数字语音处理复习题分析
第一章绪论
1.语音信号处理是以语音语言学和数字信号处理为基础而形成的一门涉及面很广的综合性的学科。p1d3
2.语音信号处理的应用技术列举：语音编码、语音识别、语音合成、说话人识别和语种辨识、语音转换和语音隐藏（语音信息伪装、语音数字水印技术）、语音增强等p4d3
3.当前语音信号处理应用的3个主流技术：矢量量化技术、隐马尔可夫模型技术、人工神经网络技术。p4d3
第二章语音信号处理基础知识
1.语音是组成语言的声音，是声音（Acoustic）和语言（Language）的组合体。p5d2
2.语音的基本声学特性包括音色，音调，音强、音长。p7d2
音色：也叫音质，是一种声音区别于另一种声音的基本特征。
音调：是指声音的高低，它取决于声波的频率。
音强：声音的强弱，它由声波的振动幅度决定。
音长：声音的长短，它取决于发音时间的长短。
3. 说话时一次发出的，具有一个响亮的中心，并被明显感觉到的语音片段叫音节（Syllable）。一个音节可以由一个音素（Phoneme）构成，也可以由几个音素构成。音素是语音发音的最小单位。p7d3
4.任何语言都有语音的元音（V owel）和辅音（Consonant）两种音素。p7d3
8.当声带振动发出的声音气流从喉腔、咽腔进入口腔从唇腔出去时，这些声腔完全开放，气流顺利通过，这种音称为元音。p7d3
9.呼出的声流，由于通路的某一部分封闭起来或受到阻碍，气流被阻不能畅通，而克服发音器官的这种阻碍而产生的音素称为辅音。p7d3
7.发辅音时由声带是否振动引起浊音和清音的区别，声带振动的是浊音，声带不振动的是清音。p7d3
8.元音构成音节的主干（因为无论从长度还是能量看，元音在音节中都占主要部分。）p7d3
9.元音的一个重要声学特性是共振峰（Formant）。共振峰参数是区别不同元音的重要参数，它一般包括共振峰频率（Formant Frequency）的位置和频带宽度（Formant Bandwidth）。p7d5 16.人类的声道和鼻道可以看作是非均匀截面的声道管，声道管的谐振频率称为共振峰频率（共振峰）。p7d5
10.汉语音节一般由声母、韵母和声调三部分组成。汉语普通话中有6000多个常用字，每个汉字是一个音节。p10d6
10. 发浊音时，气流通过声门时使声带发生振动，产生准周期激励脉冲串，这个脉冲串的周期就称为基音周期（pitch），其倒数成为基音频率。
11.汉语是一种声调语言，声调的变化就是浊音基音周期（或基音频率）的变化。p14d5 13. 无论是单音节语音还是连续语音，其中浊音段的基因频率是随时间而变化的，基因频率的不同轨迹成为声调。p9d11
14. 当两个响度不同的声音作用于人耳时，响度较高的频率成分的存在会影响到对响度较低的频率成分的感受，使其变得不易察觉，这种现象成为掩蔽效应。
15.语音信号的生成模型可由激励模型、声道模型和辐射模型三个子模型构成，三者是串联（串联/并联）的关系。p21-26
16.语音信号激励模型一般分为浊音激励和清音激励，发浊音时激励模型为脉冲波。p21d6
17.语音信号激励模型一般分为浊音激励和清音激励，发清音时激励信号通常被模拟为随机白噪声。p22d2
16.语音信号生成模型的辐射模型是一阶类高通滤波器。 p25d2
17.设截取的一段语音共有160个样本，而采样频率为8kHz ，则该段语音持续时间为20ms 。 18.设采样频率为8kHz ，则25ms 长的语音共有200个采样值。
18.研究语音的时频分析特性所采用的与时序相关的傅立叶分析的显示图形称为语谱图（Sonogram ，或者Spectrogram ）p29d1
19.语谱图是一种三维频谱，它是表示语音频谱随时间变化的图形，其纵轴为频率，横轴为时间，任一给定频率成分在给定时刻的强弱用相应点的灰度或色调的浓淡来表示。p29d1
20.传输函数形式为1
2
1
()1M
i
i i
i a V z b z
c z
--==--∏的共振峰模型为（2）数学模型；
1.全零点；
2.全极点；
3.极零点；
4.以上都不是；
21.传输函数形式为1
2
1
()1M
i
i i
i a V z b z
c z --==--∏的共振峰模型在结构上为（1 ）模型；
1.级联型
2.并联型；
3.混合型；
4.以上都不是；
22.传输函数形式为12
1()1M
i
i i i
A V z
B z
C z --==--∑的共振峰模型为（3）数学模型； 1.全零点； 2.全极点； 3.极零点； 4.以上都不是；
23.传输函数形式为12
1()1M
i
i i i A V z B z
C z --==
--∑的共振峰模型在结构上为（2）模型； 1.级联型
2.并联型；
3.混合型；
4.以上都不是；
24.简述语音产生过程的三个模型：
25.基音频率、共振峰、语谱图的概念，会从语音波形中识别基音周期与共振峰频率。
发浊音时，气流通过声门时使声带发生振动，产生准周期激励脉冲串，这个脉冲串的周
期就称为基音周期（pitch ），其倒数成为基音频率。一般来说，男性说话的基音频率大致分布在50-200Hz 范围内，女性和小孩的基因频率在200-450Hz 之间。
人类的声道和鼻道可以看作是非均匀截面的声道管，声道管的谐振频率成为共振峰频率，简称共振峰。共振峰由低到高依次为第一共振峰、第二共振峰、第三共振峰、。。。，相应的频率用F1、F2、F3。。。。表示。一般浊音中可以辨识的共振峰有5个，其中前三个对于区别不同语音至关重要。
语谱图描述了语音信号随时间而变化的频谱特性。纵轴对应于频率、横轴对应于时间，图像的黑白度对应于信号的能量。
26.汉语中的四种声调与基音频率的关系是什么？
无论是单音节语音还是连续语音，其中浊音段的基因频率是随时间而变化的，基因频率的不同轨迹成为声调。
29.音调：音调是听觉分辨声音高低时，用于描述这种感受的一种特性。音调与声音的频率并不成正比，还与声音的强度及波形有关。描述音调的单位是美（mel ）。一个高于听阈40dB 、频率为1KHz 的纯音所产生的音调定位1000mel ，如果一个纯音听起来比1000mel 的声音调子高一倍，则其音调为2000mel 。音调与频率的关系近似表示为：
