武漢文理學(xué)院《數(shù)字信號(hào)處理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字信號(hào)處理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在電子電路中，晶振是一種常用的時(shí)鐘源。晶振的頻率穩(wěn)定性對(duì)電路的性能有著重要影響。如果一個(gè)電路需要一個(gè)頻率為10MHz的時(shí)鐘信號(hào)，應(yīng)該選用哪種類型的晶振呢？（）A.無源晶振B.有源晶振C.陶瓷晶振D.石英晶振2、在無線通信中，藍(lán)牙技術(shù)常用于短距離設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.低功耗B.傳輸距離遠(yuǎn)C.成本低D.安全性高3、在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）得到了廣泛應(yīng)用。FPGA和CPLD在結(jié)構(gòu)和性能上有一定的差異，以下關(guān)于它們的比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的編程靈活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更適合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能4、電子信息工程中常常涉及到信號(hào)的傳輸與處理。在通信系統(tǒng)中，調(diào)制的目的是什么呢？是為了使信號(hào)能夠在特定的信道中有效傳輸，提高抗干擾能力等。以下關(guān)于調(diào)制目的的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.提高信號(hào)的傳輸距離B.增加信號(hào)的帶寬C.提高信號(hào)的抗干擾能力D.使信號(hào)能夠在不同的信道中傳輸5、在數(shù)字信號(hào)處理的濾波器實(shí)現(xiàn)中，采用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)時(shí)，以下哪種芯片常用于實(shí)現(xiàn)FIR濾波器：（）A.加法器B.乘法器C.移位寄存器D.計(jì)數(shù)器6、在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）是常見的調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的帶寬比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.AM的帶寬最窄，F(xiàn)M的帶寬最寬B.AM的帶寬最寬，PM的帶寬最窄C.FM的帶寬最窄，PM的帶寬最寬D.PM的帶寬最窄，AM的帶寬最寬7、在信號(hào)與系統(tǒng)中，以下關(guān)于連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.連續(xù)時(shí)間信號(hào)的自變量是連續(xù)的，離散時(shí)間信號(hào)的自變量是離散的B.連續(xù)時(shí)間信號(hào)的幅度是連續(xù)的，離散時(shí)間信號(hào)的幅度是離散的C.連續(xù)時(shí)間信號(hào)一定是周期信號(hào)，離散時(shí)間信號(hào)一定是非周期信號(hào)D.連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)沒有本質(zhì)區(qū)別8、在通信系統(tǒng)中，若要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量的信號(hào)傳輸，以下哪種調(diào)制方式通常具有更好的抗干擾性能和頻譜利用率？（）A.幅度調(diào)制（AM）B.頻率調(diào)制（FM）C.相位調(diào)制（PM）D.以上都不是9、對(duì)于一個(gè)濾波器，若要使其通帶波紋較小，以下哪種濾波器可能更合適？（）A.巴特沃斯濾波器B.切比雪夫?yàn)V波器C.橢圓濾波器D.貝塞爾濾波器10、在電子信息系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，以下哪種方法能夠降低系統(tǒng)的失效概率？（）A.冗余設(shè)計(jì)B.降額設(shè)計(jì)C.故障預(yù)測與診斷D.以上都是11、在電子測量中，示波器是一種常用的儀器。數(shù)字示波器相比模擬示波器的主要優(yōu)勢是？（）A.價(jià)格便宜B.帶寬更高C.測量精度高D.能存儲(chǔ)波形12、在電子電路設(shè)計(jì)中，電阻是常用的元件之一。電阻的作用有很多，比如限流、分壓等。如果一個(gè)電路中需要將一個(gè)12V的電源電壓降低到6V，應(yīng)該選用多大阻值的電阻進(jìn)行分壓呢？已知電路中的電流為2A。A.3ΩB.6ΩC.12ΩD.24Ω13、在光通信系統(tǒng)中，光纖的損耗是一個(gè)重要的參數(shù)。以下哪種因素不是造成光纖損耗的主要原因：（）A.吸收損耗B.散射損耗C.彎曲損耗D.電磁干擾14、在通信協(xié)議中，TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。TCP協(xié)議提供的是：（）A.無連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)B.