天津交通职业学院《铁路通信与信号》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《铁路通信与信号》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15个小题，每小题1分，共15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2、在数字图像处理的图像分割技术中，以下哪种方法基于图像的灰度值进行分割：（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测D.形态学分割3、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法可以提高系统的平均无故障时间？（）A.冗余设计B.故障诊断与自修复C.降额设计D.以上都是4、在数字信号处理的FIR滤波器设计中，以下哪种窗函数具有较窄的主瓣宽度和较低的旁瓣峰值？（）A.矩形窗B.汉宁窗C.布莱克曼窗D.凯泽窗5、在电子电路中，三极管是一种重要的半导体元件。三极管可以实现放大、开关等功能。如果一个三极管处于放大状态，那么它的基极电流、集电极电流和发射极电流之间有什么关系呢？（）A.集电极电流等于基极电流和发射极电流之和B.发射极电流等于基极电流和集电极电流之和C.基极电流等于集电极电流和发射极电流之和D.基极电流、集电极电流和发射极电流之间没有固定的关系6、在数字电子技术中，逻辑门是基本的组成单元。与门、或门、非门等逻辑门的功能各不相同。如果一个逻辑电路的输入为A和B，输出为Y，当且仅当A和B都为高电平时，Y才为高电平。这个逻辑电路是哪种逻辑门？（）A.与门B.或门C.非门D.异或门7、对于光通信中的掺铒光纤放大器（EDFA），以下哪个波长范围的光信号能够被有效放大？（）A.850nmB.1310nmC.1550nmD.1800nm8、在通信网络中，若要实现多个用户同时进行通信，以下哪种多址接入技术是基于频率划分的？（）A.时分多址（TDMA）B.码分多址（CDMA）C.频分多址（FDMA）D.空分多址（SDMA）9、在数字信号处理中，IIR（无限脉冲响应）滤波器和FIR（有限脉冲响应）滤波器各有特点。IIR滤波器的主要优点是？（）A.可以实现线性相位B.设计相对简单C.稳定性好D.计算量小10、在电子示波器的使用中，若要观察一个高频信号的细节，应选择以下哪种类型的示波器？（）A.模拟示波器B.数字存储示波器C.混合示波器D.以上都可以11、在数字通信系统的同步数字系列（SDH）中，STM-1的速率是：（）A.155.52MbpsB.622.08MbpsC.2.5GbpsD.10Gbps12、在数字通信系统中，误码率（BER）是衡量系统性能的重要指标，以下哪种措施可以降低误码率？（）A.增加发射功率B.提高信道带宽C.采用纠错编码D.以上都是13、在数字图像处理的图像压缩中，JPEG压缩算法的主要步骤包括：（）A.离散余弦变换、量化、编码B.傅里叶变换、量化、编码C.小波变换、量化、编码D.哈夫曼编码、量化、变换14、在数字信号传输中，若要减少码间串扰，以下哪种均衡技术是常用的？（）A.线性均衡B.非线性均衡C.自适应均衡D.以上都是15、在通信原理中，码分多址（CDMA）是一种常见的多址接入技术。以下关于CDMA技术的优点，哪一项是不正确的？（）A.抗干扰能力强B.频谱利用率高C.系统容量大D.切换简单，不掉话二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明在通信网络中，星型拓扑、总线型拓扑和环型拓扑各自的优缺点和适用范围。2、（本题5分）论述在数字信号处理的图像检索技术中，基于内容的图像检索方法。3、（本题5分）详细阐述在半导体器件的特性测试中，二极管、三极管和场效应管的主要参数测试方法和仪器设备。4、（本题5分）在数字图像处理的边缘检测中，除了Sobel算子，还有哪些常见的边缘检测算子？它们的特点是什么？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个通信系统复用设备，能够实现时分复用、频分复用或波分复用功能，分析复用效率和资源利用率。2、（本题5分）设计一个简单的太阳能充电控制器，能够将太阳能电池板输出的电能有效地存储到蓄电池中，并防止过充和过放。3、（本题5分）设计一个红外线测距电路，能够测量物体与传感器之间的距离，测量范围为10cm到100cm，精度为±1cm。4、（本题5分）设计一个高通椭圆滤波器电路，截止频率为500Hz，通带波纹小于0.3dB，阻带衰减不小于50dB，输入信号频率范围为0-1kHz。5、（本题5分）设计一个基于锁相环技术的频率合成器，输出频率范围为100kHz-1GHz，频率分辨率为1kHz。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个智能传感器网络用于环境监测，节点的能量消耗、数据传输协议和传感器精度等因素会影响网络的寿命和监测效果。请全面分析这些因素，探讨如何通过能量管理策略、优化协议和传感器校准来延长网络寿命和提高监测数据的质量。2、（本题10分）以某智能垃圾桶为例，分析其电子感应、自动分类、容量监测等技术，探讨其在环保和城市管理中的作用。3、（本题10分）一个无线通信网络的容量规划需要考虑多种因素。请分析影响无线通信网络容量的因素（如频谱资源、信噪比、多址接入方式等），以及如何通过网络拓扑结构的优化、功率控制和资源分配算法来提高网络