浙江安防职业技术学院《数字信号处理专用器件》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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浙江安防职业技术学院《数字信号处理专用器件》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、在通信系统的编码中，Huffman 编码是一种无损压缩编码方法。其编码的依据是：（ ）
A. 字符出现的频率
B. 字符的 ASCII 码值
C. 字符的二进制编码
D. 字符的几何形状

2、对于集成电路设计，以下关于CMOS工艺的特点，哪一项描述是不正确的？（ ）
A. CMOS工艺具有低功耗、高集成度和良好的噪声性能等优点
B. CMOS电路的静态功耗几乎为零，但动态功耗会随着工作频率的增加而显著增大
C. CMOS工艺中，NMOS管和PMOS管的阈值电压对电路性能影响较小，可以忽略不计
D. 在CMOS工艺中，通过合理的版图设计可以减小寄生电容和电阻，提高电路性能

3、在通信原理中，调制的目的是将基带信号变换为适合在信道中传输的信号。ASK 调制属于：（ ）
A. 幅度调制
B. 频率调制
C. 相位调制
D. 混合调制

4、在通信系统中，信号的调制方式有很多种。调幅、调频和调相是常见的三种调制方式。以下关于这三种调制方式的说法中，错误的是？（ ）
A.调幅是改变信号的幅度
B.调频是改变信号的频率
C.调相是改变信号的相位
D.这三种调制方式都不会改变信号的带宽

5、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法可以提高系统的平均无故障时间？（ ）
A. 冗余设计
B. 故障诊断与自修复
C. 降额设计
D. 以上都是

6、在光通信系统中，光源的性能对系统的传输质量有重要影响。半导体激光器与发光二极管相比，具有：（ ）
A. 谱线宽度宽
B. 输出功率小
C. 调制速率高
D. 价格便宜

7、在集成电路的封装技术中，以下哪种封装形式具有体积小、引脚多的特点？（ ）
A. DIP 封装
B. SOP 封装
C. BGA 封装
D. QFP 封装

8、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

9、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

10、在数字信号处理中，采样定理是进行信号采样的重要依据。如果一个连续信号的最高频率为 ，为了能够无失真地恢复原信号，采样频率 应满足？（ ）
A.    
B.    
C.    
D.    

11、在数字音频处理中，若要对音频进行压缩编码，以下哪种标准是广泛应用的？（ ）
A. MP3 标准
B. WAV 标准
C. MIDI 标准
D. 以上都是

12、对于一个通信系统，若要实现高数据传输速率和低误码率，以下哪个因素最为关键？（ ）
A. 信号功率 B. 带宽 C. 编码方式 D. 调制方式

13、在通信协议中，TCP/IP 协议族中的 IP 协议主要负责什么功能？（ ）
A. 数据链路层的差错控制
B. 网络层的寻址和路由选择
C. 传输层的端到端连接
D. 应用层的数据处理

14、在电子电路中，放大器起着重要的作用。一个理想的放大器应该具有哪些特点呢？高输入阻抗、低输出阻抗、高增益且无失真。以下哪个选项最符合理想放大器的特点？（ ）
A.输入阻抗低，输出阻抗高，增益适中，有一定失真
B.输入阻抗高，输出阻抗低，增益高，无失真
C.输入阻抗和输出阻抗都适中，增益低，有少量失真
D.输入阻抗高，输出阻抗高，增益低，无失真

15、在微处理器的体系结构中，CISC（复杂指令集计算机）和 RISC（精简指令集计算机）是两种常见的架构。RISC 架构的主要特点是？（ ）
A. 指令长度固定，指令格式种类多 B. 指令执行周期长，但功能强大 C. 寻址方式复杂，便于对存储器的直接操作 D. 指令数量少，指令功能简单

16、在电子电路设计中，为了提高系统的稳定性，通常会采用以下哪种方法？（ ）
A. 引入负反馈 B. 增加放大倍数 C. 提高电源电压 D. 减少元件数量

17、对于通信系统的噪声性能，以下哪个参数用于衡量系统内部产生的噪声？（ ）
A. 热噪声 B. 散粒噪声 C. 量化噪声 D. 内部噪声系数

18、在数字信号处理中，若要对一个包含噪声的音频信号进行滤波处理，去除高频噪声，以下哪种滤波器类型是较为合适的？（ ）
A. 低通滤波器
B. 高通滤波器
C. 带通滤波器
D. 带阻滤波器

