2025年本科电子信息工程（信号处理技术）试题及答案.doc

2025年本科电子信息工程（信号处理技术）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本大题共8小题，每小题5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. 以下哪种信号处理技术常用于去除信号中的高频噪声？
A. 低通滤波
B. 高通滤波
C. 带通滤波
D. 带阻滤波
2. 离散傅里叶变换（DFT）的主要作用是？
A. 将时域信号转换为频域信号
B. 将频域信号转换为时域信号
C. 对信号进行调制
D. 对信号进行解调
3. 在数字信号处理中，采样频率必须满足什么条件？
A. 大于信号最高频率的2倍
B. 小于信号最高频率的2倍
C. 等于信号最高频率
D. 与信号最高频率无关
4. 下列哪种滤波器属于无限冲激响应（IIR）滤波器？
A. 巴特沃斯滤波器
B. 切比雪夫滤波器
C. 椭圆滤波器
D. 以上都是
5. 信号的功率谱密度反映了信号的什么特性？
A. 能量分布
B. 功率分布
C. 频率分布
D. 幅度分布
6. 以下关于数字滤波器的描述，正确的是？
A. 数字滤波器的性能不受环境影响
B. 数字滤波器只能处理离散信号
C. 数字滤波器的设计比模拟滤波器简单
D. 以上都正确
7. 在信号处理中，卷积运算的作用是？
A. 实现信号的滤波
B. 计算信号的相关性
C. 对信号进行调制
D. 以上都是
8. 哪种信号处理技术常用于图像的边缘检测？
A. 傅里叶变换
B. 小波变换
C. 拉普拉斯变换
D. 以上都不是

第II卷（非选择题 共60分）
9. （10分）简述信号处理技术在通信系统中的主要应用。
10. （15分）说明离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）的关系，并简述FFT的优点。
11. （15分）设计一个简单的数字低通滤波器，要求说明设计思路和使用的方法。
12. （20分）材料：在音频信号处理中，经常需要对语音信号进行降噪处理。现有一段含有噪声的语音信号，其采样频率为8kHz，信号最高频率为4kHz。
问题：请描述一种可行的降噪方法，如使用滤波器等，并说明该方法的原理和具体步骤。
13. （20分）材料：在图像处理中，图像增强是提高图像质量的重要手段。现有一幅灰度图像，存在对比度较低的问题。
问题：请提出一种图像增强的方法，如直方图均衡化等，并详细说明该方法如何改善图像对比度，以及具体的实现步骤。

答案：1. A 2. A 3. A 4. D 5. B 6. D 7. D 8. C
对于第9题：信号处理技术在通信系统中用于调制解调、信道均衡、信号编码解码等。调制可将基带信号转换为适合信道传输的形式，解调则恢复原始信号；信道均衡能补偿信道失真；编码解码用于提高传输可靠性和有效性。
第10题：DFT是对离散信号进行傅里叶变换的基本方法，FFT是DFT的快速算法。FFT优点在于大大减少计算量，提高运算速度，尤其适用于长序列信号处理。
第11题：可采用巴特沃斯低通滤波器设计。思路是根据给定的截止频率等指标，利用巴特沃斯滤波器的归一化原型，通过频率变换得到实际滤波器系数。方法是先确定滤波器阶数，再计算归一化低通滤波器系数，最后进行频率变换。
第12题：可使用带阻滤波器降噪。原理是通过设计合适的滤波器，使其在噪声频率附近有较大衰减。步骤为：确定噪声频率范围，设计带阻滤波器，将语音信号通过该滤波器，即可去除噪声。
第13题：采用直方图均衡化。它通过调整图像灰度级分布，增加对比度。步骤为：统计图像灰度直方图，计算累计分布函数，根据累计分布函数对原图像灰度值进行映射，得到增强后的图像。