复旦大学《数字材质基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字材质基础》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、在数字电子技术中，计数器是一种重要的时序逻辑电路。计数器可以实现对输入脉冲的计数功能。如果一个计数器的计数范围是0到9，那么这个计数器是几位计数器？（）A.2位B.3位C.4位D.5位2、在电子示波器的使用中，若要观察一个高频信号的细节，应选择以下哪种类型的示波器？（）A.模拟示波器B.数字存储示波器C.混合示波器D.以上都可以3、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4、在计算机网络中，IP地址是标识网络节点的重要参数。IPv4地址由32位二进制数组成，以下哪个是合法的IPv4地址：（）A.192.168.256.1B.202.96.69.36C.10.255.255.255.255D.127.0.0.1.05、在数字逻辑设计中，若要实现一个8位的加法器，以下哪种方法在硬件实现上较为复杂但速度较快？（）A.串行加法B.并行加法C.进位选择加法D.超前进位加法6、在集成电路设计中，CMOS工艺是目前广泛应用的一种技术。下列关于CMOS电路特点的描述中，错误的是：（）A.静态功耗低B.集成度高C.输入电阻高D.速度比双极型电路慢7、在电子信息工程中，以下哪种通信方式适用于短距离、低速率的数据传输？（）A.蓝牙B.Wi-FiC.ZigbeeD.以上都是8、在数字图像处理的边缘检测中，Sobel算子是一种常用的边缘检测算子，其主要优点是：（）A.对噪声不敏感B.检测精度高C.计算简单D.能检测多种类型的边缘9、在数字电路中，组合逻辑电路的输出仅仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出还取决于电路的过去状态。以下哪种电路属于时序逻辑电路？（）A.加法器B.编码器C.计数器D.译码器10、在数字信号处理中，离散傅里叶变换（DFT）是一种重要的工具。以下关于DFT的说法，哪一个是正确的？（）A.DFT的计算效率比快速傅里叶变换（FFT）高B.DFT只能处理有限长的离散信号C.DFT变换结果的幅度和相位都是实数D.DFT不存在频谱泄漏问题11、在数字音频处理中，若要对音频进行压缩编码，以下哪种标准是广泛应用的？（）A.MP3标准B.WAV标准C.MIDI标准D.以上都是12、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13、对于数字图像处理中的图像融合技术，以下哪种方法是基于多尺度分解的？（）A.加权平均法B.主成分分析法C.小波变换法D.基于特征的方法14、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.

15、在数字通信系统中，差错控制编码可以提高数据传输的可靠性。汉明码是一种常见的纠错码，其能纠正的错误位数为：（）A.1位B.2位C.3位D.4位16、在通信系统中，信号的调制方式有很多种。调幅、调频和调相是常见的三种调制方式。以下关于这三种调制方式的说法中，错误的是？（）A.调幅是改变信号的幅度B.调频是改变信号的频率C.调相是改变信号的相位D.这三种调制方式都不会改变信号的带宽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、在模拟集成电路中，以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共源极放大器B.共漏极放大器C.共栅极放大器D.差分放大器19、在半导体器件的特性测量中，以下哪种仪器用于测量晶体管的电流-电压特性：（）A.示波器B.晶体管图示仪C.频谱分析仪D.逻辑分析仪20、在计算机体系结构中，以下哪种存储层次结构可以有效提高存储器的访问速度？（）A.Cache-主存-辅存B.主存-Cache-辅存C.辅存-主存-CacheD.以上都不是二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入分析锁相环（PLL）的工作原理，以及它在通信和电子系统中的主要应用。2、（本题5分）在数字信号处理中，解释快速傅里叶变换（FFT）算法的基本原理，并说明其相比传统傅里叶变换的优势。3、（本题5分）在电子电路中，晶振的作用是什么？如何选择合适的晶振？4、（本题5分）阐述在模拟电子电路中，反馈对放大器性能的影响，包括对增益、带宽、输入输出电阻和稳定性的作用。5、（本题5分）详细阐述在集成电路制造中，化学气相沉积（CVD）工艺的原理和应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析某电子图书馆系统的信息存储、检索和借阅管理技术，探讨其在数字化阅读和知识传播中的作用和发展前景。2、（本题5分）在无线通信系统的频谱管理中，认知无线电技术具有重要作用。分析认知无线电的感知技术、频谱分配策略和动态频谱接入方法，研究其在提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张方面的性能，探讨认知无线电技术在实际应用中的法规和政策限制。3、（本题5分）以某智能垃圾桶为例，分析其电子感应、自动分类、容量监测等技术，探讨其在环保和城市管理中的作用。4、（本题5分）一个通信系统中，同步技术是保证数据正确传输的关键。请分析位同步、帧同步和载波同步的原理和实现方法，以及在不同的传输介质（如有线通信、无线通信）和调制方式下，如何选择合适的同步方案，并考虑噪声和干扰对同步性能的影响。5、（本题5分）在高速串行通信接口，如PCIExpress，存在信号完整性问题。分析信号传输的特性和影响因素，探讨如何通过布线规则、端接匹配和均衡技术来改善信号完整性，提高数据传输速率。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题