电子信息工程系统应用题库

电子信息工程系统应用题库姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.电子信息工程的基本概念包括：

a)电路、信号、系统

b)电子、信息、工程

c)通信、控制、电子

d)信号、信息、控制

2.以下哪个不属于模拟信号：

a)电流信号

b)电压信号

c)数字信号

d)振幅信号

3.数字信号的特点不包括：

a)稳定性

b)易于传输

c)易于处理

d)不易存储

4.以下哪个不是数字信号处理的基本步骤：

a)采样

b)量化

c)编码

d)传输

5.以下哪个不是通信系统的基本组成部分：

a)发射端

b)传输信道

c)接收端

d)信号处理器

答案及解题思路：

1.答案：a)电路、信号、系统

解题思路：电子信息工程是一门涉及电路设计、信号处理和系统构建的工程技术学科，因此电路、信号和系统是其基本概念。

2.答案：c)数字信号

解题思路：模拟信号是指连续变化的信号，而数字信号是离散的，有限个值。电流信号、电压信号和振幅信号都是模拟信号的一种表现形式。

3.答案：d)不易存储

解题思路：数字信号的特点包括稳定性、易于传输和易于处理，但存储数字信号相对简单，因为它们是离散的，只需要存储有限个值。

4.答案：d)传输

解题思路：数字信号处理的基本步骤包括采样、量化和编码，传输不是处理步骤，而是信号在通信系统中从一个地方传递到另一个地方的过程。

5.答案：d)信号处理器

解题思路：通信系统的基本组成部分包括发射端、传输信道和接收端。信号处理器虽然在通信系统中发挥重要作用，但它不是通信系统的基本组成部分，而是对信号进行处理的设备或模块。二、填空题1.电子信息工程是一门信息获取、信息传输、信息处理的工程技术学科。

2.模拟信号与数字信号的区别在于模拟信号是连续的，而数字信号是离散的。

3.数字信号处理的基本步骤包括信号采样、信号量化、信号编码。

4.通信系统的基本组成部分包括发送端、传输信道、接收端。

5.信号的频谱分析是系统分析与设计和信号检测与估计的重要工具。

答案及解题思路：

1.答案：信息获取、信息传输、信息处理

解题思路：电子信息工程作为一门工程技术学科，其核心在于对信息的获取、传输和处理。信息获取指的是从自然界或环境中提取有用信息，信息传输涉及信息的传递过程，而信息处理则是对获取到的信息进行加工和利用。

2.答案：模拟信号是连续的，而数字信号是离散的

解题思路：模拟信号在时间和幅度上都是连续的，如声音、温度等；而数字信号在时间和幅度上都是离散的，如数字音频、数字图像等。这种区别是信号处理领域的基本概念。

3.答案：信号采样、信号量化、信号编码

解题思路：数字信号处理的第一步是对模拟信号进行采样，然后进行量化，将采样得到的连续信号转化为离散的数字信号，最后进行编码以便于存储和传输。

4.答案：发送端、传输信道、接收端

解题思路：通信系统的基本组成部分包括信息的发送者（发送端）、信息传递的通道（传输信道）以及接收信息的接收者（接收端）。

5.答案：系统分析与设计、信号检测与估计

解题思路：信号的频谱分析可以帮助我们理解信号的频率成分，这对于系统的设计和信号的处理都是的。它能够帮助我们分析信号的特性，进行信号检测和估计。三、判断题1.电子信息工程是一门应用电子技术和信息技术进行信息处理的学科。（）

解答：正确。电子信息工程涉及电子技术、计算机技术、通信技术等多个领域，旨在研究信息处理的理论、方法和应用。

2.数字信号处理比模拟信号处理具有更好的抗干扰能力。（）

解答：正确。数字信号处理技术通过采用二进制编码和数字运算，能够更有效地抑制噪声和干扰，因此相较于模拟信号处理，抗干扰能力更强。

3.通信系统中的调制与解调是指将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号的过程。（）

解答：正确。调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，而解调则是将模拟信号恢复为数字信号的过程，这两个过程在通信系统中是必不可少的。

