华东师范大学《数字图像与视频处理》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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华东师范大学
《数字图像与视频处理》2023-2024学年第二学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

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、在无线传感器网络中，以下哪种路由协议适用于节点能量有限的情况？（ ）
A. LEACH 协议
B. AODV 协议
C. OSPF 协议
D. RIP 协议

2、在数字通信中，同步技术是保证通信正常进行的关键。以下关于位同步和帧同步的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 位同步是为了确定每个码元的起止时刻
B. 帧同步是为了确定数据帧的起始位置
C. 位同步的精度要求高于帧同步
D. 帧同步通常比位同步更容易实现

3、在信号与系统中，连续时间系统的冲激响应和阶跃响应具有重要的意义。如果已知一个系统的冲激响应，如何通过数学运算得到其阶跃响应？（ ）
A. 对冲激响应进行积分
B. 对冲激响应进行微分
C. 对冲激响应进行傅里叶变换
D. 对冲激响应进行拉普拉斯变换

4、对于集成电路的封装形式，以下哪种封装具有较小的体积和较好的散热性能？（ ）
A. DIP封装 B. BGA封装 C. QFP封装 D. SOP封装

5、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（ ）
A. D触发器 B. JK触发器 C. T触发器 D. RS触发器

6、在数字信号处理的量化噪声分析中，以下哪种量化方式可以减小量化噪声：（ ）
A. 均匀量化
B. 非均匀量化
C. 对数量化
D. 以上都是

7、在数字信号处理中，离散傅里叶变换（DFT）是一种重要的工具。以下关于 DFT 的说法，哪一个是正确的？（ ）
A. DFT 的计算效率比快速傅里叶变换（FFT）高 B. DFT 只能处理有限长的离散信号 C. DFT 变换结果的幅度和相位都是实数 D. DFT 不存在频谱泄漏问题

8、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

9、在电子信息领域，传感器网络是一种新兴的技术。传感器网络由大量的传感器节点组成，可以实现对物理世界的分布式监测和控制。以下关于传感器网络的说法中，错误的是？（ ）
A.传感器网络中的传感器节点通常具有低功耗、低成本、小体积等特点
B.传感器网络可以采用自组织的方式进行组网
C.传感器网络中的数据传输通常采用无线通信方式
D.传感器网络中的传感器节点可以直接与互联网进行通信

10、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

11、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

12、在通信原理中，以下哪种多址接入技术适用于大容量的移动通信系统？（ ）
A. 频分多址（FDMA） B. 时分多址（TDMA） C. 码分多址（CDMA） D. 空分多址（SDMA）

13、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

14、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

15、在电子测量仪器中，以下哪种仪器用于测量电阻、电容、电感等参数：（ ）
A. 电桥
B. 兆欧表
C. 频率计
D. 功率计

16、在计算机网络中，若要实现不同网络之间的数据通信，以下哪种设备起到关键的作用？（ ）
A. 路由器

B. 交换机
C. 集线器
D. 中继器

17、对于一个滤波器，若要使其通带波纹较小，以下哪种滤波器可能更合适？（ ）
A. 巴特沃斯滤波器 B. 切比雪夫滤波器 C. 椭圆滤波器 D. 贝塞尔滤波器

18、在模拟电子技术中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（ ）
A. 共射极放大器 B. 共集电极放大器 C. 共基极放大器 D. 差分放大器

19、对于数字信号的传输方式，以下哪种方式需要在发送端和接收端进行同步？（ ）
A. 异步传输 B. 同步传输 C. 并行传输 D. 串行传输

20、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

21、在电子电路中，运算放大器的开环增益非常大。在实际应用中，通常采用负反馈来稳定其工作性能。以下关于负反馈对运算放大器性能的影响，哪一项是错误的？（ ）
A. 降低增益
B. 提高输入电阻
C. 降低输出电阻
D. 减小带宽

22、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

23、对于一个通信信道，若其带宽有限，以下哪种信号传输方式可以提高信道的利用率？（ ）
A. 基带传输 B. 频带传输 C. 串行传输 D. 并行传输

24、在数字逻辑电路中，关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别，以下哪种说法是错误的？（ ）
A. 组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路的历史状态有关
B. 组合逻辑电路中没有存储元件，时序逻辑电路中包含触发器等存储元件
C. 组合逻辑电路的分析和设计相对简单，时序逻辑电路则较为复杂
D. 组合逻辑电路和时序逻辑电路在实际应用中可以相互替代，没有明显的界限

25、在数字电子技术中，存储器是一种重要的存储设备。存储器可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。以下关于存储器的说法中，错误的是？（ ）
A.RAM 可以随机读写数据，断电后数据会丢失
B.ROM 只能读取数据，不能写入数据，断电后数据不会丢失
C.RAM 和 ROM 的存储容量都是固定的，不能扩展
D.可以使用闪存（Flash Memory）作为一种可擦写的非易失性存储器

26、在数字信号处理中，以下哪种算法常用于快速计算离散傅里叶变换（DFT）？（ ）
A. 直接计算法 B. 基 2 - FFT 算法 C. 基 4 - FFT 算法 D. 以上都是

27、在集成电路的可靠性设计中，冗余技术是常用的方法之一。以下哪种冗余技术可以提高系统的可靠性：（ ）
A. 硬件冗余
B. 时间冗余
C. 信息冗余
D. 以上都是

28、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

29、在数字电子技术中，计数器是一种重要的时序逻辑电路。计数器可以实现对输入脉冲的计数功能。如果一个计数器的计数范围是 0 到 9，那么这个计数器是几位计数器？（ ）
A.2 位
B.3 位
C.4 位
D.5 位

30、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较哪一项是不准确的？（ ）
A. FET 是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT 是电流控制型器件，输入阻抗较低
B. FET 的噪声性能通常优于 BJT，适用于对噪声要求较高的电路
C. BJT 的放大能力强于 FET，在高频应用中具有优势
D. FET 和 BJT 在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异

二、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个基于数字信号处理的音频分离系统，将混合音频中的不同声音成分分离出来。

2、（本题5分）设计一个基于单片机的太阳能路灯控制器，根据光照和时间自动控制路灯的开关和亮度。

3、（本题5分）基于通信中的频谱资源管理技术设计一个动态频谱分配系统，提高频谱利用率。

4、（本题5分）设计一个音频功率放大器的散热系统，保证放大器在高功率输出时的稳定工作，给出散热系统的设计和热分析。

5、（本题5分）设计一个数字温度计液位计智能监测电路，能够自动监测温度和液位的变化，并给出预警提示。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在半导体器件中，阐述MOSFET的阈值电压调整方法，以及对器件性能的影响。

2、（本题5分）在数字音频处理中，说明采样定理的内涵，并阐述提高采样频率对音频质量的影响。

3、（本题5分）详细阐述在电子电路中，如何降低噪声对电路性能的影响，包括从源端、传输路径和接收端的措施。

4、（本题5分）详细阐述在集成电路制造中，光刻胶的性能要求和选择原则。

5、（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。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）在图像压缩感知技术中，测量矩阵的设计和重构算法是核心问题。分析常见的测量矩阵（如随机矩阵、确定性矩阵）的特性，研究压缩感知的重构算法（如贪婪算法、凸优化算法）的性能，探讨图像压缩感知技术在图像采集、传输和存储中的应用优势和面临的挑战。

2、（本题10分）某数字通信系统采用了纠错编码技术，分析不同纠错编码方案（如汉明码、卷积码、Turbo 码等）的纠错能力和编码效率，并根据系统要求选择合适的编码方案。

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