河南城建學院《數字信號處理及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數字信號處理及應用》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30個小題，每小題1分，共30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、在數字圖像處理中，若要對一幅圖像進行壓縮，以下哪種壓縮算法是基于圖像的統(tǒng)計特性的？（）A.霍夫曼編碼B.行程編碼C.離散余弦變換（DCT）D.以上都是2、在數字電路的時序分析中，建立時間和保持時間是兩個重要的概念。如果不滿足建立時間和保持時間的要求，可能會導致：（）A.邏輯錯誤B.功耗增加C.速度下降D.噪聲增大3、電子信息工程中常常涉及到信號的傳輸與處理。在通信系統(tǒng)中，調制的目的是什么呢？是為了使信號能夠在特定的信道中有效傳輸，提高抗干擾能力等。以下關于調制目的的說法中，錯誤的是？（）A.提高信號的傳輸距離B.增加信號的帶寬C.提高信號的抗干擾能力D.使信號能夠在不同的信道中傳輸4、在電子電路中，運算放大器是一種高性能的放大器。運算放大器可以實現(xiàn)各種數學運算，如加法、減法、乘法等。如果一個運算放大器的同相輸入端電壓為2V，反相輸入端電壓為1V，那么它的輸出電壓是多少呢？（）A.1VB.2VC.3VD.4V5、在電子電路設計中，以下哪種反饋方式能夠提高放大器的穩(wěn)定性和線性度？（）A.電壓反饋B.電流反饋C.串聯(lián)反饋D.并聯(lián)反饋6、在電子電路設計中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一種重要的硬件載體。PCB的設計需要考慮布局、布線、信號完整性等因素。以下關于PCB設計的說法中，錯誤的是？（）A.PCB的布局應該合理，避免信號之間的干擾B.PCB的布線應該盡量短，以減小信號的傳輸延遲C.PCB的信號完整性可以通過添加去耦電容、阻抗匹配等方法來提高D.PCB的設計只需要考慮電氣性能，不需要考慮機械性能7、在自動控制原理中，根軌跡法是分析系統(tǒng)性能的一種重要方法。根軌跡的起點和終點分別取決于？（）A.開環(huán)零點和開環(huán)極點B.閉環(huán)零點和閉環(huán)極點C.系統(tǒng)的輸入和輸出D.控制器的參數8、在電子信息系統(tǒng)的可靠性設計中，以下哪種方法可以提高系統(tǒng)的平均無故障時間？（）A.冗余設計B.故障診斷與自修復C.降額設計D.以上都是9、在數字電路中，對于一個由與非門組成的基本邏輯電路，若輸入信號A為高電平，B為低電平，那么經過與非運算后，輸出信號會是什么狀態(tài)？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.以上都不對10、在數字邏輯設計中，若要實現(xiàn)一個8位的加法器，以下哪種方法在硬件實現(xiàn)上較為復雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進位選擇加法D.超前進位加法11、在數字通信系統(tǒng)的差錯控制編碼中，以下哪種編碼的糾錯能力較強但編碼效率較低？（）A.卷積碼B.循環(huán)碼C.里德-所羅門碼D.漢明碼12、在半導體器件中，場效應管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)13、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，實時操作系統(tǒng)（RTOS）被廣泛應用。以下關于RTOS特點的描述，錯誤的是：（）A.響應時間確定B.任務調度復雜C.資源利用率高D.不支持多任務14、在通信系統(tǒng)的擴頻技術中，以下哪種擴頻方式通過改變信號的頻率實現(xiàn)：（）A.直接序列擴頻（DSSS）B.跳頻擴頻（FHSS）C.跳時擴頻（THSS）D.混合擴頻15、在無線通信中，多徑傳播會對信號產生嚴重影響。以下哪種技術可以有效地對抗多徑衰落？（）A.擴頻技術B.正交頻分復用（OFDM）C.時分多址（TDMA）D.碼分多址（CDMA）16、在無線通信系統(tǒng)中，天線是實現(xiàn)電磁波發(fā)射和接收的關鍵部件。以下關于天線增益的描述，哪一項是正確的？（）A.天線增益表示天線接收信號的能力B.天線增益與天線的尺寸無關C.天線增益越大，覆蓋范圍越廣D.天線增益是相對于參考天線的功率放大倍數17、在通信網絡中，若要實現(xiàn)多個用戶同時進行通信，以下哪種多址接入技術是基于頻率劃分的？（）A.時分多址（TDMA）B.碼分多址（CDMA）C.頻分多址（FDMA）D.空分多址（SDMA）18、在數字信號處理中，IIR（無限脈沖響應）濾波器和FIR（有限脈沖響應）濾波器各有特點。IIR濾波器的主要優(yōu)點是？（）A.可以實現(xiàn)線性相位B.設計相對簡單C.穩(wěn)定性好D.計算量小19、在電子測量技術中，示波器是常用的測量儀器。以下關于示波器帶寬的描述，正確的是：（）A.