苏州大学应用技术学院《数字信号处理基础》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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苏州大学应用技术学院《数字信号处理基础》
2023-2024学年第一学期期末试卷
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

2、在电子电路的电磁兼容设计中，若要抑制传导干扰，以下哪种滤波器是常用的？（ ）
A. 低通滤波器
B. 高通滤波器
C. 带通滤波器
D. 带阻滤波器

3、在数字图像处理的图像压缩中，JPEG 压缩算法的主要步骤包括：（ ）
A. 离散余弦变换、量化、编码
B. 傅里叶变换、量化、编码
C. 小波变换、量化、编码
D. 哈夫曼编码、量化、变换

4、对于液晶显示器（LCD），以下哪种技术可以提高显示的对比度和视角？（ ）
A. TN技术 B. STN技术 C. IPS技术 D. VA技术

5、在电源管理技术中，以下哪种 DC-DC 转换器具有较高的转换效率？（ ）
A. 降压型（Buck）转换器
B. 升压型（Boost）转换器
C. 升降压型（Buck-Boost）转换器
D. 以上效率相同

6、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。若要提高光刻的分辨率，以下哪种方法是有效的？（ ）
A. 缩短曝光波长
B. 增加光刻胶厚度
C. 降低光刻机的数值孔径
D. 减小掩膜版与硅片的间距

7、在数字电子技术中，格雷码是一种特殊的二进制编码方式。格雷码的特点是什么呢？相邻的两个编码之间只有一位发生变化。以下关于格雷码的说法中，错误的是？（ ）
A.格雷码可以减少数字电路中的误码率
B.格雷码可以用于编码器和译码器的设计
C.格雷码可以直接进行算术运算
D.格雷码可以通过简单的电路实现二进制码到格雷码的转换

8、在电子信息领域，集成电路的发展极大地推动了电子技术的进步。集成电路按照集成度可以分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。以下关于集成电路集成度的说法中，错误的是？（ ）
A.集成度越高，电路的性能越好
B.超大规模集成电路通常包含数百万个以上的晶体管
C.小规模集成电路一般只包含几个到几十个逻辑门
D.中规模集成电路的集成度介于小规模和大规模之间

9、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

10、在电子测量中，示波器是常用的仪器，以下关于示波器的功能描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 测量信号的频率 B. 测量信号的幅度 C. 产生各种测试信号 D. 观察信号的波形

11、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

12、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

13、在数字信号处理中，对于一个有限长序列进行离散傅里叶变换（DFT），若序列长度为 N，则其计算复杂度约为：（ ）
A. O(N)
B. O(NlogN)
C. O(N^2)
D. O(logN)

14、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

15、在数字逻辑设计中，若要实现一个 8 位的加法器，以下哪种方法在硬件实现上较为复杂但速度较快？（ ）
A. 串行加法
B. 并行加法
C. 进位选择加法
D. 超前进位加法

16、在电子信息工程中，关于通信协议的作用，以下哪个描述是不正确的？（ ）
A. 通信协议规定了通信双方在数据传输过程中的格式、顺序、控制信息等，确保数据的正确传输和理解
B. 常见的通信协议有TCP/IP、UDP、蓝牙协议等，它们适用于不同的通信场景和需求
C. 通信协议可以提高通信系统的效率和可靠性，减少错误和冲突的发生
D. 通信协议一旦确定就不能修改和升级，否则会导致通信系统的混乱

17、在锁相环（PLL）电路中，其主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。当输入信号的频率发生变化时，锁相环是如何实现输出信号频率跟踪输入信号频率的？（ ）
A. 通过鉴相器比较输入输出信号的相位差，控制 VCO 的输出频率
B. 通过环路滤波器滤除输入信号的高频成分，稳定 VCO 的输出频率
C. 由压控振荡器直接根据输入信号的频率调整输出频率
D. 以上三种方式共同作用

18、对于一个模拟信号进行数字化采样时，若要保证较好的还原效果，以下哪个参数最为重要？（ ）
A. 采样频率 B. 量化位数 C. 编码方式 D. 采样点数

19、在通信系统中，信噪比是衡量通信质量的重要指标之一。信噪比越高，通信质量越好。以下关于信噪比的说法中，错误的是？（ ）
A.信噪比是信号功率与噪声功率之比
B.提高信号功率可以提高信噪比
C.降低噪声功率可以提高信噪比
D.信噪比与信号的频率无关

20、在电子电路中，模数转换器（ADC）是一种重要的接口电路。ADC 的作用是什么呢？是将模拟信号转换为数字信号，以便数字系统进行处理。以下关于 ADC 的说法中，错误的是？（ ）
A.ADC 的分辨率越高，转换精度越高
B.ADC 的采样频率越高，转换速度越快
C.ADC 的输入范围应该与模拟信号的幅度相匹配
D.ADC 只能对单极性的模拟信号进行转换

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在半导体物理中，阐述半导体器件中的热噪声和散粒噪声的产生机制。

2、（本题5分）在数字通信的差错控制编码中，卷积码的编码和解码过程是怎样的？请说明卷积码的性能特点和在实际通信系统中的应用优势。

3、（本题5分）说明无线通信中多径传播引起的衰落现象，如频率选择性衰落和时间选择性衰落的产生原因和对通信系统的影响。

4、（本题5分）模拟电子技术中，功率放大器的输出功率如何计算？提高输出功率的方法有哪些？

5、（本题5分）详细阐述通信系统中调制的目的是什么，以及常见的调制方式有哪些，并分析它们各自的优缺点。

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某卫星导航系统中，信号的捕获、跟踪和定位解算是关键技术。分析卫星信号的结构和特性，研究捕获和跟踪算法的实现，以及如何提高定位精度和可靠性。

2、（本题5分）电子信息系统中的信号完整性问题在高速电路设计中越来越突出。分析信号完整性的影响因素，如反射、串扰等，研究如何通过布线设计、端接匹配等方法保证信号的质量。

3、（本题5分）在智能医疗领域，电子信息技术的应用日益广泛，如远程医疗诊断、医疗设备智能化等。分析这些应用所涉及的电子信息技术，包括传感器技术、数据传输和处理技术等，探讨如何保障医疗数据的安全性和隐私性。

4、（本题5分）一个嵌入式系统中，实时操作系统（RTOS）的任务调度机制是保证系统实时性的关键。请分析常见的 RTOS 任务调度算法（如优先级调度、时间片轮转调度等）的原理和特点，以及如何根据系统的实时性要求和任务特性进行合理的调度策略配置，确保关键任务的及时执行。

5、（本题5分）某模拟信号发生器，能够产生正弦波、方波和三角波等信号。分析其工作原理、频率稳定性以及输出信号的精度和纯度。

四、设计题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）设计一个高速光纤通信系统，传输速率达到100Gbps，说明系统组成和关键器件选型。

2、（本题10分）设计一个基于数字信号处理器（DSP）和摄像头的运动目标检测系统，实时检测视频中的运动目标。

3、（本题10分）设计一个半导体发光二极管（LED）驱动电路，使其能够稳定发光，具有亮度调节功能，并分析其效率和可靠性。

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