ФОС по цифровой обработке сигналов в инфокоммуникациях

Фонд оценочных средств по дисциплине «Современные методы цифровой обработки сигналов в
инфокоммуникационных системах»
Перечень компетенций и этапы
их формирования в процессе
освоения образовательной
программы
Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах
их формирования, описание шкал оценивания
Компетенция
Этап
Показатель оценивания
ПК-3
Способностью к
проектированию,
строительству,
монтажу и
эксплуатации
технических
средств
инфокоммуникаций
, направляющих
сред передачи
информации
1 уровень
Знать.Принципы построения
систем связи, технологии,
используемые в сетях связи
Уметь. Анализировать
показатели текущего состояния
сети
Владеть.Сбор исходных
данных, необходимых для
разработки проектной
документации
Знать. Нормативно-правовые и
нормативные документы,
регламентирующие проектную
подготовку строительства,
строительство и эксплуатацию
объектов и линий связи
Уметь. Осуществлять ведение
технической и проектной
документации;
Владеть. Формирование
требований к объекту, системе
связи
Знать. Перспективы
технического развития отрасли
Уметь.Разрабатывать и
представлять презентационные
материалы по проекту
Использовать современные
информационнокоммуникационные технологии,
в том числе
специализированное
программное обеспечение для
2 уровень
3 уровень
Критерий
оценивания
Уровень усвоения
материала,
предусмотренного
программой курса
(высокий, хороший,
достаточный,
материал не освоен).
Уровень раскрытия
причинноследственных связей
(высокий,
достаточно высокий,
низкий,
отсутствует).
Качество ответа
(логичность,
убежденность,
общая эрудиция) (на
высоком уровне, а
достаточно высоком
уровне, на низком
уровне, ответ
нелогичен или
отсутствует)
Шкала оценивания
Зачтено
Обучающийся:
- допустил существенные упущения при
ответах на все вопросы
преподавателя;
- обнаружил пробелы
более чем 50% в знаниях основного учебнопрограммного материала
Не зачтено
Обучающийся:
- обнаружил пробелы в
знаниях основного
учебно-программного
материала;
- допустил
принципиальные
ошибки в выполнении
предусмотренных
программой заданий;
- не может продолжить
обучение или приступать к
профессиональной
деятельности по
окончании
университета.
Типовые контрольные задания или
иные материалы, необходимые для
оценки знаний, умений, навыков и
(или) опыта деятельности,
характеризующих этапы
формирования компетенций в
процессе освоения образовательной
программы
Контрольные вопросы к
практическим занятиям
Задания на курсовую работу
Тест
Вопросы к зачету.
Методические материалы,
определяющие процедуры
оценивания знаний,
умений, навыков и (или)
опыта, характеризующих
этапы формирования
компетенций
Методические
материалы,
определяющие
процедуры
оценивания знаний,
умений, навыков и
(или) опыта
деятельности
приведены в
стандарте ДВГУПС
СТ 02-28-14 «Формы,
периодичность и
порядок текущего
контроля
успеваемости и
промежуточной
аттестации» (в
последней редакции).
ПК-4
Способностью к
разработке методов
формирования и
обработки
сигналов, систем
коммутации
синхронизации и
определению
области
эффективного их
использования в
инфокоммуникационных сетях,
системах и
устройствах
1 уровень
2 уровень
3 уровень
решения задач проектирования
и проведения расчетов
Владеть.Обоснование выбора
информационных технологий,
предварительных технических
решений по объекту, системе
связи и ее компонентам,
оборудования и программного
обеспечения
Знать.Основные принципы и
особенности обработки
сигналов в существующих и
перспективных системах и
средствах связи;
Владеть.Методами
проектирования систем
коммутации, синхронизации и
оценки эффективности их
использования.
Знать.Процедуры и принципы
частотно-территориального и
кодового планирования
Уметь.Разрабатывать рабочую
техническую, оперативнотехническую и
технологическую
документацию, оформлять ее в
