Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων (ECE_Κ640)

Δοκιμαστικό διαγώνισμα για την γραπτή εξέταση

Το παρόν δοκιμαστικό διαγώνισμα περιέχει τις ίδιες κατηγορίες ερωτήσεων με αυτές της τελικής εξέτασης και σας προτείνουμε να το συμπληρώσετε με σκοπό την καλύτερη προετοιμασία σας για την γραπτή εξέταση.

Ερώτηση 1 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Αναλογικό σήμα με μέγιστη συχνότητα 6 kHz δειγματοληπτείται με συχνότητα δειγματοληψίας διπλάσια από τη συχνότητα Nyquist και κατόπιν κβαντίζεται από κβαντιστή με 256 στάθμες κβαντισμού. Ποιο είναι το ελάχιστο απαιτούμενο εύρος ζώνης του παραγόμενου σήματος PCM;

Ερώτηση 2 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ένα ημιτονοειδές σήμα έχει περίοδο 1msec. Ο ελάχιστος απαιτούμενος ρυθμός δειγματοληψίας είναι:

Ερώτηση 3 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιο σήμα παράγεται όταν δειγματοληπτούμε με συχνότητα δειγματοληψίας 20Hz το σήμα x(t) = cos(2π40t);

Ερώτηση 4 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ένα αναλογικό σήμα δημιουργείται από τον συνδυασμό ημιτονικών σημάτων στις συχνότητες f1=15Hz, f2=60Hz, f3=220Hz και f4=310Hz. Δειγματοληπτείται με συχνότητα 150Hz. Ποιές είναι οι ψευδεπίγραφες συχνότητες που δημιουργούνται;

Ερώτηση 5 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιές είναι οι τιμές του σήματος x[2n] αν το x[n] περιγράφεται από τη σχέση x[n] = [0,1,2,3,-2,-1,0];

Θεωρήστε ότι στοιχείο μηδενικής θέσης (n=0) της ακολουθίας x[n] είναι το πρώτο στοιχείο.

Ερώτηση 6 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιά είναι η θεμελιώδης περίοδος Ν του σήματος x[n] = cos⁡(πn/2);

Ερώτηση 7 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιά είναι η ενέργεια του σήματος x[n] = u[n];

Ερώτηση 8 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Το σύστημα που περιγράφεται από τη σχέση εισόδου-εξόδου \begin{equation} y[n] = nx[n] + bx^3[n] \end{equation} είναι:

Ερώτηση 9 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

To σύστημα διακριτού χρόνου με εξίσωση διαφορών -0.4 y[n] + 1.8 y[n-1] + y[n-2] = x[n] - 0.2 x[n-1] είναι:

Ερώτηση 10 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Εάν η έξοδος ενός συστήματος σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή «n» εξαρτάται μόνο από τις παρούσες ή τις προηγούμενες τιμές των εισόδων, τότε το σύστημα είναι:

Ερώτηση 11 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Να βρεθεί η κρουστική απόκριση του αναδρομικού συστήματος που είναι σε κατάσταση αρχικής ηρεμίας και περιγράφεται από τη ΓΕΔΣΣ: $$y[n] + \frac{5}{6} y[n-1] + \frac{1}{6} y[n-2] = x[n]$$

Υπόδειξη: Βασιστείτε στο Παράδειγμα 8.33 (σελ. 393)

Ερώτηση 12 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποια είναι η σειρά των τεσσάρων πράξεων που πρέπει να γίνουν στην κρουστική απόκριση h[k] για να προκύψει η συνέλιξη των ακολουθιών x[k] και h[k];

Ποια είναι η σειρά των τεσσάρων πράξεων που πρέπει να γίνουν στην κρουστική απόκριση h[k] για να προκύψει η συνέλιξη των ακολουθιών x[k] και h[k];

Βήμα-1: Αναδίπλωση (ανάκλαση)

Βήμα-2: Πολλαπλασιασμός με x[k]

Βήμα-3: Μετατόπιση

Βήμα-4: Άθροιση

Ερώτηση 13 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Να προσδιοριστεί η ακολουθία εξόδου ενός ΓΑΚΜ διακριτού συστήματος, το οποίο έχει κρουστική απόκριση h[n] = {1,3,5,7} και διεγείρεται από την ακολουθία x[n] = {0,2,4,6}.

