Miniräknare och formelsamling i signalbehandling. [Allowed items on exam: calculator and DSP table of formulas ]

Relevanta dokument
LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik

0 1 2 ], x 2 (n) = [ 1

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik. SIGNALBEHANDLING I MULTIMEDIA, ETI265 Inlämningsuppgift 1 (av 2), Task 1 (out of 2)

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. för Elektro- och Informationsteknik

Miniräknare och en valfri formelsamling i signalbehandling eller matematik. Allowed items: calculator, DSP and mathematical tables of formulas

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. för Elektro- och Informationsteknik

Miniräknare och en valfri formelsamling i signalbehandling eller matematik. Allowed items: calculator, DSP and mathematical tables of formulas

Miniräknare och formelsamling i signalbehandling. [Allowed items on exam: calculator, Signal Processing tables of formulas.]

Miniräknare, formelsamling i signalbehandling.

Miniräknare och formelsamling i signalbehandling. [Allowed items on exam: calculator and DSP table of formulas ]

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

1. Vi har givet två impulssvar enligt nedan (pilen under sekvenserna indikerar den position där n=0) h 1 (n) = [ ]

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

Pre-Test 1: M0030M - Linear Algebra.

1. Compute the following matrix: (2 p) 2. Compute the determinant of the following matrix: (2 p)

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik

8 < x 1 + x 2 x 3 = 1, x 1 +2x 2 + x 4 = 0, x 1 +2x 3 + x 4 = 2. x 1 2x 12 1A är inverterbar, och bestäm i så fall dess invers.

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

System. Z-transformen. Staffan Grundberg. 8 februari 2016

1. Varje bevissteg ska motiveras formellt (informella bevis ger 0 poang)

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Bo Styf. Sammanfattning av föreläsningarna 15-18, 30/11-12/

denna del en poäng. 1. (Dugga 1.1) och v = (a) Beräkna u (2u 2u v) om u = . (1p) och som är parallell

Tentamen i ESS 010 Signaler och System E3 V-sektionen, 16 augusti 2005, kl

Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

Kompletterande räkneuppgifter i Spektrala Transformer Komplex analys, sampling, kvantisering, serier och filter Laura Enflo & Giampiero Salvi

(D1.1) 1. (3p) Bestäm ekvationer i ett xyz-koordinatsystem för planet som innehåller punkterna

. Bestäm Rez och Imz. i. 1. a) Låt z = 1+i ( b) Bestäm inversen av matrisen A = (3p) x + 3y + 4z = 5, 3x + 2y + 7z = 3, 2x y + z = 4.

Tentamen i TMA 982 Linjära System och Transformer VV-salar, 27 aug 2013, kl

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

Tentamen ssy080 Transformer, Signaler och System, D3

x 2 2(x + 2), f(x) = by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. γ : 8xy x 2 y 3 = 12 x + 3

and u = och x + y z 2w = 3 (a) Finn alla lösningar till ekvationssystemet

2(x + 1) x f(x) = 3. Find the area of the surface generated by rotating the curve. y = x 3, 0 x 1,

Tentamen MMG610 Diskret Matematik, GU

1. Find the 4-tuples (a, b, c, d) that solves the system of linear equations

Resttentamen i Signaler och System Måndagen den 11.januari 2010, kl 14-19

Tables, calculator, the textbook by Mitra. Solutions manual or lecture notes are not allowed.

DT1130 Spektrala transformer Tentamen

6. a) Visa att följande vektorer är egenvektorer till matrisen A = , och ange motsvarande

Spektrala Transformer

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

Kurskod: TAMS28 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TEN1 05 June 2017, 14:00-18:00. English Version

12.6 Heat equation, Wave equation

and Mathematical Statistics Gerold Jäger 9:00-15:00 T Compute the following matrix

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 31 May 2016, 8:00-12:00. English Version

TIDSDISKRETA SYSTEM SYSTEMEGENSKAPER. Minne Kausalitet Tidsinvarians. Linjäritet Inverterbarhet Stabilitet. System. Tillämpad Fysik och Elektronik 1

Module 6: Integrals and applications

Tentamen del 2 SF1511, , kl , Numeriska metoder och grundläggande programmering

STORSEMINARIET 3. Amplitud. frekvens. frekvens uppgift 9.4 (cylindriskt rör)

1. Find an equation for the line λ which is orthogonal to the plane

S 1 11, S 2 9 and S 1 + 2S 2 32 E S 1 11, S 2 9 and 33 S 1 + 2S 2 41 D S 1 11, S 2 9 and 42 S 1 + 2S 2 51 C 52 S 1 + 2S 2 60 B 61 S 1 + 2S 2 A

Isometries of the plane

1. Find the volume of the solid generated by rotating the circular disc. x 2 + (y 1) 2 1

1 Find the area of the triangle with vertices A = (0,0,1), B = (1,1,0) and C = (2,2,2). (6p)

E: 9p D: 10p C: 14p B: 18p A: 22p

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

Laboration i tidsdiskreta system

The Finite Element Method, FHL064

Kryssproblem (redovisningsuppgifter).

