吐鲁番职业技术学院《数字集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字集成电路设计》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、在数字信号处理中，以下哪种算法常用于快速计算离散傅里叶变换（DFT）？（）A.直接计算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是2、在数字电子技术中，触发器是一种重要的存储单元。触发器可以存储一位二进制数据。如果一个触发器的初始状态为0，在时钟信号的上升沿到来时，输入信号为1，那么这个触发器的状态会变成什么呢？（）A.0B.1C.不确定D.保持原来的状态3、在通信系统的多址接入技术中，以下哪种方式适用于大容量移动通信系统：（）A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.SDMA4、在自动控制原理中，系统的稳定性是一个重要的概念。对于一个线性定常系统，其特征方程的根均位于左半平面，则该系统：（）A.不稳定B.临界稳定C.稳定D.无法确定5、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6、在集成电路的可靠性测试中，以下哪种测试用于检测芯片在高温环境下的性能？（）A.老化测试B.热循环测试C.高温工作寿命测试D.以上都是7、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8、在数字通信中，码间串扰会影响通信质量。为了减少码间串扰，可以采用？（）A.升余弦滚降滤波器B.理想低通滤波器C.高通滤波器D.带通滤波器9、对于一个数字系统，若要提高其工作速度，以下哪种方法可能会被采用？（）A.增加流水线级数B.减少逻辑门的数量C.降低时钟频率D.增加存储单元的容量10、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1611、在微波通信中，抛物面天线具有良好的方向性。其增益与天线口径的关系是：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比12、在数字信号处理中，对于一个有限长的离散时间序列，进行快速傅里叶变换（FFT）时，以下哪种说法是正确的？（）A.FFT可以大大减少计算量，但其结果的精度低于直接计算离散傅里叶变换（DFT）B.FFT计算速度快，但只适用于长度为2的整数次幂的序列C.FFT能够在不损失信息的情况下，将时域信号转换到频域，且计算效率高D.FFT的结果与DFT完全相同，只是计算过程不同13、关于集成电路的制造工艺，以下哪个步骤是用于在硅片上形成晶体管等器件？（）A.光刻B.蚀刻C.扩散D.离子注入14、在模拟电子电路中，功率放大器的效率是一个重要的指标。甲类功率放大器的效率通常：（）A.低于50%B.在50%-78.5%之间C.高于78.5%D.接近100%15、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16、在电子电路设计中，为了提高系统的稳定性，通常会采用以下哪种方法？（）A.引入负反馈B.增加放大倍数C.提高电源电压D.减少元件数量17、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18、在通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一种重要的调制技术。OFDM的基本原理是什么呢？是将高速的数据流分成多个低速的子数据流，分别调制到不同的子载波上进行传输。以下关于OFDM的说法中，错误的是？（）A.OFDM可以提高通信系统的频谱利用率B.OFDM可以抵抗多径衰落C.OFDM中各个子载波之间是相互独立的，不会相互干扰D.OFDM只适用于无线通信系统，不适用于有线通信系统19、在数字图像处理中，若要对一幅图像进行压缩，以下哪种压缩算法是基于图像的统计特性的？（）A.霍夫曼编码B.行程编码C.离散余弦变换（DCT）D.以上都是20、在半导体器件中，场效应管（FET）是一种重要的器件。增强型MOSFET在栅源电压为零时：（）A.导通B.截止C.处于放大状态D.处于饱和状态二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述在数字图像处理中，图像分割的评价指标和方法。2、（本题5分）数字电子技术中，编码器和译码器的故障诊断方法有哪些？举例说明。3、（本题5分）论述集成电路制造工艺中，光刻技术的主要步骤和关键挑战，以及如何提高光刻的分辨率。4、（本题5分）阐述在模拟集成电路的线性度改善中，反馈技术的应用和效果。5、（本题5分）在电子电路的稳定性分析中，如何判断放大器是否稳定？请说明稳定性的判据和分析方法，并举例说明如何通过补偿技术来提高放大器的稳定性。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在高速集成电路中，信号完整性和电源完整性是影响系统性能的关键因素。请分析在芯片设计和电路板布局中，如何解决信号的反射、串扰、地弹等信号完整性问题，以及电源的噪声、压降、纹波等电源完整性问题，以确保系统的稳定工作和高速性能。2、（本题5分）在电子信息系统的电磁屏蔽设计中，屏蔽材料的选择和屏蔽结构的优化是关键。请分析常见的电磁屏蔽材料的性能特点，如金属、导电涂料、电磁屏蔽织物等，以及如何设计屏蔽罩、屏蔽室等结构以达到良好的屏蔽效果，同时考虑成本和安装便利性。3、（本题5分）电子信息系统中的片上系统（SoC）设计集成了多种功能模块。分析SoC的架构设计、接口标准和软硬件协同设计方法，探讨如何提高系统性能、降低功耗和缩短开发周期，以及在消费电子、工业控制等领域的应用优势。4、（本题5分）在图像处理的目标跟踪中，基于深度学习的方法展现出了强大的性能。分析基于深度学习的目标跟踪算法（如Siamese网络、YOLO系列）的架构和训练策略，研究其在复杂场景（如遮挡、形变、快速运动）下的跟踪效果，探讨如何利用多模态信息（如可见光、红外）提高目标跟踪的鲁棒性。5、（本题5分）一个光通信系统中的激光器存在波长漂移和功率不稳定的问题。分析这些问题对系统性能的影响，以及如何通过温度控制、反馈调节和光隔离器等技术来解决。四、设计题（本大题共3个小题，共30分