新疆农业职业技术学院《数据采集系统》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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新疆农业职业技术学院
《数据采集系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在数字通信中，多进制调制（如 M 进制）相比二进制调制可以提高频带利用率。但多进制调制也存在一些缺点，以下哪一项不属于多进制调制的缺点？（ ）
A. 抗噪声性能下降
B. 设备复杂度增加
C. 误码率增大
D. 频谱效率降低

2、在模拟信号数字化过程中，量化误差是不可避免的。均匀量化时，量化级数越多：（ ）
A. 量化误差越大
B. 量化误差越小
C. 编码效率越高
D. 编码效率越低

3、在信号与系统中，以下关于连续时间信号和离散时间信号的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 连续时间信号的自变量是连续的，离散时间信号的自变量是离散的 B. 连续时间信号的幅度是连续的，离散时间信号的幅度是离散的 C. 连续时间信号一定是周期信号，离散时间信号一定是非周期信号 D. 连续时间信号和离散时间信号没有本质区别

4、在数字信号处理中，以下关于有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器的比较，哪一项是正确的？（ ）
A. FIR 滤波器的相位特性好，IIR 滤波器的相位特性差 B. FIR 滤波器的设计复杂，IIR 滤波器的设计简单 C. FIR 滤波器的稳定性好，IIR 滤波器的稳定性差 D. 以上都是

5、在光通信系统中，以下哪种光源具有较高的发射功率和较长的使用寿命？（ ）
A. 发光二极管（LED）
B. 激光二极管（LD）
C. 白炽灯
D. 日光灯

6、在通信系统中，香农定理指出在有噪声的信道中，最大数据传输速率与信道带宽、信噪比之间存在一定关系。当信道带宽为 10MHz，信噪比为 30dB 时，根据香农定理，该信道的最大数据传输速率约为：（ ）
A. 10Mbps
B. 30Mbps
C. 50Mbps
D. 100Mbps

7、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，基 2 时间抽取（DIT）FFT 算法的基本思想是：（ ）
A. 逐次分解信号为偶数项和奇数项
B. 对信号进行频域抽样
C. 利用旋转因子的周期性和对称性
D. 以上都是

8、在图像处理的图像分割技术中，以下哪种方法基于图像的灰度值进行分割？（ ）
A. 阈值分割 B. 边缘检测分割 C. 区域生长分割 D. 分水岭分割

9、在数字通信的同步数字系列（SDH）中，以下哪种容器用于承载不同速率的信号？（ ）
A. C 容器
B. VC 容器
C. TU 容器
D. AU 容器

10、在无线通信中，多径传播会对信号产生严重影响。以下哪种技术可以有效地对抗多径衰落？（ ）
A. 扩频技术 B. 正交频分复用（OFDM） C. 时分多址（TDMA） D. 码分多址（CDMA）

11、在电子信息领域，嵌入式系统是一种广泛应用的技术。嵌入式系统通常由硬件和软件组成。以下关于嵌入式系统的说法中，错误的是？（ ）
A.嵌入式系统的硬件通常包括微处理器、存储器、输入输出设备等
B.嵌入式系统的软件通常包括操作系统、驱动程序、应用程序等
C.嵌入式系统的设计需要考虑功耗、成本、性能等因素
D.嵌入式系统只能运行在特定的硬件平台上，不能移植到其他平台

12、在数字通信系统中，以下哪种编码方式能够实现无差错传输的理论极限？（ ）
A. 香农编码 B. 哈夫曼编码 C. 算术编码 D. 游程编码

13、在数字音频处理中，采样频率是一个关键参数。根据奈奎斯特采样定理，为了无失真地恢复原始信号，采样频率至少应为信号最高频率的：（ ）
A. 一倍
B. 两倍
C. 四倍
D. 八倍

14、在自动控制系统中，PID 控制器是一种常用的控制器。PID 控制器中的“P”代表？（ ）
A. 比例控制 B. 积分控制 C. 微分控制 D. 位置控制

15、关于锁相环（PLL）的工作原理和应用，以下哪种说法是不正确的？（ ）
A. 锁相环通过比较输入信号和压控振荡器输出信号的相位差，实现频率跟踪和同步
B. 锁相环广泛应用于通信、雷达、频率合成等领域，能够提供稳定的频率输出
C. 锁相环的性能主要取决于环路滤波器的参数设计，合理的设计可以提高环路的稳定性和跟踪速度
D. 锁相环只能用于频率的锁定和跟踪，不能用于相位的调制和解调

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）在数字信号处理中，解释快速傅里叶变换（FFT）算法的基本原理，并说明其相比传统傅里叶变换的优势。

2、（本题5分）在通信系统中，卫星通信的特点和应用场景是什么？分析卫星通信中的关键技术和面临的挑战。

3、（本题5分）在移动通信系统中，阐述切换的概念和类型，如硬切换和软切换，以及它们对通信质量的影响。

4、（本题5分）解释模拟信号数字化过程中的采样定理，包括其数学表达式和实际意义，并说明违反采样定理的后果。

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个数字存储示波器触发与存储优化电路，能够提高示波器的触发准确性和存储效率。

2、（本题5分）设计一个基于蓝牙模块的智能体重秤，能够测量体重、体脂率、肌肉量等身体指标，并将数据上传至云端。

3、（本题5分）设计一个数字电路中计数器的级联扩展和同步控制方案，分析计数范围和同步性能。

4、（本题5分）利用电力电子技术设计一个三相交流逆变器，将直流电转换为三相交流电，用于驱动电机等负载。

5、（本题5分）利用射频技术设计一个 Zigbee 无线传感器网络节点，用于采集环境数据并进行短距离传输。

四、分析题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）一个工业控制系统中的远程监控与诊断功能，需要实现实时数据传输和故障分析。分析网络通信协议的选择、数据压缩与加密以及故障诊断算法的应用。

2、（本题10分）分析某电子广告牌的互动广告创意、多媒体融合、节能环保技术创新等方面，探讨其在广告传媒领域的创新发展。

3、（本题10分）以某智能垃圾桶的智能分类、垃圾减量、环保宣传等方面，分析其在城市环保中的作用和创新发展。

4、（本题10分）分析某电子示波器的高级触发功能、波形分析、存储深度等技术，探讨其在电子工程测试中的应用和重要性。

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