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

Webbregistrering pa kurs och termin

TSDT15 Signaler och System

Materialplanering och styrning på grundnivå. 7,5 högskolepoäng

Webbreg öppen: 26/ /

KTH MMK JH TENTAMEN I HYDRAULIK OCH PNEUMATIK allmän kurs kl

Examples on Analog Transmission

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 15 August 2016, 8:00-12:00. English Version

FÖRBERED UNDERLAG FÖR BEDÖMNING SÅ HÄR

Signal- och bildbehandling TSBB14

DT1120 Spektrala transformer för Media Tentamen

Kan vi beskriva ett system utan någon fysikalisk kännedom om systemet?

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 28 August 2014, 08:00-12:00. English Version

S 1 11, S 2 9 and S 1 + 2S 2 32 E S 1 11, S 2 9 and 33 S 1 + 2S 2 41 D S 1 11, S 2 9 and 42 S 1 + 2S 2 51 C 52 S 1 + 2S 2 60 B 61 S 1 + 2S 2 A

SF1635, Signaler och system I

( ), så kan du lika gärna skriva H ( ω )! ( ) eftersom boken går igenom laplacetransformen före

Schenker Privpak AB Telefon VAT Nr. SE Schenker ABs ansvarsbestämmelser, identiska med Box 905 Faxnr Säte: Borås

ÖVNINGSTENTAMEN Modellering av dynamiska system 5hp

a) Ange alla eventuella punkter där f är diskontinuerlig. b) Ange alla eventuella punkter där f är kontinuerlig men inte deriverbar.

Tentamen i Matematik 3: M0031M.

Hjälpmedel: Inga, inte ens miniräknare Göteborgs Universitet Datum: 2018 kl Telefonvakt: Jonatan Kallus Telefon: ankn 5325

Diskreta signaler och system

Algoritmer och Komplexitet ht 08. Övning 6. NP-problem

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

ALGEBRA I SEMESTER 1 EXAM ITEM SPECIFICATION SHEET & KEY

Signal- och bildbehandling TSEA70

Tentamen i Digitalteknik, EITF65

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

TENTAMEN Modellering av dynamiska system 5hp

f(x) =, x 1 by utilizing the guidance given by asymptotes and stationary points. cos(x) sin 3 (x) e sin2 (x) dx,

RÄKNEEXEMPEL FÖRELÄSNINGAR Signaler&System del 2

Discrete Mathematics (English)

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Adding active and blended learning to an introductory mechanics course

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 17 August 2015, 8:00-12:00. English Version

SF1635, Signaler och system I

Lösenordsportalen Hosted by UNIT4 For instructions in English, see further down in this document

Transkript:

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. för Elektro- och Informationsteknik Tentamen 6--7 DIGITAL SIGNALBEHANDLING, ESS Tid:. 9. Sal: MA 8 Hjälpmedel: Miniräknare och formelsamling i signalbehandling. [Allowed items on exam: calculator and DSP table of formulas ] Observandum: För att underlätta rättningen: [In order to simplify the correction:] -Lös endast en uppgift per blad. [Only solve one problem per paper sheet.] -Skriv kod+personlig identifierare på samtliga blad. [Please write your code+personal identifier on every paper sheet.] Påståenden måste motiveras via resonemang och/eller ekvationer. [Statements must be motivated by reasoning and/or equations.] Poäng från inlämningsuppgifterna adderas till tentamensresultatet. [The points from the tasks will be added to the examination score.] Max Tot. poäng (tentamen + båda inl.uppg) =. +. +. = 6. [Max Tot. score (exam + tasks) =. +. +. = 6. ] Betygsgränser för kursen: 3 ( 3.p), (.p), (.p). [Grading; 3 ( 3.p), (.p), (.p).]. Vi har ett snurrande hjul med FYRA ekrar vars rotationshastighet vi vill bestämma. Vi målar dessa ekrar med reflektiv färg och belyser dem med ett stroboskop (i.e. en blinkande lampa vars blinkningsfrekvens är valbar) i ett mörkt rum. Vi ställer in stroboskopet så att vi ser stillastående ekrar och detta sker vid lägsta blinkfrekvensen F s = rpm (revolutions per minute, varv/min). Vi dubblerar F s (dvs dubblerar blinkningshastigheten på stroboskopet) och får fortfarande samma effekt, dvs vi ser stillstående ekrar. Vilka frekvenser i Hz kan vårt hjul snurra med? (.p) [We have a rotating wheel with FOUR spokes and we wish to determine the rotation speed. We paint the spokes with a reflective colour and we illuminate the wheel with a stroboscope (i.e. a twinkling lamp which allows for an adjustable twinkle speed) in a dark room. We set the stroboscope such that we see non-rotational spokes, which happens at the smallest F s = rpm (revolutions per minute). We double F s and still see non-rotational spokes. What frequencies can our wheel rotate at, given in real frequency Hz?]. Följande tids-diskreta signaler är givna; [The following discrete time signals are given] x (n) = [ ], x (n) = [ ]

