哈尔滨华德学院《现代传感技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《现代传感技术》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1分，共15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2、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3、在无线通信系统中，天线是实现电磁波发射和接收的关键部件。以下关于天线增益的描述，哪一项是正确的？（）A.天线增益表示天线接收信号的能力B.天线增益与天线的尺寸无关C.天线增益越大，覆盖范围越广D.天线增益是相对于参考天线的功率放大倍数4、关于数字通信系统中的均衡技术，以下哪种均衡器能够自适应地调整参数以补偿信道失真？（）A.线性均衡器B.非线性均衡器C.自适应均衡器D.固定均衡器5、在电子测量技术中，示波器是常用的测量仪器。以下关于示波器带宽的描述，正确的是：（）A.带宽越大，能测量的信号频率越低B.带宽越大，能测量的信号幅度越大C.带宽越大，测量的信号失真越小D.带宽越大，测量的噪声越大6、在数字电子技术中，触发器是一种重要的存储单元。触发器可以存储一位二进制数据。如果一个触发器的初始状态为0，在时钟信号的上升沿到来时，输入信号为1，那么这个触发器的状态会变成什么呢？（）A.0B.1C.不确定D.保持原来的状态7、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。对于一个理想的运算放大器，其输入电阻和输出电阻分别为？（）A.无穷大，无穷大B.无穷大，零C.零，无穷大D.零，零8、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，基2时间抽取（DIT）FFT算法的基本思想是：（）A.逐次分解信号为偶数项和奇数项B.对信号进行频域抽样C.利用旋转因子的周期性和对称性D.以上都是9、对于一个模拟信号进行数字化采样时，若要保证较好的还原效果，以下哪个参数最为重要？（）A.采样频率B.量化位数C.编码方式D.采样点数10、在数字逻辑电路中，关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别，以下哪种说法是错误的？（）A.组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路的历史状态有关B.组合逻辑电路中没有存储元件，时序逻辑电路中包含触发器等存储元件C.组合逻辑电路的分析和设计相对简单，时序逻辑电路则较为复杂D.组合逻辑电路和时序逻辑电路在实际应用中可以相互替代，没有明显的界限11、在电磁场与电磁波理论中，电磁波在不同介质中的传播特性不同。当电磁波从光密介质入射到光疏介质时，可能会发生：（）A.折射B.反射C.全反射D.散射12、对于可编程逻辑器件（PLD），以下哪种类型具有更高的集成度和灵活性？（）A.PALB.GALC.CPLDD.FPGA13、关于卫星导航系统，以下哪个系统能够提供全球范围内的高精度定位服务？（）A.GPSB.北斗C.伽利略D.格洛纳斯14、在微控制器编程中，C语言是常用的编程语言。以下关于C语言指针的描述，错误的是：（）A.指针可以用于动态分配内存B.指针可以提高程序的运行效率C.指针操作容易导致内存泄漏D.指针的值不能修改15、在传感器技术中，热电偶是一种常用的温度传感器。以下关于热电偶测温原理的描述，哪一项是正确的？（）A.基于热电效应，将温度转化为电阻的变化B.基于热胀冷缩原理，将温度转化为长度的变化C.基于热电效应，将温度转化为电势差的变化D.基于热敏电阻特性，将温度转化为电流的变化二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述在集成电路的设计流程中，布局布线的原则和方法，以及对电路性能的影响。2、（本题5分）在数字图像处理的图像增强技术中，解释空域增强和频域增强的方法和原理。3、（本题5分）在数字信号处理中，FIR滤波器的窗函数设计方法有哪些？分析不同窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗）对滤波器性能的影响，并说明如何选择合适的窗函数。4、（本题5分）在半导体物理中，阐述半导体中的能带结构和导电机制。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个电子秤数据传输与加密电路，能够将电子秤的测量数据安全地传输到其他设备，并进行加密保护。2、（本题5分）设计一个基于运算放大器的有源滤波器电路，实现低通、高通、带通或带阻滤波功能，参数可调节。3、（本题5分）设计一个基于运放的仪表放大器电路，增益可调范围为1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，输入阻抗不小于1MΩ。4、（本题5分）设计一个基于单片机的温度和湿度监控系统，能够实时采集温湿度数据，并通过液晶显示屏显示，同时具备报警功能。5、（本题5分）设计一个基于蓝牙和传感器的智能环境监测系统，监测温度、湿度、光照等环境参数。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）对于一个图像识别系统中的深度学习模型，分析卷积神经网络、循环神经网络等的结构和训练方法。研究如何优化模型的参数，提高图像识别的准确率和泛化能力。2、（本题10分）在雷达系统中，采用了相控阵技术来实现对目标的探测和跟踪。但在实际应用中，由于阵列天线的互耦效应、信号处理算法的复杂度以及杂波干扰等问题，系统性能未能达到预期。请仔细分析这些问题产生的原因，研究如何改进相控阵技术和信号处理算法以提高雷达系统的探测能力和精度。3、（