Θεωρήστε ότι στοιχείο μηδενικής θέσης (n=0) και στις δύο ακολουθίες είναι το πρώτο στοιχείο.

Ερώτηση 14 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποια είναι η περιοχή σύγκλισης του μετασχηματισμού Z μίας πεπερασμένης διάρκειας αντι-αιτιατής ακολουθίας;

Ερώτηση 15 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποια είναι η περιοχή σύγκλισης μιας αιτιατής ακολουθίας άπειρης διάρκειας;

Ερώτηση 16 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιος είναι ο μετασχηματισμός Z του σήματος (άπειρης διάρκειας) $$x[n] = -a^n u[-n-1]$$

Ερώτηση 17 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Για αρχική συνθήκη y[-1] = 1, ποια είναι η βηματική απόκριση του συστήματος με ΓΕΔΣΣ $$ y[n] = ay[n-1]+x[n], \quad -1<a<1$$

Ερώτηση 18 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Αν X(z) = Z{ x[n] } και όλοι οι πόλοι της συνάρτησης X(z) βρίσκονται μέσα στον μοναδιαίο κύκλο, τότε η τελική τιμή του x[n] για n→∞ είναι:

Ερώτηση 19 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Αν το x[n] είναι αιτιατό σήμα, σε ποιά τιμή συγκλίνει το $$\lim_{{z \to \infty}} X(z)$$

Ερώτηση 20 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Εάν η περιοχή σύγκλισης είναι |z|>1, ποιος είναι ο αντίστροφος μετασχηματισμός Z της συνάρτησης: $$X(z) = \frac{1}{1 - 1.5z^{-1} + 0.5z^{-2}}$$

Ερώτηση 21 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Αναλύστε σε άθροισμα μερικών κλασμάτων τη συνάρτηση: $$X(z) = \frac{1}{{(1 + z^{-1})(1 - z^{-1})^2}}$$

Ερώτηση 22 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποια είναι η τιμή του φανταστικού μέρους $$X_I(\omega)$$ του μετασχηματισμού DTFT $$X(\omega) = \frac{1}{1 - ae^{-j\omega}} \quad για |a|< 1; $$

Ερώτηση 23 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιο είναι το πλάτος της απόκρισης συχνότητας για το σύστημα κινούμενου μέσου όρου τριών σημείων, του οποίου η έξοδος δίνεται από τη σχέση y[n] = 13[ x[n+1] + x[n] + x[n−1] ]

Ερώτηση 24 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Αν η κρουστική απόκριση h[n] ενός ΓΑΚΜ συστήματος διακριτού χρόνου είναι μία πραγματική ακολουθία, τότε ποιο είναι το φανταστικό μέρος της απόκρισης συχνότητας;

Ερώτηση 25 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Βρείτε την απόκριση συχνότητας ενός ΓΑΚΜ συστήματος διακριτού χρόνου με κρουστική απόκριση h[n] = δ[n] + 6δ[n- 1] + 3δ[n-2]

Ερώτηση 26 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Η Ν-οστή ρίζα του συντελεστή φάσης (twiddle factor) $$W_N$$ δίνεται ως:

Ερώτηση 27 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Η συχνότητα $$\omega_{\rho}$$ ονομάζεται ως

Ερώτηση 28 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Δίνονται τις ακόλουθες προτάσεις σχετικά με τα φίλτρα FIR: I. Αυτά είναι αναδρομικά και ως εκ τούτου η σταθερότητα δεν είναι εγγυημένη. II. Αυτά έχουν υψηλό συντελεστή ευαισθησίας III. Αυτά έχουν γραμμικά χαρακτηριστικά φάσης. IV. Αυτά πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας δομές ανάδρασης. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές;

Ερώτηση 29 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποιος είναι ο αριθμός των συντελεστών φίλτρου που καθορίζουν την απόκριση συχνότητας για αντισυμμετρική κρουστική απόκριση h[n];

Ερώτηση 30 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 1 βαθμός) 

Ποια από τις παρακάτω αντικαταστάσεις γίνεται στον διγραμμικό μετασχηματισμό;