四川大学《光纤通信原理与系统》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页四川大学《光纤通信原理与系统》

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、在通信系统中，信道编码是提高通信可靠性的重要手段。信道编码的主要作用是什么呢？是通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。以下关于信道编码作用的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输速率B.检测传输过程中的错误C.纠正传输过程中的错误D.增加信号的抗干扰能力2、在微处理器系统中，总线是连接各个部件的重要通道。以下关于总线的分类，哪一项是不正确的？（）A.数据总线、地址总线和控制总线B.内部总线、外部总线和系统总线C.串行总线和并行总线D.高速总线和低速总线3、在电子信息工程中，数据采集系统是一种重要的应用系统。数据采集系统通常包括传感器、信号调理电路、模数转换器等。以下关于数据采集系统的说法中，错误的是？（）A.传感器将物理量转换为电信号B.信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理C.模数转换器将模拟信号转换为数字信号D.数据采集系统只能采集模拟信号4、在信号处理中，数字滤波器可以实现对信号的滤波功能。以下关于数字滤波器的类型，哪一项是错误的？（）A.低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器B.有限脉冲响应滤波器和无限脉冲响应滤波器C.巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器D.线性相位滤波器和非线性相位滤波器5、在数字信号处理中，快速傅里叶变换（FFT）是一种重要的算法。如果要对一个长度为

的序列进行FFT运算，其运算量大约相当于多少次复数乘法？（）A.

B.

C.

D.

6、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.逐次分解信号为偶数项和奇数项B.对信号进行频域抽样C.利用旋转因子的周期性和对称性D.以上都是7、在电子电路故障诊断中，以下哪种工具能够直观地显示电路中各点的信号波形？（）A.逻辑分析仪B.信号源C.示波器D.万用表8、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9、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10、在数字图像处理的图像增强技术中，以下哪种方法可以突出图像的边缘和轮廓信息：（）A.直方图规定化B.高通滤波C.低通滤波D.同态滤波11、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12、在数字电路的时序分析中，建立时间和保持时间是两个重要的概念。如果不满足建立时间和保持时间的要求，可能会导致：（）A.逻辑错误B.功耗增加C.速度下降D.噪声增大13、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1614、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式可以同时传输多路信号且各路信号的频谱相互重叠？（）A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.码分复用15、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.提高传输速率二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在模拟信号数字化过程中，量化噪声是如何产生的？请说明量化噪声的特点和影响因素，并介绍减少量化噪声的方法和技术。2、（本题5分）在通信网络中，路由器的工作原理和功能是什么？3、（本题5分）解释数字图像处理中的特征提取方法，如SIFT（尺度不变特征变换）、HOG（方向梯度直方图）等的原理和应用。4、（本题5分）数字电子技术中，计数器的设计中如何考虑时钟抖动的影响？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。2、（本题5分）利用集成电路设计方法，设计一款用于音频播放设备的音频功率放大器芯片，具备高效率和低失真的特性。3、（本题5分）设计一个数字信号发生器电路，能够产生不同类型的数字信号，如脉冲信号、方波信号、正弦波信号等，信号频率和幅度可调节。4、（本题5分）利用射频技术设计一个无线传感器网络的网关设备，实现传感器节点与上位机之间的数据通信和协议转换。5、（本题5分）设计一个基于FPGA的SPI通信接口模块，能够实现与外部设备的高速数据传输，给出硬件描述和测试方法。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某数字电路中，存在竞争冒险现象。分析竞争冒险的产生条件、对电路输出的影响以及消除或减小竞争冒险的方法，研究如何在电路设计中避免竞争冒险的发生。2、（本题10分）卫星导航系统（如GPS、北斗）在定位和导航中起着至关重要的作用。分析卫星导航的基本原理和定位算法，研究如何提高定位精度和可靠性，在城市峡谷、室内等复杂环境中面临的信号遮挡和多径效应等问题及解决方法。3、（本题10分）在电子信息系统的电磁兼容性（EMC）设计中，需要考虑辐射发射和抗扰度等问题。请分析电磁干扰的产生机制、