3323.23lg(10.001)mel Hz T f ≈+
27.掩蔽效应：当两个响度不同的声音作用于人耳时，响度较高的频率成分的存在会影响到对响度较低的频率成分的感受，使其变得不易察觉，这种现象成为掩蔽效应。
第三章 语音信号分析
21.语音信号分析采用短时分析技术。p32d2
20. 语音信号分析，根据所分析出的参数的性质的不同可以分为：时域分析、频域分析、倒频域分析、线性预测分析等。根据分析方法的不同，分为模型分析方法和非模型分析方法两种。p32d3
22.由于辐射模型的影响，语音信号高频部分衰减较大，所以在预处理中需采用预加重技术，即提升高频部分，使信号的频谱变得平坦。
23.不论是分析怎么样的参数以及采用什么分析方法，在按帧进行语音分析，提取语音参数之前，有一些经常使用的、共同的短时分析技术必须预先进行，如语音信号的数字化、语音信号的端点检测、预加重、加窗和分帧等
23.语音信号加窗、分帧常用的窗函数有矩形窗、汉明窗等（列举两个）。 25.对于频率分布为0~3400Hz 的语音信号，最低无失真采样频率应为6800Hz
25.若信号波形的变化足够大，或量化间隔Δ足够小时，以下有关量化噪声描述错误的是（4）p33d2
1.是平稳的白噪声过程
2.量化噪声与输入信号不相关
3.量化噪声在量化间隔内均匀分布，即具有等概率密度分布
4.是服从高斯分布的随机过程
26.以下那种分析不属于语音信号时域分析？（4） 1.短时过零率分析； 2.短时相关分析；
3.短时平均幅度差函数；
4.同态分析；
短时能量的主要用途不包括以下那一项（4）p38d5 1.可以区分浊音段和清音段；
2.可以用来查找声母和韵母的分界；
3.可以用来查找无声和有声的分界；
4.可以区分高频和低频分量；
24.采用自相关函数法对基音周期进行估计时，先用60~900Hz 的带通滤波器对语音信号进行滤波，以下描述错误的是（4）p71d2 1.可减少共振峰的影响； 2.可抑制50Hz 的电源干扰；
3.可保留基音频率的一、二次谐波；
4.为了防止8kHz 采样时发生混叠干扰； 定
义
语
音信号
()
n x m 的短时自相关函数
()
n R k 为：
10
()
()(),0
N k
n n n m R k x m x m k
k K --==+<≤∑
，则以下表述错误的是（2）：p40d3 (1) 如果()n x m 是周期的，则()n R k 是同周期的周期函数； (2) ()n R k 是奇函数； (3) (0)()n n R R k ≥
7.设序列x(n)的短时能量定义为：
[]2
()().n m E x m w n m ∞
=-∞
=
-∑
其中窗函数表示为：
,0
()0,0
m a m w m m ?≥=?
8.设序列x(n)的短时能量定义为：
[]2
()().n m E x m w n m ∞
=-∞
=
-∑
其中窗函数表示为：
,()0,m a m N
w m others
?≤?=???
试求E n 的一个递推公式
9.设短时平均过零率的定义为：
[][]1
1sgn ()sgn (1)2n
n n N Z x m x m N
-+=
--∑
证明{}11
sgn[()]sgn[(1)]sgn[()sgn[(1)]2n n Z Z x n x n x n N x n N N
-=+
-------
1.语音的时变性与短时平稳性(p32d2)：语音信号的波形有些波形段有较强的周期性，有的波形段有较强的噪声性，并且周期性语音和噪声性语音的特征也在不断变化中，从而具有时变性。但在较短时间内（10-30ms ）语音信号的特征可以认为基本保持不变，这就是语音信号的短时平稳性。
11.常用的时域基音检测算法有哪些（任选两种作答）？它们的基本原理是什么？ 自相关函数法：浊音信号的自相关函数在基音周期的整数倍位置上出现峰值；而清音的
自相关函数没有明显的峰值出现。因此检测是否有峰值就可判断是清音或浊音，检测峰值的位置就可提取基音周期值。 短时平均幅度差函数法：对周期性的浊音语音，短时平均幅度差函数也呈现与浊音语音
周期相一致的周期特性，短时平均幅度差函数在周期的各个整数倍点上具有谷值特性而不是峰值特性，可确定基音周期；而对于清音语音信号，短时平均幅度差函数却没有这种周期特性。利用短时平均幅度差函数的这种特性，可以判定一段语音是浊音还是清音，并估计出浊音语音的基音周期。
12.浊音与清音的短时能量、短时平均过零率、短时自相关函数和短时平均幅度差函数有什么差异？导致这些差异的根本原因是什么？ 相对来说浊音的短时能量大、短时平均过零率低、短时自相关函数的峰值位置具有周期性，短时平均幅度差函数的谷值位置具有周期性。这是因为浊音是由声带振动引起的脉冲波激励声道产生的，能量较大，频率较低，具有与激励波相同的周期性结构，而清音是由白噪声激励而产生，能量较低，频率较高，不具有周期性。
13.若用信号的短时傅立叶变换来定义其短时能量谱密度：
()()
2
j j n n
S e
X e ω
ω=
同时定义信号的短时自相关函数为：
()()()()()n m R k w n m x m w n k m x m k ∞
=-∞
=
---+∑
证明当()()()j j m
n m X e x m w n m e
ω
ω∞
-=-∞
=-∑时，()n R k 与()j n S e ω互为傅立叶变换对。
15.设p 阶线性预测器表达式为1
?()()p
i i s
n a s n i ==-∑，证明在最小均方预测误差准则下，预
测系数1,
,p a a 满足方程组：1
(0,)(,),1,2,
,p
i i j a i j j p =Φ=Φ=∑，其中
(,){()()}i j E s m i s m j Φ=--。
解：预测误差为1
?()()()()()p
i i n s n s
n s n a s n i ε==-=--∑，
均方误差为{}2
21()[()()]p
i i E n E s n a s n i ε=??