19、在数字电路中，以下关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路的输出取决于当前输入和过去的输出 B. 组合逻辑电路包含存储元件，时序逻辑电路不包含存储元件 C. 组合逻辑电路比时序逻辑电路更复杂 D. 时序逻辑电路的速度比组合逻辑电路快

20、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

21、在数字电路中，组合逻辑电路的输出仅仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出还取决于电路的过去状态。以下哪种电路属于时序逻辑电路？（ ）
A. 加法器 B. 编码器 C. 计数器 D. 译码器

22、在数字电子技术中，编码器和译码器是常用的组合逻辑电路。编码器的作用是将输入的信号转换为二进制编码输出。如果一个编码器有 8 个输入信号，那么它需要几位输出信号呢？（ ）
A.3 位
B.4 位
C.5 位
D.6 位

23、关于微处理器的体系结构，以下哪种架构采用了复杂指令集（CISC）？（ ）
A. ARM架构 B. MIPS架构 C. x86架构 D. PowerPC架构

24、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式可以同时传输多路信号且各路信号的频谱相互重叠？（ ）
A. 时分复用 B. 频分复用 C. 波分复用 D. 码分复用

25、在计算机网络的拓扑结构中，以下哪种结构具有较高的可靠性和容错性？（ ）
A. 星型结构 B. 总线型结构 C. 环型结构 D. 网状结构

26、在通信系统中，香农定理描述了信道容量与信号带宽和信噪比之间的关系。当信道带宽增加时，要保持一定的信道容量不变，信噪比应该如何变化？（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小

27、在通信系统的多址接入技术中，以下哪种方式适用于大容量移动通信系统：（ ）
A. FDMA
B. TDMA
C. CDMA
D. SDMA

28、在通信系统中，多径效应会影响信号的传输质量。多径效应是指信号在传输过程中经过多条路径到达接收端，从而产生信号的衰落和时延扩展。以下关于多径效应的说法中，错误的是？（ ）
A.多径效应会导致信号的幅度衰落
B.多径效应会导致信号的频率选择性衰落
C.多径效应会导致信号的时延扩展
D.多径效应只对无线通信系统有影响，对有线通信系统没有影响

29、在集成电路设计中，CMOS 工艺具有诸多优点。以下关于 CMOS 工艺的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 功耗低 B. 集成度高 C. 速度快 D. 噪声容限小

30、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

二、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个无线局域网（WLAN）的接入点（AP），实现多个用户的高速无线接入，配置安全机制。

2、（本题5分）运用集成电路设计方法，设计一款用于电动汽车的电池管理芯片，具备电池状态监测、充电控制和均衡功能。

3、（本题5分）利用射频技术设计一个无线充电器，能够为特定设备进行高效的无线充电，分析充电效率和安全性。

4、（本题5分）设计一个基于单片机的智能电表，能够测量电能参数并进行显示和通信，给出电表的硬件电路和软件程序。

5、（本题5分）使用单片机设计一个智能火灾报警系统，能够检测火灾迹象并及时发出警报和通知相关人员。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）阐述在电子电路的可靠性设计中，热设计的重要性和具体的热管理措施。

2、（本题5分）论述卫星导航系统中，GPS 的工作原理和定位方法，以及如何提高定位精度。

3、（本题5分）在集成电路的可测试性设计中，边界扫描技术的测试流程是怎样的？

4、（本题5分）请具体论述在电子信息系统的可靠性评估中，可靠性指标的定义和计算方法，以及如何进行系统可靠性建模。

5、（本题5分）解释在模拟电子电路中，集成运放的输出摆幅和共模抑制比的概念。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个图像压缩系统在压缩过程中丢失了重要的图像细节。分析如何通过引入感知编码、感兴趣区域编码和分层编码等技术来保留关键信息，提高压缩后的图像质量。

2、（本题10分）光通信技术是高速大容量通信的重要手段。分析光纤通信系统中光源（如激光器）、光探测器、光纤的工作原理和性能指标，研究波分复用、相干检测等技术在提高通信容量和传输距离方面的应用，探讨光通信系统中的非线性效应（如自相位调制、四波混频）对信号传输的影响及补偿方法。

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