信号分析提高试题及对应答案

信号分析提高试题及对应答案

一、单选题

1.在信号分析中，傅里叶变换主要用于（）（2分）A.信号时域分析B.信号频域分析C.信号幅度分析D.信号相位分析【答案】B【解析】傅里叶变换是信号分析中最重要的工具之一，主要用于将信号从时域转换到频域进行分析

2.下列哪种情况下，信号的自相关函数等于其功率谱密度的函数（）（2分）A.白噪声信号B.脉冲信号C.正弦信号D.阶跃信号【答案】A【解析】白噪声信号具有各态历经性，其自相关函数与功率谱密度函数相等

3.信号通过线性时不变系统，若输入信号为ft，系统单位冲激响应为ht，则输出信号yt为（）（2分）A.ft+htB.ft·htC.fthtD.ft/ht【答案】C【解析】根据线性时不变系统的卷积定理，输出信号yt等于输入信号ft与系统单位冲激响应ht的卷积

4.信号通过理想低通滤波器后，会丢失哪些信息（）（2分）A.低频信息B.高频信息C.直流分量D.全部信息【答案】B【解析】理想低通滤波器允许低频信号通过，阻止高频信号通过

5.信号的功率谱密度函数表示（）（2分）A.信号在时域的分布B.信号在频域的分布C.信号的能量分布D.信号的平均功率分布【答案】D【解析】功率谱密度函数表示信号在频域上的平均功率分布

6.信号通过理想高通滤波器后，会丢失哪些信息（）（2分）A.低频信息B.高频信息C.直流分量D.全部信息【答案】A【解析】理想高通滤波器允许高频信号通过，阻止低频信号通过

7.信号通过理想带通滤波器后，会丢失哪些信息（）（2分）A.低频信息B.中频信息C.高频信息D.直流分量【答案】A、C【解析】理想带通滤波器允许特定频段的信号通过，阻止该频段之外的信号

8.信号通过非线性系统后，其输出信号的频谱（）（2分）A.保持不变B.发生线性变化C.可能发生非线性变化D.无法确定【答案】C【解析】非线性系统会对输入信号产生谐波失真，导致输出信号的频谱发生非线性变化

9.信号通过线性时不变系统，若输入信号为ft，系统单位冲激响应为ht，则输出信号yt为（）（2分）A.ft+htB.ft·htC.fthtD.ft/ht【答案】C【解析】根据线性时不变系统的卷积定理，输出信号yt等于输入信号ft与系统单位冲激响应ht的卷积

10.信号通过理想低通滤波器后，会丢失哪些信息（）（2分）A.低频信息B.高频信息C.直流分量D.全部信息【答案】B【解析】理想低通滤波器允许低频信号通过，阻止高频信号通过

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于信号分析的工具和方法？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.小波变换D.卷积运算E.相关运算【答案】A、B、C、D、E【解析】信号分析中常用的工具和方法包括傅里叶变换、拉普拉斯变换、小波变换、卷积运算和相关运算

2.以下哪些属于线性时不变系统的特性？（）A.叠加性B.齐次性C.时不变性D.因果性E.稳定性【答案】A、B、C【解析】线性时不变系统具有叠加性、齐次性和时不变性三个基本特性

3.以下哪些属于信号处理的基本操作？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调E.采样【答案】A、B、C、D、E【解析】信号处理的基本操作包括滤波、放大、调制、解调和采样

4.以下哪些属于信号的时域描述？（）A.信号的幅度B.信号的时间波形C.信号的频率D.信号的相位E.信号的功率【答案】B【解析】信号的时域描述主要是信号的时间波形

5.以下哪些属于信号的频域描述？（）A.信号的幅度B.信号的时间波形C.信号的频率D.信号的相位E.信号的功率【答案】A、C、D、E【解析】信号的频域描述包括信号的幅度、频率、相位和功率