=--????
∑，为使E{ε2(n)}最小，对a j 求偏导，并
令其为零，有：1[()()]()0,1,...,p
i i E s n a s n i s n j j p =??
---==????
∑，即
1{()()}()(),1,
,p i i E s n s n j E a s n i s n j j p =??
-=--=????
∑
又因为(,){()()}i j E s n i s n j Φ=--，代入上式有1
.(0,)(,),1,2,
,p
i i j a i j j p =Φ=Φ=∑
设语音信号的线性预测模型为()0.9(1)0.4(2)0.1(3)
s n s n s n s n =-+-+-，模型增益1G =，求该语音信号的线性预测谱表达式。p59
解：
1()
()()
()
1p
i
i i S z G G
H z E z A z a z -==
==
-∑ 2311
()10.90.40.11j p
j j j j i
i i G H e e e e a e
ωω
ωω
ω----==
=
----∑
第四章 矢量量化技术
1.根据量化的值的维数的不同，量化可分为标量量化和矢量量化。
2.矢量量化常用的失真测度有：欧式距离测度、加权欧式距离测度、Itakura-Saito 距离、似然比测度和识别失真测度。
3. 训练矢量量化码本时，初始码本的生成可采用随机选取法、分裂法、链映射法等。
3.矢量量化LBG 算法每次迭代时将训练集分割为若干个子集所依据的是（1）： 1.最邻近准则；
2. Centroid 质心条件；
3.收敛准则；
4.熵极大化准则；
3.矢量量化LBG 算法每次迭代时计算新码字所依据的是（2）： 1.最邻近准则；
2. Centroid 质心条件；
3.收敛准则；
4.熵极大化准则；
第五章 隐马尔可夫模型
1.HMM 是一个双内嵌式随机过程。
2.HMM 的输出符号序列可见，而状态序列不可见。
3.下图是一个三状态HMM ，S 1是起始状态，S 3是终了状态，该HMM 只能输出a 和b 两种符号，由下图的Viterbi 算法可知输出aab 的最佳路径为S 1->S 1->S 2->S 3
3.对于语音识别用HMM ，可用六个参数{},,,,,M S O A B F π=来定义，这六个参数分别表示什么？
S 是模型中状态的有限集合；O 是输出的观测值序号的集合；A 是状态转移概率的集合；B 是输出观测值概率的集合；pai 是系统初始状态概率的集合；F 是终了状态的集合。
1.从左到右型HMM （即状态的转移只能从左到右或者停留在原状态，不能返回到以前的状态）的状态转移矩阵具有何种形式？（1） 1.上三角矩阵；
2.下三角矩阵；
3.对称矩阵；
4.非奇异矩阵；
2.针对给定的HMM 模型，寻找与给定观察字符序列对应的最佳状态序列可采用（3） 1.前向算法； 2.后向算法；
3.Viterbi 算法；
4.Baum-Welch 算法
训练HMM 模型采用（4） 1.前向算法； 2.后向算法； 3.Viterbi 算法；
4.Baum-Welch 算法；
下图是一个三状态HMM ，S 1是起始状态，S 3是终了状态，该HMM 只能输出a 和b 两种符号，试求解：（参考P98）
1.该HMM 的转移概率矩阵A ；
2.从S 1出发到S 3截止，输出符号序列abb 的概率；
3.最大可能的状态序列；
第七章语音编码
1.语音编码（Speech Coding）的目的是在保证语音质量和可懂度的条件下，采用尽可能少的比特数来表示语音。即降低数码率。
2.信源编码主要解决有效性问题；信道编码主要解决可靠性问题。
3.语音编码通常分为三类：波形编码、参数编码与混合编码。
4.波形编码力图使重建后的语音时域信号的波形与原语音信号保持一致。具有适应能力强、话音质量好等优点，缺点是编码速率高。
5.参数编码又称声码器技术，从听觉感知的角度注重语音的重现，通过建立语音信号的产生模型，提取其特征参数来编码，波形上不要求与原信号匹配。优点是编码速率低；缺点是语音质量差，自然度低，对环境噪声敏感。
6.若普通电话通信中采用8kHz采样，并进行12bit量化，则数码率为96Kbit/s。
7.对语音信号进行压缩编码的基本依据是语音信号的冗余度和人的听觉感知机理。
8.人的听觉生理和心理特性对于语音感知的影响主要表现在：1）人类听觉系统具有掩蔽效应；2）人耳对不同频段声音的敏感程度不同；3）人耳对语音信号的相位变化不敏感。
9.感觉加权滤波器是根据人耳的掩蔽效应来设计的。p138d1
10.均匀量化的特点是：大信号时量化信噪比大，小信号时量化信噪比小。
10.在增量调制（DM）中，语音信号波形发生急剧变化时，容易出现译码波形不能充分跟踪这种急剧变化而产生失真的现象，称为斜率过载。p150d3
11.利用参数编码实现语音通信的设备通常称为声码器。p161d3
12.LPC声码器采用的编码方式为参数编码（波形编码/参数编码）。
7语音信号中存在多种冗余度是语音信号可进行压缩的重要依据，下列选项中（4 ）属于频域冗余度
（1）语音信号幅度非均匀分布性
（2）语音信号样本间的强相关性
（3）浊音语音段具有的准周期性
（4）非均匀的长时功率谱密度
9.下列选项中，（）不属于波形编码方式
（1）PCM
（2）APCM
（3）DM
（4）LPC声码器
8.语音中最基本的元素是音素，设语音的音素共有128个，并假设通常的说话速度为每秒平均发出10个音素，请从信息论角度计算语音信号压缩编码的极限码率。p136
11.一帧典型的LPC参数包括1bit清浊音信息、5bit增益常数、6bit基因周期、每个LPC系数6bit，共8个LPC系数，如果一帧时长20ms，请计算该LPC声码器的码率。p162
解：（1+5+6+6*8）/0.02=3000bit/s
第八章语音合成
共振峰合成法属于（3 ）
1.波形合成法；
2.LPC合成法；
3.参数合成法；
4.规则合成法；
第九章语音识别
1.语音识别从所识别的对象来分，可分为：(1)孤立词语音识别系统：(2)连接词语音识别系统；(3)连续语音识别系统；(4)语音理解；(5)会话识别。
2.语音识别按词汇量来分，可分为：小词汇量、中词汇量、大词汇量语音识别系统。
