广东创新科技职业学院《光纤通信》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光纤通信》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在通信系统中，分集接收技术可以改善接收信号的质量。以下关于分集接收技术的描述，哪一项是错误的？（）A.可以采用空间分集、频率分集和时间分集等方式B.分集接收能够降低多径衰落的影响C.分集接收需要多个接收天线和复杂的信号处理D.分集接收只能用于模拟通信系统，不能用于数字通信系统2、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3、在数字电子技术中，移位寄存器是一种重要的时序逻辑电路。移位寄存器可以实现数据的移位操作。如果一个移位寄存器有4位，初始状态为1011，在时钟信号的作用下，进行右移操作，那么经过两次移位后，寄存器的状态是什么呢？（）A.1110B.1101C.1011D.01114、在数字通信中，若要提高信息传输的保密性，以下哪种加密算法是常用的？（）A.RSA算法B.DES算法C.AES算法D.以上都是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7、在电子电路的稳定性分析中，若一个放大器产生自激振荡，以下哪种方法可以消除振荡？（）A.引入负反馈B.改变电路参数C.增加滤波电容D.以上都是8、在数字图像处理的图像增强技术中，以下哪种方法可以突出图像的边缘和轮廓信息：（）A.直方图规定化B.高通滤波C.低通滤波D.同态滤波9、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。理想运算放大器的输入电阻为：（）A.0B.有限值C.无穷大D.不确定10、在自动控制原理中，根轨迹法是分析系统性能的一种重要方法。根轨迹的起点和终点分别取决于？（）A.开环零点和开环极点B.闭环零点和闭环极点C.系统的输入和输出D.控制器的参数11、在电子信息工程中，传感器起着至关重要的作用。传感器可以将各种物理量转换为电信号。以下哪种传感器可以测量温度呢？（）A.光敏传感器B.压力传感器C.温度传感器D.湿度传感器12、在数字图像处理的图像分割技术中，以下哪种方法基于图像的灰度值进行分割：（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测D.形态学分割13、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14、在数字电子技术中，状态机是一种重要的时序逻辑电路。状态机可以用于实现各种复杂的控制逻辑。以下关于状态机的说法中，错误的是？（）A.状态机可以分为摩尔型状态机和米利型状态机B.状态机的状态转换是由输入信号和当前状态决定的C.状态机的设计可以使用硬件描述语言（HDL）进行D.状态机的状态数量是固定的，不能根据需要进行扩展15、在数字图像处理中，图像增强的方法有很多种。直方图均衡化是一种常用的方法，其主要目的是：（）A.提高图像的对比度B.降低图像的噪声C.压缩图像的动态范围D.改变图像的颜色二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在集成电路的可靠性评估中，失效模式和影响分析（FMEA）的步骤是什么？2、（本题5分）在半导体物理中，详细说明PN结的形成过程以及其在正向偏置和反向偏置下的电流特性。3、（本题5分）在数字图像处理中，图像分割的目的和方法有哪些？举例说明基于阈值、边缘检测和区域生长的图像分割算法，并比较它们的优缺点。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于ADC和DAC的模拟信号采集与回放系统，采样频率不低于100kHz，量化精度为12位。2、（本题5分）设计一个简单的数字锁相放大器，能够从噪声中提取微弱信号，给出电路设计和性能指标。3、（本题5分）设计一个用于智能手表的电源管理芯片，能够实现低功耗运行和快速充电，给出芯片架构和功能模块。4、（本题5分）设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时监测环境温度，并通过控制加热或制冷设备将温度稳定在设定范围内，给出硬件电路和软件程序设计。5、（本题5分）采用模拟电子技术设计一个运算跨导放大器（OTA），给出其性能特点和应用场景。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个卫星通信地面站的接收系统中，低噪声放大器的性能、天线指向误差和大气衰减等因素会影响接收信号的质量。请深入分析这些因素，研究如何通过设备选型、天线校准和信号补偿技术来提高接收系统的性能。2、（本题10分）在通信网络的流量控制和拥塞管理中，队列管理算法和拥塞控制机制发挥着关键作用。分析常见的队列管理算法（如FIFO、PQ、CQ）和拥塞控制机制（如TCPReno、TCPVegas）的工作原理和性能特点，研究它们在不同网络拓扑和业务类型下的应用效果，探讨在高速网络环境下流量控制和拥