新疆财经大学《传感器原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《传感器原理与应用》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、在电子信息领域，FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程的逻辑器件。FPGA的特点是什么呢？可以通过编程实现不同的逻辑功能，具有灵活性高、开发周期短等优点。以下关于FPGA的说法中，错误的是？（）A.FPGA可以实现数字电路的设计和验证B.FPGA的编程可以使用硬件描述语言（HDL）进行C.FPGA的性能比专用集成电路（ASIC）低D.FPGA可以重复编程，方便进行设计修改和升级2、在电子电路故障诊断中，以下哪种方法常用于检测电路中的开路和短路故障？（）A.电阻测量法B.电容测量法C.电感测量法D.电压测量法3、在信号处理中，数字滤波器可以实现对信号的滤波功能。以下关于数字滤波器的类型，哪一项是错误的？（）A.低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器B.有限脉冲响应滤波器和无限脉冲响应滤波器C.巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器D.线性相位滤波器和非线性相位滤波器4、在电源管理技术中，以下哪种DC-DC转换器具有较高的转换效率？（）A.降压型（Buck）转换器B.升压型（Boost）转换器C.升降压型（Buck-Boost）转换器D.以上效率相同5、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6、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7、对于锁相环（PLL）电路，以下哪个部分用于产生与输入信号相位同步的输出信号？（）A.鉴相器B.环路滤波器C.压控振荡器D.分频器8、在数字电路中，触发器是一种重要的存储单元。JK触发器在J=1，K=1时，其输出状态会：（）A.保持不变B.置0C.置1D.翻转9、在电子信息领域，无线通信技术得到了广泛的应用。蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等都是常见的无线通信技术。以下关于这些无线通信技术的说法中，错误的是？（）A.蓝牙适用于短距离通信B.Wi-Fi的传输速率比蓝牙高C.ZigBee的功耗比Wi-Fi低D.这些无线通信技术的通信距离都没有限制10、在通信系统的发射机中，以下哪种电路用于将基带信号调制到高频载波上？（）A.调制器B.编码器C.复用器D.放大器11、在电子电路故障诊断中，以下哪种工具能够直观地显示电路中各点的信号波形？（）A.逻辑分析仪B.信号源C.示波器D.万用表12、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13、在数字电路中，计数器是一种常见的时序逻辑电路。以下关于计数器的分类，哪一项是错误的？（）A.同步计数器和异步计数器B.加法计数器和减法计数器C.二进制计数器和十进制计数器D.环形计数器和扭环形计数器14、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15、在通信系统的编码中，Huffman编码是一种无损压缩编码方法。其编码的依据是：（）A.字符出现的频率B.字符的ASCII码值C.字符的二进制编码D.字符的几何形状16、在数字信号处理中，快速傅里叶变换（FFT）是一种重要的算法。如果要对一个长度为

的序列进行FFT运算，其运算量大约相当于多少次复数乘法？（）A.

B.

C.

D.

17、在电子信息工程中，信号处理是一个重要的研究方向。信号处理的方法有很多种，如滤波、变换、压缩等。以下关于信号处理的说法中，错误的是？（）A.滤波可以去除信号中的噪声B.变换可以将信号从一种域转换到另一种域，以便更好地分析和处理信号C.压缩可以减小信号的数据量，提高传输和存储效率D.信号处理只能对数字信号进行，不能对模拟信号进行18、在信号与系统中，关于连续时间系统和离散时间系统的特性，以下描述哪个是不正确的？（）A.连续时间系统的数学模型通常用微分方程描述，离散时间系统则用差分方程描述B.连续时间系统和离散时间系统在时域和频域的分析方法有很多相似之处，但也存在一些差异C.连续时间系统的冲激响应是连续的，离散时间系统的单位脉冲响应是离散的D.连续时间系统和离散时间系统的稳定性判断方法完全相同19、在电子电路中，电容也是一种常用的元件。电容的主要作用有滤波、耦合、储能等。如果一个电路需要对高频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电容呢？（）A.电解电容B.瓷片电容C.钽电容D.涤纶电容20、在数字电路的时序分析中，建立时间和保持时间是两个重要的概念。如果不满足建立时间和保持时间的要求，可能会导致：（）A.逻辑错误B.功耗增加C.速度下降D.噪声增大二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）比较集成电路中不同类型存储器，如SRAM、DRAM等在读写速度、存储容量和功耗方面的特点。2、（本题5分）解释可编程逻辑器件（PLD）的分类和特点，如FPGA和CPLD的区别，以及它们的应用场景。3、（本题5分）在数字通信中，阐述差错控制编码的分类，如检错码、纠错码等，并举例说明。4、（本题5分）在数字图像处理的图像配准技术中，解释基于特征和基于灰度的配准方法。5、（本题5分）在电子测量仪器中，频谱分析仪的工作原理和主要功能是什么？请说明频谱分析仪的频率分辨率、动态范围和测量精度等性能指标，并举例说明在信号分析和故障诊断中的应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个采用OFDM调制技术的通信系统，分析OFDM技术的基本原理、优点和缺点。探讨OFDM系统中如何解决峰均比过高、频率偏移敏感等问题，以及在不同应用场景下OFDM技术的适用性。2、（本题5分）微波技术在雷达、通信和加热等领域有广泛应用。分析微波器件如微波滤波器、放大器和天线的设计方法，探讨如何提高微波系统的性能、降低成本和减小尺寸，以及在不同频段和应用场景中的优化。3、（本题5分）随着5G技术的广泛应用，智能交通系统得到了极大的发展。在一个大城市中，5G网络被用于实现车辆之间、车辆与基础设施之间的高速通信，以提高交通效率和安全性。请分析5G技术在智能交通系统中的具体应用，包括通信协议、数据传输速率、延迟要求等方面，以及可能面临的技术挑战和解决方案。4、（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。5、（本题5分）一个无线传感器网络的节点定位精度不高。分析节点定位的方法和误差来源，研究如何利用多种定位技术的融合和信号处理算法来提高定位精度。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10