3.语音识别从讲话人范围来分，可分为单个特定讲话人识别系统、多讲话人、与讲话者无关。
4.以下是一个矢量序列与模板的距离参数，输入适量长度为4，模板长度为5，利用DTW原理计算最佳路径
古今名言
敏而好学，不耻下问——孔子
业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈
兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子
己所不欲，勿施于人——孔子
读书破万卷，下笔如有神——杜甫
读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹
立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修
读万卷书，行万里路——刘彝
黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也，善读之可以医愚——刘向
莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞
发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅
立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄
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数字音频作业及其答案精品资料
数字音频作业及其答 案
第一次作业： 1:、声音可分为两种：纯音和复合音，平常人们说话的声音属于哪一种？语音的频率范围是多少？音频通常包括哪几种声音信号？其频率范围是多少？ 2、请说明音频信号数字化的三个步骤？ 3、如何理解“量化是信号数字化过程中重要的一步，而这一过程又是引入噪声的主要根源”这句话的含义？通过哪些途径可以减小量化误差？ 4对双极性信号若采用均匀量化，则量化信噪比SNR与量化比特数之间的关系为：SNR=6.02xN+1.76dB，试分析此式对实际量化与编码的指导意义？ 5:、A/D、D/A转换器的技术指标有哪些？ 答：1:人们说话的声音为复合音，语言的频率范围为300HZ-3000HZ。音频暴多语音、音乐、效果声等声音信号，频率范围为20HZ-20KHZ。 2：1取样：对连续信号按一定的时间间隔取样。奈奎斯特取样定理认为，只要取样频率大于等于信号中所包含的最高频率的两倍，则可以根据其取样完全恢复出原始信号，这相当于当信号是最高频率时，每一周期至少要采取两个点。但这只是理论上的定理，在实际操作中，人们用混叠波形，从而使取得的信号更接近原始信号。2量化：取样的离散音频要转化为计算机能够表示的数据范围，这个过程称为量化。量化的等级取决于量化精度，也就是用多少位二进制数来表示一个音频数据。一般有8位，12位或16位。量化精度越高，声音的保真度越高。以8位的举例稍微说明一下其中的原理。若一台计算机能够接收八位二进制数据，则相当于能够接受256个十进制的数，即有256个电平数，用这些数来代表模拟信号的电平，可以有256种，但是实际上采样后的某一时刻信号的电平不一定和256个电平某一个相等，此时只能用最接近的数字代码表
数字信号处理试题
一、 单 项选择题 1. 序列x(n)=Re(e jn π/12 )+I m (e jn π/18 ),周期为( )。 A. 18π B. 72 C. 18π D. 36 2. 设C 为Z 变换X(z)收敛域内的一条包围原点的闭曲线，F(z)=X(z)z n-1 ,用留数法求X(z)的反变换时( )。 A. 只能用F(z)在C 内的全部极点 B. 只能用F(z)在C 外的全部极点 C. 必须用收敛域内的全部极点 D. 用F(z)在C 内的全部极点或C 外的全部极点 3. 有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是( )。 A. h(n)=h(N-n) B. h(n)=h(N-n-1) C. h(n)=h(-n) D. h(n)=h(N+n-1) 4. 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=0，极点为z=21 C. 零点为z=21，极点为z=1 D. 零点为z=2 1 ，极点为z=2 5、)()(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
数字信号处理期末考试试题以及参考答案.doc
2020/3/27 2009-2010 学年第二学期 通信工程专业《数字信号处理》（课程）参考答案及评分标准 一、 选择题 （每空 1 分，共 20 分） 1．序列 x( n) cos n sin n 的周期为（ A ）。 4 6 A ． 24 B ． 2 C ． 8 D ．不是周期的 2．有一连续信号 x a (t) cos(40 t) ，用采样间隔 T 0.02s 对 x a (t) 进行采样，则采样所得的时域离散信 号 x(n) 的周期为（ C ） A ． 20 B ． 2 C ． 5 D ．不是周期的 3．某线性移不变离散系统的单位抽样响应为h(n) 3n u( n) ，该系统是（ B ）系统。 A ．因果稳定 B ．因果不稳定 C ．非因果稳定 D ．非因果不稳定 4．已知采样信号的采样频率为 f s ，采样周期为 T s ，采样信号的频谱是原模拟信号频谱的周期函数，周 期为（ A ），折叠频率为（ C ）。 A ． f s B ． T s C ． f s / 2 D ． f s / 4 5．以下关于序列的傅里叶变换 X ( e j ) 说法中，正确的是（ B ）。 A ． X ( e B ． X ( e C ． X (e D ． X (e j j j j ) 关于 是周期的，周期为 ) 关于 是周期的，周期为 2 ) 关于 是非周期的 ) 关于 可能是周期的也可能是非周期的 6．已知序列 x(n) 2 (n 1) (n)(n 1) ，则 j X (e ) 的值为（ ）。 C
