兰州理工大学《数字信号处理基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字信号处理基础》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、在电子信息系统中，以下哪种电源管理技术能够有效降低系统的功耗？（）A.动态电压频率调整（DVFS）B.睡眠模式C.电源门控D.以上都是2、在电子测量仪器中，若要测量一个微小的电阻值，以下哪种测量方法较为精确？（）A.伏安法B.电桥法C.万用表测量D.以上都不准确3、对于数字信号处理中的快速傅里叶变换（FFT），以下哪种说法是正确的？（）A.减少了计算量但降低了精度B.提高了计算精度但增加了计算量C.既减少计算量又不降低精度D.对计算量和精度没有影响4、在数字电路中，以下关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的描述，哪一项是正确的？（）A.组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路的输出取决于当前输入和过去的输出B.组合逻辑电路包含存储元件，时序逻辑电路不包含存储元件C.组合逻辑电路比时序逻辑电路更复杂D.时序逻辑电路的速度比组合逻辑电路快5、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6、在数字信号传输中，曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码常用于数据同步。差分曼彻斯特编码的特点是？（）A.每个比特的中间都有跳变B.每个比特的起始位置有跳变C.每个字节的起始位置有跳变D.每个字节的中间都有跳变7、在集成电路设计中，CMOS工艺是目前应用最为广泛的工艺之一。CMOS电路具有低功耗的特点，这主要是因为？（）A.其静态功耗几乎为零B.其动态功耗较小C.其工作电压较低D.以上都是8、在通信系统中，信噪比是衡量通信质量的重要指标之一。信噪比越高，通信质量越好。以下关于信噪比的说法中，错误的是？（）A.信噪比是信号功率与噪声功率之比B.提高信号功率可以提高信噪比C.降低噪声功率可以提高信噪比D.信噪比与信号的频率无关9、在模拟电子技术中，功率放大器用于为负载提供足够的功率。ClassA功率放大器具有较高的线性度，但效率较低。以下关于其效率低的原因，哪一项是正确的？（）A.静态电流较大B.输出功率较小C.管压降较大D.负载电阻较小10、在微处理器的体系结构中，若要提高指令的执行效率，以下哪种技术的应用是常见的？（）A.流水线技术B.超标量技术C.缓存技术D.以上都是11、在数字通信中，以下哪种复用技术能够在同一信道中同时传输多个信号？（）A.时分复用（TDM）B.频分复用（FDM）C.码分复用（CDM）D.以上都是12、在无线局域网（WLAN）标准中，以下哪个标准支持更高的数据传输速率？（）A.IEEE802.11aB.IEEE802.11bC.IEEE802.11gD.IEEE802.11n13、在信号处理中，数字滤波器可以实现对信号的滤波功能。以下关于数字滤波器的类型，哪一项是错误的？（）A.低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器B.有限脉冲响应滤波器和无限脉冲响应滤波器C.巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器D.线性相位滤波器和非线性相位滤波器14、在数字通信系统的差错控制编码中，以下哪种编码的纠错能力较强但编码效率较低？（）A.卷积码B.循环码C.里德-所罗门码D.汉明码15、关于卫星导航系统，以下哪个系统能够提供全球范围内的高精度定位服务？（）A.GPSB.北斗C.伽利略D.格洛纳斯16、在电子电路的电磁兼容设计中，若要抑制传导干扰，以下哪种滤波器是常用的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器17、在数字图像处理中，图像增强的方法有很多种。直方图均衡化是一种常用的方法，其主要目的是：（）A.提高图像的对比度B.降低图像的噪声C.压缩图像的动态范围D.改变图像的颜色18、在计算机网络中，TCP/IP协议簇是互联网的基础。TCP协议提供的是？（）A.无连接的数据报服务B.面向连接的可靠服务C.尽最大努力的服务D.广播服务19、在电子信息工程中，信号处理是一个重要的研究方向。信号处理的方法有很多种，如滤波、变换、压缩等。以下关于信号处理的说法中，错误的是？（）A.滤波可以去除信号中的噪声B.变换可以将信号从一种域转换到另一种域，以便更好地分析和处理信号C.压缩可以减小信号的数据量，提高传输和存储效率D.信号处理只能对数字信号进行，不能对模拟信号进行20、在通信系统中，多径效应会影响信号的传输质量。多径效应是指信号在传输过程中经过多条路径到达接收端，从而产生信号的衰落和时延扩展。以下关于多径效应的说法中，错误的是？（）A.多径效应会导致信号的幅度衰落B.多径效应会导致信号的频率选择性衰落C.多径效应会导致信号的时延扩展D.多径效应只对无线通信系统有影响，对有线通信系统没有影响二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释在数字信号处理中，如何使用数字滤波器实现信号的滤波？包括设计和实现过程。2、（本题5分）在通信系统的复用技术中，阐述时分复用（TDM）和波分复用（WDM）的区别和应用场景。3、（本题5分）深入分析电子电路中的数模混合信号处理中的接口和同步问题。4、（本题5分）在集成电路的封装技术中，不同的封装形式对芯片的性能和应用有影响。请介绍常见的集成电路封装形式（如DIP、SOP、QFP和BGA）的特点和优缺点，并说明在设计中如何选择合适的封装。5、（本题5分）阐述自动控制系统中，PID控制器的工作原理，以及如何调整其参数以获得理想的控制性能。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某自动驾驶汽车中的电子系统需要对多种传感器数据进行实时处理和融合，包括激光雷达、摄像头和毫米波雷达等。研究在复杂的交通场景下，如何实现快速准确的目标检测、跟踪和路径规划，以及如何保证系统的实时性和可靠性。2、（本题5分）在一个模拟电路的稳定性分析中，考虑反馈对电路稳定性的影响。分析反馈的类型、稳定性判据以及提高稳定性的方法，如相位补偿，研究如何设计稳定的模拟电路。3、（本题5分）在量子通信领域，量子密钥分发（QKD）技术是保障通信安全的重要手段。请分析QKD技术的原理、系统组成和安全性证明，以及在实际应用中的距离限制、设备稳定性等问题的解决方法，同时探讨其与传统加密技术的结合和未来发展趋势。4、（本题5分）智能传感器在工业自动化和智能家居中得到广泛应用。分析智能传感器的功能和特点，研究如何实现传感器的自校准、自诊断和自适应功能，同时探讨智能传感器网络的通信协议和数据融合算法。5、（本题5分）一个光通信收发模块，需要实现高速、长距离的通信。分析收发模块的关键组件（如激光器、探测器、调制器等）的性能要求和技术挑战，并讨论系统的整体优化方案。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）