河北经贸大学经济管理学院《传感器与信息处理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《传感器与信息处理》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、对于集成电路的封装形式，以下哪种封装具有较小的体积和较好的散热性能？（）A.DIP封装B.BGA封装C.QFP封装D.SOP封装2、在模拟电子电路中，功率放大器的效率是一个重要的指标。甲类功率放大器的效率通常：（）A.低于50%B.在50%-78.5%之间C.高于78.5%D.接近100%3、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4、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5、在数字信号处理中，有限长单位冲激响应（FIR）滤波器和无限长单位冲激响应（IIR）滤波器各有特点。以下关于它们的比较，哪一项是不正确的？（）A.FIR滤波器总是稳定的，IIR滤波器可能不稳定B.FIR滤波器的相位特性通常比IIR滤波器好C.IIR滤波器的设计比FIR滤波器简单D.FIR滤波器的计算量比IIR滤波器小6、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7、在电子电路设计中，为了降低电源噪声对电路的影响，通常会采用以下哪种措施？（）A.增加电源滤波电容B.提高电源电压C.减少电路中的电阻D.增加电路中的电感8、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.169、在数字逻辑设计中，卡诺图是化简逻辑函数的常用工具。使用卡诺图化简逻辑函数时，相邻的最小项可以合并，其合并的原则是：（）A.逻辑相邻且取值相同B.逻辑相邻且取值相反C.逻辑不相邻但取值相同D.逻辑不相邻且取值相反10、在数字图像处理中，图像增强的目的是改善图像的视觉效果。以下哪种方法常用于图像的平滑处理？（）A.中值滤波B.边缘检测C.直方图均衡化D.图像锐化11、对于一个射频收发器，以下哪个模块用于将中频信号转换为射频信号：（）A.上变频器B.下变频器C.混频器D.滤波器12、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13、在数字图像处理的图像增强中，以下哪种方法可以突出图像的边缘信息？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.锐化滤波D.以上都是14、在通信系统中，香农定理描述了信道容量与信号带宽和信噪比之间的关系。当信道带宽增加时，要保持一定的信道容量不变，信噪比应该如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在半导体存储器中，Flash存储器的工作原理、特点和擦写方法。2、（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。3、（本题5分）阐述数字通信系统中差错控制编码的作用和常见的编码方式，如汉明码、卷积码等。4、（本题5分）详细阐述在数字图像处理中，图像压缩的必要性和常见的图像压缩算法，如JPEG等。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个通信系统中的数字调制与解调电路，支持ASK、FSK、PSK等调制方式，能够对输入的数字信号进行调制，并准确解调恢复出原始信号，详细说明设计方案和实现过程。2、（本题5分）设计一个基于Arduino的智能家居控制系统，能够实现灯光控制、温度监测和窗帘控制，描述系统组成和通信协议。3、（本题5分）设计一个音频滤波器电路，能够对输入的音频信号进行低通、高通、带通和带阻滤波，滤波频率可调节。4、（本题5分）运用集成电路设计方法，设计一款用于电动汽车的电池管理芯片，具备电池状态监测、充电控制和均衡功能。5、（本题5分）设计一个基于蓝牙技术的无线耳机音频传输系统，能够实现高质量的音频传输和稳定的连接。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在音频编码中，MP3和AAC等格式是常见的标准。请分析这些音频编码格式的原理、压缩算法和音质特点，以及如何根据不同的应用需求（如音乐存储、流媒体播放）选择合适的编码格式，同时考虑编码的实时性和硬件实现的复杂性。2、（本题10分）在图像分割技术中，阈值分割、区域生长和边缘检测是常用的方法。分析这三种图像分割方法的原理和实现步骤，研究它们在不同类型图像（如灰度图像、彩色图像、医学图像）中的分割效果，探讨如何结合多种分割方法提高图像分割的准确性和适应性。3、（本题10分）在软件定义无线电（SDR）系统中，灵活的频谱配置和信号处理是其核心特点。请分析SDR系统的架构、数字信号处理算法、射频前端的设计，以及如何通过软件编程实现不同通信标准和应用场景的