北京交通大学《信号与系统》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.2002、考虑一个时变电磁场，其电场强度E和磁场强度H满足波动方程。若电场强度的表达式为E=E0cos(kx-ωt)，则磁场强度H的表达式为（真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)3、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W4、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小5、在一个电气控制系统中，使用了一个光电编码器来测量电机的转速。若编码器的安装松动，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量值偏小B.测量值偏大C.测量值不稳定D.测量值为零6、对于一个乙类互补对称功率放大电路，已知电源电压为±15V，负载电阻为8Ω，三极管的饱和压降为1V。假设输入信号为正弦波，那么该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W7、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行预警和报警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.剩余电流B.温度C.电压D.烟雾浓度8、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V9、有一个数字电路用于将8位二进制数转换为格雷码。当输入的二进制数为10101100时，经过电路转换后的格雷码输出应该是（）A.11111000B.11101100C.10001000D.1100110010、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（）A.平均无故障时间（MTBF）B.平均修复时间（MTTR）C.设备利用率D.设备寿命11、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低12、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个16选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个13、某数字电路用于将BCD码转换为十进制数。当输入的BCD码为01010110时，经过电路转换后的十进制数输出最有可能是（）A.56B.65C.86D.6814、在相对论电动力学中，一个电子以速度0.8c运动，已知电子的静止质量为m0，则其动量大小为（c为光速）：（）A.1.33m0cB.0.6m0cC.0.8m0cD.1.67m0c15、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式不属于电机的调速方式？（）A.液压调速B.变频调速C.变极调速D.改变转差率调速16、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行排查和治理。以下哪个措施不是电气火灾隐患治理的常用措施？（）A.更换老化的电气线路B.安装剩余电流保护器C.增加电气设备的负荷D.加强电气设备的维护和管理17、一个电气控制系统中，有一个由电容和电阻组成的RC滤波电路，用于平滑直流电源的输出电压。若电容的值增大，滤波效果会如何变化？（）A.变好B.变差C.不变D.先变好后变差18、考虑一个使用计数器和译码器的数字电路。计数器从0开始计数，每来一个时钟脉冲加1，当计数值为7时，译码器输出一个特定的信号。若时钟频率为10kHz，经过1秒钟后，译码器是否会输出特定信号？（）A.会B.不会C.不确定D.以上都不对19、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的精确控制。以下哪种电子元件可以用于电机的速度控制？（）A.电位器B.编码器C.驱动器D.传感器20、在一个数字电路中，使用比较器对两个4位二进制数进行比较，若两个数相等，比较器的输出是什么电平？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.高阻态二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在电力系统的自动化系统中，以下哪些功能是常见的？（）A.数据采集与监控B.自动发电控制C.自动电压控制D.故障诊断与处理2、在工厂的配电室中，以下哪些设备需要进行定期维护和检测？（）A.高压开关柜B.变压器C.低压配电柜D.电力电缆3、在数字电路的低功耗设计中，以下哪些策略是可行的？（）A.动态电压频率调整B.电源门控C.体偏置技术D.睡眠模式4、以下关于电力系统中的柔性交流输电技术（FACTS）的描述，正确的有（）A.可以灵活控制电力系统参数B.提高系统的输电能力C.增强系统的稳定性D.降低系统损耗5、在数字电子技术中，以下哪些工具常用于电路设计和仿真？（）A.MultisimB.ProtelC.QuartusD.MATLAB6、在电动力学中，以下哪些方法常用于求解边值问题（）A.有限元法B.边界元法C.有限差分法D.解析法7、以下关于电动力学中的规范变换，表述准确的有（）A.不改变物理结果B.可以简化计算C.有多种形式D.只适用于特定的场8、以下属于数字电路中的数据选择器功能的有（）A.从多个输入数据中选择一个输出B.实现逻辑函数的功能C.改变数据的传输方向D.对输入数据进行排序9、在数字信号处理中，以下哪些算法常用于滤波？（）A.有限脉冲响应（FIR）滤波B.无限脉冲响应（IIR）滤波C.中值滤波D.均值滤波10、在数字信号的编码中，以下哪些目的是常见的？（）A.提高数据传输效率B.增强抗干扰能力C.减少存储空间D.便于数据处理11、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（）A.电容器B.电抗器C.静止无功补偿器D.同步调相机12、在模拟信号的处理中，以下哪些方法可以用于改善信号质量？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调13、在电力变压器的运行中，以下哪些因素会影响其效率（）A.负载大小B.铁芯材质C.绕组电阻D.冷却方式14、数字电路中的加法器按进位方式可分为（）A.串行进位加法器B.并行进位加法器C.超前进位加法器D.半进位加法器15、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）用JK触发器设计一个同步五进制计数器。2、（本题5分）解释电力系统中的电力辅助服务市场的类型和作用。3、（本题5分）说明电气控制系统中编码器的工作原理和用途。4、（本题5分）说明电气控制系统中熔断器的选择原则。5、（本题5分）推导真空中电磁波的波动方程。6、（本题5分）用VHDL设计一个异步复位的D触发器。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某大型商场