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  • 材料物理导论,课后答案(熊兆贤),第六章习题参考解答

    时间:2021-05-01 12:49:54 来源:蒲公英阅读网 本文已影响 蒲公英阅读网手机站

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    材料物理导论 课后答案(熊兆贤) 第六章习题参考解答 本文关键词:第六章,课后,导论,习题,解答

    材料物理导论 课后答案(熊兆贤) 第六章习题参考解答 本文简介:第六章材料的声学1、声振动作为一个宏观的物理现象,满足三个基本物理定律:牛顿第二定律、质量守恒定律和绝热压缩定律,由此分别可以推导出介质运动方程(p-V关系)、连续性方程(V-)和物态方程(p-关系),并由此导出声波方程――p,V和等对空间、时间坐标的微分方程。2、若声波沿x方向传播,而在yz平面上

    材料物理导论 课后答案(熊兆贤) 第六章习题参考解答 本文内容:

    第六章

    材料的声学

    1、

    声振动作为一个宏观的物理现象,满足三个基本物理定律:牛顿第二定律、质量守恒定律和绝热压缩定律,由此分别可以推导出介质运动方程(p-V关系)、连续性方程(V-)和物态方程(p-关系),并由此导出声波方程――p,V和等对空间、时间坐标的微分方程。

    2、

    若声波沿x方向传播,而在yz平面上各质点的振幅和相位均相同,则为平面波

    3、

    4、(略)

    5、

    主要措施:

    a)

    生产噪音小的车辆;

    b)

    铺设摩擦噪音小的路面(诸如:

    使用改性沥青材料、形成合适路面纹路);

    c)

    在城市交通干道两旁设置吸音档墙(选用吸音材料、采用吸音结构);

    d)

    最好把城市交通干道修建在地下(实例:法国巴黎和美国波士顿的部分交通干道)。

    6、

    声信号在海洋中传播时,会发生延迟、失真和减弱,可用传播损失来表示声波由于扩展和衰减引起的损失之和。其中,扩展损失时表示声信号从声源向外扩展时有规律地减弱的几何效应,它随着距离的对数而变化;而衰减损失包括吸收、散射和声能漏出声道的效应,它随距离的对数而变化。

    柱面扩展引起的损失随距离一次方而增加,声波在海水中长距离传播时对应于柱面扩展。

    海水中的声吸收比纯水中大得多,在海水中声吸收由三种效应引起:一是切变黏滞性效应,另一是体积黏滞性效应,以及在100kHz下,海水中MgSO4分子的离子驰豫引起的吸收。

    7、

    水声材料主要用于制作各种声源发射器和水听器,曾用过水溶性单晶、磁致伸缩材料和压电陶瓷材料,随着水声换能器技术的发展,要求具有功率大、频率常数低、时间和温度稳定性好、强电场下性能好以及能承受动态张应力大的材料。

    8、

    产生超声波的材料主要有两大类:

    a)

    压电晶体和陶瓷是产生超声波的一类重要的材料;

    b)

    磁致伸缩材料为另一类超声波发生材料。

    9、

    次声的特点为:

    1)频率低于25Hz,人耳听不到

    2)次声在大气中因气体的黏滞性和导热性引起的声能吸收比一般声波小得多

    3)吸收系数与周期T和大气压力的关系:

    4)次声受水汽以及障碍物的散射影响更小,可忽略不计

    5)次声是一种平面波,沿着地球表面平行的方向传播,次声对人体有影响,会使人产生不舒服的感觉

    6)频率小于7Hz的次声与大脑的节律频率相同,因此对大脑的影响特别大,功率强大的次声还可能严重损坏人体的内部器官。

    篇2:C15092 机构间私募产品报价与服务系统场外衍生品市场介绍--课后测试100分答案

    C15092 机构间私募产品报价与服务系统场外衍生品市场介绍--课后测试100分答案 本文关键词:课后,场外,产品报价,私募,衍生品

    C15092 机构间私募产品报价与服务系统场外衍生品市场介绍--课后测试100分答案 本文简介:窗体顶端窗体底端一、单项选择题1.2008年6月24日,在证监会发布的《证券公司风险控制指标管理办法》中指出,建立以净资本为核心的风险控制指标体系来加强对证券公司的监管,其中“自营权益类证券及证券衍生品的合计额不得超过净资本的()”的风控指标适用于场外衍生品交易。A.60%B.80%C.100%D.

