3、 对)70() (≤≤n n x 和)190()(≤≤n n y 分别作20点DFT ，得)(k X 和)(k Y ， 19,1,0),()()( =?=k k Y k X k F ，19,1,0)],([)( ==n k F IDFT n f ， n 在 范围内时，)(n f 是)(n x 和)(n y 的线性卷积。 A.70≤≤n B.197≤≤n C.1912≤≤n D.190≤≤n 4、 4、 )()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可 能的少，应使DFT 的长度N 满足 。 A.16>N B.16=N C.16 绪论：本章介绍数字信号处理课程的基本概念 0.1信号、系统与信号处理 1?信号及其分类 信号是信息的载体，以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域，但最基础的域是时域。 分类： 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号按自变量与函数值的取值形式不同分类： 2?系统 系统定义为处理（或变换）信号的物理设备，或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3. 信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括：滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”，就是用数值计算的方法，完成对信号的处理。 0.2数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理, 而且也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 精选 PrF ADC DSP DAC PoF （1）前置滤波器 将输入信号X a（t ）中高于某一频率（称折叠频率，等于抽样频率的一半）的分量加以滤除。 （2）A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒（抽样周期）取出一次X a（t）的幅度，抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 （3）数字信号处理器（DSP） （4）D/A变换器 按照预定要求，在处理器中将信号序列x（n）进行加工处理得到输出信号y（n）。由一个二进制码流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。 （5）模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号；以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号y a（t）。 0.3数字信号处理的特点 （1）灵活性。（2）高精度和高稳定性。（3）便于大规模集成。（4）对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4数字信号处理基本学科分支 数字信号处理（DSP）一般有两层含义，一层是广义的理解，为数字信号处理技术 ----- D igitalSignalProcessing 另一层是狭义的理解，为数字信号处理器----- DigitalSignalProcesso。 0.5课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法，包括：（1）离散傅里叶变换及其快速算法。（2）滤波理论（线性时不变离散时间系统，用于分离相加性组合的信号，要求信号 频谱占据不同的频段）。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”（AdvancedSignalProcessin）信号对象主要是随机信 号，主要内容是自适应滤波（用于分离相加性组合的信号，但频谱占据同一频段）和现代谱估计。 简答题： 1 ?按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型？ 绪论：本章介绍数字信号处理课程的基本概念。 0.1信号、系统与信号处理 1.信号及其分类 信号是信息的载体，以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域，但最基础的域是时域。 分类： 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号 能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号 按自变量与函数值的取值形式不同分类： 2.系统 系统定义为处理（或变换）信号的物理设备，或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3.信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括：滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”，就是用数值计算的方法，完成对信号的处理。 0.2 数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理，而且 也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 （1）前置滤波器 将输入信号x a(t)中高于某一频率（称折叠频率，等于抽样频率的一半）的分量加以滤除。 （2）A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒（抽样周期）取出一次x a(t)的幅度，抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 （3）数字信号处理器（DSP） （4）D/A变换器 按照预定要求，在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。由一个二进制码流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。 （5）模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号；以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号y a(t)。 0.3 数字信号处理的特点 （1）灵活性。（2）高精度和高稳定性。（3）便于大规模集成。（4）对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4 数字信号处理基本学科分支 数字信号处理（DSP）一般有两层含义，一层是广义的理解，为数字信号处理技术——DigitalSignalProcessing，另一层是狭义的理解，为数字信号处理器——DigitalSignalProcessor。 0.5 课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法，包括：（1）离散傅里叶变换及其快速算法。（2）滤波理论（线性时不变离散时间系统，用于分离相加性组合的信号，要求信号频谱占据不同的频段）。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”（AdvancedSignalProcessing）。信号对象主要是随机信号，主要内容是自适应滤波（用于分离相加性组合的信号，但频谱占据同一频段）和现代谱估计。 简答题： 1．按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型? 2．相对模拟信号处理，数字信号处理主要有哪些优点? 3．数字信号处理系统的基本组成有哪些？ 1. 有一个线性移不变的系统，其系统函数为： 2z 2 1 )21)(2 11(2 3)(11 1<<-- - = ---z z z z H 1）用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性，并求出相应的单位脉冲响应)(n h 4．试用冲激响应不变法与双线性变换法将以下模拟滤波器系统函数变换为数字滤波器系统函数： H(s)= 3) 1)(s (s 2 ++其中抽样周期T=1s 。 三、有一个线性移不变的因果系统，其系统函数为： ) 21)(2 1 1(2 3)(111------= z z z z H 1用直接型结构实现该系统 2)讨论系统稳定性，并求出相应的单位脉冲响应)(n h 七、用双线性变换设计一个三阶巴特沃思数字低通虑波器，采样频率为kHz f s 4=（即采样周期为s T μ250=）,其3dB 截止频率为kHz f c 1=。三阶模拟巴特沃思滤波器为： 3 2 ) ()(2)(211)(c c c a s s s s H Ω+Ω+Ω+= 解1)2 111112 5 12 3) 21)(2 1 1(2 3)(------+-- = --- = z z z z z z z H …………………………….. 2分 当2 1 2> >z 时： 收敛域包括单位圆……………………………6分 系统稳定系统。……………………………….10分 1111 1211 2 111)21)(2 11(2 3)(------- -= -- - = z z z z z z H ………………………………..12分 )1(2)()2 1 ()(--+=n u n u n h n n ………………………………….15分 4.（10分）解： 3 1 11)3)(1(1)(+- +=++= s s s s s H ………………1分 1 311)(------ -= Z e s T Z e T z H T T ……………………3分 数字信号处理学习心得 体会 数字信号处理学习心得 一、课程认识和内容理解 《数字信号处理》是我们通信工程和电子类专业的一门重要的专业基础课程，主要任务是研究数字信号处理理论的基本概念和基本分析方法，通过建立数学模型和适当的数学分析处理，来展示这些理论和方法的实际应用。 数字信号处理技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学，信息要用一定形式的信号来表示，才能被传输、处理、存储、显示和利用，可以说，信号是信息的表现形式。这学期数字信号处理所含有的具体内容如下： 第一单元的课程我们深刻理解到时域离散信号和时域离散系统性质和特点；时域离散信号和时域离散系统时域分析方法；模拟信号的数字处理方法。 第二单元的课程我们理解了时域离散信号（序列）的傅立叶变换，时域离散信号Z变换，时域离散系统的频域分析。 第三单元的课程我们学习了离散傅立叶变换定义和性质，离散傅立叶变换应用——快速卷积，频谱分析。 第四单元的课程我们重点理解基 2 FFT算法——时域抽取法﹑频域抽取法，FFT的编程方法，分裂基FFT算法。 第五单元的课程我们学了网络结构的表示方法——信号流图，无限脉冲响 应基本网络结构，有限脉冲响应基本网络结构，时域离散系统状态变量分析法。 第六单元的课程我们理解数字滤波器的基本概念，模拟滤波器的设计,巴特沃斯滤波器的设计,切比雪夫滤波器的设计，脉冲响应不变法设计无限脉冲响应字数字滤波器，双线性变换法设计无限脉冲响应字数字滤波器，数字高通﹑带通﹑带阻滤波器的设计。 