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1、信號(hào)與系統(tǒng)面試問題1、信號(hào)與系統(tǒng)學(xué)了什么內(nèi)容?答:兩大模塊,連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)。一個(gè)對(duì)象,線性時(shí)不變系統(tǒng)。三大變換,傅里葉變換,拉普拉斯變換,Z變換。2、三大變換的聯(lián)系?答:拉普拉斯變換是傅里葉變換的擴(kuò)展,傅里葉變換是拉普拉斯變換的特例,Z變換是離散的傅里葉變換。3、連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)?答:按照時(shí)間函數(shù)取值的連續(xù)性與離散性可將信號(hào)分為連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)(簡稱連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào))。如果在所討論的時(shí)間間隔內(nèi),除若干不連續(xù)點(diǎn)之外,對(duì)于任意時(shí)間值都可給出確定的函數(shù),此信號(hào)就稱為連續(xù)信號(hào)。與連續(xù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的是離散時(shí)間信號(hào)。離散時(shí)間信號(hào)在時(shí)間上是離散的,只在某些不連續(xù)的規(guī)定
2、瞬間給出函數(shù)值,在其他時(shí)間沒有定義。連續(xù)信號(hào)的幅值可以連續(xù),也可以是離散的(只取某些規(guī)定值)。離散時(shí)間信號(hào)可以認(rèn)為是一組序列值得集合,以X(n)表示。時(shí)間和幅值都為連續(xù)的信號(hào)又稱模擬信號(hào)。如果離散時(shí)間信號(hào)的幅值是連續(xù)的,則又可名為抽樣信號(hào)。離散時(shí)間信號(hào)的幅值也被限定為某些離散值,即時(shí)間和幅度都具有離散性,這種信號(hào)又成為數(shù)字信號(hào)。4、線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)?答:具有疊加性與均勻性的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。不滿足疊加性或均勻性的系統(tǒng)成為非線性系統(tǒng);所謂疊加性是指當(dāng)n個(gè)激勵(lì)信號(hào)同時(shí)作用于系統(tǒng)時(shí),總的輸出響應(yīng)等于每個(gè)激勵(lì)單獨(dú)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)之和;均勻性的含義是當(dāng)信號(hào)乘以某常數(shù)時(shí),響應(yīng)也倍乘相同的常數(shù)。5、能量
3、信號(hào)與功率信號(hào)?答:能量信號(hào):在無限大的時(shí)間間隔內(nèi),信號(hào)的能量為有限值,功率為零;功率信號(hào):在無限大的時(shí)間間隔內(nèi),信號(hào)的平均功率為有限值,總能量無窮大。6、卷積方法的原理?答:卷積方法的原理是將信號(hào)分解為沖激信號(hào)之和,借助系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h(t),求解系統(tǒng)對(duì)任意激勵(lì)信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng)。7、自由響應(yīng)與強(qiáng)迫響應(yīng)答:自由響應(yīng)由系統(tǒng)本身特性決定,微分方程的齊次解決定了自由響應(yīng)的全部形式;完全解中的特解稱為系統(tǒng)的強(qiáng)迫響應(yīng),強(qiáng)迫響應(yīng)只與外加激勵(lì)函數(shù)的形式有關(guān)。8、瞬態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)當(dāng)t-g時(shí),響應(yīng)趨于零的那部分響應(yīng)分量成為瞬態(tài)響應(yīng);當(dāng)tfg時(shí),保留下來的那部分分量成為穩(wěn)態(tài)響應(yīng);9、零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)零輸入
