2025年高職電子信息（數(shù)字信號處理）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。(總共6題，每題5分)1.以下關(guān)于數(shù)字信號處理的基本概念，錯誤的是（）A.數(shù)字信號處理是對數(shù)字信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理的理論、方法和技術(shù)。B.數(shù)字信號處理系統(tǒng)只能處理離散時間信號。C.數(shù)字信號處理可以提高信號的質(zhì)量和可靠性。D.數(shù)字信號處理廣泛應用于通信、雷達、語音、圖像等領(lǐng)域。答案：B2.對一個連續(xù)時間信號進行采樣，若采樣頻率為fs，信號最高頻率為fm，為了不發(fā)生頻譜混疊，應滿足（）A.fs<2fmB.fs>2fmC.fs=2fmD.fs與fm無關(guān)答案：B3.已知序列x(n)={1,2,3,4}，則其N點離散傅里葉變換X(k)中，k=2時的值為（）A.10B.10e^(-jπ)C.10e^(jπ)D.10e^(-j2π)答案：B4.以下哪種濾波器屬于IIR濾波器（）A.巴特沃斯濾波器B.線性相位FIR濾波器C.切比雪夫I型濾波器D.橢圓濾波器答案：ACD5.關(guān)于離散傅里葉變換（DFT）與快速傅里葉變換（FFT）的關(guān)系，正確的是（）A.DFT是FFT的一種特殊情況B.FFT是DFT的快速算法C.DFT和FFT沒有關(guān)系D.FFT只能用于實數(shù)序列答案：B6.數(shù)字信號處理中，線性時不變系統(tǒng)的輸出y(n)與輸入x(n)滿足（）A.y(n)=x(n)h(n)B.y(n)=x(n)+h(n)C.y(n)=x(n)-h(n)D.y(n)=x(n)/h(n)答案：A第II卷（非選擇題，共70分）7.（10分）簡述數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成部分及其功能。答題要求：簡要闡述各組成部分的作用，語言簡潔明了。8.（15分）已知序列x(n)=δ(n)+2δ(n-1)+3δ(n-2)，求其4點離散傅里葉變換X(k)。答題要求：按照離散傅里葉變換的公式進行計算，步驟清晰。9.（15分）設(shè)計一個巴特沃斯低通濾波器，要求截止頻率fc=100Hz，采樣頻率fs=1000Hz，階數(shù)N=3。答題要求：寫出設(shè)計過程，包括計算歸一化頻率、確定濾波器系數(shù)等。10.（15分）材料：某數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)送端發(fā)送的信號序列為x(n)，經(jīng)過信道傳輸后，接收端接收到的信號序列為y(n)，y(n)=x(n)+n(n)，其中n(n)是均值為0，方差為0.1的高斯白噪聲序列。已知x(n)={1,2,3,4}。問題：求接收端信號y(n)的功率譜密度。答題要求：先說明相關(guān)理論，再結(jié)合材料進行計算，過程詳細。11.（15分）材料：在語音信號處理中，為了提高語音質(zhì)量，需要對語音信號進行濾波處理?，F(xiàn)有一段語音信號，其采樣頻率為8kHz，信號中存在50Hz的工頻干擾。問題：設(shè)計一個濾波器去除該工頻干擾。答題要求：說明濾波器類型，給出設(shè)計思路和參數(shù)計算過程。答案7.數(shù)字信號處理系統(tǒng)主要由輸入接口、預處理、數(shù)字信號處理器、后處理和輸出接口組成。輸入接口負責將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；預處理進行采樣、量化等操作；數(shù)字信號處理器對數(shù)字信號進行各種處理算法；后處理可對處理結(jié)果進行進一步優(yōu)化；輸出接口將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換回模擬信號輸出。8.X(k)=∑n=0^3x(n)e^(-j2πkn/4)，當k=0時，X(0)=1+2+3=6；當k=1時，X(1)=1+2e^(-jπ/2)+3e^(-jπ)=1-2j-3=-2-2j；當k=2時，X(2)=1+2e^(-jπ)+3e^(-j2π)=1-2+3=2；當k=3時，X(3)=1+2e^(-j3π/2)+3e^(-j3π)=1+2j-3=-2+2j。9.歸一化截止頻率Ωc=2πfc/fs=2π×100/1000=0.2π。巴特沃斯低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(s)=1/∏k=1^N(s-pk)，其中pk由Ωc確定。對于N=3，通過計算得到濾波器系數(shù)，再將s平面轉(zhuǎn)換為z平面得到數(shù)字濾波器。10.功率譜密度相關(guān)理論：平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度描述了其功率在頻率上的分布。對于y(n)=x(n)+n(n)，先求x(n)的功率譜密度，再求n(n)的功率譜密度，由于兩者不相關(guān)，y(n)的功率譜密度等于x(n)與n(n)功率譜密度之和。x(n)功率譜密度較簡單，n(n)功率譜密度為0.1δ(f)，兩者相加可得y(n)功率譜密度。11.采用帶阻濾波器。設(shè)計思路是以50Hz為中心頻