辽宁地质工程职业学院《现代光学》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2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、在通信原理中，以下哪种多址接入技术适用于大容量的移动通信系统？（）A.频分多址（FDMA）B.时分多址（TDMA）C.码分多址（CDMA）D.空分多址（SDMA）2、在自动控制系统中，PID控制器是一种常用的控制器。PID控制器中的“P”代表？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.位置控制3、在电子信息领域，FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程的逻辑器件。FPGA的特点是什么呢？可以通过编程实现不同的逻辑功能，具有灵活性高、开发周期短等优点。以下关于FPGA的说法中，错误的是？（）A.FPGA可以实现数字电路的设计和验证B.FPGA的编程可以使用硬件描述语言（HDL）进行C.FPGA的性能比专用集成电路（ASIC）低D.FPGA可以重复编程，方便进行设计修改和升级4、在数字电子技术中，编码器和译码器是常用的组合逻辑电路。编码器的作用是将输入的信号转换为二进制编码输出。如果一个编码器有8个输入信号，那么它需要几位输出信号呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位5、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、在数字信号处理的自适应滤波中，以下哪种算法常用于调整滤波器的参数？（）A.LMS算法B.RLS算法C.Kalman滤波算法D.以上都是8、在微处理器系统中，总线是连接各个部件的重要通道。以下关于总线的分类，哪一项是不正确的？（）A.数据总线、地址总线和控制总线B.内部总线、外部总线和系统总线C.串行总线和并行总线D.高速总线和低速总线9、在通信系统中，信噪比是衡量通信质量的重要指标之一。信噪比越高，通信质量越好。以下关于信噪比的说法中，错误的是？（）A.信噪比是信号功率与噪声功率之比B.提高信号功率可以提高信噪比C.降低噪声功率可以提高信噪比D.信噪比与信号的频率无关10、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、在锁相环（PLL）电路中，其主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。当输入信号的频率发生变化时，锁相环是如何实现输出信号频率跟踪输入信号频率的？（）A.通过鉴相器比较输入输出信号的相位差，控制VCO的输出频率B.通过环路滤波器滤除输入信号的高频成分，稳定VCO的输出频率C.由压控振荡器直接根据输入信号的频率调整输出频率D.以上三种方式共同作用13、在电子信息工程中，电磁兼容（EMC）是一个重要的问题。EMC的目的是什么呢？是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作，不会对其他设备产生干扰。以下关于EMC的说法中，错误的是？（）A.EMC包括电磁干扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面B.EMC可以通过屏蔽、滤波、接地等方法来实现C.EMC只需要在电子设备的设计阶段考虑，生产和使用阶段不需要考虑D.EMC对于现代电子设备的可靠性和安全性至关重要14、在模拟电路中，运算放大器的共模抑制比（CMRR）越高，说明什么？（）A.对共模信号的放大能力越强B.对差模信号的放大能力越强C.抑制共模信号的能力越强D.工作频率越高15、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.不支持多任务二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在电磁场与电磁波的传播中，电磁波在不同介质分界面上的反射和折射规律是什么？2、（本题5分）解释半导体器件中PN结的形成原理，以及它在二极管和晶体管中的作用。3、（本题5分）详细说明在数字信号的加密技术中，常见的加密算法和应用场景。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ZigBee技术的智能消防报警系统，能够实时监测火灾参数（如烟雾、温度等）并及时报警。2、（本题5分）设计一个数字温度计液位计无线传输与远程监测电路，能够将温度和液位数据通过无线方式传输到远程监控中心进行实时监测。3、（本题5分）根据数字信号处理理论，设计一个图像去模糊系统，能够恢复模糊图像的清晰细节。4、（本题5分）设计一个基于霍尔传感器的电流测量电路，能够测量0-10A的直流电流，精度达到0.1A。5、（本题5分）设计一个数字示波器，带宽为100MHz，采样率为1GSa/s，具备基本的测量功能，如峰峰值、频率等，说明硬件架构和软件界面设计。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某智能控制系统中，使用了传感器采集环境数据，微控制器进行数据处理和控制决策。分析传感器的选型、数据采集精度和微控制器的性能，探讨如何优化系统以提高控制的准确性和实时性。2、（本题10分）电子信息系统中的软件无线电技术可以实现灵活的频谱资源利用和多模式通信。分析软件无