滄州師范學院《數(shù)字信號處理A》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在無線傳感器網(wǎng)絡中，節(jié)點的定位是一個重要的問題。以下哪種定位技術(shù)不需要額外的硬件設備：（）A.GPS定位B.基于距離的定位C.基于角度的定位D.基于連通性的定位2、在集成電路的封裝技術(shù)中，以下哪種封裝形式具有體積小、引腳多的特點？（）A.DIP封裝B.SOP封裝C.BGA封裝D.QFP封裝3、在傳感器技術(shù)中，熱電偶是一種常用的溫度傳感器。以下關(guān)于熱電偶測溫原理的描述，哪一項是正確的？（）A.基于熱電效應，將溫度轉(zhuǎn)化為電阻的變化B.基于熱脹冷縮原理，將溫度轉(zhuǎn)化為長度的變化C.基于熱電效應，將溫度轉(zhuǎn)化為電勢差的變化D.基于熱敏電阻特性，將溫度轉(zhuǎn)化為電流的變化4、在電子電路中，當一個電容與一個電阻串聯(lián)時，以下哪種情況會導致電路的時間常數(shù)增大？（）A.增大電容值B.增大電阻值C.同時增大電容和電阻值D.同時減小電容和電阻值5、在數(shù)字圖像處理中，以下哪種邊緣檢測算法對噪聲具有較好的魯棒性？（）A.羅伯特（Robert）算子B.索貝爾（Sobel）算子C.拉普拉斯（Laplacian）算子D.Canny算子6、在模擬集成電路中，反饋是一種重要的電路技術(shù)。負反饋可以改善放大器的性能，以下關(guān)于負反饋對放大器性能的影響，哪一項是錯誤的？（）A.提高增益穩(wěn)定性B.減小非線性失真C.增大輸入電阻D.擴展頻帶7、在通信系統(tǒng)中，信號的調(diào)制方式有很多種。調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相是常見的三種調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的說法中，錯誤的是？（）A.調(diào)幅是改變信號的幅度B.調(diào)頻是改變信號的頻率C.調(diào)相是改變信號的相位D.這三種調(diào)制方式都不會改變信號的帶寬8、在通信系統(tǒng)中，關(guān)于模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制的特點，以下描述哪個是不準確的？（）A.模擬調(diào)制信號的幅度、頻率或相位隨信息連續(xù)變化，而數(shù)字調(diào)制信號是離散取值的B.數(shù)字調(diào)制具有更強的抗干擾能力和更高的頻譜利用率，但實現(xiàn)復雜度相對較高C.模擬調(diào)制在傳輸過程中容易受到噪聲影響，導致信號失真，而數(shù)字調(diào)制對噪聲不敏感D.模擬調(diào)制適用于高速數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字調(diào)制則更適合于語音等低速信號的傳輸9、在電子電路設計中，電源管理芯片是一種重要的集成電路。電源管理芯片的功能有哪些呢？可以實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換、電池管理、電源監(jiān)控等功能。以下關(guān)于電源管理芯片的說法中，錯誤的是？（）A.電源管理芯片可以提高電源的效率B.電源管理芯片可以延長電池的使用壽命C.電源管理芯片可以實現(xiàn)對多個電源的管理和控制D.電源管理芯片只適用于便攜式電子設備，不適用于其他電子設備10、在數(shù)字電路中，競爭冒險現(xiàn)象可能導致輸出出現(xiàn)錯誤。產(chǎn)生競爭冒險的原因是？（）A.信號傳輸延遲B.邏輯門的閾值電壓不穩(wěn)定C.電源電壓波動D.環(huán)境溫度變化11、在數(shù)字圖像處理的圖像壓縮中，JPEG壓縮算法的主要步驟包括：（）A.離散余弦變換、量化、編碼B.傅里葉變換、量化、編碼C.小波變換、量化、編碼D.哈夫曼編碼、量化、變換12、在電子信息工程中，信號處理是一個重要的研究方向。信號處理的方法有很多種，如濾波、變換、壓縮等。以下關(guān)于信號處理的說法中，錯誤的是？（）A.濾波可以去除信號中的噪聲B.變換可以將信號從一種域轉(zhuǎn)換到另一種域，以便更好地分析和處理信號C.壓縮可以減小信號的數(shù)據(jù)量，提高傳輸和存儲效率D.信號處理只能對數(shù)字信號進行，不能對模擬信號進行13、在數(shù)字信號處理中，快速傅里葉變換（FFT）是一種重要的算法。如果要對一個長度為

的序列進行FFT運算，其運算量大約相當于多少次復數(shù)乘法？（）A.

B.

C.

D.

14、在數(shù)字圖像處理的圖像增強技術(shù)中，以下哪種方法可以突出圖像的邊緣和輪廓信息：（）A.直方圖規(guī)定化B.高通濾波C.低通濾波D.同態(tài)濾波15、在集成電路設計中，以下哪種工藝技術(shù)能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補金屬氧化物半導體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述數(shù)字信號處理中FFT算法的硬件實現(xiàn)方式，如使用專用芯片或FPGA實現(xiàn)的要點。2、（本題5分）在數(shù)字圖像處理的彩色圖像處理中，說明顏色模型（如RGB、HSI、CMYK）的原理和轉(zhuǎn)換方法。3、（本題5分）解釋在數(shù)字信號處理中，如何使用數(shù)字濾波器實現(xiàn)信號的濾波？包括設計和實現(xiàn)過程。4、（本題5分）數(shù)字電子技術(shù)中，計數(shù)器的自啟動問題如何解決？舉例說明。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電梯的上升、下降、?？?、開門、關(guān)門等功能，并具備超載報警和故障診斷功能。2、（本題5分）設計一個基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)特定的功能，如數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件編程思路。3、（本題5分）設計一個基于FPGA的數(shù)字頻率合成器，輸出頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10^-6，相位噪聲低于-100dBc/Hz@1kHz。4、（本題5分）設計一個數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強。5、（本題5分）使用集成電路設計一個乘法器，給出乘法運算的速度和精度要求，并進行電路設計和優(yōu)化。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）電子信息系統(tǒng)中的時鐘同步技術(shù)對于保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性至關(guān)重要。分析時鐘同步的原理和方法，研究如何在分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)高精度的時鐘同步。2、（本題10分）對于一個雷達系統(tǒng)，分析雷達信號的調(diào)制方式、發(fā)射功率、天線波束寬度等參數(shù)對探測性能的影響。探討雷達系統(tǒng)中的目標檢測、跟蹤和識別算法，以及如何提高雷達的抗干擾能力。3、（本題10分）智能傳感器融合了多種傳感技術(shù)和智能算法，能夠提供更精確和全面的環(huán)境感知。分析智能傳感器的工作原理、數(shù)據(jù)融合算法和自校準機制，探討如何提