    C15092 机构间私募产品报价与服务系统场外衍生品市场介绍--课后测试100分答案 本文内容:

    窗体顶端

    窗体底端

    一、单项选择题

    1.

    2008年6月24日,在证监会发布的《证券公司风险控制指标管理办法》中指出,建立以净资本为核心的风险控制指标体系来加强对证券公司的监管,其中“自营权益类证券及证券衍生品的合计额不得超过净资本的(

    )”的风控指标适用于场外衍生品交易。

    A.

    60%

    B.

    80%

    C.

    100%

    D.

    110%

    描述:证券行业场外衍生品的监管规则

    您的答案:C

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    2.

    “商业银行购买场外期权,向理财产品提供挂钩标的浮动收益”属于报价系统服务的场外期权产品的哪一种用途?

    A.

    结构化理财

    B.

    套期保值

    C.

    市值管理

    D.

    收益凭证

    描述:报价系统场外期权产品的主要用途

    您的答案:A

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    3.

    机构双方开展场外衍生品交易,签署的各项协议的法律效力关系是(

    )。

    A.

    主协议>补充协议>交易确认书

    B.

    主协议>交易确认书>补充协议

    C.

    交易确认书>补充协议>主协议

    D.

    交易确认书>主协议>补充协议

    描述:场外衍生品主协议体系的法律效力

    您的答案:C

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    二、多项选择题

    4.

    场外衍生品交易确认书一般会按业务品种分类,目前,证券期货市场开展的业务主要分为两类,分别是(

    )。

    A.

    利率互换

    B.

    收益互换

    C.

    场外期权

    D.

    远期协议

    描述:证券期货市场主要开展的业务

    您的答案:B,C

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    5.

    NAFMII主协议在履约保障方面创设性地规定了两种履约保障方式,分别是(

    )。

    A.

    转让式履约保障

    B.

    质押式履约保障

    C.

    信用式履约保障

    D.

    抵押式履约保障

    描述:SAC主协议与NAFMII主协议的比较

    您的答案:B,A

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    三、判断题

    6.

    SAC主协议是在借鉴ISDA主协议的基础上,结合我国场外衍生品的实际情况起草而成。证券公司开展场外衍生品交易业务,要求签订SAC主协议。目前,SAC主协议有2013年版和2014年版两个版本。

    描述:证券公司场外衍生品交易主协议

    您的答案:正确

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    7.

    目前,参与人在报价系统中可以使用主用户进行业务操作。

    描述:参与人主用户的业务操作权限

    您的答案:错误

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    8.

    目前,在报价系统开展场外衍生品交易,交易模式基于场外衍生品主协议一对一进行,交易双方可以是机构,也可以是个人。

    描述:场外衍生品的交易模式

    您的答案:错误

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    9.

    报价系统在参与制度方面实行会员制,参与人主要以证券公司为主。

    描述:报价系统场外衍生品市场的参与人制度

    您的答案:错误

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    10.

    目前,报价系统的设计采用分层次的市场结构,主要服务于机构间的场外衍生品批发市场和机构与终端客户之间的零售市场两个市场。

    描述:报价系统场外衍生品市场的层次

    您的答案:正确

    题目分数:10

    此题得分:10.0

    批注:

    试卷总得分:100.0

    篇3:《数字信号处理》第三版课后习题答案

    《数字信号处理》第三版课后习题答案 本文关键词:课后,习题,第三版,答案,数字信号处理

    《数字信号处理》第三版课后习题答案 本文简介:数字信号处理课后答案1.2教材第一章习题解答1.用单位脉冲序列及其加权和表示题1图所示的序列。解:2.给定信号:(1)画出序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示序列;(3)令,试画出波形;(4)令,试画出波形;(5)令,试画出波形。解:(1)x(n)的波形如题2解图(一

    《数字信号处理》第三版课后习题答案 本文内容:

    数字信号处理课后答案

    1.2

    教材第一章习题解答

    1.

    用单位脉冲序列及其加权和表示题1图所示的序列。

    解:

    2.

    给定信号:

    (1)画出序列的波形,标上各序列的值;

    (2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示序列;

    (3)令,试画出波形;

    (4)令,试画出波形;

    (5)令,试画出波形。

    解:

    (1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。

    (2)

    (3)的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。

    (4)的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。

    (5)画时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,波形如题2解图(四)所示。

    3.

    判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。

    (1),A是常数;

    (2)。

    解:

    (1),这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14;

    (2),这是无理数,因此是非周期序列。

    5.