2020/3/27 A ． 0 B ． 1 C ． 2 D ． 3 N 1 7．某序列的 DFT 表达式为 X (k ) x(n)W M nk ，由此可看出，该序列的时域长度是（ A ），变换后数字域 n 0 上相邻两个频率样点之间的间隔（ C ）。 A ． N B ． M C ．2 /M D ． 2 / N 8．设实连续信号 x(t) 中含有频率 40 Hz 的余弦信号，现用 f s 120 Hz 的采样频率对其进行采样，并利 用 N 1024 点 DFT 分析信号的频谱，得到频谱的谱峰出现在第（ B ）条谱线附近。 A ． 40 B ． 341 C ． 682 D ．1024 9．已知 x( n) 1，2,3,4 ，则 x ( ) R 6 ( ) （ ）， x ( n 1) R 6 (n) （ ） n 6 n 6 A C A ． 1,0,0,4,3,2 B ． 2,1,0,0,4,3 C ． 2,3,4,0,0,1 D ． 0,1,2,3,4，0 10．下列表示错误的是（ B ）。 A ． W N nk W N ( N k) n B ． (W N nk ) * W N nk C ． W N nk W N (N n) k D ． W N N /2 1 11．对于 N 2L 点的按频率抽取基 2FFT 算法，共需要（ A ）级蝶形运算，每级需要（ C ）个蝶形运算。 A ． L B ． L N 2 C ． N D ． N L 2 12．在 IIR 滤波器中，（ C ）型结构可以灵活控制零极点特性。 A ．直接Ⅰ B ．直接Ⅱ C ．级联 D ．并联 13．考虑到频率混叠现象，用冲激响应不变法设计 IIR 数字滤波器不适合于（ B ）。 A ．低通滤波器 B ．高通、带阻滤波器 C ．带通滤波器 D ．任何滤波器
数字音视频处理
实验报告 课程名称数字音视频原理 实验题目MATLAB音频文件处理 专业电子信息工程 班级3班 学号09080323 学生姓名王志愿 实验成绩 指导教师吴娱 2012年3月 一、实验目的 1、掌握录制语音信号的基本过程； 2、掌握MATLAB编程对语音信号进行简单处理的方法并分析结果。 二、实验要求
上机完成实验题目，独立完成实验报告。 三、实验内容 1、问题的提出：数字语音是信号的一种，我们处理数字语音信号，也就是对一种信号的处理，那信号是什么呢？ 信号是传递信息的函数。离散时间信号（序列）——可以用图形来表示。 按信号特点的不同，信号可表示成一个或几个独立变量的函数。例如，图像信号就是空间位置（二元变量）的亮度函数。一维变量可以是时间，也可以是其他参量，习惯上将其看成时间。信号有以下几种： （1）连续时间信号：在连续时间范围内定义的信号，但信号的幅值可以是连续数值，也可以是离散数值。当幅值为连续这一特点情况下又常称为模拟信号。实际上连续时间信号与模拟信号常常通用，用以说明同一信号。 （2）离散时间信号：时间为离散变量的信号，即独立变量时间被量化了。而幅度仍是连续变化的。 （3）数字信号：时间离散而幅度量化的信号。 语音信号是基于时间轴上的一维数字信号，在这里主要是对语音信号进行频域上的分析。在信号分析中，频域往往包含了更多的信息。对于频域来说，大概有8种波形可以让我们分析：矩形方波，锯齿波，梯形波，临界阻尼指数脉冲波形，三角波，余弦波，余弦平方波，高斯波。对于各种波形，我们都可以用一种方法来分析，就是傅立叶变换：将时域的波形转化到频域来分析。 2、设计方案： 首先要对声音信号进行采集，Windows自带的录音机程序可驱动声卡来采集语音信号，并能保存成.WAV格式文件，供MATLAB相关函数直接读取、写入或播放。 利用MATLAB中的wavread命令来读入（采集）语音信号，将它赋值给某一向量。再将该向量看作一个普通的信号，对其进行FFT变换实现频谱分析，再依据实际情况对它进行滤波。对于波形图与频谱图（包括滤波前后的对比图）都可以用MATLAB画出。我们还可以通过sound/wavplay命令来对语音信号进行回放，以便在听觉上来感受声音的变化。 3、主体部分： （1）语音的录入与打开： [x,fs,bits]=wavread('d:\1.wav');%用于读取语音，采样值放在向量x中，fs 表示采样频率(Hz)，bits表示量化位数。
数字信号处理考试试题及答案
数字信号处理试题及答案 一、 填空题（30分，每空1分） 1、对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 离散时间 信号， 再进行幅度量化后就是 数字 信号。 2、已知线性时不变系统的单位脉冲响应为)(n h ，则系统具有因果性要求 )0(0)(<=n n h ，系统稳定要求∞<∑∞ -∞=n n h )(。 3、若有限长序列x(n)的长度为N ，h(n)的长度为M ，则其卷积和的长度L 为 N+M-1。 4、傅里叶变换的几种形式：连续时间、连续频率—傅里叶变换；连续时间离散频率—傅里叶级数；离散时间、连续频率—序列的傅里叶变换；散时间、 离散频率—离散傅里叶变换 5、 序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆上 的N 点等间隔采样。 6、若序列的Fourier 变换存在且连续，且是其z 变换在单位圆上的值，则序列 x(n)一定绝对可和。 7、 用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要__256___次复乘法，采用基2FFT 算 法，需要__32__ 次复乘法 。 8、线性相位FIR 数字滤波器的单位脉冲响应()h n 应满足条件 ()()1--±=n N h n h 。 9. IIR 数字滤波器的基本结构中， 直接 型运算累积误差较大； 级联型 运 算累积误差较小； 并联型 运算误差最小且运算速度最高。 10. 数字滤波器按功能分包括 低通 、 高通 、 带通 、 带阻 滤 波器。 11. 若滤波器通带内 群延迟响应 = 常数，则为线性相位滤波器。 12. ()?? ? ??=n A n x 73cos π错误!未找到引用源。的周期为 14 13. 求z 反变换通常有 围线积分法（留数法）、部分分式法、长除法等。 14. 用模拟滤波器设计IIR 数字滤波器的方法包括：冲激响应不变法、阶跃响 应不变法、双线性变换法。
数字信号处理期末试卷(含答案)全..