4.信号的频谱分析是信号传输和信号处理的重要工具。（）

解答：正确。频谱分析能够揭示信号的频率成分，对于信号的传输、滤波、调制等处理。

5.数字信号处理技术只适用于数字信号，不适用于模拟信号。（×）

解答：错误。数字信号处理技术不仅可以应用于数字信号，还可以通过模数转换（A/D转换）将模拟信号转换为数字信号后进行处理。因此，数字信号处理技术在很多情况下都是模拟信号处理的有效补充。四、简答题1.简述电子信息工程的基本概念及其应用领域。

电子信息工程是一门研究电子技术和信息技术的交叉学科，主要研究电子设备、信息系统、通信网络以及与之相关的理论、技术和应用。基本概念包括信息、信号、系统、网络等。应用领域广泛，涵盖通信、广播电视、互联网、物联网、智能家居、智能交通、医疗健康、工业自动化等多个方面。

2.简述模拟信号与数字信号的区别。

模拟信号是指连续变化的信号，其幅度、频率、相位等参数随时间连续变化。数字信号是指离散变化的信号，其幅度、频率、相位等参数以数字形式表示，具有离散性、抗干扰能力强等特点。主要区别

（1）表示方式：模拟信号用连续的波形表示，数字信号用数字序列表示。

（2）抗干扰能力：数字信号抗干扰能力强，模拟信号易受干扰。

（3）传输方式：数字信号适合长距离传输，模拟信号多用于短距离传输。

3.简述数字信号处理的基本步骤。

数字信号处理的基本步骤包括：

（1）信号采集：通过传感器、麦克风等设备采集模拟信号。

（2）信号采样：将模拟信号转换为数字信号，即对模拟信号进行采样。

（3）信号量化：将采样后的数字信号进行量化，即将连续的数字信号转换为离散的数字信号。

（4）信号处理：对数字信号进行滤波、压缩、增强等处理。

（5）信号输出：将处理后的数字信号转换为模拟信号，通过扬声器、显示器等设备输出。

4.简述通信系统的基本组成部分及其作用。

通信系统的基本组成部分包括：

（1）信源：产生信息的设备，如电话、手机等。

（2）信宿：接收信息的设备，如电话、手机等。

（3）信道：传输信息的通道，如光纤、无线电波等。

（4）编码器：将信源产生的信息进行编码，以便于传输。

（5）解码器：将接收到的信息进行解码，还原成原始信息。

（6）调制器：将编码后的数字信号转换为适合信道传输的模拟信号。

（7）解调器：将信道传输的模拟信号还原为数字信号。

5.简述信号的频谱分析在电子信息工程中的应用。

信号的频谱分析在电子信息工程中的应用主要包括：

（1）信号调制：通过频谱分析，选择合适的载波频率，实现信号调制。

（2）信号解调：通过对信号的频谱分析，还原出原始信息。

（3）信号滤波：通过频谱分析，去除信号中的噪声和干扰。

（4）信号压缩：通过频谱分析，将信号中的有用信息提取出来，实现信号压缩。

（5）信号识别：通过对信号的频谱分析，识别信号的类型和特征。

答案及解题思路：

1.答案：电子信息工程是一门研究电子技术和信息技术的交叉学科，主要研究电子设备、信息系统、通信网络以及与之相关的理论、技术和应用。应用领域包括通信、广播电视、互联网、物联网、智能家居、智能交通、医疗健康、工业自动化等。