соответствии с нормами и
стандартами
Владеть.Выбор технологий для
предоставления различных
услуг связи в соответствии с
потребительским спросом
Знать.Принципы
резервирования оборудования и
каналов связи
Уметь. Использовать в работе
современные информационные
технологии
Уровень усвоения
материала,
предусмотренного
программой курса
(высокий, хороший,
достаточный,
материал не освоен).
Контрольные вопросы к
практическим занятиям
Уровень раскрытия
причинноследственных связей
(высокий,
достаточно высокий,
низкий,
отсутствует).
Качество ответа
(логичность,
убежденность,
общая эрудиция) (на
высоком уровне, а
достаточно высоком
уровне, на низком
уровне, ответ
нелогичен или
отсутствует)
Задания на курсовую работу
Тест
Вопросы к зачету.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
к практическим занятиям по дисциплине
«Современные методы цифровой обработки сигналов»
1)
Какие сигналы называются ортогональными? (ПК-4)
2)
Как формируются сигналы I(t) и Q(t)? (ПК-3)
3)
В чём преимущество QPSK модулятора по сравнению с ФМмодулятором? (ПК-4)
4)
Что такое сигнальное созвездие? (ПК-4)
5)
От чего зависит ширина спектра на выходе модулятора. (ПК-3)
6)
Как производится нормировка частоты? (ПК-3)
7)
Что такое глазковая диаграмма? (ПК-4)
8)
Какую размерность имеет ПРВ помехи?(ПК-4)
9)
Как определяются моменты случайной величины?(ПК-3)
10) Для чего можно использовать коэффициент эксцесса?(ПК-4)
11) Как строится гистограмма?(ПК-3)
12) Как определить частоту, соответствующую значению 1 награфиках СМ?
(ПК-3)
13) Какой спектр имеет белый гауссовский шум?(ПК-4)
14) В чём отличие спектра мощности от спектральной плотности мощности?
(ПК-4)
15) Поясните принцип работы демодулятора QPSK.(ПК-3)
16) Как в демодуляторе формируются сигналы I(t), Q(t) и I, Q?(ПК-3)
17) Почему на выходе демодулятора должна происходить задержка выходного
сигнала на два такта? (ПК-4)
18) В чём разница между полученными диаграммами рассеяния? (ПК-4)
19) По какому алгоритму работает решающее устройство демодулятора? (ПК-3)
20) От чего зависит помехоустойчивость демодулятора? (ПК-4)
21) Для какой цели служит НЧ синхронизация? (ПК-4)
22) Для какой цели служит ВЧ синхронизация? (ПК-4)
23) Как снимается манипуляция сигнала? (ПК-3)
24) Как рассчитываются коэффициенты цифрового фильтра? (ПК-3)
25) Как определить порядок фильтра? (ПК-3)
26) Поясните принцип фильтрации сигнала с использованием пары
преобразований Фурье. (ПК-3)
27) Для какой цели используется фильтр Найквиста? (ПК-4)
28) Что такое импульсная характеристика?(ПК-4)
29) Какую АЧХ имеет идеальный ФНЧ?(ПК-4)
30) Для чего импульсную характеристику умножают на весовое окно?(ПК-3)
31) Для чего производится умножение на последовательность единичных
функций? (ПК-4)
32) Как получается модуляция GMSK? (ПК-3)
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине
«Современные методы цифровой обработки сигналов»
1. Проектирование нерекурсивного цифрового фильтра. (ПК-3)
1.1 Теоретические сведения.
1.2 Расчёт коэффициентов структурной схемы фильтра.
1.3 Построение АЧХ фильтра.
1.4 Разностное уравнение фильтрации
1.5 Структурная схема фильтра.
1.6 Расчёт коэффициентов фильтра с использованием оконной функции.
1.7 Построение АЧХ фильтра при использовании оконной функции.
2. Проектирование рекурсивного цифрового фильтра. (ПК-4)
2.1 Теоретические сведения.
2.2 Построение коридора допусков АЧХ фильтра.
2.3 Расчёт коэффициентов фильтра, АЧХ и импульсной характеристики в
подпрограмме fdatool.
2.4 Структурная схема фильтра.
3. Моделирование работы рекурсивного ЦФ в программе Simulink. (ПК-3)
3.1 Выбор частот генераторов.
3.2 Структурная схема модели.
3.3 Спектры сигналов на входе и выходе ЦФ
Выводы по работе.
Пример программы на MatLab для ФНЧ 10-го порядка с частотой среза fср равной
25 Гц и частотой дискретизации fд=100 Гц.