数字信号处理期末试卷(含答案) 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括号内。 1.若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特采样定理，则只要将抽样信号通过( )即可完全不失真恢复原信号。 A.理想低通滤波器 B.理想高通滤波器 C.理想带通滤波器 D.理想带阻滤波器 2．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？( ) A.y(n)=x 3(n) B.y(n)=x(n)x(n+2) C.y(n)=x(n)+2 D.y(n)=x(n 2) 3.．设两有限长序列的长度分别是M 与N ，欲用圆周卷积计算两者的线性卷积，则圆周卷积的长度至少应取( )。 A ．M+N B.M+N-1 C.M+N+1 D.2(M+N) 4.若序列的长度为M ，要能够由频域抽样信号X(k)恢复原序列，而不发生时域混 叠现象，则频域抽样点数N 需满足的条件是( )。 A.N ≥M B.N ≤M C.N ≤2M D.N ≥2M 5.直接计算N 点DFT 所需的复数乘法次数与( )成正比。 A.N B.N 2 C.N 3 D.Nlog 2N 6.下列各种滤波器的结构中哪种不是FIR 滤波器的基本结构( )。 A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型 7.第二种类型线性FIR 滤波器的幅度响应H(w)特点( )： A 关于0=w 、π、π2偶对称 B 关于0=w 、π、π2奇对称 C 关于0=w 、π2偶对称 关于=w π奇对称 D 关于0=w 、π2奇对称 关于=w π偶对称 8.适合带阻滤波器设计的是： （ ） A )n N (h )n (h ---=1 N 为偶数 B )n N (h )n (h ---=1 N 为奇数 C )n N (h )n (h --=1 N 为偶数
数字信号处理作业DOC
成绩： 《数字信号处理》作业与上机实验 （第三四章） 班级： 13-电信 学号： 姓名： 任课老师：李宏民 完成时间： 15.11.08 信息与通信工程学院 2015—2016学年第1学期
第3-4章 离散傅里叶变换及快速算法与应用 一、实验内容及要求： 1、对信号在x(n)={1,2,3,4,5,6,7,8}，n=0，1，2....7,求其N=8点的DFT 。要求采用基于时间抽取算法编写FFT 实现程序，画出DFT 幅度谱与相位谱,并将计算结果与用MATLAB 自带的FFT 函数计算结果进行比较。 2、一个由40Hz 和100 Hz 正弦信号构成的信号，受零均值随机噪声的干扰（噪声服从标准正态分布，由randn 函数产生，n(t)= randn(m,n) 返回一个m*n 的随机矩阵），即()sin(2100)sin(240)()s t t t n t ππ=++g g 。数据 采样率为500Hz ，试用FFT 函数来分析其信号频率成分。 ① 求其幅度频谱，从频谱图（横坐标以HZ 为单位，用plot 函数画图）中能否观察出信号的2个频率分量？ ② 提高采样点数，再求该信号的幅度频谱图，此时幅度频谱发生了什么变化？信号的2个模拟频率和数字频率各为多少？FFT 频谱分析结果与理论上是否一致？ 3、研究高密度频谱与高分辨率频谱。频率分辨率是指所用的算法能将信号中两个靠得很近的谱峰分开的能力。信号末尾补零由于没有对原信号增加任何新的信息，因此不能提高频率分辨率，但可以减小栅栏效应，所得到的频谱称为高密度频谱。在维持采样频率不变的情况下，为提高分辨率只能增加采样点数N ，此时所得到的频谱称为高分辨率频谱。设有连续信号 ) 1092cos()1072cos()105.62cos()(333t t t t x a ??π+??π+??π=
数字信号处理试题及答案
数字信号处理试题及答案 一、填空题：（每空1分，共18分） 1、 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？）。 2、 双边序列z 变换的收敛域形状为 圆环或空集 。 3、 某序列的 DFT 表达式为∑-==1 0)()(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 。 4、 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)(2 2++--=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 。 5、 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。 6、 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)2 tan(2ω T =Ω或)2arctan(2T Ω=ω。 7、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 --= ，此时对应系统的频率响应)()()(ω?ω ωj j e H e H =，则其对应的相位函数 为ωω?2 1 )(-- =N 。 8、请写出三种常用低通原型模拟滤波器 巴特沃什滤波器 、 切比雪夫滤波器 、 椭圆滤波器 。 二、判断题（每题2分，共10分） 1、 模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，只要加一道采样的工序就可 以了。 （╳） 2、 已知某离散时间系统为)35()]([)(+==n x n x T n y ，则该系统为线性时不变系统。(╳)
多媒体音频视频处理大作业范文
实验三：音频处理技术 实验目的：学会使用“超级解霸”的音频播放器实现简单的音频处理。 学会使用“超级解霸”的音频格式转换功能,完成几个文件的转换工作 实验内容：一、用音频解霸将影碟中的伴音单独分离出来存为W A VE格式文件 二、实现声音片段的任意截取并保存为MP3格式 三、将W A VE格式文件转换为MP3格式、将MP3格式转换为W A VE格式 四、将CD碟中的歌曲转换成MP3格式 实验要求：完成一个声音片段的转换 实验步骤： 一、将影碟中的伴音单独分离出 打开“超级解霸”中的声音播放器“音频解霸”其界面如下： 通过下拉菜单：文件/打开一个(多个)文件可以进入“打开文件”窗口在这里找到要打开的影音文件。