解题思路：结合电子信息工程的基本概念，阐述其在各个领域的应用。

2.答案：模拟信号与数字信号的区别主要体现在表示方式、抗干扰能力、传输方式等方面。

解题思路：比较模拟信号和数字信号的特点，分析其区别。

3.答案：数字信号处理的基本步骤包括信号采集、信号采样、信号量化、信号处理、信号输出。

解题思路：按照数字信号处理的流程，逐一阐述每个步骤。

4.答案：通信系统的基本组成部分包括信源、信宿、信道、编码器、解码器、调制器、解调器。

解题思路：根据通信系统的基本组成部分，分别阐述其作用。

5.答案：信号的频谱分析在电子信息工程中的应用主要包括信号调制、信号解调、信号滤波、信号压缩、信号识别。

解题思路：结合信号频谱分析的特点，阐述其在电子信息工程中的应用。五、计算题1.已知一个模拟信号的最高频率为5kHz，采样频率为10kHz，请计算该信号的奈奎斯特频率。

答案：奈奎斯特频率是采样频率的一半，因此奈奎斯特频率为5kHz。

解题思路：奈奎斯特定理指出，为了能够无失真地从采样信号恢复原始信号，采样频率必须至少是最高信号频率的两倍。所以，奈奎斯特频率就是最高频率的两倍，即\(2\times5kHz=10kHz\)。

2.将一个8位二进制数转换为10进制数。

解题示例：假设二进制数为11001010，则转换为10进制数为：

答案：二进制数11001010转换为10进制数为206。

解题思路：从最低位（第1位）开始，将每位乘以其对应的2的幂次（从0开始递增），然后将这些乘积相加。具体计算

1×\(2^7\)1×\(2^6\)0×\(2^5\)0×\(2^4\)1×\(2^3\)0×\(2^2\)1×\(2^1\)0×\(2^0\)=1286482=206。

3.已知一个信号的频谱为F1=1000Hz，F2=2000Hz，F3=3000Hz，请计算该信号的带宽。

解题示例：假设频谱的频率分别为F1,F2,F3，则带宽为最高频率减去最低频率。

答案：该信号的带宽为3000Hz1000Hz=2000Hz。

解题思路：带宽是信号中最高频率成分与最低频率成分之间的差值。在本例中，最低频率是1000Hz，最高频率是3000Hz，因此带宽是3000Hz1000Hz=2000Hz。

4.已知一个数字信号经过采样、量化、编码后，采样频率为8kHz，量化位数为8位，请计算该信号的传输速率。

解题示例：采样频率为8kHz，量化位数为8位，则每秒采样8,000次，每次采样需传输8位信息。

答案：该信号的传输速率为\(8kHz\times8位=64kbps\)。

解题思路：传输速率等于采样频率乘以每个样本的位数。在本例中，采样频率是8kHz，量化位数为8位，所以传输速率是\(8kHz\times8=64kbps\)。

5.已知一个通信系统的带宽为10kHz，请计算该系统所能传输的最大数据速率。

解题示例：通信系统的最大数据速率可通过香农公式计算，即\(C=B\log_2(1S/N)\)，其中C是信道容量，B是带宽，S是信号功率，N是噪声功率。

答案：在理想情况下，不考虑噪声和信号功率，该系统所能传输的最大数据速率是\(10kHz\times\log_2(2)=10kHz\times1=10kbps\)。

解题思路：根据香农定理，信道的最大数据速率等于带宽乘以信道上的信噪比的对数。在本例中，未考虑噪声和信噪比，假设信噪比无穷大（即信号功率远大于噪声功率），则信道容量为带宽，即10kHz，因此最大数据速率也是10kbps。六、论述题1.论述电子信息工程在现代社会中的重要作用。