第七单元的课程我们学习了线性相位有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，窗函数法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，频率采样法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器 二、专业认识和未来规划 通信工程是一门工程学科，主要是在掌握通信基本理论的基础上，运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。通过该专业的学习，可以掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理，研究提高信息传送速度的技术，根据实际需要设计新的通信系统，开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。 对于我们通信专业，我觉得是个很好的专业，现在这个专业很热门，这个专业以后就业的方向也很多，就业面很广。我们毕业以后工作，可以进入设备制造商、运营商、专有服务提供商以及银行等领域工作。当然,就业形势每年都会变化，所以关键还是要看自己。可以从事硬件方面，比如说PCB，别小看这门技术，平时我们在试验时制作的简单，这一技术难点就在于板的层数越多，要做的越稳定就越难，这可是非常有难度的，如果学好了学精了，也是非常好找工作的。也可以从事软件方面，这实际上要我们具备比较好的模电和数电的 《数字信号处理》复习题 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分） 1.在对连续信号均匀采样时，若采样角频率为Ωs，信号最高截止频率为Ωc，则折叠频率为( D )。 A. Ωs B. Ωc C. Ωc/2 D. Ωs/2 2. 若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n)，则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( C )。 A. R3(n) B. R2(n) C. R3(n)+R3(n-1) D. R2(n)+R2(n-1) 3. 一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包含( A )。 A. 单位圆 B. 原点 C. 实轴 D. 虚轴 4. 已知x(n)=δ(n)，N点的DFT［x(n)］=X(k)，则X(5)=( B )。 A. N B. 1 C. 0 D. - N 5. 如图所示的运算流图符号是( D )基2 FFT算法的蝶形运算流图符号。 A. 按频率抽取 B. 按时间抽取 C. 两者都是 D. 两者都不是 6. 直接计算N点DFT所需的复数乘法次数与( B )成正比。 A. N B. N2 C. N3 D. Nlog2N 7. 下列各种滤波器的结构中哪种不是I I R滤波器的基本结构( D )。 A. 直接型 B. 级联型 C. 并联型 D. 频率抽样型 8. 以下对双线性变换的描述中正确的是( B )。 A. 双线性变换是一种线性变换 B. 双线性变换可以用来进行数字频率与模拟频率间的变换 C. 双线性变换是一种分段线性变换 D. 以上说法都不对 9. 已知序列Z变换的收敛域为｜z｜>1，则该序列为( B )。 A. 有限长序列 B. 右边序列 C. 左边序列 D. 双边序列 10. 序列x(n)=R5(n)，其8点DFT记为X(k)，k=0,1,…,7，则X(0)为( D )。 江 苏 大 学 试 题 课程名称 数字信号处理 开课学院 使用班级 考试日期 江苏大学试题第2A页 江苏大学试题第3A 页 江苏大学试题第页 一、填空题：（每空1分，共18分） 8、 数字频率ω是模拟频率Ω对采样频率s f 的归一化，其值是 连续 （连续还是离散？）。 9、 双边序列z 变换的收敛域形状为 圆环或空集 。 10、 某序列的DFT 表达式为∑-== 10 )()(N n kn M W n x k X ，由此可以看出，该序列时域的长度为 N ， 变换后数字频域上相邻两个频率样点之间的间隔是 M π 2 。 11、 线性时不变系统离散时间因果系统的系统函数为2 52) 1(8)(22++--=z z z z z H ，则系统的极点为 2,2 1 21-=-=z z ；系统的稳定性为 不稳定 。系统单位冲激响应)(n h 的初值4)0(=h ； 终值)(∞h 不存在 。 12、 如果序列)(n x 是一长度为64点的有限长序列)630(≤≤n ，序列)(n h 是一长度为128点的有限长 序列)1270(≤≤n ，记)()()(n h n x n y *=（线性卷积），则)(n y 为 64+128-1＝191点 点的序列，如果采用基FFT 2算法以快速卷积的方式实现线性卷积，则FFT 的点数至少为 256 点。 13、 用冲激响应不变法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之间的映射变换 关系为T ω = Ω。用双线性变换法将一模拟滤波器映射为数字滤波器时，模拟频率Ω与数字频率ω之 间的映射变换关系为)2tan(2ωT = Ω或)2 arctan(2T Ω=ω。 当线性相位FIR 数字滤波器满足偶对称条件时，其单位冲激响应)(n h 满足的条件为)1()(n N h n h --= ， 离散傅里叶变换 一、问题的提出：前已经指出，时域里的周期性信号在频域里表现为离散的值，通常称为谱线；而时域里的离散信号(即采样数据)在频域里表现为周期性的谱。 推论：时域里的周期性的离散信号，在频域里对应为周期性的离散的谱线。 由于傅里叶变换和它的反变换的对称性，我们不妨对称地把前者称为时域的采样，后者称为频域的采样；这样，采用傅里叶变换，时域的采样可以变换成为频域的周期性离散函数，频域的采样也可以变换成列域的周期性离散函数，这样的变换被称为离散傅里叶变换，简称为ＤＦＴ。图３-1就是使用采样函数序列作离散傅里叶变换的简单示例。 （a ）时域的采样在频域产生的周期性 （b ）频域的采样在时域产生的周期性 图3-1 采样函数的离散傅里叶变换 上图就是使用采样函数序列作离散傅立叶变换的简单示例，在时域间隔为s t 的采样函数 序列的DFT 是频域里间隔为s s t f 1 =的采样函数序列；反之，频域里间隔为s f 的采样函数序列是时域里间隔为w W f T 1=的采样函数序列，如图3-1(b)所示。 由于在离散傅立叶变换中，时域和频域两边都是离散值，因此它才是真正能作为数字信号处理的变换，又由于变换的两边都表现出周期性，因此变换并不需要在),(+∞-∞区间进行，只需讨论一个有限周期里的采样作变换就可以保留全部信息。 表3-1为傅立叶变换和傅立叶级数的关系 二、DFT 的定义和性质 离散傅里叶变换（DFT ）的定义为： 1、非周期离散时间信号)(n x 的Fourier 变换定义为：ωωωd e n x e X n j j -∞ ∞-∑ =)()( （1） 反变换：ωπωππωd e e X n x n j j ?-= )(21)( )(ωj e X 的一个周期函数（周期为）π 2，上式得反变换是在)(ωj e X 的一个周期内求积分的。这里数字信号的频率用ω来表示，注意ω与Ω有所不同。设s f 为采样频率，则采样周期为 f T 1 =，采样角频率T s π2=Ω，数字域的频率s s f πω2= 式1又称为离散时间Fourier 变换（DTFT ）2、周期信号的离散Fourier 级数（DFS ） 三、窗函数和谱分析 1、谱泄露和栅栏效应 离散傅立叶变换是对于在有限的时间间隔（称时间窗）里的采样数据的变换，相当于对数据进行截断。这有限的时间窗既是DFT 的前提，同时又会在变换中引起某些不希望出现的结果，即谱泄露和栅栏效应。 1）谱泄露 以简单的正弦波的DFT 为例，正弦波具有单一的频率，因而在无限长的时间的正弦波，应该观察到单一δ函数峰，如下图示，但实际上都在有限的时间间隔里观察正弦波，或者在时间窗里作DFT ，结果所得的频谱就不再是单一的峰，而是分布在一个频率范围内，下图（b ）示。这样信号被时间窗截断后的频谱不再是它真正的频谱，称为谱泄露。 一. 填空题 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2y（n）；输入为x（n-3）时，输出为y（n-3）。 2)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f与信号最高频率f s关系为：f大于等于2f s。 3)若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。 4)序列x(n-2)可以通过x(n)__右____移两位得到 5)根据采样定理，若采样频率小于信号的2倍最高频率，则采样后 信号的频率会产生______混叠________。 6)若已知x(n)的z变换为X(Z)，x(n-m)的z变换为_ Z -m X(Z)______。 二．选择填空题 1 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f与信号最高频 率f s关系为： A 。 A. f≥2f s B. f≤2f s C. f≥f s D. f≤f s 2 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 B 。 A. 5, 5 B. 6, 5 C. 6, 6 D. 7, 5 3 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构是__B____型的 A. 非反馈 B. 反馈 C. 不确定 4 若正弦序列x(n)=sin(60nπ/120)是周期的,则周期是N= C 。 A. 2π B. 4π C. 4 D. 8 5 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 A ；输入为x（n-3）时，输出为。 A. 2y（n），y（n-3） B. 2y（n），y（n+3） C. y（n），y（n-3） D. y（n），y（n+3） 6 在N=32的时间抽取法FFT运算流图中，从x(n)到X(k)需 B 级蝶形运算 过程。 A. 4 B. 5 C. 6 D. 3 7 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 8 若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n)，则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( C )。 A.R3(n) B.R2(n) C.R3(n)+R3(n-1) D.R2(n)+R2(n-1) 9 .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) 10.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A )。 A.单位圆 B.原点 C.实轴 D.虚轴 11.已知序列Z变换的收敛域为｜z｜<1，则该序列为( C )。 A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列 三，判断题 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。（对） 2、x(n)=cos（w0n)所代表的序列一定是周期的。（错） 3、y(n)=x2(n)+3所代表的系统是线性系统。（错） 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)的极点在圆内。（错） 5、y(n)=cos[x(n)]所代表的系统是线性系统。（错） 6、x(n) ,y(n)的线性卷积的长度与x(n) ,y(n)的长度无关。（错）DSP常见算法的实现
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