𝜔бср
𝑓ср
25
𝜋
𝑏𝑚 = 𝑏−𝑚 =
𝑠𝑖𝑛𝑐(𝑚𝜔бс ),
𝜔бср = 2𝜋
= 2𝜋
=
𝜋
𝑓д
100 2
1
𝑚𝜋
𝑏𝑚 = 𝑏−𝑚 = 𝑠𝑖𝑛𝑐 ( )
2
2
Учитываем, что в MatLab функция sinc(x) считается как sinc(πx).
>>m=(-5:5)'; % преобразование строки матрицы номеров коэффициентов b в
столбец
b=sinc(m/2)/2;
impz(b) % вывод графика коэффициентов b, совпадающих с импульсной
характеристикой
>>b% вывод значений коэффициентов b
b = 0.0637 0.0000 -0.1061 0.0000 0.3183 0.5000 0.3183 0.0000
-0.1061 0.0000 0.0637
>>figure
[h, f]=freqz(b, 1, [], 2); % расчётАЧХ, a=1 и нормировке от 0 до 1(2π)
plot(f, 20*log10(abs(h))) % построение графика модуля АЧХ
ylim([-50 10]) % диапазоносиy
grid on
Уровень боковых лепестков составляет около -20 дБ.
Уравнение передаточной функции нерекурсивного фильтра имеет вид:
𝑌(𝑧)
𝐻(𝑧) =
= 𝑏0 + 𝑏1 𝑧 −1 + 𝑏2 𝑧 −2 + ⋯ + 𝑏𝑚 𝑧 −𝑚
𝑋(𝑧)
В нашем случае:
𝑌(𝑧)
𝐻(𝑧) =
𝑋(𝑧)
= 𝑏0 + 𝑏1 𝑧 −1 + 𝑏2 𝑧 −2 + 𝑏3 𝑧 −3 + 𝑏4 𝑧 −4 + 𝑏5 𝑧 −5 + 𝑏6 𝑧 −6 + 𝑏7 𝑧 −7
+ 𝑏8 𝑧 −8 + 𝑏9 𝑧 −9 + 𝑏10 𝑧 −10
Уравнение фильтрации:
𝑌(𝑧) = 𝑋(𝑧)[𝑏0 + 𝑏1 𝑧 −1 + 𝑏2 𝑧 −2 + 𝑏3 𝑧 −3 + 𝑏4 𝑧 −4 + 𝑏5 𝑧 −5 + 𝑏6 𝑧 −6 + 𝑏7 𝑧 −7
+ 𝑏8 𝑧 −8 + 𝑏9 𝑧 −9 + 𝑏10 𝑧 −10 ]
С учётом полученных значений коэффициентов:
𝑌(𝑧) = 𝑋(𝑧)[𝑏0 + 𝑏2 𝑧 −2 + 𝑏4 𝑧 −4 + 𝑏5 𝑧 −5 + 𝑏6 𝑧 −6 + 𝑏8 𝑧 −8 + 𝑏10 𝑧 −10 ]
𝑌(𝑧) = 𝑋(𝑧)[0.0637 − 0.1061𝑧 −2 + 0.3183𝑧 −4 + 0.5000𝑧 −5 + 0.3183𝑧 −6
− 0.1061𝑧 −8 + 0.0637𝑧 −10 ]
Разностное уравнение запишется следующим образом:
𝑦(𝑘) = 0.0637𝑥(𝑘) − 0.1061𝑥(𝑘 − 2) + 0.3183𝑥(𝑘 − 4) + 0.5000𝑥(𝑘 − 5)
+ 0.3183𝑥(𝑘 − 6) − 0.1061𝑥(𝑘 − 8) + 0.0637𝑥(𝑘 − 10)
Варианты заданий на КР «Расчёт цифрового фильтра»
№
Тип
фильтра
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
№
Тип
фильтра
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
Частота
среза
fср
1
2
3
4
6
6
7
12
6
2
2
6
2
2
7
6
12
3
4
5
Нерекурсивный фильтр с КИХ
Частота
Вид оконной
дискретизации
функции
fд, кГц
4
Бартлетта
8
Бартлетта-Хеннинга
12
Блэкмана
16
Блэкмана-Харриса
24
Бохмана
36
Хемминга
28
Ханна
48
Парзена
18
Треугольное
8
Бартлетта
6
Бартлетта-Хеннинга
48
Блэкмана
10
Блэкмана-Харриса
16
Бохмана
21
Хемминга
40
Ханна
36
Парзена
18
Треугольное
12
Блэкмана
15
Хемминга
Частота
среза
fср
1
2
3
4
6
6
7
12
6
2
2
6
2
2
7
Нерекурсивный фильтр с КИХ
Частота
Вид оконной
дискретизации
функции
fд, кГц
4
Бартлетта
8
Бартлетта-Хеннинга
12
Блэкмана
16
Блэкмана-Харриса
24
Бохмана
36
Хемминга
28
Ханна
48
Парзена
18
Треугольное
8
Бартлетта
6
Бартлетта-Хеннинга
48
Блэкмана
10
Блэкмана-Харриса
16
Бохмана
21
Хемминга
Порядок фильтра
10
12
14
16
18
12
14
16
20
10
16
14
24
12
10
16
14
18
20
10
Порядок фильтра
10
12
14
16
18
12
14
16
20
10
16
14
24
12
10
16
17
18
19
20
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
ФНЧ
ФВЧ
6
12
3
4
5
40
36
18
12
15
Ханна
Парзена
Треугольное
Блэкмана
Хемминга
16
14
18
20
10
Содержание тестовых материалов по дисциплине
«Современные методы цифровой обработки сигналов»
Дискретизация сигналов
1. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Децимация - это
 уменьшение частоты дискретизации сигнала
 вставка дополнительных отсчётов в сигнал
 изменение частоты сигнала в десять раз
2. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Интервал Найквиста вычисляется по формуле: T=
 1/(2Fв)
 1/(4Fв)
 2/Fв
 1/Fв
3. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Теорема Найквиста-Шеннона утверждает, что сигнал с ограниченным спектром
можно представить в виде суммы
 дискретных отсчётов
 двоичных чисел
 гармоник ряда Фурье
 коэффициентов ряда Тейлора
4. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Семплирование - это ___ сигнала.
 дискретизация
 кодирование
 сжатие
 интерполяция
5. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Восстановление дискретизированного сигнала осуществляется с помощью
фильтра
 НЧ
 ВЧ
Калмана
 Винера
6. Задание (ПК-4)
Укажите варианты ответов:
Правильными утверждениями являются