    设系统分别用下面的差分方程描述,与分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。

    (1);

    (3),为整常数;

    (5);

    (7)。

    解:

    (1)令:输入为,输出为

    故该系统是时不变系统。

    故该系统是线性系统。

    (3)这是一个延时器,延时器是一个线性时不变系统,下面予以证明。

    令输入为,输出为,因为

    故延时器是一个时不变系统。又因为

    故延时器是线性系统。

    (5)

    令:输入为,输出为,因为

    故系统是时不变系统。又因为

    因此系统是非线性系统。

    (7)

    令:输入为,输出为,因为

    故该系统是时变系统。又因为

    故系统是线性系统。

    6.

    给定下述系统的差分方程,试判断系统是否是因果稳定系统,并说明理由。

    (1);

    (3);

    (5)。

    解:

    (1)只要,该系统就是因果系统,因为输出只与n时刻的和n时刻以前的输入有关。如果,则,因此系统是稳定系统。

    (3)如果,,因此系统是稳定的。系统是非因果的,因为输出还和x(n)的将来值有关.

    (5)系统是因果系统,因为系统的输出不取决于x(n)的未来值。如果,则,因此系统是稳定的。

    7.

    设线性时不变系统的单位脉冲响应和输入序列如题7图所示,要求画出输出输出的波形。

    解:

    解法(1):采用图解法

    图解法的过程如题7解图所示。

    解法(2):采用解析法。按照题7图写出x(n)和h(n)的表达式:

    因为

    所以

    将x(n)的表达式代入上式,得到

    8.

    设线性时不变系统的单位取样响应和输入分别有以下三种情况,分别求出输出。

    (1);

    (2);

    (3)。

    解:

    (1)

    先确定求和域,由和确定对于m的非零区间如下:

    根据非零区间,将n分成四种情况求解:

    最后结果为

    y(n)的波形如题8解图(一)所示。

    (2)

    y(n)的波形如题8解图(二)所示.

    (3)

    y(n)对于m的非零区间为。

    最后写成统一表达式:

    11.

    设系统由下面差分方程描述:

    设系统是因果的,利用递推法求系统的单位取样响应。

    解:

    令:

    归纳起来,结果为

    12.

    有一连续信号式中,

    (1)求出的周期。

    (2)用采样间隔对进行采样,试写出采样信号的表达式。

    (3)画出对应的时域离散信号(序列)

    的波形,并求出的周期。

    ————第二章————

    教材第二章习题解答

    1.

    设和分别是和的傅里叶变换,试求下面序列的傅里叶变换:

    (1);

    (2);

    (3);

    (4)。

    解:

    (1)

    令,则

    (2)

    (3)

    令,则

    (4)

    证明:

    令k=n-m,则

    2.

    已知

    求的傅里叶反变换。

    解:

    3.

    线性时不变系统的频率响应(传输函数)如果单位脉冲响应为实序列,试证明输入的稳态响应为

    解:

    假设输入信号,系统单位脉冲相应为h(n),系统输出为

    上式说明,当输入信号为复指数序列时,输出序列仍是复指数序列,且频率相同,但幅度和相位决定于网络传输函数,利用该性质解此题。

    上式中是w的偶函数,相位函数是w的奇函数,

    4.

    设将以4为周期进行周期延拓,形成周期序列,画出和的波形,求出的离散傅里叶级数和傅里叶变换。

    解:

    画出x(n)和的波形如题4解图所示。,以4为周期,或者,以4为周期

    5.

    设如图所示的序列的FT用表示,不直接求出,完成下列运算:

    (1);

    (2);

    (5)

    解:

    (1)

    (2)

    (5)

    6.

    试求如下序列的傅里叶变换:

    (2);

    (3)

    解:

    (2)

    (3)

    7.

    设:

    (1)是实偶函数,

    (2)是实奇函数,分别分析推导以上两种假设下,的傅里叶变换性质。

    解:

    (1)x(n)是实、偶函数,

    两边取共轭,得到

    因此

    上式说明x(n)是实序列,具有共轭对称性质。

    由于x(n)是偶函数,x(n)sinwn是奇函数,那么

    因此

    该式说明是实函数,且是w的偶函数。

    总结以上x(n)是实、偶函数时,对应的傅里叶变换是实、偶函数。

    (2)x(n)是实、奇函数。

    上面已推出,由于x(n)是实序列,具有共轭对称性质,即

    由于x(n)是奇函数,上式中是奇函数,那么

    因此

    这说明是纯虚数,且是w的奇函数。

    10.

