西北农林科技大学《光接入技术与数字通信》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《光接入技术与数字通信》2023-2024学年第二学期期末试卷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、对于集成电路的封装形式，以下哪种封装具有较小的体积和较好的散热性能？（）A.DIP封装B.BGA封装C.QFP封装D.SOP封装2、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，基2时间抽取（DIT）FFT算法的基本思想是？（）A.逐步分解信号B.并行计算C.迭代计算D.递归计算3、在计算机体系结构中，以下哪种存储层次结构可以有效提高存储器的访问速度？（）A.Cache-主存-辅存B.主存-Cache-辅存C.辅存-主存-CacheD.以上都不是4、在电子信息领域，微处理器是核心部件之一。微处理器的性能主要由哪些因素决定呢？时钟频率、字长、指令集等。以下关于微处理器性能的说法中，错误的是？（）A.时钟频率越高，微处理器的性能越好B.字长越长，微处理器能够处理的数据范围越大C.指令集越丰富，微处理器的功能越强大D.微处理器的性能只取决于时钟频率5、在电子电路设计中，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和输出电阻分别为？（）A.无穷大，无穷大B.无穷大，零C.零，无穷大D.零，零6、在计算机网络的拓扑结构中，以下哪种结构具有较高的可靠性和容错性？（）A.星型结构B.总线型结构C.环型结构D.网状结构7、在数字信号处理的FIR滤波器设计中，以下哪种窗函数具有较窄的主瓣宽度和较低的旁瓣峰值？（）A.矩形窗B.汉宁窗C.布莱克曼窗D.凯泽窗8、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9、在数字通信系统中，若要提高频谱利用率，以下哪种复用技术是常用的？（）A.时分复用（TDM）B.频分复用（FDM）C.码分复用（CDM）D.波分复用（WDM）10、在电子测量仪器中，以下哪种仪器用于测量电阻、电容、电感等参数：（）A.电桥B.兆欧表C.频率计D.功率计11、在半导体器件的特性测量中，以下哪种仪器用于测量晶体管的电流-电压特性：（）A.示波器B.晶体管图示仪C.频谱分析仪D.逻辑分析仪12、在电子信息领域，无线通信技术得到了广泛的应用。蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等都是常见的无线通信技术。以下关于这些无线通信技术的说法中，错误的是？（）A.蓝牙适用于短距离通信B.Wi-Fi的传输速率比蓝牙高C.ZigBee的功耗比Wi-Fi低D.这些无线通信技术的通信距离都没有限制13、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14、在半导体器件中，场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）有不同的特性。场效应管的输入电阻通常？（）A.比双极型晶体管高B.比双极型晶体管低C.与双极型晶体管相当D.随工作条件变化而不确定15、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更复杂二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）电子信息工程中的信号处理方法有哪些？举例说明其在实际中的应用。2、（本题5分）详细阐述数字图像处理中的图像压缩标准JPEG的编码流程和关键技术。3、（本题5分）解释在通信信道中，基带传输和频带传输的区别，以及在不同场景下如何选择合适的传输方式。4、（本题5分）在电子电路设计中，如何降低电源噪声对电路的影响？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于蓝牙4.2的智能门锁系统，能够通过手机APP进行开锁操作，并记录开锁记录。2、（本题5分）设计一个数字电压表，测量范围为0至200V，采用分压电阻实现，精度为1V，说明硬件电路和软件算法。3、（本题5分）设计一个无线遥控器加密电路，能够对遥控器的信号进行加密，提高控制的安全性。4、（本题5分）设计一个无线传感器网络的节点定位系统，能够确定节点的位置信息，描述系统的原理和实现方法。5、（本题5分）根据通信原理，设计一个卫星通信地面站的天线跟踪控制系统，确保天线始终对准卫星。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在无线传感器网络中，节点的能量消耗是一个关键问题。分析影响传感器节点能量消耗的各种因素，如通信模式、数据处理、传感器工作状态等，并研究有效的能量管理策略，以延长网络的生命周期。2、（本题10分）某模拟集成电路设计中，运算放大器的性能不满足要求。分析运算放大器的非理想特性，如有限增益、带宽限制、输入输出失调等，探讨如何通过电路改进来提高运算放大器的性能指标。3、（本题10分）一个光通信系统采用了波分复用技术（WDM）来提高传输容量。分析在不同的信道间隔和波长数量配置下，系统的色散、非线性效应和串扰等因素如何影