аналоговый сигнал - непрерывная или кусочно-непрерывная функция
непрерывного аргумента (времени)
 дискретный сигнал - сигнал, дискретный по времени и квантованный по
уровню
 цифровой сигнал - сигнал, дискретный по времени и квантованный по уровню
 дискретизация - преобразование дискретного сигнала в аналоговый
 квантование - преобразование дискретного сигнала в цифровой
7. Задание (ПК-3)
Составить пары верных соответствий
аналоговый сигнал
дискретный сигнал
цифровой сигнал
дискретизация
квантование
сигнал, непрерывный или кусочнонепрерывный
по
уровню
и
непрерывный по времени
сигнал, определённый в дискретные
моменты времени и непрерывный по
уровню
сигнал, определённый в дискретные
моменты времени и дискретный по
уровню
преобразование аналогового сигнала в
дискретный
преобразование сигнала из дискретного
в цифровой
8. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
При децимации сигнала, ФНЧ используется для
 исключения наложения частот
 восстановления формы
 сглаживания
 удаления отсчётов
9. Задание (ПК-3)
Вставьте пропущенное число
Частота дискретизации звука в телефонии составляет ___ Гц.
Правильные варианты ответа: 8000; 8 000;
10. Задание (ПК-3)
Вставьте пропущенное число
Минимальная частота дискретизации для сигнала с максимальной частотой 24
кГц, должна составлять ___ кГц.
Правильные варианты ответа: 48;
Дискретные преобразования
11. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Уравнение ряда Фурье имеет вид:

