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《工業數字信號處理》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在模擬通信系統中，噪聲對信號的傳輸有很大的影響。以下關于噪聲的描述，哪一項是正確的？（）A.熱噪聲是由電子的熱運動產生的，其功率譜密度是均勻的B.散粒噪聲是由半導體器件中的電流起伏引起的，只存在于低頻段C.閃爍噪聲是由電阻的熱噪聲引起的，其功率譜密度與頻率成正比D.以上都不對2、在電子測量的誤差分析中，以下哪種誤差是由于測量儀器的不準確引起的？（）A.系統誤差B.隨機誤差C.粗大誤差D.以上都是3、在電子電路的電磁兼容性設計中，以下哪種布線方式可以減少電磁輻射：（）A.平行布線B.交叉布線C.雙絞線布線D.蛇形布線4、在通信原理中，ASK、FSK和PSK是三種基本的數字調制方式。其中，抗噪聲性能最好的是？（）A.ASKB.FSKC.PSKD.無法確定5、在電子電路中，運算放大器是一種高性能的放大器。運算放大器可以實現各種數學運算，如加法、減法、乘法等。如果一個運算放大器的同相輸入端電壓為2V，反相輸入端電壓為1V，那么它的輸出電壓是多少呢？（）A.1VB.2VC.3VD.4V6、對于一個放大器，若要提高其帶寬同時保持增益不變，以下哪種方法較為有效？（）A.增加放大器的級數B.采用負反饋技術C.提高電源電壓D.更換更高級的晶體管7、在數字信號處理中，以下哪種算法常用于快速計算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是8、在自動控制原理中，根軌跡法是分析系統性能的一種重要方法。根軌跡的起點和終點分別取決于？（）A.開環零點和開環極點B.閉環零點和閉環極點C.系統的輸入和輸出D.控制器的參數9、關于集成電路的制造工藝，以下哪個步驟是用于在硅片上形成晶體管等器件？（）A.光刻B.蝕刻C.擴散D.離子注入10、在通信系統的多址接入技術中，以下哪種方式適用于大容量移動通信系統：（）A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.SDMA11、在電子電路中，反饋放大器的類型有電壓反饋和電流反饋，以下哪種說法是正確的？（）A.電壓反饋能穩定輸出電壓，電流反饋能穩定輸出電流B.電壓反饋能穩定輸出電流，電流反饋能穩定輸出電壓C.電壓反饋和電流反饋都能穩定輸出電壓D.電壓反饋和電流反饋都能穩定輸出電流12、在模擬集成電路中，以下哪種放大器具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗？（）A.共射極放大器B.共集電極放大器C.共基極放大器D.差分放大器13、在數字信號處理中，快速傅里葉變換（FFT）是一種重要的算法。如果要對一個長度為

的序列進行FFT運算，其運算量大約相當于多少次復數乘法？（）A.

B.

C.

D.

14、在電子電路中，模數轉換器（ADC）是一種重要的接口電路。ADC的作用是什么呢？是將模擬信號轉換為數字信號，以便數字系統進行處理。以下關于ADC的說法中，錯誤的是？（）A.ADC的分辨率越高，轉換精度越高B.ADC的采樣頻率越高，轉換速度越快C.ADC的輸入范圍應該與模擬信號的幅度相匹配D.ADC只能對單極性的模擬信號進行轉換15、對于集成電路設計，以下關于CMOS工藝的特點，哪一項描述是不正確的？（）A.CMOS工藝具有低功耗、高集成度和良好的噪聲性能等優點B.CMOS電路的靜態功耗幾乎為零，但動態功耗會隨著工作頻率的增加而顯著增大C.CMOS工藝中，NMOS管和PMOS管的閾值電壓對電路性能影響較小，可以忽略不計D.在CMOS工藝中，通過合理的版圖設計可以減小寄生電容和電阻，提高電路性能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在集成電路制造中，光刻膠的性能要求和選擇原則。2、（本題5分）詳細說明在數字通信系統的同步捕獲中，滑動相關法的工作原理。3、（本題5分）解釋在通信信道中，基帶傳輸和頻帶傳輸的區別，以及在不同場景下如何選擇合適的傳輸方式。4、（本題5分）在電磁場與電磁波的輻射中，天線的有效面積和增益的關系是什么？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于51單片機的智能安防系統，能夠檢測門窗的開關狀態、人體紅外信號，并通過GSM模塊發送報警短信。2、（本題5分）設計一個基于DSP的語音信號處理系統，能夠實現語音的采集、濾波和壓縮編碼，闡述系統框架和算法實現。3、（本題5分）設計一個無線遙控器語音控制電路，能夠通過語音指令控制電器設備的開關和調節，實現智能化控制。4、（本題5分）設計一個基于數字信號處理器（DSP）的音頻濾波系統，能夠實現對音頻信號的低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波參數可調節。5、（本題5分）設計一個直流穩壓電源，能夠提供穩定的輸出電壓，具有過流保護和短路保護功能，給出電路設計和性能測試分析。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個工業自動化生產線上的機器視覺檢測系統，需要快速準確地檢測產品缺陷。分析圖像采集方案、缺陷特征提取算法以及檢測系統的可靠性和穩定性設計。2、（本題10分）在一個數字音頻廣播系統中，需要在移動接收環境下保持良好的音頻質量。分析多普勒頻移、多徑衰落和陰影效應等因素如何影響接收性能，以及如何采用分集接收、信道估計和糾錯編碼技術來克服。3、（本題10分）對于一個集成運算放大器電路，分析其輸入失調電壓、輸入偏置電流、共模抑制比等參數對電路性能的影響。研究如何在實際