    若序列是实因果序列,其傅里叶变换的实部如下式:

    求序列及其傅里叶变换。

    解:

    12.

    设系统的单位取样响应,输入序列为,完成下面各题:

    (1)求出系统输出序列;

    (2)分别求出、和的傅里叶变换。

    解:

    (1)

    (2)

    13.

    已知,式中,以采样频率对进行采样,得到采样信号和时域离散信号,试完成下面各题:

    (1)写出的傅里叶变换表示式;

    (2)写出和的表达式;

    (3)分别求出的傅里叶变换和序列的傅里叶变换。

    解:

    (1)

    上式中指数函数的傅里叶变换不存在,引入奇异函数函数,它的傅里叶变换可以

    表示成:

    (2)

    (3)

    式中

    式中

    上式推导过程中,指数序列的傅里叶变换仍然不存在,只有引入奇异函数函数,才能写出它的傅里叶变换表达式。

    14.

    求以下序列的Z变换及收敛域:

    (2);

    (3);

    (6)

    解:

    (2)

    (3)

    (6)

    16.

    已知:

    求出对应的各种可能的序列的表达式。

    解:

    有两个极点,因为收敛域总是以极点为界,因此收敛域有以下三种情况:

    三种收敛域对应三种不同的原序列。

    (1)当收敛域时,

    ,因为c内无极点,x(n)=0;

    ,C内有极点0,但z=0是一个n阶极点,改为求圆外极点留数,圆外极点有,那么

    (2)当收敛域时,

    ,C内有极点0.5;

    ,C内有极点0.5,0,但0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,c外极点只有一个,即2,

    最后得到

    (3)当收敛域时,

    ,C内有极点0.5,2;

    n<0,由收敛域判断,这是一个因果序列,因此x(n)=0。

    或者这样分析,C内有极点0.5,2,0,但0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,c外无极点,所以x(n)=0。

    最后得到

    17.

    已知,分别求:

    (1)的Z变换;

    (2)的Z变换;

    (3)的z变换。

    解:

    (1)

    (2)

    (3)

    18.

    已知,分别求:

    (1)收敛域对应的原序列;

    (2)收敛域对应的原序列。

    解:

    (1)当收敛域时,,内有极点0.5,,c内有极点0.5,0,但0是一个n阶极点,改求c外极点留数,c外极点只有2,,最后得到

    (2(当收敛域时,

    c内有极点0.5,2,c内有极点0.5,2,0,但极点0是一个n阶极点,改成求c外极点留数,可是c外没有极点,因此,最后得到

    25.

    已知网络的输入和单位脉冲响应分别为

    试:

    (1)用卷积法求网络输出;

    (2)用ZT法求网络输出。

    解:

    (1)用卷积法求

    ,,,,

    最后得到

    (2)用ZT法求

    令,c内有极点

    因为系统是因果系统,,,最后得到

    28.

    若序列是因果序列,其傅里叶变换的实部如下式:

    求序列及其傅里叶变换。

    解:

    求上式IZT,得到序列的共轭对称序列。

    因为是因果序列,必定是双边序列,收敛域取:。

    时,c内有极点,n=0时,c内有极点,0,

    所以

    又因为

    所以

    3.2

    教材第三章习题解答

    1.

    计算以下诸序列的N点DFT,在变换区间内,序列定义为

    (2);

    (4);

    (6);

    (8);

    (10)。

    解:

    (2)

    (4)

    (6)

    (8)解法1

    直接计算

    解法2

    由DFT的共轭对称性求解

    因为

    所以

    结果与解法1所得结果相同。此题验证了共轭对称性。

    (10)解法1

    上式直接计算较难,可根据循环移位性质来求解X(k)。

    因为

    所以

    等式两边进行DFT得到

    当时,可直接计算得出X(0)

    这样,X(k)可写成如下形式:

    解法2

    时,

    时,

    所以,

    2.

    已知下列,求

    (1);

    (2)

    解:

    (1)

    =

    (2)

    3.

    长度为N=10的两个有限长序列

    作图表示、和。

    解:

    、和分别如题3解图(a)、(b)、(c)所示。

    14.

    两个有限长序列和的零值区间为:

    对每个序列作20点DFT,即

    如果

    试问在哪些点上,为什么?

