福州工商学院《现代信号处理技术与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页福州工商学院《现代信号处理技术与应用》

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、在数字通信系统的同步技术中，以下哪个同步用于确定每个码元的起止时刻？（）A.位同步B.帧同步C.网同步D.载波同步2、在电子电路的可靠性预计中，以下哪种方法基于元器件的失效率数据：（）A.元器件计数法B.应力分析法C.故障模式影响及危害性分析法（FMECA）D.以上都是3、对于一个模拟信号，若要进行数字化，需要经过采样和量化两个过程，以下关于采样定理的描述，哪一项是正确的？（）A.采样频率必须大于信号最高频率的两倍B.采样频率必须小于信号最高频率的两倍C.采样频率与信号最高频率无关D.采样频率越高，量化误差越大4、在电子电路中，模数转换器（ADC）是一种重要的接口电路。ADC的作用是什么呢？是将模拟信号转换为数字信号，以便数字系统进行处理。以下关于ADC的说法中，错误的是？（）A.ADC的分辨率越高，转换精度越高B.ADC的采样频率越高，转换速度越快C.ADC的输入范围应该与模拟信号的幅度相匹配D.ADC只能对单极性的模拟信号进行转换5、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6、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（）A.信号幅度失真B.信号频率失真C.信号相位失真D.信号混叠7、在集成电路设计中，当需要提高芯片的运行速度和降低功耗时，以下哪种工艺技术的改进通常是最为关键的？（）A.减小晶体管尺寸B.优化电路布局C.采用新材料D.增加芯片面积8、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9、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10、对于数字信号的传输方式，以下哪种方式需要在发送端和接收端进行同步？（）A.异步传输B.同步传输C.并行传输D.串行传输11、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12、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，以下哪种算法可以减少计算量？（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是13、在微处理器的体系结构中，CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）是两种常见的架构。RISC架构的主要特点是？（）A.指令长度固定，指令格式种类多B.指令执行周期长，但功能强大C.寻址方式复杂，便于对存储器的直接操作D.指令数量少，指令功能简单14、在电子电路中，电容和电感是常见的储能元件。对于一个串联LC谐振电路，其谐振频率取决于？（）A.电容和电感的值B.电容和电感的比值C.电容和电感的乘积D.电容和电感的差值15、在计算机体系结构中，Cache存储器是为了提高CPU访问主存的速度。直接映射方式的Cache存在的一个主要问题是：（）A.命中率低B.替换算法复杂C.写操作复杂D.地址映射不灵活16、在锁相环（PLL）电路中，其主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。当输入信号的频率发生变化时，锁相环是如何实现输出信号频率跟踪输入信号频率的？（）A.通过鉴相器比较输入输出信号的相位差，控制VCO的输出频率B.通过环路滤波器滤除输入信号的高频成分，稳定VCO的输出频率C.由压控振荡器直接根据输入信号的频率调整输出频率D.以上三种方式共同作用17、在电子电路中，运算放大器的开环增益非常大。在实际应用中，通常采用负反馈来稳定其工作性能。以下关于负反馈对运算放大器性能的影响，哪一项是错误的？（）A.降低增益B.提高输入电阻C.降低输出电阻D.减小带宽18、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19、在电子电路设计中，以下哪种设计方法能够提高设计效率和可重用性？（）A.自底向上设计B.自顶向下设计C.模块化设计D.以上都是20、对于一个简单的共发射极放大电路，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的变化情况，哪一项是正确的？（）A.电压放大倍数增大，输入电阻不变，输出电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻不变，输出电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻增大，输出电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻减小，输出电阻增大二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明在通信系统中，香农定理对于确定信道容量的意义和作用，以及如何根据该定理优化通信系统性能。2、（本题5分）在半导体物理中，解释施主杂质和受主杂质对半导体导电性的影响，以及如何形成N型和P型半导体。3、（本题5分）在数字信号处理的实现中，硬件实现和软件实现各有什么优缺点？4、（本题5分）论述在电子测量仪器中，频谱分析仪的工作原理和主要应用领域。5、（本题5分）在数字图像处理中，图像增强的常见方法有哪些？分别阐述它们的原理和适用场景。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某雷达系统用于气象监测，但在复杂气象条件下，如强降雨、雷暴等，雷达回波受到严重干扰，导致气象数据不准确。请详细分析这些气象条件对雷达回波的影响机制，研究如何通过信号处理技术和算法来提高气象监测的准确性和可靠性。2、（本题5分）一个数字音频系统中，需要对音频文件进行格式转换。分析常见的音频文件格式，如MP3、WAV和FLAC，以及它们的编码特点和转换方法，探讨如何在转换过程中保持音频质量。3、（本题5分）研究某电子导航地图的语音导航升级、实时交通信息精准度提高、个性化路线规划等功能，分析其在出行导航中的应用和重要性。4、（本题5分）在无线传感器网络的定位应用中，基于信号强度（RSSI）和到达时间差（TDOA）等方法被广泛使用。请分析这些定位方法的原理、误差来源和改进措施，以及如何结合多种定位技术提高定位精度和稳定性，同时考虑节点的能耗和成本限制。5、（本题5分）在通信系统的多址接入技术中，码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）具有不同的特点和应用场景。请分析这两种多址技术的原理、优缺点，以及在不同通信标准中的应用和性能比较，同时考虑未来多址技术的发展方向。四、设计题（本大题共3个