Bestäm följande; [Determine the following;] a) Den linjära faltningen av sekvenserna, dvs y(n) = x (n) x (n). (.p) [The linear convolution between the sequences, i.e. y(n) = x (n) x (n).] b) Den cirkulära faltningen modulo av sekvenserna, dvs y(n) = x (n) x (n). (.p) [The circular convolution modulus between the sequences, i.e. y(n) = x (n) x (n).] c) Den linjära korrelationen av sekvenserna, dvs r x x (n) = x (n) x ( n) (.p) [The linear correlation between the sequences, i.e. y(n) = x (n) x ( n).] d) Den cirkulära korrelationen av sekvenserna modulo, dvs r x x (n) = x (n) x ( n) (.p) [The circular correlation modulus between the sequences, i.e. r x x (n) = x (n) x ( n).] 3. På följande sidor återfinns fyra pol-nolställe diagram tillsammans med tillhörande amplitudfunktioner, fasfunktioner samt systemdiagram (grafer). Förena figurerna enligt delfrågor nedan. En bonus på upp till. poäng ges om även korrekta motiveringar ges för frågorna a) till d). [On the following pages there are four pole-zero plots. There are also corresponding amplitude responses, phase responses, impulse responses and system diagrams. Combine the the plots according to the subquestions below. An additional bonus of. points is awarded if you also provide correct motivation for a) to d).] a) Kombinera rätt pol-nollställe diagram med tillhörande amplitudfunktion. (.) [Match the pole-zero plots with the corresponding amplitude response.] b) Kombinera rätt pol-nollställe diagram med tillhörande fasfunktion. (.) [Match the pole-zero plots with the corresponding phase response.] c) Kombinera rätt pol-nollställe diagram med tillhörande impulssvar. (.) [Match the pole-zero plots with the corresponding impulse response.] d) Kombinera rätt pol-nollställe diagram med tillhörande systemdiagram (graf). (.) [Match the pole-zero plots with the corresponding system diagram.]

Pole/zeros plot Pole/zeros plot imag(z). -. imag(z). -. - - - real(z) Pole/zeros plot 3 - real(z) Pole/zeros plot imag(z). -. imag(z). -. - - - real(z) - real(z) 6 Frequency response A 6 Frequency response B Amplitude Amplitude...3. Frequency response C 6...3. Frequency response D Amplitude Amplitude...3....3. 3

Phase response A Phase response B Phase [rad] Phase [rad] -...3. Phase response C -...3. Phase response D Phase [rad] Phase [rad] -...3. -...3. Impulse response A Impulse response B h(n) h(n) - - - index n Impulse response C - index n Impulse response D h(n) h(n) - - - index n - index n

System diagram A. v(n) x(n) + + y(n) z + + z System diagram B. x(n) z z z z + + + + y(n) System diagram C. x(n) + + y(n) z z System diagram D. x(n) z z + + y(n)

