山东胜利职业学院《智能硬件与新器件》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《智能硬件与新器件》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、在电子测量仪器中，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。以下关于频谱分析仪分辨率带宽的描述，正确的是：（）A.分辨率带宽越大，频率分辨率越高B.分辨率带宽越大，能检测到的信号幅度越大C.分辨率带宽越小，测量速度越快D.分辨率带宽越小，频率分辨率越高2、在通信系统的噪声分析中，热噪声是一种常见的噪声类型。热噪声的功率谱密度与？（）A.频率成正比B.频率成反比C.频率无关D.频率的平方成正比3、在数字图像处理的图像增强技术中，以下哪种方法可以突出图像的边缘和轮廓信息：（）A.直方图规定化B.高通滤波C.低通滤波D.同态滤波4、在数字电子技术中，格雷码是一种特殊的二进制编码方式。格雷码的特点是什么呢？相邻的两个编码之间只有一位发生变化。以下关于格雷码的说法中，错误的是？（）A.格雷码可以减少数字电路中的误码率B.格雷码可以用于编码器和译码器的设计C.格雷码可以直接进行算术运算D.格雷码可以通过简单的电路实现二进制码到格雷码的转换5、关于数字信号处理中的窗函数，以下哪种窗函数具有较窄的主瓣和较大的旁瓣衰减？（）A.矩形窗B.汉宁窗C.海明窗D.布莱克曼窗6、在模拟电子技术中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共射极放大器B.共集电极放大器C.共基极放大器D.差分放大器7、在电子信息领域，微处理器是核心部件之一。微处理器的性能主要由哪些因素决定呢？时钟频率、字长、指令集等。以下关于微处理器性能的说法中，错误的是？（）A.时钟频率越高，微处理器的性能越好B.字长越长，微处理器能够处理的数据范围越大C.指令集越丰富，微处理器的功能越强大D.微处理器的性能只取决于时钟频率8、关于数字信号处理中的IIR滤波器和FIR滤波器，以下哪种说法是正确的？（）A.IIR滤波器的相位特性较好B.FIR滤波器的设计相对简单C.IIR滤波器的阶数通常较低D.FIR滤波器的滤波效果更好9、在电子测量中，示波器是常用的仪器，以下关于示波器的功能描述，哪一项是错误的？（）A.测量信号的频率B.测量信号的幅度C.产生各种测试信号D.观察信号的波形10、在模拟集成电路中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共源极放大器B.共漏极放大器C.共栅极放大器D.差分放大器11、在电子电路设计中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一种重要的硬件载体。PCB的设计需要考虑布局、布线、信号完整性等因素。以下关于PCB设计的说法中，错误的是？（）A.PCB的布局应该合理，避免信号之间的干扰B.PCB的布线应该尽量短，以减小信号的传输延迟C.PCB的信号完整性可以通过添加去耦电容、阻抗匹配等方法来提高D.PCB的设计只需要考虑电气性能，不需要考虑机械性能12、关于锁相环（PLL）的工作原理和应用，以下哪种说法是不正确的？（）A.锁相环通过比较输入信号和压控振荡器输出信号的相位差，实现频率跟踪和同步B.锁相环广泛应用于通信、雷达、频率合成等领域，能够提供稳定的频率输出C.锁相环的性能主要取决于环路滤波器的参数设计，合理的设计可以提高环路的稳定性和跟踪速度D.锁相环只能用于频率的锁定和跟踪，不能用于相位的调制和解调13、在锁相环（PLL）电路中，其主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。当输入信号的频率发生变化时，锁相环是如何实现输出信号频率跟踪输入信号频率的？（）A.通过鉴相器比较输入输出信号的相位差，控制VCO的输出频率B.通过环路滤波器滤除输入信号的高频成分，稳定VCO的输出频率C.由压控振荡器直接根据输入信号的频率调整输出频率D.以上三种方式共同作用14、在数字通信系统中，若要提高频谱利用率，以下哪种复用技术是常用的？（）A.时分复用（TDM）B.频分复用（FDM）C.码分复用（CDM）D.波分复用（WDM）15、在模拟集成电路中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共射极放大器B.共集电极放大器C.共基极放大器D.差分放大器16、在集成电路测试中，以下哪种测试方法能够检测出芯片内部的潜在故障？（）A.功能测试B.直流参数测试C.交流参数测试D.扫描测试17、在数字图像处理的边缘检测中，Sobel算子是一种常用的边缘检测算子，其主要优点是：（）A.对噪声不敏感B.检测精度高C.计算简单D.能检测多种类型的边缘18、在电子电路设计中，以下哪种反馈方式能够提高放大器的稳定性和线性度？（）A.电压反馈B.电流反馈C.串联反馈D.并联反馈19、在卫星导航系统中，以下哪种定位原理是通过测量卫星到接收机的距离来实现的？（）A.伪距定位B.载波相位定位C.多普勒定位D.以上都是20、在数字音频处理中，若要对音频进行压缩编码，以下哪种标准是广泛应用的？（）A.MP3标准B.WAV标准C.MIDI标准D.以上都是21、在数字信号处理中，离散傅里叶变换（DFT）是一种重要的工具。以下关于DFT的说法，哪一个是正确的？（）A.DFT的计算效率比快速傅里叶变换（FFT）高B.DFT只能处理有限长的离散信号C.DFT变换结果的幅度和相位都是实数D.DFT不存在频谱泄漏问题22、在无线通信系统中，天线是实现电磁波发射和接收的关键部件。以下关于天线增益的描述，哪一项是正确的？（）A.天线增益表示天线接收信号的能力B.天线增益与天线的尺寸无关C.天线增益越大，覆盖范围越广D.天线增益是相对于参考天线的功率放大倍数23、在电子电路中，模数转换器（ADC）是一种重要的接口电路。ADC的作用是什么呢？是将模拟信号转换为数字信号，以便数字系统进行处理。以下关于ADC的说法中，错误的是？（）A.ADC的分辨率越高，转换精度越高B.ADC的采样频率越高，转换速度越快C.ADC的输入范围应该与模拟信号的幅度相匹配D.ADC只能对单极性的模拟信号进行转换24、在自动控制系统中，PID控制器是一种常用的控制器。PID控制器中的“P”代表？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.位置控制25、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26、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。光刻过程中，影响分辨率的主要因素是：（）A.光源波长B.光刻胶厚度C.曝光时间D.显影时间27、在通信系统的抗噪声性能分析中，误码率是一个重要的指标。在二进制数字通信系统中，若发送“1”和“0”的概率相等，采用相干解调时，误码率与信噪比的关系为：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比28、在电磁场与电磁波理论中，电磁波在不同介质中的传播特性不同。当电磁波从光密介质入射到光疏介质时，可能会发生：（）A.折射B.反射C.全反射D.散射29、在数字信号处理中，采样定理是进行信号采样的重要依据。如果一个连续信号的最高频率为

