河南城建学院《数字信号处理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页河南城建学院

《数字信号处理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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2、在数字电路的时序分析中，建立时间和保持时间是两个重要的概念。如果不满足建立时间和保持时间的要求，可能会导致：（）A.逻辑错误B.功耗增加C.速度下降D.噪声增大3、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4、在电子电路中，运算放大器是一种高性能的放大器。运算放大器可以实现各种数学运算，如加法、减法、乘法等。如果一个运算放大器的同相输入端电压为2V，反相输入端电压为1V，那么它的输出电压是多少呢？（）A.1VB.2VC.3VD.4V5、在电子电路设计中，以下哪种反馈方式能够提高放大器的稳定性和线性度？（）A.电压反馈B.电流反馈C.串联反馈D.并联反馈6、在电子电路设计中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一种重要的硬件载体。PCB的设计需要考虑布局、布线、信号完整性等因素。以下关于PCB设计的说法中，错误的是？（）A.PCB的布局应该合理，避免信号之间的干扰B.PCB的布线应该尽量短，以减小信号的传输延迟C.PCB的信号完整性可以通过添加去耦电容、阻抗匹配等方法来提高D.PCB的设计只需要考虑电气性能，不需要考虑机械性能7、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8、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法可以提高系统的平均无故障时间？（）A.冗余设计B.故障诊断与自修复C.降额设计D.以上都是9、在数字电路中，对于一个由与非门组成的基本逻辑电路，若输入信号A为高电平，B为低电平，那么经过与非运算后，输出信号会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.以上都不对10、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11、在数字通信系统的差错控制编码中，以下哪种编码的纠错能力较强但编码效率较低？（）A.卷积码B.循环码C.里德-所罗门码D.汉明码12、在半导体器件中，场效应管（FET）是一种重要的器件。增强型MOSFET在栅源电压为零时：（）A.导通B.截止C.处于放大状态D.处于饱和状态13、在嵌入式系统开发中，实时操作系统（RTOS）被广泛应用。以下关于RTOS特点的描述，错误的是：（）A.响应时间确定B.任务调度复杂C.资源利用率高D.不支持多任务14、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式通过改变信号的频率实现：（）A.直接序列扩频（DSSS）B.跳频扩频（FHSS）C.跳时扩频（THSS）D.混合扩频15、在无线通信中，多径传播会对信号产生严重影响。以下哪种技术可以有效地对抗多径衰落？（）A.扩频技术B.正交频分复用（OFDM）C.时分多址（TDMA）D.码分多址（CDMA）16、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17、在通信网络中，若要实现多个用户同时进行通信，以下哪种多址接入技术是基于频率划分的？（）A.时分多址（TDMA）B.码分多址（CDMA）C.频分多址（FDMA）D.空分多址（SDMA）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20、在通信网络中，以太网是一种广泛使用的局域网技术。以下关于以太网帧结构的描述，哪一项是错误的？（）A.包含目的地址和源地址B.有帧校验序列用于差错检测C.数据字段的长度固定为1500字节D.帧头和帧尾有一些控制字段21、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22、在数字通信系统中，以下哪种编码方式能够实现无差错传输的理论极限？（）A.香农编码B.哈夫曼编码C.算术编码D.游程编码23、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24、在通信系统中，若要实现远距离、高质量的信号传输，以下哪种调制方式通常具有更好的抗干扰性能和频谱利用率？（）A.幅度调制（AM）B.频率调制（FM）C.相位调制（PM）D.以上都不是25、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.1626、对于液晶显示器（LCD），以下哪种技术可以提高显示的对比度和视角？（）A.TN技术B.STN技术C.IPS技术D.VA技术27、在数字通信系统的同步数字系列（SDH）中，STM-1的速率是：（）A.155.52MbpsB.622.08MbpsC.2.5GbpsD.10Gbps28、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。若要提高光刻的分辨率，以下哪种方法是有效的？（）A.缩短曝光波长B.增加光刻胶厚度C.降低光刻机的数值孔径D.减小掩膜版与硅片的间距29、在通信系统中，香农定理表明了信道容量与信道带宽、信噪比之间的关系。假设信道带宽为10MHz，信噪比为30dB，那么根据香农定理，此信道的最大容量约为多少？（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps30、在数字信号处理中，以下关于有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.FIR滤波器的相位特性好，IIR滤波器的相位特性差B.FIR滤波器的设计复杂，IIR滤波器的设计简单C.FIR滤波器的稳定性好，IIR滤波器的稳定性差D.以上都是二、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ZigBee的智能农业监测系统，能够监测土壤温度、湿度、酸碱度等参数，并实现自动灌溉和施肥控制。2、（本题5分）设计一个基于形态学处理的图像边缘检测系统，分析处理效果和算法复杂度。3、（本题5分）运用集成电路设计流程，设计一款用于智能手机的音频编解码器芯片，支持多种音频格式的解码和编码。4、（本题5分）设计一个数字信号量化电路，确定量化级数和编码方式，分析量化误差对信号质量的影响。5、（本题5分）设计一个基于PLC的工业机器人控制系统，能够实现机器人的运动轨迹规划、动作控制和故障诊断功能。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明通信系统编码中的卷积码，其编码和解码过程是怎样的？性能特点如何？2、（本题5分）在数字通信系统中，多载波调制技术的原理和优点是什么？3、（本题5分）解释数字图像处理中的直方图均衡化的概念和目的，说明其实现步骤以及在图像增强中的效果。4、（本题5分）在电子电路中，电容和电感是常见的储能元件。请分析串联和并联LC谐振电路的谐振频率、品质因数和带宽的计算方法，以及它们在滤波和选频电路中的应用。5、（本题5分）详细说明数字通信系统中，同步的重要性，包括位同步、帧同步和网同步，以及实现同步的方法。四、分析题（本大题共