山西能源学院《信号与线性系统分析》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《信号与线性系统分析》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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20个小题，每小题1分，共20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、对于光通信中的掺铒光纤放大器（EDFA），以下哪个波长范围的光信号能够被有效放大？（）A.850nmB.1310nmC.1550nmD.1800nm2、在电子电路设计中，关于反馈放大器的性能，以下哪个说法是不准确的？（）A.负反馈可以提高放大器的增益稳定性、减小非线性失真和扩展带宽B.正反馈会使放大器的增益增大，但容易导致自激振荡，使系统不稳定C.反馈深度越大，反馈放大器的性能改善越明显，但也可能导致增益下降过多D.反馈放大器的性能只与反馈网络的参数有关，与放大器本身的特性无关3、对于数字图像处理中的图像融合技术，以下哪种方法是基于多尺度分解的？（）A.加权平均法B.主成分分析法C.小波变换法D.基于特征的方法4、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法能够降低系统的失效概率？（）A.冗余设计B.降额设计C.故障预测与诊断D.以上都是5、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6、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7、在无线通信系统中，关于多径传播对信号的影响，以下哪种说法是正确的？（）A.多径传播会导致信号的衰落和时延扩展，严重影响通信质量，但可以通过分集接收技术来改善B.多径传播只会造成信号的频率选择性衰落，对信号的时域特性没有影响C.多径传播使得接收信号的强度增强，从而提高了通信系统的可靠性D.多径传播对窄带通信系统影响较大，而对宽带通信系统几乎没有影响8、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9、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10、在通信原理中，调制的目的是将基带信号变换为适合在信道中传输的信号。ASK调制属于：（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.混合调制11、在数字电路中，下列哪种逻辑门的输出状态取决于输入信号的全部组合？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门12、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13、在计算机网络中，若要实现不同网络之间的数据通信，以下哪种设备起到关键的作用？（）A.路由器B.交换机C.集线器D.中继器14、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.100Mbps15、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16、在电子电路的稳定性分析中，若一个放大器产生自激振荡，以下哪种方法可以消除振荡？（）A.引入负反馈B.改变电路参数C.增加滤波电容D.以上都是17、在通信系统中，香农定理描述了信道容量与信号带宽和信噪比之间的关系。当信道带宽增加时，要保持一定的信道容量不变，信噪比应该如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小18、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异19、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20、在电子电路的电磁兼容性设计中，以下哪种布线方式可以减少电磁辐射：（）A.平行布线B.交叉布线C.双绞线布线D.蛇形布线二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述在通信系统的多输入多输出（MIMO）技术中，空间复用和分集的原理。2、（本题5分）在自动控制原理中，控制系统的性能指标包括稳定性、快速性和准确性。请解释这三个性能指标的含义，并说明如何通过系统的传递函数来分析这些性能。3、（本题5分）在微波通信中，抛物面天线的增益如何计算？影响其增益的因素有哪些？4、（本题5分）深入分析半导体器件中的场效应管（MOSFET）的工作原理和特性曲线。5、（本题5分）解释在电子信息系统中，静电防护的重要性和常见的静电防护措施。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）纳米电子技术在器件尺寸缩小和性能提升方面面临诸多挑战。分析纳米电子器件中的量子效应、热管理和制造工艺，探讨如何突破技术瓶颈，实现纳米电子技术的可持续发展和在高性能计算、集成电路等领域的应用。2、（本题5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。3、（本题5分）在航空航天领域，电子信息系统对于飞行器的导航、通信和控制至关重要。分析航空航天电子设备的可靠性设计、抗辐射技术和电磁兼容性，探讨如何保障在极端环境下电子系统的正常运行和数据的安全传输。4、（本题5分）研究某电子白板的远程教学、互动课堂、教学资源共享等方面，分析其在教育教学中的应用和优势。5、（本题5分）某生物医学信号采集系统，用于采集心电、脑电等信号。分析生物医学信号的特点（如微弱、低频、易受干扰），以及如何设计前端放大器、滤波器和ADC来保证信号的准确性和可靠性。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个基于D/A转