点击“打开”按钮后返回播放界面，这时只要点击播放按钮就可以实现当前影音文件的声音播放。由于在VCD影碟上的歌曲和音乐都是采用MPEG格式压缩当我们要使用 WA VE格式的时候就要进行转换，能实现这种功能的软件很多，如果是要转换的文件不多的情况下用直接用“音频解霸”来转换还是很方便的。 操作过程是这样的先找到要转换的开始点然后点击“波形录音”按钮就可以进入到保存波形文件对话框，选择好保存路径、输入保存文件名，点击“保存”按钮就可以开始转换 保存。当声音播放到需要结束的位置时点击“停止”按钮就完成了文件转换工作。二、实现声音片段的任意截取并保存为MP3格式 点击播放模式转换钮将“音频解霸”播放模式转换为“循环/选择录取区域”模式，此时该按钮旁边的设定“开始点”、“结束点”、“压缩录音”按钮变 为有效。移动播放器在时间轴上的滑块分别设定开始点和结束点然后点击“压 缩录音”按钮，进入保存对话框输入保存的文件名，就可以按照设定将选取的区域转换为MP3格式的声音文件。 三将W AVE格式文件转换成MP3格式 将W A VE格式文件转换成MP3格式或者将MP3转换成W A VE格式的软件有很多，我们这里用“超级解霸”中的附带功能就可以很方便的实现。 实验步骤： 少量的文件转换时可以采用实验二中介绍的方法，但是如果要转换的文件很多再用这种方法就太慢了，我们可以使用“超级解霸”软件包内里的音频工具“MP3格式转换器“来实现，其界面如下：
数字信号处理期末试题及答案(1)
一、填空题（每空1分, 共10分） 1．序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 。 2．线性时不变系统的性质有 律、 律、 律。 3．对4()()x n R n =的Z 变换为 ，其收敛域为 。 4．抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为 。 5．序列x(n)=(1，-2，0，3；n=0，1，2，3), 圆周左移2位得到的序列为 。 6．设LTI 系统输入为x(n) ，系统单位序列响应为h(n)，则系统零状态输出y(n)= 。 7．因果序列x(n)，在Z →∞时，X(Z)= 。 答案： 1.10 2.交换律，结合律、分配律 3. 4 11,01z z z --->- 4. k N j e Z π2= 5.{0，3，1，-2; n=0,1,2,3} 6.()()()y n x n h n =* 7. x(0) 二、单项选择题（每题2分, 共20分） 1．δ(n)的Z 变换是 （ a ） A.1 B.δ(ω) C.2πδ(ω) D.2π 2．序列x 1（n ）的长度为4，序列x 2（n ）的长度为3，则它们线性卷积的长度是 （ c ） A. 3 B. 4 C. 6 D. 7 3．LTI 系统，输入x （n ）时，输出y （n ）；输入为3x （n-2），输出为 （ b ） A. y （n-2） B.3y （n-2） C.3y （n ） D.y （n ） 4．下面描述中最适合离散傅立叶变换DFT 的是 （ d ） A.时域为离散序列，频域为连续信号 B.时域为离散周期序列，频域也为离散周期序列 C.时域为离散无限长序列，频域为连续周期信号 D.时域为离散有限长序列，频域也为离散有限长序列 5．若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特条件，理想条件下将抽样信号通过 即可完 全不失真恢复原信号 （ a ） A.理想低通滤波器 B.理想高通滤波器 C.理想带通滤波器 D.理想带阻滤波器 6．下列哪一个系统是因果系统 （ b ） A.y(n)=x (n+2) B. y(n)= cos(n+1)x (n) C. y(n)=x (2n) D.y(n)=x (- n) 7．一个线性时不变离散系统稳定的充要条件是其系统函数的收敛域包括 （ c ） A. 实轴 B.原点 C.单位圆 D.虚轴
数字信号处理试卷
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 )()( 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 代表的物理意义是，其中的时域数字序列x(n)的序号n 代表的样值实际位置是；x(n)的N 点DFT X(k)中，序号k 代表的样值实际位置又是。 17、由频域采样X(k)恢复)(ωj e X 时可利用内插公式，它是用值对 函数加权后求和。 二、是非题（对划“√”，错划“×”，本题共5小题，每小题2分，共10分） 1．级联型结构的滤波器便于调整极点。 （ ） 2．正弦序列sin （ω0n ）不一定是周期序列。 （ ） 3．阻带最小衰耗取决于所用窗谱主瓣幅度峰值与第一旁瓣幅度峰值之比（ ） 4．序列x （n ）经过傅里叶变换后，其频谱是连续周期的。 （ ） 5．一个系统的冲击响应h （n ）=a n ，只要参数∣a ∣＜1，该系统一定稳定。 （ ） 6、模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，只要增加一道采样的工序就可以了。 （ ） 7、FFT 是序列傅氏变换的快速算法。 （ ） 8、FIR 滤波器一定是线性相位的，而IIR 滤波器以非线性相频特性居多。 （ ） 9、用窗函数法设计FIR 数字滤波器时，加大窗函数的长度可以同时加大阻带衰减和减小过渡带的宽度。 （ ） 10、FIR 系统的系统函数一定在单位圆上收敛。 （ ）
数字信号处理习题及答案1
数字信号处理习题及答案1 一、填空题（每空1分, 共10分） 1．序列()sin(3/5)x n n π=的周期为 。 2．线性时不变系统的性质有 律、 律、 律。 3．对4()()x n R n =的Z 变换为 ，其收敛域为 。 4．抽样序列的Z 变换与离散傅里叶变换DFT 的关系为 。 5．序列x(n)=(1，-2，0，3；n=0，1，2，3), 圆周左移2位得到的序列为 。 6．设LTI 系统输入为x(n) ，系统单位序列响应为h(n)，则系统零状态输出 y(n)= 。 7．因果序列x(n)，在Z →∞时，X(Z)= 。 二、单项选择题（每题2分, 共20分） 1．δ(n)的Z 变换是 （ ）A.1 B.δ(ω) C.2πδ(ω) D.2π 2．序列x 1（n ）的长度为4，序列x 2（n ） 的长度为3，则它们线性卷积的长度是 （ ）A. 3 B. 4 C. 6 D. 7 3．LTI 系统，输入x （n ）时，输出y （n ）；输入为3x （n-2），输出为 （ ） A. y （n-2） B.3y （n-2） C.3y （n ） D.y （n ） 4．下面描述中最适合离散傅立叶变换 DFT 的是 （ ） A.时域为离散序列，频域为连续信号 B.时域为离散周期序列，频域也为离散周期序列 C.时域为离散无限长序列，频域为连续周期信号 D.时域为离散有限长序列，频域也为离散有限长序列 5．若一模拟信号为带限，且对其抽样满足奈奎斯特条件，理想条件下将抽样信号通过 即 可完全不失真恢复原信号 （ ）A.理想低通滤波器 B.理想高通滤波器 C.理想带通滤波器 D.理 想带阻滤波器 6．下列哪一个系统是因果系统 （ ）A.y(n)=x (n+2) B. y(n)= cos(n+1)x (n) C. y(n)=x (2n) D.y(n)=x (- n)
