天津铁道职业技术学院《信号与系统分析》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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15个小题，每小题2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、在数字电路中，对于一个由与非门组成的基本逻辑电路，若输入信号A为高电平，B为低电平，那么经过与非运算后，输出信号会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.以上都不对2、在数字电子技术中，编码器和译码器是常用的组合逻辑电路。编码器的作用是将输入的信号转换为二进制编码输出。如果一个编码器有8个输入信号，那么它需要几位输出信号呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位3、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式通过改变信号的频率实现：（）A.直接序列扩频（DSSS）B.跳频扩频（FHSS）C.跳时扩频（THSS）D.混合扩频4、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5、在数字信号处理的有限字长效应中，以下哪种因素会导致量化误差增大：（）A.字长增加B.运算次数增加C.信号幅度减小D.采样频率降低6、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.01117、在信号与系统中，连续时间系统的冲激响应描述了系统的特性。如果一个系统的冲激响应是有限长的，那么该系统是？（）A.因果稳定的B.因果不稳定的C.非因果稳定的D.非因果不稳定的8、在电子测量技术中，示波器是一种常用的测量仪器。对于一台数字示波器，其采样频率、存储深度和带宽之间存在一定的关系。如果要测量一个高频信号，为了保证测量的准确性，以下哪个参数是最为关键的？（）A.采样频率B.存储深度C.带宽D.垂直分辨率9、在半导体器件中，MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）的阈值电压与？（）A.沟道长度B.栅极电压C.衬底掺杂浓度D.源极和漏极电压10、在通信系统中，码分多址（CDMA）是一种重要的多址接入技术。CDMA的基本原理是什么呢？是通过不同的码序列来区分不同的用户，实现多用户同时通信。以下关于CDMA的说法中，错误的是？（）A.CDMA可以提高通信系统的容量B.CDMA可以提高通信系统的抗干扰能力C.CDMA中不同用户的信号是相互独立的，不会相互干扰D.CDMA只适用于无线通信系统，不适用于有线通信系统11、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12、在模拟信号数字化过程中，量化误差是不可避免的。均匀量化时，量化级数越多：（）A.量化误差越大B.量化误差越小C.编码效率越高D.编码效率越低13、在射频识别（RFID）系统中，以下哪种频率的标签具有较远的读取距离？（）A.低频标签B.高频标签C.超高频标签D.微波标签14、在无线传感器网络中，节点的定位是一个重要的问题。以下哪种定位技术不需要额外的硬件设备：（）A.GPS定位B.基于距离的定位C.基于角度的定位D.基于连通性的定位15、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.网状结构二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在计算机网络中，TCP协议和UDP协议的区别，以及在不同应用场景中的选择策略。2、（本题5分）在数字通信中，同步数字体系（SDH）的帧结构和特点是什么？它与传统的准同步数字体系（PDH）相比有哪些优势？3、（本题5分）详细阐述在数字信号处理中，FIR滤波器的窗函数法设计步骤和注意事项。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于Wi-Fi的远程监控系统，使用摄像头采集图像，并通过网络将图像传输到远程客户端进行实时监控。2、（本题5分）基于可编程逻辑器件（如FPGA）设计一个数字时钟系统，具备时分秒显示、设置时间和闹钟功能，阐述设计思路和实现过程。3、（本题5分）设计一个基于USB3.1接口的高速数据传输系统，能够实现大数据量的快速传输，包括接口电路设计和传输协议。4、（本题5分）采用模拟电子技术设计一个差分放大器，用于抑制共模信号，放大差模信号。5、（本题5分）设计一个模拟集成电路中的运算放大器，满足特定的增益、带宽和输入输出阻抗要求，进行性能仿真。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）雷达系统在军事、民用领域都有重要应用。分析脉冲多普勒雷达的工作原理和信号处理方法，探讨其在目标检测、速度测量、抗干扰等方面的性能，研究在复杂环境（如多目标、杂波干扰）下雷达系统的检测能力和精度提升的技术途径。2、（本题10分）一个无线传感器网络的节点部署策略不合理，导致覆盖盲区和数据冗余。分析节点的感知范围和通信半径