Misure Elettroniche
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Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali – Seconda Prova in Itinere – 3 febbraio 2009 Nome e Cognome Una risposta corretta = + 1.5 Una risposta sbagliata “grave” = - 1.5 Una risposta sbagliata “meno grave” = - 0.75 Appunti e libri NON utilizzabili Tempo a disposizione: 30’ LA MATITA E’ ILLEGALE Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali Seconda Prova in Itinere Domanda 1 x1a Sinusoidi discrete nel tempo le cui pulsazioni angolari siano separate da un multiplo intero di 2 sono identiche. x2a Sinusoidi discrete nel tempo le cui frequenze f siano separate da un multiplo intero di sono identiche. x3a Sinusoidi discrete nel tempo le cui pulsazioni angolari siano separate da un multiplo intero di sono identiche. Domanda 2 La potenza associata all’errore di quantizzazione x1a diminuisce aumentando la frequenza di campionamento x2a diminuisce aumentando il numero di livelli di quantizzazione x3a diminuisce per ampiezze del segnale sufficientemente ridotte Domanda 3 Se il segnale in ingresso ad un quantizzatore eccede il dynamic range di ingresso del quantizzatore medesimo: x1a si ha distorsione sul segnale in uscita x2a si aumenta il rapporto segnale/rumore in uscita x3a il segnale di uscita non subisce alcune effetto Domanda 4 x1a Se il segnale in ingresso ad un quantizzatore occupa x2a metà del dynamic range di ingresso del quantizzatore medesimo: x3a si ha distorsione sul segnale in uscita si aumenta il rapporto segnale/rumore in uscita si diminuisce il rapporto segnale/rumore in uscita Domanda 5 x1a Il campionamento a x2a frequenza Fs x3a comporta sempre perdita di informazione non comporta perdita di informazione se la banda del segnale di ingresso al campionatore è compresa nell’intervallo [-Fs, Fs] non comporta perdita di informazione se la banda del segnale di ingresso al campionatore è compresa nell’intervallo [-Fs/2, Fs/2] Domanda 6 L’utilizzo di un convertitore a sovracampionamento x1a diminuisce la potenza associata all’errore di quantizzazione x2a distribuisce il rumore di quantizzazione su una banda di frequenze più elevata x3a aumenta la risoluzione del quantizzatore Domanda 7 L’utilizzo di un convertitore a sovracampionamento permette di rilassare le richieste sul filtro x1a antialiasing analogico che precede il campionatore x2a antialiasing analogico che segue il campionatore x3a antialiasing digitale che segue il campionatore Domanda 8 Un sistema è chiamato statico x1a se la sua uscita in ogni istante dipende solo dagli ingressi correnti e non dagli ingressi passati o futuri al sistema x2a se la sua uscita in ogni istante dipende dagli ingressi correnti e dagli ingressi passati o futuri al sistema x3a se l’uscita è costante Le risposte sbagliate comportano un decremento del punteggio. Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali Seconda Prova in Itinere Domanda 9 Considerando come ingresso il segnale x(n) e come uscita il segnale y(n) il sistema in figura è x(n) y(n)=nx(n) x1a lineare e tempo variante x2a non lineare e tempo invariante x3a non lineare e tempo variante n Domanda 10 lineare e tempo variante x(n) y (n)=x(n-1) z-1 e tempo invariante x2a non lineare x1a Considerando come ingresso il segnale x (n) e come uscita il segnale y(n) il sistema in figura è x(n) y (n)=x(n-1) delay x3a lineare e tempo invariante Domanda 11 Considerando come ingresso il segnale x(n) e come uscita il segnale y(n) il sistema in figura è y(n)= x(n) cos0n x(n) cos0n x1a lineare e tempo variante x2a non lineare e tempo invariante x3a non lineare e tempo variante Domanda 12 L’interconnessione di due sistemi in parallelo equivale a un unico sistema T1 T = T1 + T2 y1(n) x(n) y(n) T2 x1a solo se i due sistemi sono lineari e tempo invarianti x2a sempre x(n) y2(n) T = T1 + T2 y(n) x3a TP solo se i due sistemi sono lineari Domanda 13 Per un sistema lineare tempo invariante la risposta impulsiva è la risposta del sistema x1a ad un gradino di ampiezza unitaria x2a ad un impulso di ampiezza unitaria x3a ad un impulso di ampiezza infinita Domanda 14 x1a Un sistema lineare tempo invariante causale è BIBO (Bounded Input Bounded Output) stabile se vale per la sua risposta impulsiva x2a x3a lim h( n) 1 n lim h(n) 0 n lim h(n) 0 n0 Domanda 15 Condizione necessaria e sufficiente perché un sistema causale lineare e tempo invariante sia BIBO (Bounded Input Bounded Output) stabile x1a è che tutti gli zeri di H(z) siano all’interno del cerchio di raggio unitario nel piano z. x2a è che tutti i poli e gli zeri di H(z) siano all’interno del cerchio di raggio unitario nel piano z. x3a è che tutti i poli di H(z) siano all’interno del cerchio di raggio unitario nel piano z. Le risposte sbagliate comportano un decremento del punteggio. Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali Seconda Prova in Itinere Domanda 16 Date le posizioni degli zeri di un filtro FIR causale indicate in figura piano z x1a il filtro è a fase non lineare x2a il filtro è a fase lineare x3a non si può dire nulla sulla fase cerchio di raggio unitario 1/z*3 z3 1/z*2 z2 z4 z1 1/z1 z*2 z*3 1/z2 1/z3 Domanda 17 Un sistema a ritardo puro y(n) = x(n-k) x1a ha risposta in fase inversamente proporzionale alla frequenza x2a ha risposta in fase direttamente proporzionale alla frequenza x3a ha risposta in fase costante, indipendente dalla frequenza Domanda 18 Il sistema descritto dall’equazione alle differenze y ( n) x1a ha risposta in fase lineare x2a ha risposta in fase non lineare 1 1 y (n 2) x(n) x(n 1) x3a 4 4 non si può dire nulla riguardo alla linearità della risposta in fase Domanda 19 Per un filtro passa basso, a parità di ordine, frequenza di taglio e frequenza di campionamento x1a un filtro FIR è più selettivo di un IIR x2a un filtro IIR richiede sempre meno hardware di un filtro FIR x3a un filtro IIR è più selettivo di un FIR Domanda 20 Il sistema filtrante a media mobile x1a descritto dall’equazione 1 M yn xn k M 1 k 0 ha caratteristiche di selezione in frequenza di tipo passa alto x2a ha caratteristiche di selezione in frequenza di tipo passa banda x3a ha caratteristiche di selezione in frequenza di tipo passa basso Domanda 21 Date le posizioni degli zeri di un filtro FIR causale indicate in figura piano z cerchio di raggio unitario x1a il filtro è un filtro passa alto x2a il filtro un filtro passa basso x3a non si può dire nulla sul tipo di filtro 1/z*2 z2 z1 z*2 1/z2 Le risposte sbagliate comportano un decremento del punteggio. Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali Seconda Prova in Itinere Domanda 22 Date le posizioni degli zeri di un filtro FIR causale indicate in figura piano z cerchio di raggio unitario z1 z*1 x1a il filtro è passa alto x2a il filtro è passa basso x3a il filtro è elimina banda x1a il filtro è un filtro passa basso x2a il filtro un filtro passa alto x3a è un filtro passa banda Domanda 23 Date le posizioni degli zeri di un filtro indicate in figura piano z cerchio di raggio unitario zz=0 zp=0.8 Domanda 24 Date le posizioni dei poli e degli zeri di un filtro mostrate in figura piano z x1a in filtro è in filtro FIR x2a il filtro un filtro IIR x3a non si può dire nulla sul tipo di filtro cerchio di raggio unitario zp2 zz1 zp1 z*z1 z*p2 Domanda 25 piano z Aggiungere alle singolarità mostrate in figura le singolarità necessarie affinché il sistema elimini le frequenze nell’intorno a = fc/4 (dove fc è la frequenza di clock del sistema digitale che realizza la funzione di trasferimento cerchio di raggio unitario zp2 zp1 z*p2 Domanda 26 x1a La quantizzazione dei coefficienti nei filtri FIR provoca uno x2a spostamento della posizione nel piano z x3a Le risposte sbagliate comportano un decremento del punteggio. dei poli e degli zeri dei poli degli zeri Architetture VLSI per l’elaborazione digitale dei segnali Seconda Prova in Itinere Domanda 27 La quantizzazione dei coefficienti nei filtri FIR a fase lineare produce il seguente effetti x1a la fase diventa non lineare x2a il filtro diventa instabile x3a la frequenza di taglio viene modificata Domanda 28 La quantizzazione dei coefficienti nei filtri IIR provoca uno spostamento della posizione nel piano z x1a dei poli e degli zeri x2a dei poli x3a degli zeri Domanda 29 I cicli limite in un sistema IIR sono provocati dalla quantizzazione x1a dei coefficienti dei filtri x2a dei segnali in un punto qualsiasi del filtro x3a dei segnali all’interno dei rami di retroazione Domanda 30 Il processo di decimazione richiede un filtro passa basso con banda congruente con la frequenza di campionamento Le risposte sbagliate comportano un decremento del punteggio. x1a di ingresso x2a di uscita x3a media delle due