    解:

    如前所示,记,而。

    长度为27,长度为20。已推出二者的关系为

    只有在如上周期延拓序列中无混叠的点上,才满足所以

    15.

    用微处理机对实数序列作谱分析,要求谱分辨率,信号最高频率为1kHZ,试确定以下各参数:

    (1)最小记录时间;

    (2)最大取样间隔;

    (3)最少采样点数;

    (4)在频带宽度不变的情况下,将频率分辨率提高一倍的N值。

    解:

    (1)已知

    (2)

    (3)

    (4)频带宽度不变就意味着采样间隔T不变,应该使记录时间扩大一倍为0.04s实现频率分辨率提高一倍(F变为原来的1/2)

    18.

    我们希望利用长度为N=50的FIR滤波器对一段很长的数据序列进行滤波处理,要求采用重叠保留法通过DFT来实现。所谓重叠保留法,就是对输入序列进行分段(本题设每段长度为M=100个采样点),但相邻两段必须重叠V个点,然后计算各段与的L点(本题取L=128)循环卷积,得到输出序列,m表示第m段计算输出。最后,从中取出B个,使每段取出的B个采样点连接得到滤波输出。

    (1)求V;

    (2)求B;

    (3)确定取出的B个采样应为中的哪些采样点。

    解:

    为了便于叙述,规定循环卷积的输出序列的序列标号为0,1,2,…,127。

    先以与各段输入的线性卷积考虑,中,第0点到48点(共49个点)不正确,不能作为滤波输出,第49点到第99点(共51个点)为正确的滤波输出序列的一段,即B=51。所以,为了去除前面49个不正确点,取出51个正确的点连续得到不间断又无多余点的,必须重叠100-51=49个点,即V=49。

    下面说明,对128点的循环卷积,上述结果也是正确的。我们知道

    因为长度为

    N+M-1=50+100-1=149

    所以从n=20到127区域,

    ,当然,第49点到第99点二者亦相等,所以,所取出的第51点为从第49到99点的。

    综上所述,总结所得结论

    V=49,B=51

    选取中第49~99点作为滤波输出。

    5.2

    教材第五章习题解答

    1.

    设系统用下面的差分方程描述:

    试画出系统的直接型、级联型和并联型结构。

    解:

    将上式进行Z变换

    (1)按照系统函数,根据Masson公式,画出直接型结构如题1解图(一)所示。

    (2)将的分母进行因式分解

    按照上式可以有两种级联型结构:

    (a)

    画出级联型结构如题1解图(二)(a)所示

    (b)

    画出级联型结构如题1解图(二)(b)所示

    (3)将进行部分分式展开

    根据上式画出并联型结构如题1解图(三)所示。

    2.

    设数字滤波器的差分方程为

    试画出该滤波器的直接型、级联型和并联型结构。

    解:

    将差分方程进行Z变换,得到

    (1)按照Massion公式直接画出直接型结构如题2解图(一)所示。

    (2)将的分子和分母进行因式分解:

    按照上式可以有两种级联型结构:

    (a)

    画出级联型结构如题2解图(二)(a)所示。

    (b)

    画出级联型结构如题2解图(二)(b)所示●。

    3.

    设系统的系统函数为

    试画出各种可能的级联型结构。

    解:

    由于系统函数的分子和分母各有两个因式,可以有两种级联型结构。

    (1)

    画出级联型结构如题3解图(a)所示●。

    (2),画出级联型结构如题3解图(b)所示。

    4.图中画出了四个系统,试用各子系统的单位脉冲响应分别表示各总系统的单位脉冲响应,并求其总系统函数。图d

    解:

    (d)

    5.

    写出图中流图的系统函数及差分方程。图d

    解:

    (d)

    6.

    写出图中流图的系统函数。图f

    解:

    (f)

    8.已知FIR滤波器的单位脉冲响应为,试用频率采样结构实现该滤波器。设采样点数N=5,要求画出频率采样网络结构,写出滤波器参数的计算公式。

    解:

    已知频率采样结构的公式为

    式中,N=5

    它的频率采样结构如题8解图所示。

    6.2

    教材第六章习题解答

    1.