4、響應(yīng):沒有外加激勵(lì)信號(hào)的作用,只有起始狀態(tài)(起始時(shí)刻系統(tǒng)儲(chǔ)能)所產(chǎn)生的響應(yīng);零狀態(tài)響應(yīng):不考慮起始時(shí)刻系統(tǒng)儲(chǔ)能的作用(起始狀態(tài)等于零),由系統(tǒng)的外加激勵(lì)信號(hào)所產(chǎn)生的響應(yīng)。10、沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)沖激響應(yīng):系統(tǒng)在單位沖激信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng);階躍響應(yīng):系統(tǒng)在單位階躍信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng);號(hào)有關(guān)的強(qiáng)迫響應(yīng)兩部分組成。11、因果系統(tǒng)答:因果系統(tǒng)指的是相應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)在激勵(lì)之前的系統(tǒng)。12、穩(wěn)定系統(tǒng)答:輸入有界輸出也有界的系統(tǒng)。13、時(shí)域抽樣定理答:就是對(duì)時(shí)間連續(xù)的信號(hào)隔一定的時(shí)間間隔T抽取一個(gè)瞬時(shí)幅度值(樣值)。在一個(gè)頻帶限制在(0,fh)內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)f(t),如果以小于等于1/(2
5、fh)的時(shí)間間隔對(duì)它進(jìn)行抽樣,那么根據(jù)這些抽樣值就能完全恢復(fù)原信號(hào)?;蛘哒f,如果一個(gè)連續(xù)信號(hào)f(t)的頻譜中最高頻率不超過fh,這種信號(hào)必定是個(gè)周期性的信號(hào),當(dāng)抽樣頻率fS三2fh時(shí),抽樣后的信號(hào)就包含原連續(xù)信號(hào)的全部信息,而不會(huì)有信息丟失,當(dāng)需要時(shí),可以根據(jù)這些抽樣信號(hào)的樣本來還原原來的連續(xù)信號(hào)。根據(jù)這一特性,可以完成信號(hào)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)-模轉(zhuǎn)換過程。抽樣定理指出,由樣值序列無失真恢復(fù)原信號(hào)的條件是fS22fh,為了滿足抽樣定理,要求模擬信號(hào)的頻譜限制在0fh之內(nèi)(fh為模擬信號(hào)的最高頻率)。為此,在抽樣之前,先設(shè)置一個(gè)前置低通濾波器,將模擬信號(hào)的帶寬限制在fh以下,如果前置低通濾波器特性不
6、良或者抽樣頻率過低都會(huì)產(chǎn)生折疊噪聲。例如,話音信號(hào)的最高頻率限制在3400HZ,這時(shí)滿足抽樣定理的最低的抽樣頻率應(yīng)為fS=6800HZ,為了留有一定的防衛(wèi)帶,CCITT規(guī)定話音信號(hào)的抽樣率fS=8000HZ,這樣就留出了8000-6800=1200HZ作為濾波器的防衛(wèi)帶。應(yīng)當(dāng)指出,抽樣頻率fS不是越高越好,太高時(shí),將會(huì)降低信道的利用率(因?yàn)殡S著fS升高,數(shù)據(jù)傳輸速率也增大,則數(shù)字信號(hào)的帶寬變寬,導(dǎo)致信道利用率降低。)所以只要能滿足fS22fh,并有一定頻帶的防衛(wèi)帶即可。以上討論的抽樣定理實(shí)際上是對(duì)低通信號(hào)的情況而言的,設(shè)模擬信號(hào)的頻率范圍為f0fh,帶寬B=fh-f0.如果f0B,則稱之為帶通
7、信號(hào),載波12路群信號(hào)(頻率范圍為60108KHZ)就屬于帶通型信號(hào)。對(duì)于低通型信號(hào)來講,應(yīng)滿足fS22fh的條件,而對(duì)于帶通型信號(hào),如果仍然按照這個(gè)抽樣,雖然能滿足樣值頻譜不產(chǎn)生重疊的要求,但是無疑fS太高了(因?yàn)閹ㄐ盘?hào)的fh高),將降低信道頻寬的利用率,這是不可取的。14、奈奎斯特頻率為了了保留這一頻率分量的全部信息,一個(gè)周期的間隔內(nèi)至少抽樣兩次,即必須滿足Ws22Wm或fs大于等于2fm,通常把最低允許的抽樣頻率fs=2fm稱為奈奈奎斯特頻率,把最大允許的抽樣間隔Ts=1/2fm,成為奈奎斯特間隔。15、在模擬濾波器中,有哪幾種常見的逼近式函數(shù)巴特沃斯濾波器;切比雪夫1型濾波器;切比雪
8、夫2型濾波器。16、無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件答:幅頻特性為常數(shù),相頻特性為一個(gè)過原點(diǎn)的直線。17、帕塞瓦爾定理答:周期信號(hào)的平均功率等于傅里葉級(jí)數(shù)展開各諧波分量有效值的平方和,也即時(shí)域和頻域的能量守恒。18、抽樣所謂抽樣就是利利用抽樣脈沖序列p(t)從連續(xù)信號(hào)f(t)中“抽取”一系列的離散樣值,這種離散信號(hào)通常稱為“抽樣信號(hào)”,以fs(t)表示;抽樣過程是通過抽樣脈沖序列列p(t)與連續(xù)信號(hào)f(t)相乘來完成,即滿足fs(t)=f(t)*p(t)。19、頻域抽樣答:所謂頻域抽樣就是對(duì)信號(hào)f(t)的頻譜函數(shù)F(w)在頻率軸上每隔ws抽取一個(gè)樣值,從而得到頻率樣值函數(shù)Fs(nw1)的過程。20、失真答:系