a0 
  an sin( 2ftn)   bn sin( 2ftn)
2 n 1
n 1


a
x (t )  0   an cos(2ftn)   bn sin( 2ftn)

2 n 1
n 1
 x (t ) 


x (t ) 

a0 
  an sin( 2ftn)   bn cos(2ftn)
2 n 1
n 1
x (t ) 

a0 
  an cos(2ftn)   bn cos(2ftn)
2 n 1
n 1
12. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Уравнение дискретного косинусного преобразования массива x, y с
индексами частотного спектра имеет вид:
( 2 x  1)u 
 ( 2 y  1) 
cos



16
16

( 2 x  1)u   (2 y  1) 
 b[ x, y ]  cos
 sin 

16
16

( 2 x  1)u 
 (2 y  1) 
 b[ x, y ]  sin 
cos



16
16

( 2 x  1)u   ( 2 y  1) 
 b[ x, y ]  sin 
 sin 

16
16

 b[ x, y ]  cos
13. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Функции Уолша в системах передачи сигналов используются для:
 уменьшения избыточности передаваемого сообщения
 кодового разделения каналов
и
-
 повышения помехоустойчивости сигнала
 повышения скорости передачи
14. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Преимуществом дискретного косинусного преобразования по сравнению с
дискретным преобразованием Фурье является:
 быстрота алгоритма
 отсутствие "мнимой" части спектра
 отсутствие "вещественной" части спектра
 простота алгоритма
15. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Преобразование Адамара использует разложение обрабатываемых сигналов по
системе:
 прямоугольных базисных функций
 гармонических базисных функций
 степенных базисных функций
 экспоненциальных базисных функций
16. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Ряд Котельникова имеет вид:
n - 
 s(t) =  s(nt)sinc[2f в (t - nt)]
n - 
n - 
s(t) =  s(nt)sin[2f в (t - nt)]
n - 


a0 
  an sin( 2ftn)   bn sin( 2ftn)
2 n 1
n 1
( 2 x  1)u 
 ( 2 y  1) 
 b[ x, y ]  cos
cos


16
16



 x (t ) 
17. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Спектр дискретного сигнала представляет собой
 бесконечный ряд сдвинутых копий спектра исходного аналогового сиг-нала.
 бесконечную последовательность дельта-функций
 ряд Фурье
 преобразование Фурье
18. Задание (ПК-4)
Выберите верные варианты ответов
Правильными утверждениями являются
 Свёртка во временной области эквивалентна умножению в частотной области.
 Умножение во временной области эквивалентно умножению в частотной
области.
 Дискретные экспоненциальные функции являются линейно зависимыми
относительно друг друга.
Дискретное преобразование Фурье устанавливает связь между временным и
частотным представлениями сигнала при разложении его по гармоническим
дискретно-экспоненциальным функциям.
 В дискретном преобразовании Фурье используется система дискретных
функций Уолша.
19. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Прямое дискретное преобразование Фурье имеет следующий вид:
N 1
 X (k )   ( x(n )  exp( j  2  kn N )), k  0,1, ..., N  1
n 0
N 1
 X (k )   ( x (n )  exp( j  2  kn N )), k  0,1, ..., N  1
n 0
N
 X (k )   ( x(n )  exp( j  2  kn N )), k  0,1, ..., N  1
n 0
N 1
 X (k )   ( x(n )  exp( j  2  kn N )), k  0,1, ..., N  1
n 1
20. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Обратное дискретное преобразование Фурье имеет следующий вид:
1 N 1
 ( X (k )  exp( j  2  kn N )), n  0,1, ..., N  1
N k 0
1 N 1
 x(n )   ( X (k )  exp( j  2  kn N )), n  0,1, ..., N  1
N k 1
1 N 1
 x(n )   ( X (k )  exp( j  2  kn N )), n  0,1, ..., N  1
N k 0
1 N
 x(n )   ( X (k )  exp( j  2  kn N )), n  0,1, ..., N  1
N k 0
 x(n) 
21. Задание (ПК-3)
Выберите верные варианты ответов
Правильными утверждениями являются:
 Спектр чётной последовательности x(n) (т.е. x(-n)=x(n)) является чисто
мнимой последовательностью.
 Спектр чётной последовательности x(n) (т.е. x(-n)=x(n)) является комплексной
последовательностью.

