曲阜师范大学《嵌入式系统原理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《嵌入式系统原理及应用》2023-2024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、在模拟电子电路中，反馈放大器可以改善放大器的性能。负反馈可以使放大器的？（）A.增益增大，带宽减小B.增益减小，带宽增大C.增益和带宽都增大D.增益和带宽都减小2、在电子电路中，运算放大器的开环增益非常大。在实际应用中，通常采用负反馈来稳定其工作性能。以下关于负反馈对运算放大器性能的影响，哪一项是错误的？（）A.降低增益B.提高输入电阻C.降低输出电阻D.减小带宽3、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异4、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.IEEE802.11n5、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6、在模拟电路中，运算放大器的共模抑制比（CMRR）越高，说明什么？（）A.对共模信号的放大能力越强B.对差模信号的放大能力越强C.抑制共模信号的能力越强D.工作频率越高7、对于集成电路的封装形式，以下哪种封装具有较小的体积和较好的散热性能？（）A.DIP封装B.BGA封装C.QFP封装D.SOP封装8、在计算机网络的拓扑结构中，以下哪种结构具有较高的可靠性和容错性？（）A.星型结构B.总线型结构C.环型结构D.网状结构9、在通信协议中，TCP/IP协议族中的IP协议主要负责什么功能？（）A.数据链路层的差错控制B.网络层的寻址和路由选择C.传输层的端到端连接D.应用层的数据处理10、在数字通信系统中，以下哪种编码方式能够实现无差错传输的理论极限？（）A.香农编码B.哈夫曼编码C.算术编码D.游程编码11、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12、在模拟通信系统中，噪声对信号的传输有很大的影响。以下关于噪声的描述，哪一项是正确的？（）A.热噪声是由电子的热运动产生的，其功率谱密度是均匀的B.散粒噪声是由半导体器件中的电流起伏引起的，只存在于低频段C.闪烁噪声是由电阻的热噪声引起的，其功率谱密度与频率成正比D.以上都不对13、在通信系统中，信道编码是提高通信可靠性的重要手段。信道编码的主要作用是什么呢？是通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。以下关于信道编码作用的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输速率B.检测传输过程中的错误C.纠正传输过程中的错误D.增加信号的抗干扰能力14、在集成电路的封装技术中，以下哪种封装形式具有体积小、引脚多的特点？（）A.DIP封装B.SOP封装C.BGA封装D.QFP封装15、在半导体器件中，场效应管（FET）有多种类型。其中，结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）在工作原理和特性上有一定的区别。以下关于这两种场效应管的比较，哪一项是错误的？（）A.JFET的输入电阻小于MOSFET的输入电阻B.MOSFET的噪声系数小于JFET的噪声系数C.JFET通常比MOSFET更适合在高频下工作D.MOSFET的制造工艺比JFET更复杂16、对于模拟集成电路中的反馈放大器，以下哪种反馈类型可以提高放大器的输入阻抗？（）A.电压串联反馈B.电压并联反馈C.电流串联反馈D.电流并联反馈17、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18、在通信系统中，关于模拟调制和数字调制的特点，以下描述哪个是不准确的？（）A.模拟调制信号的幅度、频率或相位随信息连续变化，而数字调制信号是离散取值的B.数字调制具有更强的抗干扰能力和更高的频谱利用率，但实现复杂度相对较高C.模拟调制在传输过程中容易受到噪声影响，导致信号失真，而数字调制对噪声不敏感D.模拟调制适用于高速数据传输，数字调制则更适合于语音等低速信号的传输19、在电子电路中，电容和电感是常见的储能元件。对于一个串联LC谐振电路，其谐振频率取决于？（）A.电容和电感的值B.电容和电感的比值C.电容和电感的乘积D.电容和电感的差值20、在数字电子技术中，移位寄存器是一种重要的时序逻辑电路。移位寄存器可以实现数据的移位操作。如果一个移位寄存器有4位，初始状态为1011，在时钟信号的作用下，进行右移操作，那么经过两次移位后，寄存器的状态是什么呢？（）A.1110B.1101C.1011D.0111二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在计算机体系结构中，缓存（Cache）的工作原理和作用是什么？请说明Cache的映射方式（如直接映射、全相联映射和组相联映射）的特点和优缺点，并分析如何提高Cache的命中率。2、（本题5分）在通信原理中，码间串扰是影响数字通信系统性能的重要因素。请说明码间串扰产生的原因和消除码间串扰的方法（如奈奎斯特准则、均衡技术）。3、（本题5分）详细阐述在卫星通信中，Ka频段的特点和应用限制。4、（本题5分）在数字图像处理的红外图像处理中，解释图像增强和目标检测方法。5、（本题5分）在集成电路制造中，离子注入的剂量和能量控制对器件性能的影响是什么？如何实现精确的离子注入？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个光通信系统中，使用了半导体激光器作为光源。分析半导体激光器的工作特性（如阈值电流、输出功率与电流的关系），以及如何进行驱动电路设计以保证其稳定工作。2、（本题5分）生物医学信号处理是医疗设备研发的关键技术之一。分析心电、脑电、肌电等生物医学信号的特征和采集方法，研究信号去噪、特征提取、模式识别等算法在疾病诊断、康复监测中的应用，探讨生物医学信号处理技术在可穿戴医疗设备中的发展和面临的挑战。3、（本题5分）一个无线传感器网络被部署在环境监测应用中，节点之间通过低功耗的无线通信协议进行数据传输。研究在复杂的环境干扰和有限的能量供应条件下，如何优化网络的拓扑结构和路由算法，以确保数据的可靠传输和节点的能量效率。4、（本题5分）一个无线传感器网络用于监测桥梁的结构健康状况。分析如何处理传感器数据的不确定性、噪声和缺失值，以及如何通过数据分析和模型预测来评估桥梁的安全状况。5、（本题5分）某通信系统采用了自适应调制编码技术，以根据信道条件动态调整传输参数。但信道估计误差、反馈延迟和调制编码方式切换策略等因素会影响系统性能。请详细分析这些因素，探讨如何优化信道估计、减少反馈延迟和改进切换策略