中国矿业大学徐海学院《嵌入式系统开发》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《嵌入式系统开发》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25个小题，每小题1分，共25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、在自动控制原理中，系统的稳定性是一个重要的概念。对于一个线性定常系统，其特征方程的根均位于左半平面，则该系统：（）A.不稳定B.临界稳定C.稳定D.无法确定2、在数字信号处理的滤波器实现中，采用数字集成电路实现时，以下哪种芯片常用于实现FIR滤波器：（）A.加法器B.乘法器C.移位寄存器D.计数器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5、在集成电路设计中，当需要提高芯片的运行速度和降低功耗时，以下哪种工艺技术的改进通常是最为关键的？（）A.减小晶体管尺寸B.优化电路布局C.采用新材料D.增加芯片面积6、在电子电路中，放大器起着重要的作用。一个理想的放大器应该具有哪些特点呢？高输入阻抗、低输出阻抗、高增益且无失真。以下哪个选项最符合理想放大器的特点？（）A.输入阻抗低，输出阻抗高，增益适中，有一定失真B.输入阻抗高，输出阻抗低，增益高，无失真C.输入阻抗和输出阻抗都适中，增益低，有少量失真D.输入阻抗高，输出阻抗高，增益低，无失真7、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8、在电子信息工程中，通信协议是保证通信系统正常运行的重要因素。通信协议通常包括物理层、数据链路层、网络层等。以下关于通信协议的说法中，错误的是？（）A.通信协议规定了通信双方的通信方式和数据格式B.不同的通信系统可以使用相同的通信协议C.通信协议的制定需要考虑通信的可靠性、效率和安全性等因素D.通信协议一旦制定就不能修改9、在电力电子变换电路中，降压斩波电路（BuckConverter）可以实现直流电压的降压变换。以下关于其工作原理的描述，哪一项是错误的？（）A.导通期间，输入电源向电感充电B.关断期间，电感向负载放电C.输出电压的平均值等于输入电压乘以占空比D.输出电流是连续的10、关于微处理器的体系结构，以下哪种架构采用了复杂指令集（CISC）？（）A.ARM架构B.MIPS架构C.x86架构D.PowerPC架构11、在传感器技术中，关于电阻式传感器的工作原理，以下哪个描述是不正确的？（）A.电阻式传感器通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化，如应变电阻式传感器用于测量力和压力B.电阻式温度传感器利用电阻值随温度的变化来测量温度，常见的有铂电阻和热敏电阻C.电阻式传感器的输出信号通常是模拟电压或电流信号，需要经过信号调理电路进行处理D.电阻式传感器的精度和稳定性不受环境因素的影响，适用于各种恶劣环境12、在数字信号处理中，若要对一个包含噪声的音频信号进行滤波处理，去除高频噪声，以下哪种滤波器类型是较为合适的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器13、在微处理器的体系结构中，CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）是两种常见的架构。RISC架构的主要特点是？（）A.指令长度固定，指令格式种类多B.指令执行周期长，但功能强大C.寻址方式复杂，便于对存储器的直接操作D.指令数量少，指令功能简单14、在射频识别（RFID）系统中，以下哪种频率的标签具有较远的读取距离？（）A.低频标签B.高频标签C.超高频标签D.微波标签15、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16、在集成电路设计中，以下哪种综合工具能够将硬件描述语言转换为门级网表？（）A.SynplifyB.ModelSimC.QuartusD.ISE17、在无线传感器网络中，节点的定位是一个重要的问题。以下哪种定位技术不需要额外的硬件设备：（）A.GPS定位B.基于距离的定位C.基于角度的定位D.基于连通性的定位18、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.RS触发器19、在半导体物理中，对于一个N型半导体，若施主杂质浓度增加，其电导率将会如何变化？（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小20、在数字电子技术中，格雷码是一种特殊的二进制编码方式。格雷码的特点是什么呢？相邻的两个编码之间只有一位发生变化。以下关于格雷码的说法中，错误的是？（）A.格雷码可以减少数字电路中的误码率B.格雷码可以用于编码器和译码器的设计C.格雷码可以直接进行算术运算D.格雷码可以通过简单的电路实现二进制码到格雷码的转换21、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22、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23、对于一个无线传感器网络，以下哪种路由协议能够有效延长网络的生命周期？（）A.距离矢量路由协议B.链路状态路由协议C.能量感知路由协议D.以上都不是24、在数字通信中，码间串扰会影响通信质量。为了减少码间串扰，可以采用？（）A.升余弦滚降滤波器B.理想低通滤波器C.高通滤波器D.带通滤波器25、在模拟电子技术中，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.共射极放大器B.共集电极放大器C.共基极放大器D.差分放大器二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明嵌入式系统中实时操作系统（RTOS）的任务调度机制，以及如何保证系统的实时性。2、（本题5分）详细解释通信系统中的微波通信的特点和系统组成，以及在长途通信中的优势。3、（本题5分）说明模拟电路中不同反馈类型，如电压串联反馈、电流并联反馈等对放大器性能的影响。4、（本题5分）在微波工程中，匹配网络的作用是什么？常见的匹配网络有哪些类型？三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某雷达系统中，需要对接收的回波信号进行脉冲压缩处理。分析常见的脉冲压缩算法（如线性调频脉冲压缩、相位编码脉冲压缩）的原理和性能，以及在该系统中的应用。2、（本题5分）电子信息材料的光学性能在光通信和显示领域具有重要意义。分析材料的折射率、吸收系数等光学参数的测量方法和影响因素，研究如何优化材料的光学性能。3、（本题5分）在一个无线局域网中，安全机制是保障网络通信安全的重要措施。请分析常见的无线局域网安全技术（如WEP、WPA、WPA2等）的原理和漏洞，以及如何采用更先进的安全技术（如802.1X认证、VPN等）来提高网络的安全性，防范各种攻击和威胁。4、（本题5分）一个无线传感器网络中的节点定位精度不高。分析如何利用节点之间的测距技术（如RSSI、TOA、TDOA）、多边定位算法和锚节点布置来提高定位精度，以及如何评估定位算法的性能。5、（本题5分）分析某工业自动化生产线中的电子信息监测与控制系统，阐述其如何实现对生产过程的精确控制、故障诊断以及提高生产效率的作用。四、设计题（本大题共3个小题，共