北海康养职业学院《传感器原理及应用创新实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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北海康养职业学院《传感器原理及应用创新实验》
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15个小题，每小题2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、在数字通信系统的差错控制编码中以下哪种编码的纠错能力较强但编码效率较低？（ ）
A. 卷积码 B. 循环码 C. 里德-所罗门码 D. 汉明码

2、在模拟电子技术中，功率放大器用于为负载提供足够的功率。Class A 功率放大器具有较高的线性度，但效率较低。以下关于其效率低的原因，哪一项是正确的？（ ）
A. 静态电流较大
B. 输出功率较小
C. 管压降较大
D. 负载电阻较小

3、在计算机网络中，TCP/IP 协议簇是互联网的基础。TCP 协议提供的是？（ ）
A. 无连接的数据报服务 B. 面向连接的可靠服务 C. 尽最大努力的服务 D. 广播服务

4、对于数字信号处理中的快速傅里叶变换（FFT），以下哪种说法是正确的？（ ）
A. 减少了计算量但降低了精度 B. 提高了计算精度但增加了计算量 C. 既减少计算量又不降低精度 D. 对计算量和精度没有影响

5、在自动控制原理中，控制系统的性能可以通过时域和频域指标来衡量。对于一个二阶系统，增加其阻尼比，以下关于系统性能的变化，哪一项是正确的？（ ）
A. 超调量减小，调节时间缩短
B. 超调量增大，调节时间延长
C. 超调量不变，调节时间缩短
D. 超调量不变，调节时间延长

6、在电子电路中，二极管是一种常用的半导体元件。二极管具有单向导电性。以下关于二极管的说法中，错误的是？（ ）
A.二极管可以用于整流
B.二极管可以用于稳压
C.二极管在正向偏置时导通，反向偏置时截止
D.二极管的导通电阻为零

7、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

8、在自动控制原理中，根轨迹法是分析系统性能的一种重要方法。根轨迹的起点和终点分别取决于？（ ）
A. 开环零点和开环极点
B. 闭环零点和闭环极点
C. 系统的输入和输出
D. 控制器的参数

9、关于数字信号处理中的IIR滤波器和FIR滤波器，以下哪种说法是正确的？（ ）
A. IIR滤波器的相位特性较好 B. FIR滤波器的设计相对简单 C. IIR滤波器的阶数通常较低 D. FIR滤波器的滤波效果更好

10、在数字信号处理的快速算法中，以下哪种算法用于计算离散傅里叶变换（DFT）：（ ）
A. 基 2 FFT 算法
B. 基 4 FFT 算法
C. 分裂基 FFT 算法
D. 以上都是

11、在模拟集成电路中，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. 共源极放大器
B. 共漏极放大器
C. 共栅极放大器
D. 差分放大器

12、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. 逐步分解信号 B. 并行计算 C. 迭代计算 D. 递归计算

13、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

14、在电子电路的稳定性分析中，若一个放大器产生自激振荡，以下哪种方法可以消除振荡？（ ）
A. 引入负反馈
B. 改变电路参数
C. 增加滤波电容
D. 以上都是

15、在集成电路设计中，当需要提高芯片的运行速度和降低功耗时，以下哪种工艺技术的改进通常是最为关键的？（ ）
A. 减小晶体管尺寸
B. 优化电路布局
C. 采用新材料
D. 增加芯片面积

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释在微波工程中，耦合器的类型和作用，以及如何设计和实现耦合器。

2、（本题5分）在数字通信系统中，差错控制编码用于提高数据传输的可靠性。请介绍常见的差错控制编码方式（如循环冗余校验码CRC）的编码原理和纠错能力。

3、（本题5分）详细阐述在数字图像处理中，彩色图像的处理方法，与灰度图像处理的区别。

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个带阻滤波器电路，中心频率为 800Hz，带宽为 100Hz，通带波纹小于 0.5dB，阻带衰减不小于 50dB，输入信号频率范围为 0 - 1kHz。

2、（本题5分）设计一个基于运算放大器的差分放大器电路，共模抑制比不小于 80dB，用于放大差分信号并抑制共模干扰。

3、（本题5分）设计一个基于FPGA的高速并行数据处理系统，能够快速处理大量的数据，阐述硬件架构和并行处理算法。

4、（本题5分）设计一个数字通信系统中前向纠错编码（FEC）的性能评估和优化方案，分析编码增益和复杂度。

5、（本题5分）设计一个模拟电子琴的电路，能够通过按键产生不同频率的声音，模拟钢琴的基本音阶。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）在一个音频信号处理系统中，需要对采集到的声音进行降噪处理。介绍几种常见的降噪算法，如谱减法、维纳滤波法和小波变换法，分析它们的优缺点，以及在不同噪声环境下的适用性。

2、（本题10分）对于一个图像识别系统中的深度学习模型，分析卷积神经网络、循环神经网络等的结构和训练方法。研究如何优化模型的参数，提高图像识别的准确率和泛化能力。

3、（本题10分）某图像压缩系统中，基于小波变换的压缩算法得到了广泛应用。请分析小波变换在图像压缩中的原理和优势，以及如何选择合适的小波基和分解层数，并结合量化和编码技术实现高效的图像压缩，同时保证图像的重建质量。

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