馬鞍山師范高等?？茖W校《通信原理》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(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(shù)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.4V2、在電子電路設(shè)計中，為了降低電源噪聲對電路的影響，通常會采用以下哪種措施？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電路中的電阻D.增加電路中的電感3、在通信原理中，對于一個二進制數(shù)字通信系統(tǒng)，若誤碼率要求不變，信道帶寬增加，所需的信噪比將會怎樣？（）A.增大B.減小C.不變D.先減小后增大4、在模擬集成電路中，以下哪種放大器具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗？（）A.共源極放大器B.共漏極放大器C.共柵極放大器D.差分放大器5、在通信系統(tǒng)中，香農(nóng)定理描述了信道容量與信號帶寬和信噪比之間的關(guān)系。當信道帶寬增加時，要保持一定的信道容量不變，信噪比應(yīng)該如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小6、在電子電路中，二極管是一種常用的半導體元件。二極管具有單向?qū)щ娦?。以下關(guān)于二極管的說法中，錯誤的是？（）A.二極管可以用于整流B.二極管可以用于穩(wěn)壓C.二極管在正向偏置時導通，反向偏置時截止D.二極管的導通電阻為零7、在電子信息領(lǐng)域，集成電路的發(fā)展極大地推動了電子技術(shù)的進步。集成電路按照集成度可以分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。以下關(guān)于集成電路集成度的說法中，錯誤的是？（）A.集成度越高，電路的性能越好B.超大規(guī)模集成電路通常包含數(shù)百萬個以上的晶體管C.小規(guī)模集成電路一般只包含幾個到幾十個邏輯門D.中規(guī)模集成電路的集成度介于小規(guī)模和大規(guī)模之間8、在通信系統(tǒng)中，香農(nóng)定理指出在有噪聲的信道中，最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬、信噪比之間存在一定關(guān)系。當信道帶寬為10MHz，信噪比為30dB時，根據(jù)香農(nóng)定理，該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率約為：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps9、關(guān)于衛(wèi)星導航系統(tǒng)，以下哪個系統(tǒng)能夠提供全球范圍內(nèi)的高精度定位服務(wù)？（）A.GPSB.北斗C.伽利略D.格洛納斯10、在計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中，以下哪種結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和容錯性？（）A.星型結(jié)構(gòu)B.總線型結(jié)構(gòu)C.環(huán)型結(jié)構(gòu)D.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)11、在電子電路中，電容也是一種常用的元件。電容的主要作用有濾波、耦合、儲能等。如果一個電路需要對高頻信號進行濾波，應(yīng)該選用哪種類型的電容呢？（）A.電解電容B.瓷片電容C.鉭電容D.滌綸電容12、在集成電路設(shè)計中，CMOS工藝是目前應(yīng)用最為廣泛的工藝之一。CMOS電路具有低功耗的特點，這主要是因為？（）A.其靜態(tài)功耗幾乎為零B.其動態(tài)功耗較小C.其工作電壓較低D.以上都是13、對于一個數(shù)字信號，若要進行有效的壓縮編碼，以下哪種方法可能會被采用？（）A.預(yù)測編碼B.變換編碼C.統(tǒng)計編碼D.以上都是14、在集成電路設(shè)計中，當需要提高芯片的運行速度和降低功耗時，以下哪種工藝技術(shù)的改進通常是最為關(guān)鍵的？（）A.減小晶體管尺寸B.優(yōu)化電路布局C.采用新材料D.增加芯片面積15、在電子系統(tǒng)的電源設(shè)計中，線性穩(wěn)壓電源與開關(guān)穩(wěn)壓電源相比，其優(yōu)點是：（）A.效率高B.輸出紋波小C.體積小D.成本低二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明數(shù)字圖像處理中圖像壓縮算法，如霍夫曼編碼、離散余弦變換等的基本原理和壓縮效果。2、（本題5分）在微波通信系統(tǒng)中，微波濾波器的設(shè)計和實現(xiàn)方法有哪些？請說明微波濾波器的性能指標（如插入損耗、帶外抑制）和常見的結(jié)構(gòu)類型（如微帶濾波器、腔體濾波器），并舉例說明在微波系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述在射頻電路中，濾波器的設(shè)計指標和常見類型。4、（本題5分）詳細闡述在數(shù)字信號處理的窗函數(shù)設(shè)計中，如何根據(jù)需求選擇合適的窗函數(shù)來減少頻譜泄漏。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于555定時器的脈沖發(fā)生器，輸出脈沖頻率和占空比可調(diào)，說明電路原理和調(diào)試要點。2、（本題5分）設(shè)計一個基于藍牙技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠采集環(huán)境溫度、濕度和光照等信息，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機終端，說明節(jié)點的硬件設(shè)計和軟件流程。3、（本題5分）設(shè)計一個基于音頻運放的耳機均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻進行獨立的增益調(diào)節(jié)。4、（本題5分）設(shè)計一個基于單片機的智能水表系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)用水量的計量、數(shù)據(jù)存儲和遠程抄表功能。5、（本題5分）設(shè)計一個音頻均衡器智能調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號的特點自動調(diào)節(jié)均衡器的參數(shù)，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得萬物互聯(lián)成為可能，涵蓋了智能家電、工業(yè)自動化和智慧城市等眾多領(lǐng)域。分析物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)、通信標準和安全機制，探討如何實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通、降低功耗和保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和隱私保護。2、（本題10分）一個光通信系統(tǒng)中的光放大器存在增益不平坦和噪聲積累的問題。分析如何通過優(yōu)化放大器結(jié)構(gòu)、采用增益均衡技術(shù)和降低噪聲系數(shù)來改善放大器性能，提高系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。3、（本題10分）在一個復(fù)雜的通信系統(tǒng)中，采用了多種調(diào)制方式和編碼技術(shù)。其中包括正交幅度調(diào)制（QAM）和卷積編碼。分析在不同信噪比條件下，這些調(diào)制和編碼技術(shù)如何影響系統(tǒng)的誤碼率性能，以及如何