武汉文理学院《数字信号处理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字信号处理及应用》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2分，共40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、在电子电路中，晶振是一种常用的时钟源。晶振的频率稳定性对电路的性能有着重要影响。如果一个电路需要一个频率为10MHz的时钟信号，应该选用哪种类型的晶振呢？（）A.无源晶振B.有源晶振C.陶瓷晶振D.石英晶振2、在无线通信中，蓝牙技术常用于短距离设备间的数据传输。以下关于蓝牙技术特点的描述，哪一项是不准确的？（）A.低功耗B.传输距离远C.成本低D.安全性高3、在数字逻辑电路中，可编程逻辑器件（PLD）如现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）得到了广泛应用。FPGA和CPLD在结构和性能上有一定的差异，以下关于它们的比较，哪一项是正确的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的编程灵活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更适合实现复杂的逻辑功能4、电子信息工程中常常涉及到信号的传输与处理。在通信系统中，调制的目的是什么呢？是为了使信号能够在特定的信道中有效传输，提高抗干扰能力等。以下关于调制目的的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输距离B.增加信号的带宽C.提高信号的抗干扰能力D.使信号能够在不同的信道中传输5、在数字信号处理的滤波器实现中，采用数字集成电路实现时，以下哪种芯片常用于实现FIR滤波器：（）A.加法器B.乘法器C.移位寄存器D.计数器6、在模拟通信系统中，调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）是常见的调制方式。以下关于这三种调制方式的带宽比较，哪一项是正确的？（）A.AM的带宽最窄，FM的带宽最宽B.AM的带宽最宽，PM的带宽最窄C.FM的带宽最窄，PM的带宽最宽D.PM的带宽最窄，AM的带宽最宽7、在信号与系统中，以下关于连续时间信号和离散时间信号的描述，哪一项是正确的？（）A.连续时间信号的自变量是连续的，离散时间信号的自变量是离散的B.连续时间信号的幅度是连续的，离散时间信号的幅度是离散的C.连续时间信号一定是周期信号，离散时间信号一定是非周期信号D.连续时间信号和离散时间信号没有本质区别8、在通信系统中，若要实现远距离、高质量的信号传输，以下哪种调制方式通常具有更好的抗干扰性能和频谱利用率？（）A.幅度调制（AM）B.频率调制（FM）C.相位调制（PM）D.以上都不是9、对于一个滤波器，若要使其通带波纹较小，以下哪种滤波器可能更合适？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器10、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法能够降低系统的失效概率？（）A.冗余设计B.降额设计C.故障预测与诊断D.以上都是11、在电子测量中，示波器是一种常用的仪器。数字示波器相比模拟示波器的主要优势是？（）A.价格便宜B.带宽更高C.测量精度高D.能存储波形12、在电子电路设计中，电阻是常用的元件之一。电阻的作用有很多，比如限流、分压等。如果一个电路中需要将一个12V的电源电压降低到6V，应该选用多大阻值的电阻进行分压呢？已知电路中的电流为2A。A.3ΩB.6ΩC.12ΩD.24Ω13、在光通信系统中，光纤的损耗是一个重要的参数。以下哪种因素不是造成光纤损耗的主要原因：（）A.吸收损耗B.散射损耗C.弯曲损耗D.电磁干扰14、在通信协议中，TCP/IP协议簇是互联网的基础。TCP协议提供的是：（）A.无连接的不可靠数据传输服务B.无连接的可靠数据传输服务C.面向连接的不可靠数据传输服务D.面向连接的可靠数据传输服务15、在数字电路中，下列哪种逻辑门的输出状态取决于输入信号的全部组合？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门16、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17、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18、在数字通信的同步数字系列（SDH）中，以下哪种容器用于承载不同速率的信号？（）A.C容器B.VC容器C.TU容器D.AU容器19、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20、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.以上都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在数字信号处理的自适应滤波中，最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法的性能比较和应用场景是什么？请说明这两种算法的收敛速度、计算复杂度和跟踪能力，并举例说明在自适应均衡和噪声消除中的应用。2、（本题5分）阐述在通信系统中，均衡器的类型和作用，以及自适应均衡器的工作原理。3、（本题5分）论述在通信系统中，软件定义无线电（SDR）的概念和优势。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电子测量仪器在测量高频率信号时，由于寄生电容、电感和阻抗匹配等问题，测量结果存在误差。请详细分析这些因素的影响机制，探讨如何通过电路改进、校准技术和测量方法优化来提高测量仪器的精度和频率响应。2、（本题5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，探讨如何通过优化部署算法和节点密度控制，实现高效的网络覆盖和数据采集。3、（本题5分）在一个无线传感器网络的安全机制中，密钥管理、数据加密和节点认证等是保障网络安全的重要环节。但节点资源受限、网络拓扑动态变化和攻击手段多样化等因素给安全机制带来挑战。请仔细分析这些因素，研究如何设计轻量级的安全算法、动态的密钥更新策略和有效的认证机制来增强无线传感器网络的安全性。4、（本题5分）某生物医学信号处理系统的噪声抑制效果不佳。分析生物医学信号的特点和噪声来源（如生理噪声、仪器噪声等）、噪声抑制算法的性能和局限性，提出改进的噪声抑制方法。5、（本题5分）某通信系统的自适应均衡器中，分析自适应均衡的原理、算法和收敛性