河南水利与环境职业学院《半导体物理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、在通信系统的功率控制技术中，以下哪种功率控制方式是根据接收信号的强度来调整发射功率？（）A.开环功率控制B.闭环功率控制C.前向功率控制D.反向功率控制2、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3、在通信网络的拓扑结构中，以下哪种结构具有较高的可靠性和容错性？（）A.星型结构B.环型结构C.网状结构D.总线型结构4、在集成电路测试中，以下哪种测试方法能够检测出芯片内部的潜在故障？（）A.功能测试B.直流参数测试C.交流参数测试D.扫描测试5、在数字图像处理中，图像压缩是一项重要的技术。JPEG图像压缩标准主要采用了哪种压缩方法？（）A.无损压缩B.有损压缩C.熵编码D.预测编码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、在电子信息工程中，信号处理是一个重要的研究方向。信号处理的方法有很多种，如滤波、变换、压缩等。以下关于信号处理的说法中，错误的是？（）A.滤波可以去除信号中的噪声B.变换可以将信号从一种域转换到另一种域，以便更好地分析和处理信号C.压缩可以减小信号的数据量，提高传输和存储效率D.信号处理只能对数字信号进行，不能对模拟信号进行9、关于锁相环（PLL）的工作原理和应用，以下哪种说法是不正确的？（）A.锁相环通过比较输入信号和压控振荡器输出信号的相位差，实现频率跟踪和同步B.锁相环广泛应用于通信、雷达、频率合成等领域，能够提供稳定的频率输出C.锁相环的性能主要取决于环路滤波器的参数设计，合理的设计可以提高环路的稳定性和跟踪速度D.锁相环只能用于频率的锁定和跟踪，不能用于相位的调制和解调10、在通信原理中，对于一个二进制数字通信系统，若误码率要求不变，信道带宽增加，所需的信噪比将会怎样？（）A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大11、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12、在数字信号处理的滤波器设计中，FIR滤波器与IIR滤波器相比，具有：（）A.相位线性B.设计简单C.运算量小D.稳定性差13、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、在电子电路中，电容和电感是常见的储能元件。对于一个串联LC谐振电路，其谐振频率取决于？（）A.电容和电感的值B.电容和电感的比值C.电容和电感的乘积D.电容和电感的差值15、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.同态滤波二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在射频电路设计中，阻抗匹配的重要性是什么？请说明如何进行射频电路的阻抗匹配，包括匹配网络的设计方法和常用元件的选择。2、（本题5分）论述在模拟电路中，反馈对放大器性能的改善和可能带来的问题，以及如何正确设计反馈网络。3、（本题5分）解释集成电路可靠性设计中冗余技术的具体实现方式，以及如何评估冗余技术对系统可靠性的提升效果。4、（本题5分）在数字信号处理的应用中，音频信号处理中的降噪方法有哪些？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统，能够根据不同时间段和交通流量自动调整信号灯的时长。2、（本题5分）设计一个基于单片机的温度监测系统，能够实时采集环境温度并通过液晶显示屏显示，当温度超过设定阈值时能够发出报警信号。3、（本题5分）利用数字电路技术，设计一个智能公交站牌系统，显示车辆实时位置和预计到达时间。4、（本题5分）利用数字电路技术，设计一个图书馆自助借还书系统，实现图书的自动借阅、归还和管理。5、（本题5分）设计一个基于USB接口的数据采集卡，能够采集多路模拟信号和数字信号，给出硬件接口设计和驱动程序开发思路。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在一个数字通信系统中，差错控制编码被用于提高数据传输的可靠性。分析常见的差错控制编码方法，如汉明码、卷积码等的编码原理和纠错能力，以及它们在不同信道条件下的性能表现。2、（本题10分）某图像增强系统在增强图像细节的同时引入了噪声。研究如何在增强效果和噪声抑制之间取得平衡，选择合适的增强算法和参数，以及如何评估增强后图像的质量。3、（本题10分）在通信基站建设中，大规模MIMO技术被用于提升系统容量和覆盖范围。请分析大规模MIMO技术的基本原理、天线阵列设计、信号处理算法，以