9、統(tǒng)無失真?zhèn)鬏敃r(shí),系統(tǒng)函數(shù)的幅值特性為一常數(shù),而相位特性為過原點(diǎn)的直線;線性失真:信號(hào)通過線性系統(tǒng)產(chǎn)生的失真成為線性失真,其特點(diǎn)是響應(yīng)中不產(chǎn)生新頻率,主要有幅度失真和相位失真;非線性失真:信號(hào)通過非線性電路所產(chǎn)生的失真,其特點(diǎn)是響應(yīng)中產(chǎn)生了激勵(lì)信號(hào)中沒有的頻率成分;幅度失真:系統(tǒng)對(duì)信號(hào)中各頻率幅度產(chǎn)生不同程度的衰減,使響應(yīng)各頻率分量的相對(duì)幅度產(chǎn)生變化,引起幅度失真;相位失真:系統(tǒng)對(duì)各頻率分量產(chǎn)生的相移不與頻率成正比,使響應(yīng)的各頻率分量在時(shí)間軸上的相位位產(chǎn)生變化,引起相位失真。21、調(diào)制、解調(diào)答:調(diào)制:調(diào)制就是將信號(hào)頻譜搬移到任何所需頻率范圍的過程;調(diào)制過程的實(shí)質(zhì)是把各種信號(hào)的頻譜搬移,使它互補(bǔ)重
10、疊地占據(jù)不同的頻率范圍,也即信號(hào)分別托付于不同頻率的載波上,接收機(jī)就可以分離出所需頻率的信號(hào),不致互相打擾。將原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)解調(diào):把以調(diào)信號(hào)恢復(fù)至原始信號(hào)的過程。22、窗函數(shù)答:為了觀察信號(hào)在時(shí)域或頻域的局部性能可利用窗函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行加窗;對(duì)信號(hào)加窗實(shí)際是對(duì)時(shí)間信號(hào)e(t)或頻率信號(hào)E(w)乘以一個(gè)具有某種特性的窗函數(shù)w(t)或w(w),把信號(hào)限制在一定時(shí)間范圍內(nèi)或頻率范圍內(nèi),改善信號(hào)的某些特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的變換和處理。24、頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用答:頻分復(fù)用:就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個(gè)子頻帶(或稱子信道),每一個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)。時(shí)分復(fù)用:采用同一物理連接的不同時(shí)
11、段來傳輸不同的信號(hào)。時(shí)分復(fù)用的理論依據(jù)是抽樣定理;將各路信號(hào)的抽樣值有序地排列起來就可實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用;對(duì)于頻分復(fù)用系統(tǒng),每個(gè)信號(hào)在所有時(shí)間里都存在于信道中并混雜在一起。25、頻響特性答:頻響特性是指系統(tǒng)在正弦信號(hào)激勵(lì)之下穩(wěn)態(tài)響應(yīng)隨信號(hào)頻率的變化情況。這包括幅度隨頻率的響應(yīng)以及相位隨頻率的響應(yīng)兩個(gè)方面。26、全通函數(shù)答:如果一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)位于左半平面,零點(diǎn)位于右半平面,而且零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)于jw軸互為鏡像,那么這種系統(tǒng)函數(shù)稱為全通函數(shù),此系統(tǒng)稱為全通系統(tǒng)或全通網(wǎng)絡(luò)。27、最小相移函數(shù)答:零點(diǎn)僅位于左半平面或jw軸的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)稱為“最小相移函數(shù)”該網(wǎng)絡(luò)稱為最相移網(wǎng)絡(luò)。28、時(shí)變系統(tǒng)與時(shí)不變系統(tǒng)答:如果系統(tǒng)的參數(shù)不隨時(shí)間而變化,則稱此系統(tǒng)為時(shí)不變系統(tǒng);如果系統(tǒng)的參量隨時(shí)間改變,則稱其為時(shí)變系統(tǒng)。29、香農(nóng)公式答:C=Blog2(1+S/N)。帶寬、信號(hào)功率、噪聲功率。當(dāng)B無窮大時(shí),C=1.44S/nO(噪聲功率譜密度)物理意義:當(dāng)信號(hào)帶寬和信噪比確定時(shí),信息傳輸率不會(huì)大于某值。香農(nóng)公式是擴(kuò)頻技術(shù)的基礎(chǔ),當(dāng)信息傳輸率確定時(shí),帶寬和信噪比可以互換??蓪?shí)現(xiàn)在惡劣噪聲環(huán)
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