长春人文学院《数字信号处理Ｂ》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字信号处理Ｂ》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、在电子测量中，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。以下关于频谱分析仪的工作原理，哪一项是正确的？（）A.通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号B.利用滤波器将不同频率的信号分离C.采用混频技术将高频信号转换为低频信号D.以上都是2、在通信系统中，香农定理指出在有噪声的信道中，最大数据传输速率与信道带宽、信噪比之间存在一定关系。当信道带宽为10MHz，信噪比为30dB时，根据香农定理，该信道的最大数据传输速率约为：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps3、在通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一种重要的调制技术。OFDM的基本原理是什么呢？是将高速的数据流分成多个低速的子数据流，分别调制到不同的子载波上进行传输。以下关于OFDM的说法中，错误的是？（）A.OFDM可以提高通信系统的频谱利用率B.OFDM可以抵抗多径衰落C.OFDM中各个子载波之间是相互独立的，不会相互干扰D.OFDM只适用于无线通信系统，不适用于有线通信系统4、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5、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6、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7、在电子信息领域，传感器网络是一种新兴的技术。传感器网络由大量的传感器节点组成，可以实现对物理世界的分布式监测和控制。以下关于传感器网络的说法中，错误的是？（）A.传感器网络中的传感器节点通常具有低功耗、低成本、小体积等特点B.传感器网络可以采用自组织的方式进行组网C.传感器网络中的数据传输通常采用无线通信方式D.传感器网络中的传感器节点可以直接与互联网进行通信8、在自动控制理论中，根轨迹法是一种分析系统性能的方法。根轨迹的起点和终点分别是？（）A.开环零点和开环极点B.闭环零点和闭环极点C.开环极点和闭环极点D.闭环极点和开环极点9、在电子信息工程中，以下关于数字滤波器和模拟滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.数字滤波器的精度更高，模拟滤波器的速度更快B.数字滤波器的速度更快，模拟滤波器的精度更高C.数字滤波器和模拟滤波器的精度和速度相同D.数字滤波器和模拟滤波器没有可比性10、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11、对于一个模拟信号，若要进行数字化，需要经过采样和量化两个过程，以下关于采样定理的描述，哪一项是正确的？（）A.采样频率必须大于信号最高频率的两倍B.采样频率必须小于信号最高频率的两倍C.采样频率与信号最高频率无关D.采样频率越高，量化误差越大12、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13、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式可以同时传输多路信号且各路信号的频谱相互重叠？（）A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.码分复用14、在电子电路设计中，电感也是一种常用的元件。电感的主要作用有滤波、储能、谐振等。如果一个电路需要对低频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电感呢？（）A.空心电感B.磁芯电感C.贴片电感D.色环电感15、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.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在数字通信中，阐述正交频分复用（OFDM）系统中的峰均比问题及解决方法。2、（本题5分）解释通信系统中分集接收技术的工作原理和实现方式，以及如何评估分集增益。3、（本题5分）深入分析在数字信号处理的有限字长效应中，量化误差、舍入误差和溢出误差的产生原因和影响，以及减小误差的方法。4、（本题5分）阐述电子信息领域中，集成电路的封装形式有哪些？各自的特点是什么？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个数字通信系统中的载波同步电路，实现对接收信号载波频率和相位的准确同步，测试同步性能。2、（本题5分）设计一个模拟集成电路中的运算放大器，满足特定的增益、带宽和输入输出阻抗要求，进行性能仿真。3、（本题5分）设计一个图像处理中的边缘检测算法，并在实际图像上进行测试和优化，分析算法的复杂度和准确性。4、（本题5分）设计一个基于ADC的温度测量系统，测量范围为-50℃-150℃，精度为0.1℃，通过液晶显示屏显示测量结果。5、（本题5分）设计一个简单的太阳能充电控制器，能够将太阳能电池板输出的电能有效地存储到蓄电池中，并防止过充和过放。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个无线传感器网络用于农业环境监测，节点能量有限且通信环境复杂。分析网络的能量管理策略和数据融合技术，探讨如何降低节点能耗，提高数据的准确性和可靠性。2、（本题10分）一个视频监控系统在存储和传输大量视频数据时，面临带宽和存储资源的限制。分析视频压缩技术的应用、码率控制策略以及分布式存储架构的设计。3、（本题10分）电子信息系统中的传感器网络定位技术用于确定节点的位置信息。分析基于测距、非测距的定位算法和定位误差校正方法，探讨如何提高定位精度