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1、生物医学信号处理习题集第一章生物医学信号处理绪论1第二章数字信号处理基础1第三章随机信号基础5第四章数字卷积和数字相关9第五章维纳滤波11第六章卡尔曼滤波14第七章参数模型17第八章自适应信号处理19第一章生物医学信号处理绪论1.生物医学信号处理的对象是什么信号？解答：包括生理过程自发产生的信号，如心电、脑电、肌电、眼电、胃电等电生理信号和血压、体温、脉搏、呼吸等非电生理信号；还有外界施加于人体的被动信号，如超声波、同位素、X射线等。2.生物信号的主要特点是什么？解答：随机性强，噪声背景强。第二章数字信号处理基础YoucanuseMatlabwhereyouthinkit’sappropria
2、te.1.FIR滤波器和IIR滤波器的主要区别是什么？解答：FIR滤波器的单位脉冲响应是有限长的序列，该滤波器没有极点，具有稳定性。IIR滤波器的单位脉冲响应是无限长的序列，该滤波器有极点，有可能不稳定。2.两个滤波器级联，第一个的传递函数为，第二个为，当输入为单位脉冲时，求输出序列，画出级联滤波器的频率响应。解答：=h(n)=[1,1,-1,-1]，n=0，1，2，3。即输入单位脉冲时的输出序列值。freqz(h,1)3.A3rd-orderlowpassfilterisdescribedbythedifferenceequation:Plotthemagnitudeandthephaser
3、esponseofthisfilterandverifythatitisalowpassfilter.解答：b=[0.0181,0.0543,0.0543,0.0181];a=[1.0000,-1.7600,1.1829,-0.2781];m=0:length(b)-1;l=0:length(a)-1;K=500;k=1:1:K;w=pi*k/K;%[0,pi]分成501个点.num=b*exp(-j*m'*w);%分子计算den=a*exp(-j*l'*w);%分母计算H=num./den;magH=abs(H);angH=angle(H);subplot(1,1,1);subplot(2,
4、1,1);plot(w/pi,magH);grid;axis([0,1,0,1])xlabel('');ylabel('
5、H
6、');title('幅度响应');subplot(2,1,2);plot(w/pi,angH/pi);gridon;axis([0,1,-1,1])xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('以pi弧度为单位的相位');title('相位响应');或freqz(b,a)明显是低通滤波器，Wc大概在0.25pi。（衰减3个dB，下降一半）4.Findtheinversez-transformofx(z)=.TochecktheresultusingMatlab
7、functionresiduez.解答：b=[0,1];a=[3,-4,1];[R,p,C]=residuez(b,a)[b,a]=residuez(R,p,C)R=0.5000-0.5000p=1.00000.3333C=[]b=-0.00000.3333a=1.0000-1.33330.3333笔算和程序结果一致。5.ChooseanappropriatewindowtodesignadigitalFIRlowpassfilterwiththefollowingspecifications:,Determinetheimpulseresponseandprovideaplotofthefr
8、equencyresponseofthedesignedfilter.(helpfir1function)解答：wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;tr_width=ws–wp；M=ceil(6.6*pi/tr_width)；%查表求得窗长度，hammingwindow即可n=[0:1:M-1];wc=(ws+wp)/2b=fir1(M,wc/pi);h=b(1:end-1);[hh,w]=freqz(h,[1],'whole');%默认就是hammingwindowhhh=hh(1:255);ww=w(1:255);%画图subplot(2,2,3);stem(n,h);title('实
9、际脉冲响应')axis([0M-1-0.10.3]);xlabel('n');ylabel('h(n)')subplot(2,2,4);plot(ww/pi,20*log10(abs(hhh)));title('幅度响应（单位：dB）');gridaxis([01-10010]);xlabel('频率（单位：pi）');ylabel('分贝')set(gca,'XTickMode','manual
