华北水利水电大学《光通信系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光通信系统》2023-2024学年第一学期期末试卷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、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（）A.信号幅度失真B.信号频率失真C.信号相位失真D.信号混叠2、在集成电路设计中，CMOS工艺具有诸多优点。以下关于CMOS工艺的描述，哪一项是错误的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪声容限小3、在半导体存储器中，以下哪种存储器具有读写速度快但断电后数据丢失的特点？（）A.静态随机存储器（SRAM）B.动态随机存储器（DRAM）C.只读存储器（ROM）D.闪存（FlashMemory）4、在电子信息工程中，以下关于数字滤波器和模拟滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.数字滤波器的精度更高，模拟滤波器的速度更快B.数字滤波器的速度更快，模拟滤波器的精度更高C.数字滤波器和模拟滤波器的精度和速度相同D.数字滤波器和模拟滤波器没有可比性5、在数字信号处理中，有限长单位冲激响应（FIR）滤波器和无限长单位冲激响应（IIR）滤波器各有特点。以下关于它们的比较，哪一项是不正确的？（）A.FIR滤波器总是稳定的，IIR滤波器可能不稳定B.FIR滤波器的相位特性通常比IIR滤波器好C.IIR滤波器的设计比FIR滤波器简单D.FIR滤波器的计算量比IIR滤波器小6、对于一个滤波器，若要使其通带波纹较小，以下哪种滤波器可能更合适？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器7、在电子电路中，当一个电容与一个电阻串联时，以下哪种情况会导致电路的时间常数增大？（）A.增大电容值B.增大电阻值C.同时增大电容和电阻值D.同时减小电容和电阻值8、在数字信号处理的量化噪声分析中，以下哪种量化方式可以减小量化噪声：（）A.均匀量化B.非均匀量化C.对数量化D.以上都是9、在数字电路设计中，使用硬件描述语言（HDL）的主要优点是什么？（）A.提高设计效率B.降低设计成本C.增强设计的可移植性D.以上都是10、在光通信系统中，以下哪种光源具有较高的发射功率和较长的使用寿命？（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.白炽灯D.日光灯11、在电子电路故障诊断中，以下哪种工具能够直观地显示电路中各点的信号波形？（）A.逻辑分析仪B.信号源C.示波器D.万用表12、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1613、在电子信息工程中，以下哪种通信方式适用于短距离、低速率的数据传输？（）A.蓝牙B.Wi-FiC.ZigbeeD.以上都是14、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。对于一个理想的运算放大器，其输入电阻和输出电阻分别为？（）A.无穷大，无穷大B.无穷大，零C.零，无穷大D.零，零15、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.RS触发器16、在电子电路设计中，电感也是一种常用的元件。电感的主要作用有滤波、储能、谐振等。如果一个电路需要对低频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电感呢？（）A.空心电感B.磁芯电感C.贴片电感D.色环电感17、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，基2时间抽取（DIT）FFT算法的基本思想是：（）A.逐次分解信号为偶数项和奇数项B.对信号进行频域抽样C.利用旋转因子的周期性和对称性D.以上都是18、在数字图像处理中，以下哪种图像增强方法能够突出图像的边缘和轮廓？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.锐化滤波D.平滑滤波19、在半导体物理中，对于一个N型半导体，若施主杂质浓度增加，其电导率将会如何变化？（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小20、在通信系统的功率控制技术中，以下哪种功率控制方式是根据接收信号的强度来调整发射功率？（）A.开环功率控制B.闭环功率控制C.前向功率控制D.反向功率控制二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在集成电路设计中，如何进行时序分析以确保电路的正常工作？2、（本题5分）在半导体物理中，阐述半导体器件中的热噪声和散粒噪声的产生机制。3、（本题5分）在数字信号处理中，有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器各有特点。请比较它们在稳定性、相位特性、设计复杂度和计算效率方面的差异。4、（本题5分）描述数字图像处理中图像的特征提取方法，如边缘特征、纹理特征等。5、（本题5分）阐述数字逻辑设计中组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别，并分别举例说明。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个模拟信号处理系统中，输入信号的频率范围为100Hz至10kHz，要求设计一个滤波器对其进行滤波。分析各种滤波器类型（如低通、高通、带通等）的适用情况，并选择合适的滤波器进行设计。2、（本题5分）一个视频监控系统中，需要对大量的视频数据进行存储和传输。分析视频压缩编码标准，如H.264和H.265，以及存储和传输技术，如网络附加存储和流媒体技术，研究如何满足系统对大容量存储和高带宽传输的需求。3、（本题5分）在一个模拟信号放大电路中，使用了运算放大器。已知输入信号的频率范围为100Hz-10kHz，分析运算放大器的带宽、增益带宽积等参数对信号放大质量的影响，并选择合适的运放型号。4、（本题5分）电子信息设备的电磁兼容性预测试是产品设计阶段的重要环节。分析电磁兼容性预测试的方法和工具，如仿真软件、近场测量等，研究如何在设计早期发现并解决电磁兼容性问题。5、（本题5分）在无线通信系统的波束赋形技术中，数字波束赋形和模拟波束赋形各有优劣。分析数字波束赋形和模拟波束赋形的工作原理和实现方式，研究它们在提升信号覆盖、抑制干扰方面的性能，探讨在大规模MIMO系统中波束赋形技术的混合应用和优化策略。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）利用射频