帶寬越大，能測量的信號頻率越低B.帶寬越大，能測量的信號幅度越大C.帶寬越大，測量的信號失真越小D.帶寬越大，測量的噪聲越大20、在通信網絡中，以太網是一種廣泛使用的局域網技術。以下關于以太網幀結構的描述，哪一項是錯誤的？（）A.包含目的地址和源地址B.有幀校驗序列用于差錯檢測C.數據字段的長度固定為1500字節(jié)D.幀頭和幀尾有一些控制字段21、在數字電子技術中，狀態(tài)機是一種重要的時序邏輯電路。狀態(tài)機可以用于實現(xiàn)各種復雜的控制邏輯。以下關于狀態(tài)機的說法中，錯誤的是？（）A.狀態(tài)機可以分為摩爾型狀態(tài)機和米利型狀態(tài)機B.狀態(tài)機的狀態(tài)轉換是由輸入信號和當前狀態(tài)決定的C.狀態(tài)機的設計可以使用硬件描述語言（HDL）進行D.狀態(tài)機的狀態(tài)數量是固定的，不能根據需要進行擴展22、在數字通信系統(tǒng)中，以下哪種編碼方式能夠實現(xiàn)無差錯傳輸的理論極限？（）A.香農編碼B.哈夫曼編碼C.算術編碼D.游程編碼23、在數字信號處理中，以下哪種算法常用于快速計算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是24、在通信系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)遠距離、高質量的信號傳輸，以下哪種調制方式通常具有更好的抗干擾性能和頻譜利用率？（）A.幅度調制（AM）B.頻率調制（FM）C.相位調制（PM）D.以上都不是25、在通信系統(tǒng)的調制方式中，QAM（正交幅度調制）是一種頻譜利用率較高的調制方式。16QAM每個符號可以攜帶多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1626、對于液晶顯示器（LCD），以下哪種技術可以提高顯示的對比度和視角？（）A.TN技術B.STN技術C.IPS技術D.VA技術27、在數字通信系統(tǒng)的同步數字系列（SDH）中，STM-1的速率是：（）A.155.52MbpsB.622.08MbpsC.2.5GbpsD.10Gbps28、在集成電路制造工藝中，光刻技術是關鍵步驟之一。若要提高光刻的分辨率，以下哪種方法是有效的？（）A.縮短曝光波長B.增加光刻膠厚度C.降低光刻機的數值孔徑D.減小掩膜版與硅片的間距29、在通信系統(tǒng)中，香農定理表明了信道容量與信道帶寬、信噪比之間的關系。假設信道帶寬為10MHz，信噪比為30dB，那么根據香農定理，此信道的最大容量約為多少？（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps30、在數字信號處理中，以下關于有限沖激響應（FIR）濾波器和無限沖激響應（IIR）濾波器的比較，哪一項是正確的？（）A.FIR濾波器的相位特性好，IIR濾波器的相位特性差B.FIR濾波器的設計復雜，IIR濾波器的設計簡單C.FIR濾波器的穩(wěn)定性好，IIR濾波器的穩(wěn)定性差D.以上都是二、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ZigBee的智能農業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測土壤溫度、濕度、酸堿度等參數，并實現(xiàn)自動灌溉和施肥控制。2、（本題5分）設計一個基于形態(tài)學處理的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，分析處理效果和算法復雜度。3、（本題5分）運用集成電路設計流程，設計一款用于智能手機的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。4、（本題5分）設計一個數字信號量化電路，確定量化級數和編碼方式，分析量化誤差對信號質量的影響。5、（本題5分）設計一個基于PLC的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)機器人的運動軌跡規(guī)劃、動作控制和故障診斷功能。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明通信系統(tǒng)編碼中的卷積碼，其編碼和解碼過程是怎樣的？性能特點如何？2、（本題5分）在數字通信系統(tǒng)中，多載波調制技術的原理和優(yōu)點是什么？3、（本題5分）解釋數字圖像處理中的直方圖均衡化的概念和目的，說明其實現(xiàn)步驟以及在圖像增強中的效果。4、（本題5分）在電子電路中，電容和電感是常見的儲能元件。請分析串聯(lián)和并聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率、品質因數和帶寬的計算方法，以及它們在濾波和選頻電路中的應用。5、（本題5分）詳細說明數字通信系統(tǒng)中，同步的重要性，包括位同步、幀同步和網同步，以及實現(xiàn)同步的方法。四、分析題（本大題共