. En linjär tids-invariant krets beskrivs med differens-ekvationen, [The following linear time-invariant difference equation is given,] y(n) y(n ) + 3 y(n ) = x(n) 6 bestäm utsignalen då x(n) = ( )n u(n) + sin(π n), n. (.p) [Determine the output signal when x(n) = ( )n u(n) + sin(π n), n.]. Följande allmänna :a-grads systemfunktion är given, [The following general :nd order system function is given, ] H(z) = b + b z + b z + a z + a z där insignalen x(n) = 3sin( π n)u(n) och y( ) = 3, y( ) = och b =, b =, b = samt a =, a =. Bestäm, [where the input signal x(n) = 3sin( π n)u(n) och y( ) = 3, y( ) = och b =, b =, b = and a =, a =. Determine, ] a) Zero-input-lösningen, y zi (n)! (.p) [The Zero-input solution] b) Zero-state-lösningen, y zs (n)! (.p) [The Zero-state solution] c) Den totala transienta lösningen, y trans (n)! (.p) [The total transient solution] d) Den stationära lösningen, y ss (n)! (.p) [The steady-state solution] e) Den totala lösningen, y(n)! (.p) [The total solution] 6. Bestäm ett LTI filter g(n) så att det uppfyller följande egenskap: Om insignalen är summan av impulssvaret och stegsvaret från ett LTI-system (vilket som helst) så skall utsignalen vara impulssvaret från samma system! Motivera ditt svar! (.) [Determine an LTI filter g(n) such that it fulfills the following property: If the input signal is the sum of the impulse response and the step response from ANY linear and time invariant system, then the output signal should be the impulse response from the same system. Motivate your answer!] Lycka till! / Good Luck! Please remember to answer the Course Evaluation Questionnaire (CEQ), which will be sent out via email! 6

Svar och lösningar till Tentamen 6--7 SVAR. Följande ekvationssystem skall uppfyllas [i enheten rpm]. F = ± k. F = ± k Där k och k är godtyckliga heltal. Följande frekvens F uppfyller ovanstående ekvationer; F = 6 rpm = Hz men även F = 6 k rpm = k Hz, där k är ett heltal, uppfyller ovanstående och samtidigt visar stillastående hjul i samtliga fall. SVAR. a) b) y(n) = x (n) x (n) = [ 6 3 3 3 ] y(n) = x (n) x (n) = [ 3 3 ] = [ 3 3 ] c) r x x (n) = x (n) x ( n) = [ 7 3 ] d) y(n) = x (n) x ( n) = [ 3 ] SVAR 3. -B, -C, 3-A, -D -D, -A, 3-B, -C -B, -D, 3-A, -C -D, -B, 3-C, -A SVAR. Vi Z-transformerar differensekvationen; y(n) y(n ) + 3 y(n ) = x(n) 6 Y (z) ( z + 36 ) z = X(z) Poler Y (z) = ( z + 3 6 p, = { / 3/ z ) X(z) 7

Låt där Y (z) = ( z ) ( 3 x(n) = x (n) + x (n) ( ) n x (n) = u(n) x (n) = sin (π ) n, n z ) X(z) X (z) = z Y (z) = 9 + z x (n) = sin (π ) n n 3 z z Systemets förstärkning och fasförskjutning för frekvensen f= ges av; ( H w = π ) = e jπ + = 3 6 e j π 3 + j =.776e j.888 6 Inverstransformering och insättning ger; ( ( ) n y(n) = + 9 ( ) n ( ) n ) 3 u(n) +.776 sin (π ) n.888 SVAR. We have the following system function. H(z) = z + z ( π ) x(n) = 3 sin n u(n) X(z) = 3 z + z y(n) = y(n ) + x(n ) ; y( ) = 3 8

Z + -transform yields Y + (z) = z {Y + (z) + y( ) z} + z X(z) Y + (z) = = 6 3 + + ( z z + z ) ( + z ) 6 + + 3 }{{ z z { + z }}{{ + z } zero-input, T steady-state + }{{ z } T } {{ } zero-state } where T och T denotes the transients and. The inverse transform by respective components gives; y zi (n) = 6 { y zs (n) = 6 ( π ) cos (n ) ( ) n u(n) ( π ) ( + sin (n ) ) } n u(n ) y trans (n) = 6 ( ) n u(n) 6 ( n u(n ) ) y ss (n) = 6 ( π ) ( π ) cos (n ) + sin (n ) u(n ) The total solution is given by; y(n) = ( n u(n) 6 ) { + 6 ( π ) cos (n ) ( π ) ( + sin (n ) ) } n u(n ) SVAR 6. We have the following scenario; δ(n)+u(n) {ANY system} h(n)+s(n) {syst. g(n)} y(n) = [h(n) + s(n)] g(n) where s(n) is the step response. In the Z-domain this becomes, + {ANY system} H(z)+S(z) {syst. G(z)} Y (z) = [H(z) + S(z)] G(z) z 9

We need to chose G(z) such that the output Y (z) = H(z), and since S(z) = H(z), we have; z [ Y (z) = H(z) + H(z) z ] [ G(z) = H(z) + ] G(z) = H(z) z [ z z So if we choose G(z) as the inverse of the term within the right hand brackets as G(z) = z..z = z.z we get the desired output. The inverse Z-transform of G(z) is, g(n) =.( )n u(n).( )n u(n ) =.δ(n) ( )n+ u(n ) ] G(z)