1. Чем обеспечивается возможность замены аналоговых сигналов дискретными со спектральной точки зрения?

2. Какую роль играет правильный выбор частоты дискретизации со спектральной точки зрения?

3. Почему перед дискретизацией сигнала с убывающей, но не финитной спектральной плотностью, полезно подвергнуть его НЧ-фильтрации?

4. Приводит ли к погрешности представления аналогового сигнала дискретным замена стробирующих  - функций реальными импульсами? Почему?

5. В чем состоит разница между методами синтеза КИХ- и БИХ-фильтров с точки зрения теории аппроксимации?

6. Можно ли при постановке задачи синтеза фильтра требовать нулевой переходной полосы?

7. Можно ли реализовать фильтр со строго линейной ФЧХ? Какова структура такого фильтра? Какой вид имеет нуль-полюсная диаграмма?

8. Зачем нужны цепи с линейной фазовой характеристикой?

9. Для чего применяют "окна"?

10. Что нужно предпринять, если фильтр (без применения окон) удовлетворяет требованиям к крутизне спада АЧХ, но не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к подавлению в полосе непропускания?

11. Что нужно предпринять, если фильтр в результате применения окна перестал удовлетворять требованиям к крутизне спада АЧХ?

12. В каких случаях целесообразно применение фильтров на основе частотной выборки?

13. При каких условиях результаты циклической и апериодической сверток совпадают?

14. Как реализовать КИХ-фильтрацию длинных последовательностей через БПФ?

15. Почему методы аналого-цифровой трансформации применяют для синтеза БИХ- , а не КИХ-фильтров?

16. Перечислить основные типы аппроксимаций для аналоговых фильтров-прототипов.

17. Назвать преимущества и недостатки методов инвариантности ИХ и билинейного преобразования.

18. Почему при синтезе цифровых фильтров методом билинейного преобразования отсутствует наложение АЧХ?

19. Неизбежна ли деформация частотной оси при билинейном преобразовании?

20. Что представляют собой частотные преобразования ЦФ и зачем они применяются?

1. Реализация цифровых фильтров

Различия между дискретными и цифровыми цепями. Дрожание отсчётов (джиттер). Представление чисел в цифровых устройствах. Эффекты квантования. Квантование сигналов. Квантование коэффициентов цифрового фильтра. Предельные циклы. Аппаратурная и программная реализация цифровых фильтров. Влияние эффектов квантования при различных формах реализации фильтров.

Методические указания

В этом разделе изучаются особенности цифровых сигналов и цифровых цепей в сравнении с дискретными сигналами и цепями. Следует обратить внимание на то, что дискретные сигналы и цепи более удобны для теоретических исследований, но при практической реализации цепей неизбежной операцией является квантование как сигналов, так и параметров (коэффициентов) фильтров. При этом дискретная ЛИС-цепь перестает быть линейной, вследствие чего возникают специфически нелинейные явления (предельные циклы). Кроме того, квантование коэффициентов смещает нули и полюсы передаточной функции, что приводит к изменению характеристик цепи и может даже привести к неустойчивости. Следует также уяснить особенности аппаратурной и программной реализации цифровых фильтров.

1. В каких случаях шум квантования входного сигнала можно считать некоррелированным?

2. Какое распределение имеет шум квантования?

3. К каким последствиям может привести квантование коэффициентов ЦФ? квантование (округление) промежуточных результатов?

4. Что такое предельные циклы?

1. Цифровой спектральный анализ и его применение

Задачи цифрового спектрального анализа. Периодограммный и коррелограммный методы ЦСА. Параметрические модели случайных процессов. Спектральное оценивание по методу авторегрессии.

Методические указания

В этом разделе изучаются методы спектрального анализа дискретных случайных процессов. Следует обратить внимание на требование эргодичности процессов подлежащих спектральному анализу. Классические методы (периодограммный и коррелограммный) спектрального анализа не требуют априорной информации о процессе, в то время как выбор параметрической модели случайного процесса существенным образом опирается на априорные знания об источнике наблюдаемого процесса. Обратите внимание, при каких сведениях о процессе следует выбирать методы авторегрессии, скользящего среднего или авторегрессии – скользящего среднего.

1. Назовите непараметрические методы спектрального оценивания.

2. Зачем применяется сглаживание периодограмм?

3. Зачем применяют усечение коррелограммы?

4. В каких случаях применяют параметрические методы оценивания?

5. В чем состоят достоинства и недостатки параметрических и непараметрических методов спектрального анализа?

1. Сигнальные процессоры и их применение

Архитектурные особенности сигнальных процессоров. Гарвардская и модифицированная гарвардская архитектуры. Модульная и бит-реверсивная адресация. Средства разработки систем ЦОС на базе сигнальных процессоров. Альтернатива сигнальным процессорам – программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС).

Методические указания

В этом разделе кратко рассматриваются особенности архитектуры сигнальных процессоров – специализированных процессоров, предназначенных для реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов. Необходимо уяснить их отличия от универсальных процессоров широкого применения (невысокую разрядность, небольшой набор форматов данных, сокращенную систему команд, наличие модульной и бит-реверсивной адресации и др.).

1. Перечислите особенности архитектуры сигнальных процессоров по сравнению с универсальными процессорами.

2. В чем состоит различие принстонской и гарвардской архитектур?

3. Что такое модифицированная гарвардская архитектура?

4. В чем заключается преимущество модульной (циклической) адресации?

5. В чем состоят особенности систем ЦОС с применением ПЛИС?