数字信号处理期末试卷(含答案)
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 语音识别技术发展历程及趋势 学号： 201105021 姓名： 指导教师： 语音识别技术发展历程及趋势 摘要：本文回顾了语音识别技术的发展历史，描述了语音识别系统的基本原理,介绍了语音识别的几种基本方法,并对语音识别技术面临的问题和发展前景进行了讨论。 关键词：语音识别；特征提取；人机交互 引言 通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用的和最方便的交换信息形式。语言是人类特有的功能，声音是人类常用的工具，是相互传递信息的最重要的手段。因此，语音信号是人们构成思想疏通和感情交流的最主要的途径，他具有最大的信息容量和最高的智力水平。 让计算机能听懂人类语言，是人类自计算机诞生以来梦寐以求的想法。随着计算机越来越向便携化方向发展，以及计算环境的日趋复杂化，人们越来越迫切要求摆脱键盘的束缚而代之以语音输入这样便于使用的、自然的、人性化的输入方式。语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术，语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。如今，随着语音识别技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。 1 语音识别技术概述 语音识别（Speech Recognition）主要指让机器听懂人说话，即在各种情况下，准确地识别出语音的内容，从而根据其信息，执行人的各种意图。。作为一门交叉学科,语音识别又是以语音为研究对象,是语音信号处理的一个重要研究方向, 是模式识别的一个分支,涉及到计算机、信号处理、生理学、语言学、神经心理学、人工智能等诸多领域,甚至还涉及到人的体态语言,其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来，语音识别在工业、军事、交通、医学、民用诸多方面，特别是在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等以语音识别技术开发出的产品应用领域非常广泛，如声控电话交 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 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 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 --= ， 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 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、 )()(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 一、 填空（2分/空，共30分） 1. 对一个1Hz 的正弦波信号进行10Hz 抽样。请问该信号的连续角频率Ω是【2πrad/s 】，圆频率ω是 【0.2πrad 】。 2. 假定信号的功率为S P ,噪声功率为U P ,若信噪比SNR=50d B ，则S P 是U P 的【100 000】倍。 注：SNR=10lg(Ps/Pu) 3. 已知离散时间信号x(n)离散化时的抽样频率为s f 。请问x(n)的傅立叶变换(DTFT)以圆频率ω为自变量时， 其周期是【2π】；以频率s /(2)f f ωπ=为自变量时，其周期是【s f 】。 4. 已知数字滤波器的极零图，此时，若用此数字滤波器对一个信号进行滤波，可基于Matlab 中的两个函数 【filter 】和【 】来实现。 5. 要求离散信号中两个分量1ω和2ω在频域的主瓣完全不能混叠，那么，若加矩形窗的话，则窗长点数N 须 满足【214/||N w w π≤-】；若加汉宁窗的话，则窗长点数N 须满足【218/||N w w π≤-】。 6. 时间抽取基2FFT 算法，在序列点数N=1024时，乘法计算次数约是直接DFT 乘法计算次数的多少分之一 【205】。 7. 最小相位系统的零点分布特点是：【所有的零点都在单位圆内】；最大相位系统的零点分布特点是：【所 有零点都在单位圆外】；稳定系统的极点分布特点是：【极点都在单位圆内】。 8. 抽样信号x(n)的L 倍插值的一种方法是：先在x(n)每两个点之间补【L-1】个零，然后再对该信号作【低通 滤波处理】处理。 二、 选择题（16分） 1. 对两个不同频率的正弦波分别抽样，抽样产生的两个序列数值【（b ）】不相同。 （a ）必定 （b ）不一定 注：抽样频率不同，可能结果相同。 2. 关于离散白噪声信号的下列说法，哪些是正确的？【（a ）（b ）】 （a ）功率谱为一直线； （b ）不同时刻的相关值为0； （c ）一定服从正态分布 注：可以服从均匀分布，也可以服从高斯分布。 3. 定义了复数范数和内积的完备信号空间叫【（b ）】 （a ）欧式空间 （b ）Hilbert 空间 注：欧式空间是实数域上的定义。 4. 下面哪些方法可以提高序列频谱的计算分辨率：【（a ）（b ）】 （a ）序列尾部补0，增加FFT 长度 （b ）CZT （c ）AR 建模 5. 下面哪些滤波器的设计基于最小二乘法优化准则：【（b ）（c ）】 （a ）平滑滤波器 （b ）维纳滤波器 （c ）自适应滤波器 （d ）最佳一致逼近滤波器 6. 下面哪些变换不依赖于基函数的选取？【（d ）】 （a ）DFT （b ）DCT （c ）DST （d ）EMD 7. 乘性噪声可依靠下面哪些手段进行信噪分离：【（a ）】 （a ）同态滤波 （b ）复倒频 （c ）经典低通滤波器 8. 下面哪些方法主要用于多通道盲源信号分离：【（b ）】 （a ）主要分量分析(PCA) （b ）独立分量分析(ICA) 三、 判断（30分）： 1. （√）周期信号抽样后不一定还是周期信号。 2. （√）频率为f 的正弦波信号按抽样频率2s f f =抽样，获得的序列不一定能重建原信号。语音信号处理作业7
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