2025年高职电子信息（信号处理实操）试题及答案.doc

2025年高职电子信息（信号处理实操）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
（总共6题，每题5分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求，请将正确答案的序号填在括号内）
w1. 以下哪种信号处理技术常用于去除信号中的高频噪声？（ ）
A. 低通滤波
B. 高通滤波
C. 带通滤波
D. 带阻滤波
w2. 在数字信号处理中，对离散序列进行频谱分析时，常用的算法是（ ）。
A. 快速傅里叶变换（FFT）
B. 离散余弦变换
C. 离散小波变换
D. 自适应滤波算法
w3. 信号的幅度调制过程中，以下哪种调制方式属于角度调制？（ ）
A. 调幅（AM）
B. 调频（FM）
C. 双边带调制（DSB）
D. 单边带调制（SSB）
w4. 对于一个线性时不变系统，其输出信号与输入信号的关系可以通过（ ）来描述。
A. 传递函数
B. 卷积积分
C. 差分方程
D. 以上都是
w5. 在模拟信号数字化过程中，采样频率必须满足（ ）。
A. 大于信号最高频率的2倍
B. 等于信号最高频率
C. 小于信号最高频率的2倍
D. 与信号最高频率无关
w6. 以下哪种滤波器的通带和阻带都是等波纹的？（ ）
A. 巴特沃斯滤波器
B. 切比雪夫I型滤波器
C. 切比雪夫II型滤波器
D. 椭圆滤波器

第II卷（非选择题，共70分）
w7. （10分）简述信号处理中常用的时域分析方法及其应用场景。
w8. （15分）已知一个连续时间信号x(t)=2cos(2πt)+3sin(4πt)，对其进行采样，采样频率fs = 8Hz，求采样后的离散序列x(n)。
w9. （15分）设计一个巴特沃斯低通滤波器，要求截止频率fc = 2Hz，采样频率fs = 10Hz，阶数n = 3。写出该滤波器的系统函数H(z)。
w10. （20分）材料：在通信系统中，信号传输过程中会受到各种噪声干扰。为了提高信号质量，需要对接收信号进行处理。现有一个接收信号y(t)，其频谱包含了信号成分和噪声成分。已知信号的频率范围为0 - 5kHz，噪声主要集中在10kHz以上。
问题：请设计一种信号处理方案，能够有效去除噪声并恢复原始信号。
w11. （20分）材料：在音频处理中，经常需要对音频信号进行降噪处理。例如，一段音频中存在背景噪声，影响了语音的清晰度。
问题：请阐述一种基于自适应滤波的音频降噪方法，并说明其原理和实现步骤。

答案：
w1. A
w2. A
w3. B
w4. D
w5. A
w6. D
w7. 常用的时域分析方法有：均值，反映信号的直流分量；方差，体现信号的波动程度；相关函数，用于分析两个信号的相似性。应用场景：均值可用于去除信号中的直流偏移；方差可评估信号的稳定性；相关函数可用于信号匹配、同步等。
w8. 采样周期T = 1/fs = 1/8 s。
x(n)=2cos(2πnT)+3sin(4πnT)=2cos(πn/4)+3sin(πn/2)。
w9. 归一化截止频率Ωc = 2πfc/fs = 2π×2/10 = 0.4π。
巴特沃斯低通滤波器系统函数：
H(z)=(1 - 0.7654z^-1 + 0.3935z^-2)/(1 - 1.5308z^-1 + 0.9239z^-2 - 0.2165z^-3)。
w10. 可采用带通滤波器。设计一个中心频率为5kHz，带宽为5kHz的带通滤波器。将接收信号y(t)通过该带通滤波器，滤波器会抑制10kHz以上的噪声，从而有效去除噪声并恢复0 - 5kHz的原始信号。
w11. 基于自适应滤波的音频降噪方法：利用自适应滤波器不断调整滤波器系数，使其输出与噪声信号尽可能抵消。原理是通过最小化滤波器输出与噪声的误差。实现步骤：首先确定自适应滤波器结构，如LMS算法结构；然后初始化滤波器系数；接着将含噪音频输入滤波器，计算误差并更新系数，不断迭代，直到误差最小，实现音频降噪。