Спектр чётной последовательности x(n) (т.е. x(-n)=x(n)) является
вещественной последовательностью.
 Спектр нечётной последовательности x(n) (т.е. -x(-n)=x(n)) является чисто
мнимой последовательностью.
 Спектр нечётной последовательности x(n) (т.е. -x(-n)=x(n)) не является
вещественной последовательностью.
22. Задание (ПК-4)
Выберите верные варианты ответов
При сдвиге во временной области
 амплитудный спектр последовательности не меняется.
 комплексный спектр последовательности не меняется.
 фазовый спектр последовательности меняется.
 фазовый спектр последовательности не меняется.
 амплитудный спектр последовательности меняется.
23. Задание (ПК-3)
Введите правильное значение
Задана дискретная последовательность s=[3, 8, 2, -1].
Нулевой отсчёт спектра равен:
Правильные варианты ответа: 12;
24. Задание (ПК-3)
Введите верное числовое значение
Задана дискретная последовательность s=[5, 3, 7, 0].
Нулевой отсчёт спектра равен
Правильные варианты ответа: 15;
25. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Спектр последовательности s=[4, 7, 3, 2] имеет вид S=[16, 1-5j, -2, 1+5j].
Спектр последовательности s1=[4, 7, 3, 2, 4, 7, 3, 2] будет иметь вид:
 S1=[32, 0, 2-10j, 0, -4, 0, 2+10j, 0]
 S1=[16, 0, 1-5j, 0, -2, 0, 1+5j, 0]
 S1=[32, 2-10j, -4, 2+10j, 0, 0, 0, 0]
 S1=[16, 1-5j, -2, 1+5j, 0, 0, 0, 0]
S1=[16, 1-5j, -2, 1+5j, 16, 1-5j, -2, 1+5j]
26. Задание(ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Спектр последовательности s=[4, 7, 3, 2] имеет вид S=[16, 1-5i, -2, 1+5i].
Спектр последовательности s1=[4, 0, 7, 0, 3, 0, 2, 0] будет иметь вид
 S1=[16, 1-5j, -2, 1+5j, 16, 1-5j, -2, 1+5j]
 S1=[16, 0, 1-5j, 0, -2, 0, 1+5j, 0]
 S1=[32, 2-10j, -4, 2+10j, 0, 0, 0, 0]
 S1=[32, 0, 2-10j, 0, -4, 0, 2+10j, 0]
 S1=[16, 1-5j, -2, 1+5j, 0, 0, 0, 0]
27. Задание(ПК-3)
Выберите правильный ответ
Z-преобразование сигнала x[n] длиной N вычисляется по формуле
N 1
 X ( z )   x[n ]z n , n  0, 1, ..., N  1
n 0
N 1
 X ( z )   x[n ]z n , n  0, 1, ..., N  1
n 0
N
 X ( z )   x[n ]z n , n  0, 1, ..., N
n 0
N 1
 X ( z )   x[n ]z n , n  1, 2, ..., N  1
n 1
28. Задание (ПК-4)
Выберите правильные ответы
Разностное уравнение задаётся коэффициентами
 Входным воздействием b и реакцией а для БИХ-фильтра
 Входным воздействием b и а[0]=1 для нерекурсивного фильтра
Реакцией а для нерекурсивного фильтра
 Входным воздействием b и а[0]=1 для БИХ-фильтра
29. Задание (ПК-3)
Выберите правильное уравнение
Разностное уравнение записывается в следующем виде:
N 1
M 1
 y[n ]   b[i ]x[n  i ]   a[m] y[n  m]
i 0
m 1
N 1
M 1
i 1
N 1
m 1
M 1
i 0
N 1
m 0
M 1
i 0
m 1
 y[n ]   b[i ]x[n  i ]   a[m] y[n  m]
 y[n ]   b[i ]x[n  i ]   a[m] y[n  m]
 y[n ]   b[i ]x[n  i ]   a[m]x[n  m]
30. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Переходная характеристика - это реакция системы на
 входной сигнал
 проходной сигнал
 импульс
дельта-функцию
 функцию Хевисайда
31. Задание (ПК-3)
Соответствие между обозначением функции Уолша и её графиком
wal(0,t)
wal(1,t)
wal(2,t)
wal(3,t)
Дискретные системы
32. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Рекуррентность - это способ определения
 последующих значений функции на основе предыдущих
 предыдущих значений функции на основе последующих
 последующих значений функции на основе статистических данных
 последующих значений функции на основе анализа вида функции
33. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Импульсная характеристика - это реакция системы на ___ импульс.
 сигма
 дельта
 прямоугольный
 треугольный
34. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Свертка входного сигнала с импульсным откликом линейной системы равна
 выходному сигналу
 АЧХ
 фазовой характеристике
 коэффициенту усиления
35. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Фильтр Калмана используется для
 восстановления дискретного сигнала
 вычисления последующего значения сигнала на основе анализа предыдущих
значений
 преобразования спектра сигнала
 кодирования речевого сообщения
36. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Фильтрующим свойством дельта-функции является
 выделение частотного диапазона исходного сигнала
 ограничение сигнала по амплитуде
 произведение сигнала на дельта-функцию равно значению этого сигнала в
момент времени существования дельта-функции
 произведение сигнала на дельта-функцию равно значению этого сигнала в
момент времени t=0
37. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Трансверсальный цифровой фильтр использует взвешенное суммирование
 только предыдущих отсчётов входного сигнала
 только предыдущих отсчётов выходного сигнала
 предыдущих отсчётов входного и выходного сигнала
 частотных гармоник сигнала
38. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Рекурсивный цифровой фильтр использует взвешенное суммирование
 только предыдущих отсчётов входного сигнала
 только предыдущих отсчётов выходного сигнала
 предыдущих отсчётов входного и выходного сигнала
 частотных гармоник сигнала
39. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Линейная свёртка двух последовательностей длиной N каждая имеет длину
 2N-1
 2N
 2N+1
 N-1
 N
40. Задание (ПК-4)
Введите верное числовое значение
На вход фильтра поступает последовательность x[n]=[5, -3, 7]. Коэффициенты
фильтра: b[0]=2, b[1]=0, b[2]=-1, b[3]=4.
Сумма двух первых отсчётов на выходе фильтра будет равна:
Правильные варианты ответа: 4;
41. Задание (ПК-4)
Введите верное числовое значение
На вход фильтра поступает последовательность x[n]=[5, -3, 7]. Коэффициенты
фильтра: b[0]=2, b[1]=0, b[2]=-1, b[3]=4.
Третий отсчёт на выходе фильтра будет равен:
Правильные варианты ответа: 9;
42. Задание (ПК-4)
Введите верное числовое значение
Коэффициенты фильтра: b[0]=5, a[1]=0,1.
Сумма двух первых отсчётов импульсной характеристики фильтра равна:
Правильные варианты ответа: 5,5; 5.5;
43. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
ЛДС - это
 линейная дифференциальная система
 система с постоянными коэффициентами
 система с переменными коэффициентами

