西安理工大学高科学院《数字信号处理器结构与系统》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数字信号处理器结构与系统》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、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的功耗问题。以下哪个因素对电路功耗影响最大？（）A.电子元件的静态功耗B.电子元件的动态功耗C.电路的工作频率D.电路的负载大小2、在一个数字电路实验中，需要观察信号的时序关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.信号发生器D.逻辑分析仪3、已知一个数字电路的功耗主要由静态功耗和动态功耗组成。若静态功耗为1mW，动态功耗为2mW，电路工作频率提高一倍，动态功耗将变为多少？（）A.4mWB.2mWC.1mWD.8mW4、对于一个采用约翰逊计数器的数字电路，若初始状态为0000，经过8个时钟脉冲后，计数器的状态是多少？（）A.1000B.0100C.0010D.00015、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位6、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（）A.平均无故障时间（MTBF）B.平均修复时间（MTTR）C.设备利用率D.设备寿命7、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻和电容组成，若要产生频率为2kHz的正弦波，电容值为0.01μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ8、在一个集成运放构成的滞回比较器中，参考电压VREF=3V，反馈电阻R2=10kΩ，电阻R1=20kΩ。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V9、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs10、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为5A，流出电流之和为3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（）A.2A，流入节点B.2A，流出节点C.8A，流入节点D.8A，流出节点11、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置12、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是13、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V14、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（）A.继电器B.接触器C.三极管D.二极管15、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在研究电磁波与物质的相互作用时，以下哪些过程可能发生（）A.吸收B.折射C.反射D.散射2、在模拟电路的PCB设计中，以下哪些原则是需要遵循的？（）A.合理布局B.良好的接地C.减小信号回路面积D.采用多层板3、在电力系统的电压控制中，无功电源的配置原则包括（）A.分层分区平衡B.就地补偿为主C.集中补偿为辅D.随负荷变化灵活调整4、电力系统中的储能技术应用场景包括（）A.削峰填谷B.提高电能质量C.提供备用电源D.改善电网稳定性5、交流调速系统中，常用的调速方法有哪些？A.变极调速B.变频调速C.串级调速D.调压调速6、对于数字电路中的奇偶校验码，以下描述正确的是（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.增加了数据的冗余度D.可以自动纠错7、以下关于电力系统中的微电网的特点，正确的有（）A.规模较小B.可以独立运行C.通常包含多种分布式电源D.与大电网连接灵活8、在电力系统的故障分析中，以下哪些方法可以用于计算接地故障电流？（）A.对称分量法B.欧姆定律C.电路分析软件D.经验公式法9、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号10、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（）A.时钟频率B.时钟抖动C.时钟相位D.时钟同步三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个工业自动化控制系统中，气动执行机构的动作速度和精度达不到要求。请分析可能的原因，如气源压力不稳定、气缸泄漏、控制阀故障等，并提出相应的解决办法，包括稳定气源压力、检修气缸、更换控制阀等。2、（本题5分）某城市的路灯照明系统的智能控制有哪些优势？请分析这些优势，并提出具体的智能控制方案。3、（本题5分）在一个光伏并网发电系统中，逆变器输出的电能质量不符合电网要求。请分析可能的原因，如逆变器控制策略不当、直流侧电压波动、电网背景谐波等，并提出改善电能质量的措施，包括优化逆变器控制算法、增加直流侧稳压装置、安装谐波治理设备等。4、（本题5分）在一个轨道交通系统中，列车的牵引电机在加速过程中出现异常噪声和振动，同时功率输出不稳定。请分析可能导致这些问题的电气和机械原因，如电机绕组故障、轴承磨损、控制信号干扰等，并提出相应的故障诊断和修复方案，以及为保障列车安全运行的定期检测和维护计划。5、（本题5分）某医院的医疗设备（如X光机、CT机）对电源质量要求很高，但经常出现电源干扰导致设备故障。请分析可能的电源干扰类型（如谐波、电压暂降、瞬变等）和来源，并提出相应的电源净化和抗干扰措施，如采用滤波器、稳压器、不间断电源等。四、简答题（本大题共4个小题，共40