天津艺术职业学院《数字集成电路原理与设计》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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天津艺术职业学院《数字集成电路原理与设计》2024-2025学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
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一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM 每个符号可以携带多少比特的信息？（ ）
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16

2、在微处理器的体系结构中，若要提高指令的执行效率，以下哪种技术的应用是常见的？（ ）
A. 流水线技术
B. 超标量技术
C. 缓存技术
D. 以上都是

3、在数字通信系统中，以下哪种差错控制编码方式具有较强的纠错能力但编码效率相对较低？（ ）
A. 循环冗余校验（CRC）码 B. 海明码 C. 卷积码 D. 里德 - 所罗门（RS）码

4、在数字通信中，以下哪种均衡器能够自适应地调整参数以补偿信道失真？（ ）
A. 线性均衡器 B. 非线性均衡器 C. 自适应均衡器 D. 判决反馈均衡器

5、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

6、对于数字通信中的同步数字体系（SDH），以下哪个速率等级是最常用的？（ ）
A. STM-1 B. STM-4 C. STM-16 D. STM-64

7、在数字通信的差错控制编码中，卷积码是一种性能优良的编码方式。卷积码的译码方法通常有：（ ）
A. 硬判决译码和软判决译码
B. 前向纠错译码和反馈纠错译码
C. 最大似然译码和最小距离译码
D. 串行译码和并行译码

8、在通信原理中，对于一个二进制数字通信系统，若误码率要求不变，信道带宽增加，所需的信噪比将会怎样？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先减小后增大

9、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

10、在微波通信中，抛物面天线具有良好的方向性。其增益与天线口径的关系是：（ ）
A. 成正比
B. 成反比
C. 平方成正比
D. 平方成反比

11、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

12、在电子信息工程中，电磁兼容（EMC）是一个重要的问题。EMC 的目的是什么呢？是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作，不会对其他设备产生干扰。以下关于 EMC 的说法中，错误的是？（ ）
A.EMC 包括电磁干扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面
B.EMC 可以通过屏蔽、滤波、接地等方法来实现
C.EMC 只需要在电子设备的设计阶段考虑，生产和使用阶段不需要考虑
D.EMC 对于现代电子设备的可靠性和安全性至关重要

13、在电子电路中，运算放大器是一种高性能的放大器。运算放大器可以实现各种数学运算，如加法、减法、乘法等。如果一个运算放大器的同相输入端电压为 2V，反相输入端电压为 1V，那么它的输出电压是多少呢？（ ）
A.1V
B.2V
C.3V
D.4V

14、在电子信息领域，微处理器是核心部件之一。微处理器的性能主要由哪些因素决定呢？时钟频率、字长、指令集等。以下关于微处理器性能的说法中，错误的是？（ ）
A.时钟频率越高，微处理器的性能越好
B.字长越长，微处理器能够处理的数据范围越大
C.指令集越丰富，微处理器的功能越强大
D.微处理器的性能只取决于时钟频率

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

16、在数字电路设计中，使用硬件描述语言（HDL）的主要优点是什么？（ ）
A. 提高设计效率 B. 降低设计成本 C. 增强设计的可移植性 D. 以上都是

17、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

18、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式通过改变信号的频率实现：（ ）
A. 直接序列扩频（DSSS）
B. 跳频扩频（FHSS）
C. 跳时扩频（THSS）
D. 混合扩频

19、在电子电路设计中，以下哪种反馈方式能够提高放大器的稳定性和线性度？（ ）
A. 电压反馈 B. 电流反馈 C. 串联反馈 D. 并联反馈

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3个小题，共15分)
1、（本题5分）详细解释通信系统中的毫米波通信技术的特点和应用场景，以及面临的技术难题。

2、（本题5分）在电磁场理论中，阐述静电场和恒定磁场的边界条件，并说明其应用。

3、（本题5分）在电子电路中，电容的等效并联电阻对电路有什么影响？如何减小其影响？

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某无线传感器网络需要实现定位功能。分析常见的无线定位技术（如基于接收信号强度、到达时间差、到达角度）的原理和误差因素，以及如何在传感器网络中进行节点协作和数据融合来提高定位精度。

2、（本题5分）某通信网络中，路由算法决定了数据的传输路径。分析常见的路由算法，如距离矢量路由、链路状态路由等的工作原理和优缺点，探讨在动态网络环境下如何选择合适的路由算法以提高网络性能。

3、（本题5分）在生物医学成像系统中，如磁共振成像（MRI），图像分辨率和对比度需要进一步提升。分析成像原理和参数优化方法，探讨如何改进磁场均匀性、脉冲序列设计和图像重建算法，提高成像质量。

4、（本题5分）电子信息系统中的传感器网络定位技术用于确定节点的位置信息。分析基于测距、非测距的定位算法和定位误差校正方法，探讨如何提高定位精度、降低成本和适应动态环境，以及在室内定位、物流跟踪等领域的应用。

5、（本题5分）在语音信号处理中，语音合成技术的应用越来越广泛。请分析语音合成的方法，如参数合成、拼接合成等，以及如何提高合成语音的自然度和可懂度，同时考虑多语种支持和情感表达等方面的技术挑战。

四、设计题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时监测环境温度，并通过控制加热或制冷设备将温度稳定在设定范围内，给出硬件电路和软件程序设计。

2、（本题10分）设计一个基于运算放大器的比较器阵列电路，能够同时比较多个输入信号的大小。

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