电子信息工程在现代社会中扮演着的角色，具体体现在以下几个方面：

促进科技进步：电子信息工程是现代信息技术的基石，推动着计算机、通信、网络等技术的发展。

社会信息化：电子信息工程使得信息传输和处理更加高效，是信息化社会建设的关键支撑。

经济发展：电子信息产业是现代经济的支柱产业，对经济增长、产业升级具有重大推动作用。

国防安全：电子信息工程在国防科技、军事通信等领域发挥着重要作用，保障国家安全。

2.论述数字信号处理技术在通信系统中的应用。

数字信号处理技术在通信系统中有着广泛的应用，主要包括：

信号调制：通过数字信号处理技术，可以将模拟信号转换为数字信号，提高传输效率和抗干扰能力。

信号解调：在接收端，数字信号处理技术用于将数字信号还原为原始信息，保证通信质量。

信号压缩：通过数字信号处理技术，可以实现信号的压缩和扩展，降低传输成本。

信号识别：数字信号处理技术可以用于信号的识别和分析，提高通信系统的智能化水平。

3.论述信号的频谱分析在电子信息工程中的重要性。

信号的频谱分析在电子信息工程中的重要性体现在：

频谱资源管理：频谱分析有助于合理规划和分配频谱资源，提高通信效率。

干扰抑制：通过频谱分析，可以识别和抑制干扰信号，保证通信质量。

信号识别：频谱分析有助于识别不同信号的特征，提高信号处理能力。

系统设计：频谱分析是通信系统设计的重要依据，有助于优化系统功能。

4.论述通信系统中的调制与解调技术。

通信系统中的调制与解调技术是保证信号有效传输的关键，具体包括：

调制技术：将信息信号加载到载波上，以便于传输。常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。

解调技术：在接收端，将调制后的信号还原为原始信息。解调技术包括同步解调和异步解调等。

调制解调器：调制解调器是实现调制与解调功能的关键设备，广泛应用于各种通信系统中。

5.论述电子信息工程的发展趋势及其对人类社会的影响。

电子信息工程的发展趋势主要包括：

智能化：人工智能技术的进步，电子信息工程将向智能化方向发展。

集成化：通过微电子和光电子技术的融合，电子信息工程将实现更高程度的集成化。

绿色化：环保理念将贯穿电子信息工程的发展全过程，推动绿色技术的发展。

网络化：物联网、大数据等技术的发展，电子信息工程将更加注重网络化。

这些发展趋势将对人类社会产生深远影响，包括：

提高生活质量：电子信息工程的发展将带来更加便捷、高效的生活方式。

促进经济发展：电子信息工程是战略性新兴产业，对经济增长具有重大推动作用。

加强国家安全：电子信息工程的发展有助于提升国家的科技实力和信息安全水平。

答案及解题思路：

答案：

1.电子信息工程在现代社会中扮演着的角色，包括促进科技进步、社会信息化、经济发展和国防安全等方面。

2.数字信号处理技术在通信系统中应用广泛，包括信号调制、解调、压缩和识别等。

3.信号的频谱分析在电子信息工程中，包括频谱资源管理、干扰抑制、信号识别和系统设计等。

4.通信系统中的调制与解调技术是信号传输的关键，包括调制技术、解调技术和调制解调器等。

5.电子信息工程的发展趋势包括智能化、集成化、绿色化和网络化，对人类社会有重大影响，如提高生活质量、促进经济发展和加强国家安全。

解题思路：

针对每个论述题，首先明确题目要求，然后结合所学知识和最新发展动态进行分析。

在论述过程中，注意逻辑清晰、条理分明，并结合实际案例进行说明。

对于发展趋势的论述，要结合当前的技术前沿和未来发展趋势进行预测。七、应用题1.设计滤波器

题目描述：设一个通信系统的带宽为10kHz，采样频率为20kHz，请设计一个滤波器，使其能够通过频率范围为1kHz~5kHz的信号。

解题思路：根据采样定理，信号的最高频率应小于采样频率的一半。因此，信号的最高频率为10kHz的一半，即5kHz。要设计一个滤波器通过1kHz~5kHz的信号，可以使用一个带通滤波器。滤波器的设计可以通过窗函数法或FIR滤波器设计工具完成。

2.计算信号传输速率

题目描述：已知一个数字信号经过采样、量化、编码后，采样频率为8kHz，