信阳师范大学《数字信号处理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字信号处理》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和故障诊断。以下哪种技术可以实现对设备的实时监测和故障预警？（）A.传感器技术B.人工智能技术C.大数据分析技术D.以上都是2、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.5.625W3、在一个串联型稳压电路中，调整管的压降为3V，输出电压为9V，负载电流为100mA。若取样电阻的分压比为0.1，那么基准电压约为多少？（）A.1VB.1.2VC.1.5VD.2V4、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1=4V，VREF2=8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V5、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为1010。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为1。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.10116、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS4857、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（）A.水池无法充满B.水泵空转C.污水溢出D.设备停机8、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-5VB.0VC.5VD.10V9、某工厂的电气控制系统中，有一组并联的交流接触器，用于控制多个大功率设备的启停。其中一个接触器频繁吸合和释放，而其他接触器工作正常。可能导致该接触器异常的原因是？（）A.控制电压不稳定B.接触器线圈短路C.负载过大D.以上都有可能10、某电力用户的用电设备主要为异步电动机和照明灯具。异步电动机的启动电流较大，会对电力系统造成冲击。为了减小这种冲击，下列措施中有效的是（）A.采用软启动装置B.增加供电线路的电阻C.降低电源电压D.减少照明灯具的数量11、在一个集成运放构成的正弦波振荡电路中，若要增大振荡频率，可以：（）A.增大选频网络的电容B.增大选频网络的电感C.减小选频网络的电阻D.减小选频网络的电容12、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)13、一个电气控制系统中，使用了一台自耦变压器进行降压启动。自耦变压器的抽头比为60%，电动机的额定电压为380V，启动时加在电动机上的电压是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V14、有一个电力系统，其中包含多个变电站和输电线路。在进行潮流计算时，需要考虑线路的电阻、电抗、电导和电纳等参数。下列关于这些参数对潮流分布影响的描述，错误的是（）A.电阻主要影响有功功率的分布B.电抗主要影响无功功率的分布C.电导主要影响有功功率的损耗D.电纳主要影响无功功率的损耗15、数字电路中的编码器可以将不同的输入状态编码为特定的二进制代码。对于一个8线-3线编码器，当有多个输入同时为高电平时，会出现什么情况？（）A.输出正确的编码B.输出随机的编码C.输出固定的编码D.电路出现故障16、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件17、对于一个时变电磁场，已知某一区域的电场强度随时间的变化率为dE/dt，磁导率为μ，该区域产生的位移电流密度为：（）A.μ(dE/dt)B.ε(dE/dt)C.με(dE/dt)D.(dE/dt)/μ18、在一个数字电路中，使用ROM实现一个查找表功能，若输入地址为5位，存储的数据为8位，那么ROM的存储容量是多少？（）A.256×8位B.32×8位C.16×8位D.64×8位19、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为800Ω，后级的输入电阻为8kΩ，若前级的电压增益为30，后级的电压增益为60，那么总的电压增益约为多少？（）A.1800B.2400C.3600D.480020、在数字电路中，信号的噪声会影响电路的性能。以下哪种方法可以减少信号噪声？（）A.增加信号的幅度B.降低时钟频率C.使用滤波器D.增加电路的复杂度21、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模12的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个22、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为20ms，幅度为2V，电容为2μF，电阻为200kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（）A.-10VB.-8VC.8VD.10V23、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器24、有一个磁偶极子，磁矩为m，位于均匀外磁场B中。磁偶极子具有的势能为：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|25、数字电路中的译码器可以分为多种类型。对于一个二进制译码器，输入为3位二进制代码，它可以有几个输出端口？（）A.3个B.6个C.8个D.9个26、某电力系统中，有一个大型工厂采用了高电压等级的专用变电站供电。为了保证该工厂的供电可靠性，在变电站的设计中，需要考虑多种因素。下列关于专用变电站设计中提高供电可靠性措施的描述，错误的是（）A.采用双电源进线B.安装备用变压器C.增加变电站的出线回路数D.采用简单的主接线形式27、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部28、在电力系统的继电保护中，距离保护是一种基于测量保护安装处至故障点之间距离的保护原理。距离保护通常由启动元件、测量元件、时间元件和逻辑元件组成。下列关于距离保护各元件作用的描述，错误的是（）A.启动元件用于检测故障是否发生B.测量元件用于测量保护安装处至故障点之间的距离C.时间元件用于保证保护动作的选择性D.逻辑元件用于判断故障的类型和方向29、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011130、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.4二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在音频电子电路中，以下哪些技术常用于提高音质？（）A.降噪B.均衡C.环绕声处理D.动态范围压缩2、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？A.工作环境B.额定电压和电流C.操作频率D.使用寿命3、对于数字系统的同步设计，以下哪些要点是重要的？（）A.统一的时钟信号B.合理的时序约束C.避免时钟偏移D.处理好异步信号的同步化4、在电力系统的自动化系统中，以下哪些通信协议是常用的？（）A.ModbusB.ProfibusC.IEC61850D.DNP35、以下关于电磁波的群速度，说法合理的有（）A.可能不同于相速度B.反映能量传播速度C.与频率有关D.总是小于光速6、对于数字电路中的乘法器，以下哪些说法是正确的？（）A.可以实现两个数的乘法运算B.有硬件乘法器和软件乘法器之分C.运算速度对系统性能有重要影响D.通常采用移位相加的方法实现7、以下关于电磁波在介质中传播的描述，正确的有（）A.电磁波的频率不变B.电磁波的波长会发生变化C.电磁波的速度会降低D.电磁波的能量会衰减8、以下关于电磁波在介质界面的全反射现象，描述恰当的有（）A.反射系数为1B.存在临界角C.能量全部反射D.相位会发生变化9、以下关于电力系统中的分布式电源的说法，正确的有（）A.包括太阳能发电、风力发电等B.可以提高供电可靠性C.对电网的稳定性有一定影响D.通常接入配电网10、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.故障诊断与处理三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析组合逻辑电路中的竞争冒险现象及其产生原因。2、（本题5分）解释电气控制中如何实现电机的精确位置控制。3、（本题5分）解释电动力学中电荷守恒定律的微分形式。4、（本题5分）说明电力电缆的结构特点和敷设方式。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个电力传输线路中，经常发生绝缘子闪络和线路跳闸的故障，给电力供应的稳定性带来了威胁。请分析可能