，为了能够无失真地恢复原信号，采样频率

应满足？（）A.

B.

C.

D.

30、在传感器技术中，关于电阻式传感器的工作原理，以下哪个描述是不正确的？（）A.电阻式传感器通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化，如应变电阻式传感器用于测量力和压力B.电阻式温度传感器利用电阻值随温度的变化来测量温度，常见的有铂电阻和热敏电阻C.电阻式传感器的输出信号通常是模拟电压或电流信号，需要经过信号调理电路进行处理D.电阻式传感器的精度和稳定性不受环境因素的影响，适用于各种恶劣环境二、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个数字信号处理器（DSP）应用电路，能够实现音频信号的滤波、降噪等处理功能。2、（本题5分）设计一个用于智能电表的通信模块，支持GPRS或NB-IoT通信方式，能够实现数据远程传输和抄表功能，给出硬件设计和通信协议实现。3、（本题5分）设计一个基于FPGA的图像旋转系统，能够对输入图像进行90度、180度和270度旋转，说明算法和硬件实现。4、（本题5分）运用集成电路知识，设计一款用于智能手机的摄像头图像处理芯片，具备图像增强、降噪和色彩校正功能。5、（本题5分）设计一个正弦波信号发生器，输出频率在100kHz至1GHz连续可调，采用锁相环技术实现，说明工作原理和硬件设计。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）通信系统中的香农定理表明了信道容量与带宽和信噪比之间的关系，请解释香农定理的具体内容，并说明其在通信系统设计中的指导意义。2、（本题5分）在数字图像处理中，图像增强是一种常用的技术。请说明图像增强的目的、常见的图像增强方法（如直方图均衡化、灰度变换）以及它们的优缺点。3、（本题5分）解释集成电路可靠性设计中冗余技术的具体实现方式，以及如何评估冗余技术对系统可靠性的提升效果。4、（本题5分）解释数字图像处理中的图像分割的目的和常见的图像分割方法，如阈值分割、区域生长等。5、（本题5分）深入分析半导体存储器的分类（如RAM、ROM等）及其特点和应用场景。四、分析题（本大题共2个小题，共20分