2025年數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)考試試卷及答案一、選擇題（每題2分，共12分）

1.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中，下列哪個(gè)不是離散時(shí)間信號(hào)？

A.指數(shù)信號(hào)

B.正弦信號(hào)

C.周期信號(hào)

D.指數(shù)衰減信號(hào)

答案：C

2.下列哪個(gè)不是數(shù)字濾波器的主要性能指標(biāo)？

A.通帶紋波

B.阻帶衰減

C.帶寬

D.延遲

答案：D

3.在數(shù)字信號(hào)處理中，下列哪個(gè)不是采樣定理的表述？

A.采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍

B.采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的三倍

C.采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的四倍

D.采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的五倍

答案：B

4.下列哪個(gè)不是數(shù)字濾波器的分類？

A.有限脈沖響應(yīng)濾波器（FIR）

B.無限脈沖響應(yīng)濾波器（IIR）

C.自適應(yīng)濾波器

D.線性相位濾波器

答案：D

5.在數(shù)字信號(hào)處理中，下列哪個(gè)不是數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法？

A.離散化方法

B.頻率變換方法

C.窗函數(shù)法

D.逆變換法

答案：D

6.在數(shù)字信號(hào)處理中，下列哪個(gè)不是數(shù)字濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域？

A.通信系統(tǒng)

B.圖像處理

C.語音處理

D.醫(yī)學(xué)信號(hào)處理

答案：D

二、填空題（每題2分，共12分）

1.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中，將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào)的過程稱為______。

答案：采樣

2.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中，將離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)時(shí)間信號(hào)的過程稱為______。

答案：重建

3.在數(shù)字信號(hào)處理中，采樣定理的表述為：采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的______倍。

答案：兩

4.數(shù)字濾波器的主要性能指標(biāo)包括：通帶紋波、阻帶衰減、______和______。

答案：帶寬、延遲

5.數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法包括：離散化方法、頻率變換方法、______和______。

答案：窗函數(shù)法、逆變換法

6.數(shù)字濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域包括：通信系統(tǒng)、圖像處理、語音處理和______。

答案：醫(yī)學(xué)信號(hào)處理

三、簡答題（每題6分，共18分）

1.簡述數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的特點(diǎn)。

答案：

（1）信號(hào)處理速度快，實(shí)時(shí)性好；

（2）處理精度高，易于實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)算；

（3）易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)處理算法；

（4）易于與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化處理。

2.簡述數(shù)字濾波器的主要性能指標(biāo)。

答案：

（1）通帶紋波：指濾波器通帶內(nèi)的最大波動(dòng)幅度；

（2）阻帶衰減：指濾波器阻帶內(nèi)的最小衰減幅度；

（3）帶寬：指濾波器通帶內(nèi)的頻率范圍；

（4）延遲：指濾波器對(duì)信號(hào)的延遲時(shí)間。

3.簡述數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法。

答案：

（1）離散化方法：將連續(xù)時(shí)間濾波器離散化，得到數(shù)字濾波器；

（2）頻率變換方法：通過頻率變換將連續(xù)時(shí)間濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器；

（3）窗函數(shù)法：利用窗函數(shù)對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行截?cái)?，得到?shù)字濾波器；

（4）逆變換法：通過逆變換將連續(xù)時(shí)間濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器。

四、論述題（每題12分，共24分）

1.論述數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答案：

（1）數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①信號(hào)調(diào)制與解調(diào)：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力；

②信號(hào)傳輸：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的壓縮、解壓縮，提高通信系統(tǒng)的傳輸效率；

③信號(hào)檢測：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測與跟蹤，提高通信系統(tǒng)的可靠性；

④信號(hào)處理：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的濾波、去噪、增強(qiáng)等處理，提高通信系統(tǒng)的質(zhì)量。

2.論述數(shù)字濾波器在圖像處理中的應(yīng)用。

答案：

（1）數(shù)字濾波器在圖像處理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①圖像濾波：數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)圖像的平滑、銳化、去噪等處理，提高圖像質(zhì)量；

②圖像增強(qiáng)：數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)圖像的對(duì)比度增強(qiáng)、亮度調(diào)整等處理，提高圖像視覺效果；

③圖像恢復(fù)：數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)圖像的恢復(fù)，提高圖像清晰度；

④圖像分割：數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)圖像的分割，提取圖像中的感興趣區(qū)域。