линейная дискретная
коэффициентами
система
с
постоянными
или
переменными
44. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Разностное уравнение - это
 уравнение разностей входа и выхода системы
 уравнение в конечных разностях для описания вход-выход системы
 дифференциальное уравнение для описания соотношения вход-выход системы
 система коэффициентов а и b для описания вход-выход системы
45. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Передаточная характеристика - это
 отношение z-преобразований выходного сигнала к входному
 реакция системы на входной сигнал определенной формы
 отношение z-преобразований входного сигнала к выходному
 реакция системы на ступенчатый входной сигнал
 реакция системы на дельта-функцию
46. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Передаточная характеристика и разностное уравнение связаны между собой
 преобразованием Лапласа
 Z-преобразованием
 Фурье-преобразованием
 спектральным преобразованием
 преобразованием Уолша-Адамара
47. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
На рисунке изображён:
 БИХ-фильтр 4-го порядка
 КИХ-фильтр 4-го порядка
нерекурсивный фильтр 3-го порядка
 рекурсивный фильтр 4-го порядка
 рекурсивный фильтр 3-го порядка
48. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Разностное уравнение позволяет
 анализировать временные ряды

моделировать случайные процессы с заданными спектральнокорреляционными характеристиками
 преобразовывать входной сигнал из временной области в частотную
 анализировать временные ряды и моделировать случайные процессы с
заданными спектрально-корреляционными характеристиками
 анализировать временные ряды и преобразовывать входной сигнал из
временной области в частотную
49. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Для вычисления импульсной характеристики в программе MatLab можно
воспользоваться функциями
impzи plot
convи filter
plotиsyms
filterиimpz
stemиimpz
50. Задание(ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Выражение для передаточной характеристики записывается следующим образом:

N 1
M 1

 H [ z ]   b[n] z n 1   a[m] z m 
i 1


M 1


 H [ z ]   b[n] z n 1   a[m] z m 
i 1
i 1


N 1
M 1


 H [ z ]   b[n] z n1 1   a[m] z m 
i 0
i 1


N 1
M 1


 H [ z ]   b[n] z n 1   a[m] z m 
i 0
i 0


i 0
N 1
51. Задание (ПК-3)
Выберите верный вариант ответа
Передаточная характеристика определяется по формуле:
Y [ z]
X [z]
X [z]
 H [ z] 
Y [ z]
Y [ z ]  z 1
 H [ z] 
X [ z]
 H [ z] 
 H [ z ] 
X [ z ]  z 1
Y [ z]
52. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Эквивалентная передаточная функция системы, представленной на рисунке,
имеет следующий вид:
 H(z)=H1(z)·H2(z)
 H(z)=H1(z)·H2(z)/(H1(z)+H2(z))
H(z)=H1(z)·H2(z)/(H1(z)-H2(z))
H(z)=H1(z)+H2(z)
H(z)=H1(z)/(1±H1(z)·H2(z))
53. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
Эквивалентная передаточная функция системы, представленной на рисунке,
имеет следующий вид:
 H(z)=H1(z)·H2(z)
 H(z)=H1(z)·H2(z)/(H1(z)+H2(z))
H(z)=H1(z)·H2(z)/(H1(z)-H2(z))
H(z)=H1(z)+H2(z)
H(z)=H1(z)/(1±H1(z)·H2(z))
54. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
На рисунке изображена ___ форма реализации фильтра.
 прямая
 транспонированная
 каноническая
 последовательная
 параллельная
55. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
На рисунке изображена ___ форма реализации фильтра.
 прямая
 транспонированная
 каноническая
 последовательная
 параллельная
56. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
На рисунке изображена ___ форма реализации фильтра.
 прямая
 транспонированная
 каноническая
 последовательная
 параллельная
57. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
АЧХ - это зависимость:
 модуля коэффициента передачи системы от частоты
 амплитуды выходного сигнала от частоты
 амплитуды входного сигнала от частоты
 аргумента комплексного коэффициента передачи системы от частоты
58. Задание (ПК-4)
Выберите верный вариант ответа
ФЧХ - это зависимость
 модуля коэффициента передачи системы от частоты
 амплитуды выходного сигнала от частоты
 амплитуды входного сигнала от частоты
 аргумента комплексного коэффициента передачи системы от частоты
Квантование сигналов
59. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Квантование - это
 разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на
конечное число интервалов
 разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на
бесконечное число интервалов
 представление аналогового сигнала в цифровой форме
 представление непрерывного сигнала в виде дискретных отсчётов
60. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Вокодер - это устройство ___ речи.
 синтеза
 анализа
 преобразования
 сжатия
61. Задание (ПК-4)
Вставьте пропущенное число
При x<0, значение функции sgn(x)=
Правильные варианты ответа: -1; - 1;
62. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
А-закон сжатия речевых сообщений используется в:
 Европе
 США
 Японии
 Канаде
63. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
u-закон сжатия речевых сообщений используется в
 США
 Франции
 Англии
 Германии
64. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Экспандирование - это
 сжатие динамического диапазона
 расширение динамического диапазона
 компрессия сигнала
 частотная селекция сигнала
65. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Дифференциальные методы модуляции используют принцип:
 предсказания поведения сигнала
 интерполяции сигнала
 кодирования разности отсчётов
 кодирования мгновенных значений сигнала
66. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Компандирование - это
 сжатие динамического диапазона
 расширение динамического диапазона
 усиление сигнала
 частотная селекция сигнала
67. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Назначение кодовой книги при квантовании
сигнала заключается в
 криптографическом шифровании
формировании набора значений амплитуд
определении шага квантования
кодировании формы
68. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Клиппирование сигнала - это
 прямоугольная аппроксимация
 сжатие динамического диапазона
 расширение динамического диапазона
 неравномерная дискретизация
69. Задание (ПК-3)
Вставьте пропущенное число
При кодировании 3-х разрядным двоичным числом отсчётов сигнала с
амплитудой от 0 до 3,5 В, шаг квантования составит ___ В
Правильные варианты ответа: 0.5; 0,5; .5;
70. Задание (ПК-3)
Вставьте пропущенное число в знаменателе
Мощность шума квантования (Рш) связана с интервалом квантования (q)
формулой: Рш=q2/___ (в2)
Правильные варианты ответа: 12;
71. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Интерполяция - это
 увеличение частоты дискретизации сигнала
 уменьшение частоты дискретизации сигнала
 вставка дополнительных отсчётов в сигнал
 изменение частоты сигнала в десять раз
72. Задание (ПК-4)
Соответствие между методами кодирования формы сигнала и их аббревиатурами
импульсно - кодовая модуляция
PCM
дифференциальная импульсно - кодовая DPCM
модуляция
адаптивная дельта-модуляция
ADM
адаптивная
дифференциальная ADPCM
импульсно - кодовая модуляция
73. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Равномерный квантователь с округлением дополнительно имеет ___ уровень
сигнала.
 нулевой
 положительный
 отрицательный
 инверсный
74. Задание (ПК-4)
Выберите правильные ответы
Для описания равномерныхквантователей задают параметры:
 число уровней квантования
 шаг квантования
 шаг дискретизации
 максимальное значение сигнала
 минимальное значение сигнала
75. Задание (ПК-4)
Вставьте пропущенное число
Добавление одного разряда в кодовом слове квантователя увеличивает отношение
сигнал/шум на ___ дБ.
Правильные варианты ответа: 6; Шесть; шесть;
76. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Отношение сигнал/шум в квантователе с равномерным шагом зависит от
 шага квантования
 мощности сигнала
 мощности помехи
 характеристики квантователя
77. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Увеличение числа уровней квантования речевого сигнала ограниченно
 наличием помех в среде передачи
 разрядностью АЦП
 быстродействием оборудования
 наличием шума квантования
78. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Под кодовым словом в АЦП понимается
 двоичное значение уровня квантования
 значение шага дискретизации
 номер дискретного отсчёта
 запись в кодовой книге
79. Задание (ПК-3)
Выберите правильный ответ
Мощность шума квантования зависит от
 уровня входного сигнала
 шага квантования
 частоты дискретизации
 вида входного сигнала
80. Задание (ПК-4)
Выберите правильный ответ
Целью нелинейного квантования является:
 повышение точности кодирования слабых сигналов
 повышение точности кодирования сильных сигналов
 увеличение скорости передачи
 расширение динамического диапазона
ВОПРОСЫ
к зачету по дисциплине
«Современные методы цифровой обработки сигналов»
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
Структурная схема цифровой обработки сигналов. (ПК–3)
Нормирование частоты. (ПК–4)
Теорема отсчётов Найквиста. (ПК–4)
Техническое осуществление дискретизации. (ПК–4)
Ряд Котельникова. (ПК–4)
Погрешность при восстановлении дискретного сигнала. (ПК–3)
Спектр одиночного и последовательности дельта-импульсов. (ПК–4)
Спектр дискретного сигнала. (ПК–4)
Нахождение сигнала на выходе идеального ФНЧ. (ПК–3)
Использование ФНЧ для восстановления дискретных сигналов. (ПК–3)
Квантование дискретного сигнала. (ПК–3)
Мощность шума квантования. (ПК–3)
Нелинейное квантование сигнала. (ПК–3)
Синусно-косинусная форма записи ряда Фурье. (ПК–4)
Амплитудно-фазовая форма записи ряда Фурье. (ПК–3)
Комплексная форма записи ряда Фурье. (ПК–3)
Преобразования Фурье. (ПК–3)
Прямое дискретное преобразование Фурье. (ПК–3)
Обратное дискретное преобразование Фурье. (ПК–3)
Особенности спектра дискретного сигнала. (ПК–4)
Эффект размытия ДПФ.(ПК–3)
Устранение эффекта размытия ДПФ. (ПК–3)
Оценка эффективности быстрого преобразования Фурье. (ПК–4)
Алгоритм БПФ с прореживанием во времени. (ПК–4)
Структурная схема алгоритма БПФ. (ПК–4)
Прямое z-преобразование. (ПК–4)
Примеры вычисления z-преобразования простейших функций. (ПК–3)
Связь z-преобразования с преобразованием Фурье. (ПК–3)
Свойства z-преобразования. Линейность и задержка. (ПК–3)
Z-преобразование свёртки двух сигналов. (ПК–3)
Обратное z-преобразование. (ПК–4)
32. Функция передачи дискретной системы. (ПК–3)
33. Каузальная дискретная система. (ПК–3)
34. Импульсная характеристика дискретной системы. (ПК–3)
35. Дискретная свёртка сигналов. Теорема о свёртки. (ПК–3)
36. Рекурсивная дискретная система. (ПК–3)
37. Нерекурсивная дискретная система. (ПК–4)
38. Синтез структуры дискретной системы на основе функции передачи. (ПК–3)
39. Последовательная (каскадная) структура дискретной системы. (ПК–3)
40. Параллельная структура дискретной системы. (ПК–4)
41. Частотная характеристика дискретной системы. (ПК–4)
42. Устойчивость дискретной системы. (ПК–4)
43. Цифровые фильтры. (ПК–3)
44. Передаточная функция (АЧХ) цифрового фильтра. (ПК–4)
45. Расчёт нерекурсивного цифрового фильтра НЧ методом частотной выборки.
(ПК–3)
46. Расчёт нерекурсивного цифрового фильтра ВЧ методом частотной выборки.
(ПК–3)
47. Коридор допусков АЧХ цифрового фильтра. (ПК–3)
48. Улучшение АЧХ цифровых фильтров с помощью оконных функций. (ПК–3)
49. Полосовые и режекторные цифровые фильтры. (ПК–3)
50. Рекурсивный цифровой фильтр. (ПК–4)