北京信息科技大学《嵌入式系统原理及应用综合实验》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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北京信息科技大学《嵌入式系统原理及应用综合实验》
2023-2024学年第二学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在电子电路的电源设计中，以下哪种稳压器具有较好的纹波抑制能力？（ ）
A. 线性稳压器
B. 开关稳压器
C. 集成稳压器
D. 以上都是

2、在模拟电子技术中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（ ）
A. 共射极放大器 B. 共集电极放大器 C. 共基极放大器 D. 差分放大器

3、在集成电路制造中，以下哪种刻蚀技术具有较高的选择性和刻蚀精度？（ ）
A. 湿法刻蚀 B. 干法刻蚀 C. 等离子体刻蚀 D. 反应离子刻蚀

4、对于模拟集成电路中的反馈放大器，以下哪种反馈类型可以提高放大器的输入阻抗？（ ）
A. 电压串联反馈 B. 电压并联反馈 C. 电流串联反馈 D. 电流并联反馈

5、在电子电路设计中，为了降低电源噪声对电路的影响，通常会采用以下哪种措施？（ ）
A. 增加电源滤波电容 B. 提高电源电压 C. 减少电路中的电阻 D. 增加电路中的电感

6、在数字电子技术中，状态机是一种重要的时序逻辑电路。状态机可以用于实现各种复杂的控制逻辑。以下关于状态机的说法中，错误的是？（ ）
A.状态机可以分为摩尔型状态机和米利型状态机
B.状态机的状态转换是由输入信号和当前状态决定的
C.状态机的设计可以使用硬件描述语言（HDL）进行
D.状态机的状态数量是固定的，不能根据需要进行扩展

7、在数字图像处理的图像增强中，以下哪种方法可以突出图像的边缘信息？（ ）
A. 直方图均衡化
B. 中值滤波
C. 锐化滤波
D. 以上都是

8、关于数字信号处理中的窗函数，以下哪种窗函数具有较窄的主瓣和较大的旁瓣衰减？（ ）
A. 矩形窗 B. 汉宁窗 C. 海明窗 D. 布莱克曼窗

9、在电子测量中，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。以下关于频谱分析仪的工作原理，哪一项是正确的？（ ）
A. 通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号
B. 利用滤波器将不同频率的信号分离
C. 采用混频技术将高频信号转换为低频信号
D. 以上都是

10、在无线通信系统中，天线是实现电磁波发射和接收的关键部件。以下关于天线增益的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 天线增益表示天线接收信号的能力
B. 天线增益与天线的尺寸无关
C. 天线增益越大，覆盖范围越广
D. 天线增益是相对于参考天线的功率放大倍数

11、在数字图像处理中，若要对一幅图像进行压缩，以下哪种压缩算法是基于图像的统计特性的？（ ）
A. 霍夫曼编码
B. 行程编码
C. 离散余弦变换（DCT）
D. 以上都是

12、在电子信息领域，无线通信技术得到了广泛的应用。蓝牙、Wi-Fi、ZigBee 等都是常见的无线通信技术。以下关于这些无线通信技术的说法中，错误的是？（ ）
A.蓝牙适用于短距离通信
B.Wi-Fi 的传输速率比蓝牙高
C.ZigBee 的功耗比 Wi-Fi 低
D.这些无线通信技术的通信距离都没有限制

13、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（ ）
A. 信号幅度失真 B. 信号频率失真 C. 信号相位失真 D. 信号混叠

14、在数字信号传输中，曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码常用于数据同步。差分曼彻斯特编码的特点是？（ ）
A. 每个比特的中间都有跳变 B. 每个比特的起始位置有跳变 C. 每个字节的起始位置有跳变 D. 每个字节的中间都有跳变

15、在数字信号处理的有限字长效应中，以下哪种因素会导致量化误差增大：（ ）
A. 字长增加
B. 运算次数增加
C. 信号幅度减小
D. 采样频率降低

16、在计算机网络中，IP 地址是标识网络节点的重要参数。IPv4 地址由 32 位二进制数组成，以下哪个是合法的 IPv4 地址：（ ）
A. 192.168.256.1
B. 202.96.69.36
C. 10.255.255.255.255
D. 127.0.0.1.0

17、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。光刻过程中，影响分辨率的主要因素是：（ ）
A. 光源波长
B. 光刻胶厚度
C. 曝光时间
D. 显影时间

18、在数字电路中，竞争冒险现象可能导致输出出现错误。产生竞争冒险的原因是？（ ）
A. 信号传输延迟 B. 逻辑门的阈值电压不稳定 C. 电源电压波动 D. 环境温度变化

19、在电子电路中，二极管是一种常用的半导体元件。二极管具有单向导电性。以下关于二极管的说法中，错误的是？（ ）
A.二极管可以用于整流
B.二极管可以用于稳压
C.二极管在正向偏置时导通，反向偏置时截止
D.二极管的导通电阻为零

20、在数字逻辑设计中，卡诺图是化简逻辑函数的常用工具。使用卡诺图化简逻辑函数时，相邻的最小项可以合并，其合并的原则是：（ ）
A. 逻辑相邻且取值相同
B. 逻辑相邻且取值相反
C. 逻辑不相邻但取值相同
D. 逻辑不相邻且取值相反

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在模拟电子电路中，集成稳压器的工作原理和分类是什么？

2、（本题5分）数字电子技术中，计数器的异步清零和同步清零有什么区别？举例说明。

3、（本题5分）深入分析电子信息系统中的数据采集与处理技术，包括传感器接口、信号调理和数据存储。

4、（本题5分）在无线通信的衰落信道中，解释阴影衰落和小尺度衰落的区别，以及它们的统计特性。

5、（本题5分）详细阐述在无线通信的多址接入技术中，FDMA、TDMA、CDMA 和 OFDMA 的原理和性能比较。

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某通信系统的多址接入技术中，如时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA），分析它们的工作原理、特点和应用场景，研究如何根据业务需求选择合适的多址接入技术。

2、（本题5分）一个无线通信系统中的频谱感知算法对微弱信号检测能力有限。分析频谱感知的理论和方法，研究如何提高算法的灵敏度，准确检测空闲频谱资源。

3、（本题5分）一个卫星通信系统，卫星轨道高度为 36000 公里，地面接收站的天线口径为 3 米。分析该系统的链路预算、雨衰对信号的影响以及多普勒频移的问题。

4、（本题5分）某图像传感器中，像素结构和读出电路对图像质量和速度有重要影响。分析不同像素结构的优缺点，研究读出电路的噪声特性和速度限制，以及如何优化图像传感器的性能。

5、（本题5分）研究某电子导航地图的语音导航升级、实时交通信息精准度提高、个性化路线规划等功能，分析其在出行导航中的应用和重要性。

四、设计题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）设计一个基于数字电位器的灯光亮度调节系统，能够实现灯光亮度的平滑调节和记忆功能。

2、（本题10分）设计一个基于FPGA的高速数据存储系统，能够实现快速的数据写入和读取，给出硬件设计和存储性能测试。

3、（本题10分）设计一个基于 Arduino 的智能灌溉系统，能够根据土壤湿度自动控制灌溉设备的开启和关闭，实现精准灌溉。

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