新疆农业大学《现代通信网》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《现代通信网》2023-2024学年第二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、在通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一种重要的调制技术。OFDM的基本原理是什么呢？是将高速的数据流分成多个低速的子数据流，分别调制到不同的子载波上进行传输。以下关于OFDM的说法中，错误的是？（）A.OFDM可以提高通信系统的频谱利用率B.OFDM可以抵抗多径衰落C.OFDM中各个子载波之间是相互独立的，不会相互干扰D.OFDM只适用于无线通信系统，不适用于有线通信系统2、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。理想运算放大器的输入电阻为：（）A.0B.有限值C.无穷大D.不确定3、在无线通信系统中，天线是实现电磁波发射和接收的关键部件。以下关于天线增益的描述，哪一项是正确的？（）A.天线增益表示天线接收信号的能力B.天线增益与天线的尺寸无关C.天线增益越大，覆盖范围越广D.天线增益是相对于参考天线的功率放大倍数4、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。以下关于光刻技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.用于在硅片上形成电路图案B.分辨率决定了能够制造的最小器件尺寸C.光刻过程中需要使用光刻胶D.光刻的精度不受光源波长的影响5、在数字图像处理的边缘检测中，Sobel算子是一种常用的边缘检测算子，其主要优点是：（）A.对噪声不敏感B.检测精度高C.计算简单D.能检测多种类型的边缘6、在数字信号处理中，IIR（无限脉冲响应）滤波器和FIR（有限脉冲响应）滤波器各有特点。IIR滤波器的主要优点是？（）A.可以实现线性相位B.设计相对简单C.稳定性好D.计算量小7、在电子电路故障诊断中，逻辑分析仪是一种重要的工具。逻辑分析仪主要用于测量：（）A.模拟信号的幅度和频率B.数字信号的逻辑电平C.信号的相位和功率D.信号的噪声和干扰8、在电子电路中，运算放大器是一种高性能的放大器。运算放大器可以实现各种数学运算，如加法、减法、乘法等。如果一个运算放大器的同相输入端电压为2V，反相输入端电压为1V，那么它的输出电压是多少呢？（）A.1VB.2VC.3VD.4V9、关于微处理器的体系结构，以下哪种架构采用了复杂指令集（CISC）？（）A.ARM架构B.MIPS架构C.x86架构D.PowerPC架构10、在通信协议中，TCP/IP协议簇是互联网的基础。TCP协议提供的是：（）A.无连接的不可靠数据传输服务B.无连接的可靠数据传输服务C.面向连接的不可靠数据传输服务D.面向连接的可靠数据传输服务11、在电子测量仪器中，若要测量一个微小的电阻值，以下哪种测量方法较为精确？（）A.伏安法B.电桥法C.万用表测量D.以上都不准确12、在信号与系统中，连续时间系统的冲激响应描述了系统的特性。如果一个系统的冲激响应是有限长的，那么该系统是？（）A.因果稳定的B.因果不稳定的C.非因果稳定的D.非因果不稳定的13、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14、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15、在电源管理技术中，以下哪种DC-DC转换器具有较高的转换效率？（）A.降压型（Buck）转换器B.升压型（Boost）转换器C.升降压型（Buck-Boost）转换器D.以上效率相同二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述通信系统扩频技术中的跳频扩频，其工作原理和抗干扰性能。2、（本题5分）描述数字图像处理中图像的压缩感知技术的基本原理和应用前景。3、（本题5分）请具体论述在电子电路的电源完整性设计中，去耦电容的作用和选择方法，以及如何优化电源分配网络。4、（本题5分）解释同步数字体系（SDH）中的帧结构和复用映射原理，以及其优势和应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个集成电路设计中的时钟树综合优化方案，降低时钟偏移和抖动。2、（本题5分）设计一个简单的图像采集与处理系统，能够使用摄像头采集图像，并进行灰度化、二值化等基本处理，展示系统的硬件组成和软件算法。3、（本题5分）设计一个基于单片机的智能灌溉系统，能够根据土壤湿度自动控制灌溉设备的开启和关闭。4、（本题5分）设计一个基于单片机的智能灌溉系统，根据土壤湿度和气象条件自动控制灌溉水量和时间。5、（本题5分）设计一个基于LoRa技术的远程无线数据传输系统，实现远距离的数据通信，描述系统的硬件组成和软件协议。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个无线传感器网络的能量管理策略对网络的生命周期有重要影响。请分析传感器节点的能量消耗模型和能量采集技术，以及如何通过睡眠机制、功率控制和数据压缩等方法来降低节点的能量消耗，延长网络的生命周期。同时，考虑能量均衡算法，确保网络中各节点的能量消耗相对均匀，避免部分节点过早失效。2、（本题10分）在智能电网中，电力电子技术被广泛应用于电能变换和控制。请分析在变电站、分布式能源接入等场景中，电力电子设备（如逆变器、整流器）的工作原理、控制策略，以及如何提高电能质量、实现高效能量转换和系统稳定性