中山大学《信号与系统1》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《信号与系统1》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、在电子示波器的使用中，若要观察一个高频信号的细节，应选择以下哪种类型的示波器？（）A.模拟示波器B.数字存储示波器C.混合示波器D.以上都可以2、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3、在微控制器编程中，C语言是常用的编程语言。以下关于C语言指针的描述，错误的是：（）A.指针可以用于动态分配内存B.指针可以提高程序的运行效率C.指针操作容易导致内存泄漏D.指针的值不能修改4、在数字电路中，触发器是一种重要的存储单元。JK触发器在J=1，K=1时，其输出状态会：（）A.保持不变B.置0C.置1D.翻转5、在半导体器件中，场效应管（FET）有多种类型。其中，结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）在工作原理和特性上有一定的区别。以下关于这两种场效应管的比较，哪一项是错误的？（）A.JFET的输入电阻小于MOSFET的输入电阻B.MOSFET的噪声系数小于JFET的噪声系数C.JFET通常比MOSFET更适合在高频下工作D.MOSFET的制造工艺比JFET更复杂6、在数字信号传输中，若要减少码间串扰，以下哪种均衡技术是常用的？（）A.线性均衡B.非线性均衡C.自适应均衡D.以上都是7、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8、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9、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10、对于一个数字信号，若要进行有效的压缩编码，以下哪种方法可能会被采用？（）A.预测编码B.变换编码C.统计编码D.以上都是11、在电子电路设计中，常常需要使用电源管理芯片来为系统提供稳定的电源。对于线性稳压器和开关稳压器，以下关于它们的特点和应用场景的描述，哪一项是不准确的？（）A.线性稳压器的效率较低，适用于小电流、对噪声要求高的场合B.开关稳压器的输出纹波较大，一般用于大电流、对效率要求高的场合C.线性稳压器的成本通常比开关稳压器低D.开关稳压器的体积通常比线性稳压器小12、在电子电路的可靠性设计中，以下哪个因素不是需要考虑的主要因素？（）A.选用高质量的电子元件，降低元件的失效率B.进行合理的电路布局和布线，减少电磁干扰和信号串扰C.采用冗余设计，增加系统的备份和容错能力D.选择外观美观的电路封装形式，提高产品的市场竞争力13、在数字通信系统中，差错控制编码可以提高数据传输的可靠性。汉明码是一种常见的纠错码，其能纠正的错误位数为：（）A.1位B.2位C.3位D.4位14、在数字通信系统中，误码率是衡量系统性能的重要指标。以下哪种措施可以降低误码率？（）A.减少发送功率B.增加信号带宽C.采用纠错编码D.提高传输速率15、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.并联反馈二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在电子测量中，示波器的工作原理和主要功能，以及如何正确使用示波器进行测量。2、（本题5分）在电力电子变换电路中，升压斩波电路（BoostConverter）的工作原理是什么？分析其输入输出电压关系，并说明其在实际中的应用场景。3、（本题5分）在自动控制原理中，非线性系统的分析方法有哪些（如相平面法、描述函数法）？请举例说明其应用。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。2、（本题5分）设计一个高频功率放大器电路，工作频率在100MHz以上，输出功率不小于10W，效率不低于50%，给出电路结构和调试方法。3、（本题5分）设计一个基于模拟移相器的相位调节系统，能够实现对输入信号相位的连续调节。4、（本题5分）设计一个数字音频处理中的音频时频分析和特征提取系统，分析特征的有效性。5、（本题5分）根据传感器原理，设计一个用于气象监测的风速风向测量系统，能够实时准确地测量风速和风向。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）通信系统中的纠错编码技术用于提高数据传输的可靠性。分析线性分组码、卷积码、Turbo码等纠错编码的原理和性能，研究如何根据信道条件选择合适的编码方案，探讨纠错编码与调制技术的联合优化方法。2、（本题10分）某工业自动化控制系统采用了现场总线技术进行设备之间的通信。探讨在恶劣的工业环境中，