無連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)C.面向連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)D.面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)15、在數(shù)字電路中，下列哪種邏輯門的輸出狀態(tài)取決于輸入信號(hào)的全部組合？（）A.與門B.或門C.非門D.與非門16、關(guān)于集成電路的制造工藝，以下哪個(gè)步驟是用于在硅片上形成晶體管等器件？（）A.光刻B.蝕刻C.擴(kuò)散D.離子注入17、在電子測量技術(shù)中，示波器是一種常用的測量儀器。對(duì)于一臺(tái)數(shù)字示波器，其采樣頻率、存儲(chǔ)深度和帶寬之間存在一定的關(guān)系。如果要測量一個(gè)高頻信號(hào)，為了保證測量的準(zhǔn)確性，以下哪個(gè)參數(shù)是最為關(guān)鍵的？（）A.采樣頻率B.存儲(chǔ)深度C.帶寬D.垂直分辨率18、在數(shù)字通信的同步數(shù)字系列（SDH）中，以下哪種容器用于承載不同速率的信號(hào)？（）A.C容器B.VC容器C.TU容器D.AU容器19、在數(shù)字信號(hào)處理中，對(duì)于一個(gè)有限長的離散時(shí)間序列，進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT）時(shí)，以下哪種說法是正確的？（）A.FFT可以大大減少計(jì)算量，但其結(jié)果的精度低于直接計(jì)算離散傅里葉變換（DFT）B.FFT計(jì)算速度快，但只適用于長度為2的整數(shù)次冪的序列C.FFT能夠在不損失信息的情況下，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域，且計(jì)算效率高D.FFT的結(jié)果與DFT完全相同，只是計(jì)算過程不同20、在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪種算法常用于快速計(jì)算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計(jì)算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)字信號(hào)處理的自適應(yīng)濾波中，最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法的性能比較和應(yīng)用場景是什么？請(qǐng)說明這兩種算法的收斂速度、計(jì)算復(fù)雜度和跟蹤能力，并舉例說明在自適應(yīng)均衡和噪聲消除中的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述在通信系統(tǒng)中，均衡器的類型和作用，以及自適應(yīng)均衡器的工作原理。3、（本題5分）論述在通信系統(tǒng)中，軟件定義無線電（SDR）的概念和優(yōu)勢。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電子測量儀器在測量高頻率信號(hào)時(shí)，由于寄生電容、電感和阻抗匹配等問題，測量結(jié)果存在誤差。請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析這些因素的影響機(jī)制，探討如何通過電路改進(jìn)、校準(zhǔn)技術(shù)和測量方法優(yōu)化來提高測量儀器的精度和頻率響應(yīng)。2、（本題5分）一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)部署策略不合理，導(dǎo)致覆蓋盲區(qū)和數(shù)據(jù)冗余。分析節(jié)點(diǎn)的感知范圍和通信半徑，探討如何通過優(yōu)化部署算法和節(jié)點(diǎn)密度控制，實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和數(shù)據(jù)采集。3、（本題5分）在一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制中，密鑰管理、數(shù)據(jù)加密和節(jié)點(diǎn)認(rèn)證等是保障網(wǎng)絡(luò)安全的重要環(huán)節(jié)。但節(jié)點(diǎn)資源受限、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化和攻擊手段多樣化等因素給安全機(jī)制帶來挑戰(zhàn)。請(qǐng)仔細(xì)分析這些因素，研究如何設(shè)計(jì)輕量級(jí)的安全算法、動(dòng)態(tài)的密鑰更新策略和有效的認(rèn)證機(jī)制來增強(qiáng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性。4、（本題5分）某生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理系統(tǒng)的噪聲抑制效果不佳。分析生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)和噪聲來源（如生理噪聲、儀器噪聲等）、噪聲抑制算法的性能和局限性，提出改進(jìn)的噪聲抑制方法。5、（本題5分）某通信系統(tǒng)的自適應(yīng)均衡器中，分析自適應(yīng)均衡的原理、算法和收斂性