цос разборки. Дискретные сигналы
 Скачать 99 Kb.
|
|
Перечень вопросов, в которых необходимо разбираться и на которые необходимо уметь отвечать Тема: дискретные сигналы Знать и понимать структурную схему системы цифровой обработки аналоговых сигналов. Понимать, зачем нужен ФНЧ перед АЦП и как его частота среза связана с частотой дискретизации АЦП. Понимать, зачем нужен ФНЧ на выходе ЦАП. Аналоговый, дискретный и цифровой сигналы. Уметь изобразить эти сигналы на графике и пояснить нарисованное. Знать, что такое уровни квантования и как их количество связано с разрядностью АЦП. Понимать, зачем вообще производится квантование. Понимать связь между непрерывным, дискретным и дискретным нормированным временем. Знать связь между интервалом дискретизации, частотой дискретизации и угловой частотой дискретизации. Знать, что такое основной диапазон частот, почему он так называется и в каких пределах находится (как в нормированных частотах, так и в обычных). Тема: линейные дискретные системы Знать, что такое Z-преобразование и как оно связано с преобразованием Лапласа. Понимать, почему преобразование Лапласа не используют для описания дискретных сигналов и систем (хотя его широко используют для описания непрерывных сигналов и систем), а вместо него используют Z-преобразование. Знать, что такое дробно-рациональная функция. Знать, что такое разностное уравнение ЛДС и что оно описывает. Уметь пояснять каждую букву в этом уравнении. Понимать однозначную связь между разностным уравнением и структурой ЛДС. Уметь по конкретному разностному уравнению восстановить структуру ЛДС и наоборот, - для ЛДС с заданной структурой (см. рис. 1, например) записать разностное уравнение. Знать, что такое порядок ЛДС и как его можно найти. Понимать структуру ЛДС, уметь пояснять каждый элемент и результат его воздействия на сигнал (см. рис. 1, например). Понимать алгоритм работы ЛДС и уметь его пояснять на конкретном примере (см. рис. 1, например). Понимать, что такое нулевые начальные условия. Знать, что такое передаточная функция ЛДС и как она связана с разностным уравнением ЛДС. Уметь по конкретному разностному уравнению ЛДС находить соответствующую передаточную функцию ЛДС и наоборот. Знать, что такое нули и полюса передаточной функции ЛДС и как их можно найти. Знать, что такое карта нулей и полюсов. Знать, что такое устойчивость ЛДС. Уметь по карте нулей и полюсов определять устойчивость ЛДС. Знать, что такое импульсная характеристика ЛДС и как она связана с передаточной функцией ЛДС. Знать, что такое рекурсивные и нерекурсивные ЛДС. Понимать отличия в структурах и передаточных функциях рекурсивных и нерекурсивных ЛДС. Знать, как связана импульсная характеристика нерекурсивных ЛДС с ее коэффициентами разностного уравнения. Знать критерий устойчивости ЛДС, сформулированный через импульсную характеристику ЛДС. Физические реализуемые ЛДС, критерий физической реализуемости ЛДС, сформулированный через импульсную характеристику ЛДС. Знать, что такое частотная характеристика, амплитудно-частотная характеристика и фазо-частотная характеристика ЛДС. Связь частотной характеристики ЛДС с передаточной функцией ЛДС. Свойства АЧХ и ФЧХ ЛДС. Понимать связь местоположения максимумов, минимумов и нулей АЧХ со значениями нулей и полюсов передаточной функции ЛДС. Тема: наложение спектров и теорема Котельникова Понимать, что такое наложение спектров, при каких условиях оно возникает. Понимать какие частоты куда при этом накладываются. Быть готовым дать конкретный численный ответ при заданных численных значениях частоты дискретизации и диапазона частот спектра сигнала. Уметь находить «верхнюю частоту» сигнала по графику его спектральной плотности. Уметь объяснять