    设计一个巴特沃斯低通滤波器,要求通带截止频率,通带最大衰减,阻带截止频率,阻带最小衰减。求出滤波器归一化传输函数以及实际的。

    解:

    (1)求阶数N。

    将和值代入N的计算公式得

    所以取N=5(实际应用中,根据具体要求,也可能取N=4,指标稍微差一点,但阶数低一阶,使系统实现电路得到简化。)

    (2)求归一化系统函数,由阶数N=5直接查表得到5阶巴特沃斯归一化低通滤波器系统函数为

    当然,也可以按(6.12)式计算出极点:

    按(6.11)式写出表达式

    代入值并进行分母展开得到与查表相同的结果。

    (3)去归一化(即LP-LP频率变换),由归一化系统函数得到实际滤波器系统函数。

    由于本题中,即,因此

    对分母因式形式,则有

    如上结果中,的值未代入相乘,这样使读者能清楚地看到去归一化后,3dB截止频率对归一化系统函数的改变作用。

    2.

    设计一个切比雪夫低通滤波器,要求通带截止频率,通带最在衰减速,阻带截止频率,阻带最小衰减。求出归一化传输函数和实际的。

    解:

    (1)确定滤波器技术指标:

    (2)求阶数N和:

    为了满足指标要求,取N=4。

    (2)求归一化系统函数

    其中,极点由(6.2.38)式求出如下:

    (3)将去归一化,求得实际滤波器系统函数

    其中,因为,所以。将两对共轭极点对应的因子相乘,得到分母为二阶因子的形式,其系数全为实数。

    4.

    已知模拟滤波器的传输函数为:

    (1);

    (2)。式中,a,b为常数,设因果稳定,试采用脉冲响应不变法,分别将其转换成数字滤波器。

    解:

    该题所给正是模拟滤波器二阶基本节的两种典型形式。所以,求解该题具有代表性,解该题的过程,就是导出这两种典型形式的的脉冲响应不变法转换公式,设采样周期为T。

    (1)

    的极点为:

    将部分分式展开(用待定系数法):

    比较分子各项系数可知:

    A、B应满足方程:

    解之得

    所以

    按照题目要求,上面的表达式就可作为该题的答案。但在工程实际中,一般用无复数乘法器的二阶基本结构实现。由于两个极点共轭对称,所以将的两项通分并化简整理,可得

    用脉冲响应不变法转换成数字滤波器时,直接套用上面的公式即可,且对应结构图中无复数乘法器,便于工程实际中实现。

    (2)

    的极点为:

    将部分分式展开:

    通分并化简整理得

    5.

    已知模拟滤波器的传输函数为:

    (1);

    (2)试用脉冲响应不变法和双线性变换法分别将其转换为数字滤波器,设T=2s。

    解:

    (1)用脉冲响应不变法

    方法1

    直接按脉冲响应不变法设计公式,的极点为:

    代入T=2s

    方法2

    直接套用4题(2)所得公式,为了套用公式,先对的分母配方,将化成4题中的标准形式:

    为一常数,

    由于

    所以

    对比可知,,套用公式得

    或通分合并两项得

    (2)用双线性变换法

    7.

    假设某模拟滤波器是一个低通滤波器,又知,数字滤波器的通带中心位于下面的哪种情况?并说明原因。

    (1)

    (低通);

    (2)(高通);

    (3)除0或外的某一频率(带通)。

    解:

    按题意可写出

    原模拟低通滤波器以为通带中心,由上式可知,时,对应于,故答案为(2)。

    9.

    设计低通数字滤波器,要求通带内频率低于时,容许幅度误差在1dB之内;频率在0.3到之间的阻带衰减大于10dB;试采用巴特沃斯型模拟滤波器进行设计,用脉冲响应不变法进行转换,采样间隔T=1ms。

    解:

    本题要求用巴特沃斯型模拟滤波器设计,所以,由巴特沃斯滤波器的单调下降特性,数字滤波器指标描述如下:

    采用脉冲响应不变法转换,所以,相应模拟低通巴特沃斯滤波器指标为:

    (1)求滤波器阶数N及归一化系统函数:

    取N=5,查表6.1的模拟滤波器系统函数的归一化低通原型为:

    将部分分式展开:

    其中,系数为:

    (2)去归一化求得相应的模拟滤波器系统函数。

    我们希望阻带指标刚好,让通带指标留有富裕量,所以按(6.2.18)式求3dB截止频率。

    其中。

    (3)用脉冲响应不变法将转换成数字滤波器系统函数:

    我们知道,脉冲响应不变法的主要缺点是存在频率混叠失真,设计的滤波器阻带指标变差。另外,由该题的设计过程可见,当N较大时,部分分式展开求解系数或相当困难,所以实际工作中用得很少,主要采用双线性变换法设计。

    44

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