三、填空题

1.信号通过线性时不变系统，若输入信号为ft，系统单位冲激响应为ht，则输出信号yt为______【答案】ftht

2.信号通过理想低通滤波器后，会丢失______信息【答案】高频

3.信号通过理想高通滤波器后，会丢失______信息【答案】低频

4.信号通过理想带通滤波器后，会丢失______和______信息【答案】低频；高频

5.信号的功率谱密度函数表示______【答案】信号的平均功率分布

四、判断题

1.两个信号相加，其功率等于两个信号功率之和（）（2分）【答案】（×）【解析】两个信号相加，其功率不一定等于两个信号功率之和，还与信号的相干性有关

2.信号通过理想低通滤波器后，会丢失低频信息（）（2分）【答案】（×）【解析】信号通过理想低通滤波器后，会丢失高频信息

3.信号通过理想高通滤波器后，会丢失高频信息（）（2分）【答案】（×）【解析】信号通过理想高通滤波器后，会丢失低频信息

4.信号通过理想带通滤波器后，会丢失中频信息（）（2分）【答案】（×）【解析】信号通过理想带通滤波器后，会丢失低频和高频信息

5.信号的功率谱密度函数表示信号在频域的分布（）（2分）【答案】（×）【解析】信号的功率谱密度函数表示信号在频域上的平均功率分布

五、简答题

1.简述傅里叶变换在信号分析中的作用【答案】傅里叶变换是信号分析中最重要的工具之一，主要用于将信号从时域转换到频域进行分析，从而揭示信号的频率成分和能量分布

2.简述线性时不变系统的特性【答案】线性时不变系统具有叠加性、齐次性和时不变性三个基本特性叠加性表示输入信号的线性组合对应的输出是各输入信号响应的线性组合；齐次性表示输入信号乘以常数对应的输出是原输出乘以该常数；时不变性表示输入信号的时间平移对应的输出是原输出的时间平移

3.简述信号处理的基本操作【答案】信号处理的基本操作包括滤波、放大、调制、解调和采样滤波用于去除信号中的噪声或不需要的频率成分；放大用于提高信号的幅度；调制用于将信息加载到载波上；解调用于从载波中提取信息；采样用于将连续时间信号转换为离散时间信号

六、分析题

1.分析信号通过理想低通滤波器后的变化【答案】信号通过理想低通滤波器后，会丢失高频信息，只保留低频信息理想低通滤波器的截止频率决定了保留的最低频率，高于截止频率的频率成分被完全阻止这种滤波操作可以去除信号中的噪声或不需要的高频成分，从而提高信号的质量

2.分析信号通过理想高通滤波器后的变化【答案】信号通过理想高通滤波器后，会丢失低频信息，只保留高频信息理想高通滤波器的截止频率决定了保留的最低频率，低于截止频率的频率成分被完全阻止这种滤波操作可以去除信号中的直流分量或低频噪声，从而突出信号中的高频成分

七、综合应用题

1.某信号通过一个线性时不变系统，输入信号为ft，系统单位冲激响应为ht已知ft和ht的表达式，求输出信号yt的表达式【答案】输出信号yt等于输入信号ft与系统单位冲激响应ht的卷积，即yt=ftht具体计算步骤如下1将ft和ht的表达式代入卷积公式yt=∫fτht-τdτ2计算积分，得到输出信号yt的表达式请根据具体题目要求，提供ft和ht的表达式，以便进行详细的计算和解答---完整标准答案

一、单选题

1.B

2.A

3.C

4.B

5.D

6.A

7.A、C

8.C

9.C

10.B

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C

3.A、B、C、D、E

4.B

5.A、C、D、E

三、填空题

1.ftht

2.高频

3.低频

4.低频；高频

5.信号的平均功率分布

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.傅里叶变换是信号分析中最重要的工具之一，主要用于将信号从时域转换到频域进行分析，从而揭示信号的频率成分和能量分布

2.线性时不变系统具有叠加性、齐次性和时不变性三个基本特性叠加性表示输入信号的线性组合对应的输出是各输入信号响应的线性组合；齐次性表示输入信号乘以常数对应的输出是原输出乘以该常数；时不变性表示输入信号的时间平移对应的输出是原输出的时间平移

3.信号处理的基本操作包括滤波、放大、调制、解调和采样滤波用于去除信号中的噪声或不需要的频率成分；放大用于提高信号的幅度；调制用于将信息加载到载波上；解调用于从载波中提取信息；采样用于将连续时间信号转换为离散时间信号

六、分析题

1.信号通过理想低通滤波器后，会丢失高频信息，只保留低频信息理想低通滤波器的截止频率决定了保留的最低频率，高于截止频率的频率成分被完全阻止这种滤波操作可以去除信号中的噪声或不需要的高频成分，从而提高信号的质量

2.信号通过理想高通滤波器后，会丢失低频信息，只保留高频信息理想高通滤波器的截止频率决定了保留的最低频率，低于截止频率的频率成分被完全阻止这种滤波操作可以去除信号中的直流分量或低频噪声，从而突出信号中的高频成分

七、综合应用题

1.输出信号yt等于输入信号ft与系统单位冲激响应ht的卷积，即yt=ftht具体计算步骤如下1将ft和ht的表达式代入卷积公式yt=∫fτht-τdτ2计算积分，得到输出信号yt的表达式请根据具体题目要求，提供ft和ht的表达式，以便进行详细的计算和解答。