почему наложение спектров является в общем случае негативным эффектом и приводит к искажению сигнала. Уметь изображать спектральную плотность дискретного сигнала с учетом возможных наложений спектра, если задана спектральная плотность исходного аналогового сигнала и частота дискретизации. Связь возможности полного восстановления непрерывного сигнала по его дискретным значениям с наличием или отсутствием наложения спектров при процедуре дискретизации. Уметь на рисунке пояснить почему частота дискретизации должна быть не менее 2-х верхних частот сигнала. Понимать физический смысл восстановления сигнала по Котельникову как процедуры идеальной фильтрации. Тема: дискретное и быстрое преобразование Фурье Знать формулы прямого и обратного дискретного преобразования Фурье. Уметь пояснять все символы в формулах. Свойства ДПФ. Понимать физический смысл ДПФ и ОДПФ. Понимать, как находится интервал дискретизации по частоте и от чего он зависит при вычислении ДПФ. Знать, как связаны значения абсолютных частот (в герцах [Гц] и радианах в секунду [рад/с]) и дискретных нормированных частот (индексов k). Уметь на графике коэффициентов ДПФ пояснять расположение отрицательных, положительных, нижних и верхних частот. Знать, что такое поворачивающий множитель, знать, что он поворачивает и куда. Почему быстрое преобразование Фурье называется быстрым? В каких единицах измеряется «быстрота» преобразования? Насколько при этом БПФ Кули-Тьюки с основанием 2 оказывается «быстрее» классического ДПФ? В чем разница между БПФ с прореживанием по частоте и с прореживанием по времени? Что такое бит-реверсная перестановка элементов последовательности, где она используется в алгоритмах БПФ? Тема: синтез фильтров с КИХ Знать ключевые особенности КИХ фильтров. Знать свойства АЧХ и ФЧХ КИХ-фильтров. Знать необходимые и достаточные условия линейности ФЧХ КИХ-фильтров. Знать и уметь пояснять разностное уравнение КИХ фильтров. Знать, что такое и уметь находить длину и порядок КИХ фильтра. Уметь находить длину импульсной характеристики КИХ фильтров по виду разностного уравнения и структурной схеме. Знать связь коэффициентов КИХ фильтра с отсчетами его импульсной характеристики. Знать структуры КИХ-фильтра: в общем виде, для фильтра с симметричной ИХ и для фильтра с антисимметричной ИХ. Знать выражения для АЧХ и ИХ идеального КИХ-фильтра. Знать связь между ними. Уметь формулировать требования к АЧХ реального КИХ-фильтра. Знать в чем состоит эффект Гиббса при усечении ИХ идеального КИХ-фильтра и почему он препятствует синтезу КИХ-фильтров с заданными требованиями к АЧХ. Уметь пояснять метод синтеза КИХ-фильтра методом окон. Понимать каким образом используются оконные функции для вычисления ИХ синтезируемого фильтра. Почему при этом устраняется эффект Гиббса? Все вопросы, касающиеся ЛДС (см. выше). Тема: синтез фильтров с БИХ Знать, что такое и уметь находить порядок БИХ фильтра. Знать структуры БИХ-фильтров: в общем виде, в виде последовательного соединения биквадратных звеньев. Знать и уметь формулировать требования к АЧХ реального БИХ-фильтра. Знать этапы проектирования БИХ-фильтров с помощью билинейного Z-преобразования. Знать зачем нужны аналоговые фильтры прототипы. Знать, что такое билинейное Z-преобразование. Откуда взялось, почему так называется и на каком этапе проектирования фильтров применяется. Понимать преобразование оси частот при переходе от аналогового фильтра-прототипа к цифровому фильтру. Уметь пояснять соответствующие искажения АЧХ фильтра аналитически и графически. Все вопросы, касающиеся ЛДС (см. выше).  Рис. 1. Структура ЛДС, пример По структуре ЛДС уметь восстанавливать разностное уравнение, передаточную функцию и определять порядок. |