五、計(jì)算題（每題12分，共24分）

1.已知一個(gè)連續(xù)時(shí)間信號(hào)f(t)=cos(2πf0t)，采樣頻率fs=4f0，求其離散時(shí)間信號(hào)f(n)。

答案：

f(n)=cos(2πf0n/fs)=cos(πn/2)

2.已知一個(gè)離散時(shí)間信號(hào)f(n)=cos(πn/4)，求其連續(xù)時(shí)間信號(hào)f(t)。

答案：

f(t)=cos(πft/4)

六、綜合題（每題24分，共48分）

1.設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，要求通帶頻率范圍為0～100Hz，阻帶頻率范圍為100Hz～200Hz，阻帶衰減大于30dB。

答案：

（1）采用FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器；

（2）根據(jù)通帶頻率和阻帶頻率，確定濾波器的階數(shù)；

（3）利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器系數(shù)；

（4）對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行量化，得到數(shù)字濾波器。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字濾波器，要求通帶頻率范圍為0～100Hz，阻帶頻率范圍為100Hz～200Hz，阻帶衰減大于30dB，采用IIR濾波器設(shè)計(jì)方法。

答案：

（1）采用IIR濾波器設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器；

（2）根據(jù)通帶頻率和阻帶頻率，確定濾波器的階數(shù)；

（3）利用雙線性變換法設(shè)計(jì)濾波器系數(shù)；

（4）對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行量化，得到數(shù)字濾波器。

本次試卷答案如下：

一、選擇題（每題2分，共12分）

1.答案：C

解析：離散時(shí)間信號(hào)是指時(shí)間上不連續(xù)的信號(hào)，周期信號(hào)和指數(shù)信號(hào)都是連續(xù)時(shí)間信號(hào)，而指數(shù)衰減信號(hào)在時(shí)間上也是連續(xù)的，只有周期信號(hào)不是離散時(shí)間信號(hào)。

2.答案：D

解析：數(shù)字濾波器的主要性能指標(biāo)包括通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬和群延遲。延遲不是主要性能指標(biāo)。

3.答案：A

解析：采樣定理指出，為了不失真地恢復(fù)原信號(hào)，采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍。

4.答案：D

解析：數(shù)字濾波器主要分為有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器和無限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器，自適應(yīng)濾波器和線性相位濾波器是濾波器的一些特殊類型。

5.答案：D

解析：數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法包括離散化方法、頻率變換方法、窗函數(shù)法和逆變換法，逆變換法不是設(shè)計(jì)方法。

6.答案：D

解析：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在通信系統(tǒng)、圖像處理、語音處理和醫(yī)學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域都有應(yīng)用，醫(yī)學(xué)信號(hào)處理不是主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

二、填空題（每題2分，共12分）

1.答案：采樣

解析：將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào)的過程稱為采樣。

2.答案：重建

解析：將離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)時(shí)間信號(hào)的過程稱為重建。

3.答案：兩

解析：采樣定理指出，采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍。

4.答案：帶寬、延遲

解析：數(shù)字濾波器的主要性能指標(biāo)包括通帶紋波、阻帶衰減、帶寬和延遲。

5.答案：窗函數(shù)法、逆變換法

解析：數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法包括離散化方法、頻率變換方法、窗函數(shù)法和逆變換法。

6.答案：醫(yī)學(xué)信號(hào)處理

解析：數(shù)字濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域包括通信系統(tǒng)、圖像處理、語音處理和醫(yī)學(xué)信號(hào)處理。

三、簡答題（每題6分，共18分）

1.答案：

（1）信號(hào)處理速度快，實(shí)時(shí)性好；

（2）處理精度高，易于實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)算；

（3）易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)處理算法；

（4）易于與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化處理。

2.答案：

（1）通帶紋波；

（2）阻帶衰減；

（3）帶寬；

（4）延遲。

3.答案：

（1）離散化方法；

（2）頻率變換方法；

（3）窗函數(shù)法；

（4）逆變換法。

四、論述題（每題12分，共24分）

1.答案：

（1）信號(hào)調(diào)制與解調(diào)；

（2）信號(hào)傳輸；

（3）信號(hào)檢測；

（4）信號(hào)處理。

2.答案：

（1）圖像濾波；

（2）圖像增強(qiáng)；

（3）圖像恢復(fù)；

（4）圖像分割。

五、計(jì)算題（每題12分，共24分）

1.答案：

f(n)=cos(πn/2)

2.答案：

f(t)=cos(πft/4)

六、綜合題（每題24分，共48分）

1.答案：

（1）采用FIR濾波器設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