山東勝利職業(yè)學院《智能硬件與新器件》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《智能硬件與新器件》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在電子測量儀器中，頻譜分析儀用于分析信號的頻譜特性。以下關于頻譜分析儀分辨率帶寬的描述，正確的是：（）A.分辨率帶寬越大，頻率分辨率越高B.分辨率帶寬越大，能檢測到的信號幅度越大C.分辨率帶寬越小，測量速度越快D.分辨率帶寬越小，頻率分辨率越高2、在通信系統(tǒng)的噪聲分析中，熱噪聲是一種常見的噪聲類型。熱噪聲的功率譜密度與？（）A.頻率成正比B.頻率成反比C.頻率無關D.頻率的平方成正比3、在數(shù)字圖像處理的圖像增強技術中，以下哪種方法可以突出圖像的邊緣和輪廓信息：（）A.直方圖規(guī)定化B.高通濾波C.低通濾波D.同態(tài)濾波4、在數(shù)字電子技術中，格雷碼是一種特殊的二進制編碼方式。格雷碼的特點是什么呢？相鄰的兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化。以下關于格雷碼的說法中，錯誤的是？（）A.格雷碼可以減少數(shù)字電路中的誤碼率B.格雷碼可以用于編碼器和譯碼器的設計C.格雷碼可以直接進行算術運算D.格雷碼可以通過簡單的電路實現(xiàn)二進制碼到格雷碼的轉換5、關于數(shù)字信號處理中的窗函數(shù)，以下哪種窗函數(shù)具有較窄的主瓣和較大的旁瓣衰減？（）A.矩形窗B.漢寧窗C.海明窗D.布萊克曼窗6、在模擬電子技術中，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7、在電子信息領域，微處理器是核心部件之一。微處理器的性能主要由哪些因素決定呢？時鐘頻率、字長、指令集等。以下關于微處理器性能的說法中，錯誤的是？（）A.時鐘頻率越高，微處理器的性能越好B.字長越長，微處理器能夠處理的數(shù)據(jù)范圍越大C.指令集越豐富，微處理器的功能越強大D.微處理器的性能只取決于時鐘頻率8、關于數(shù)字信號處理中的IIR濾波器和FIR濾波器，以下哪種說法是正確的？（）A.IIR濾波器的相位特性較好B.FIR濾波器的設計相對簡單C.IIR濾波器的階數(shù)通常較低D.FIR濾波器的濾波效果更好9、在電子測量中，示波器是常用的儀器，以下關于示波器的功能描述，哪一項是錯誤的？（）A.測量信號的頻率B.測量信號的幅度C.產(chǎn)生各種測試信號D.觀察信號的波形10、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.共源極放大器B.共漏極放大器C.共柵極放大器D.差分放大器11、在電子電路設計中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一種重要的硬件載體。PCB的設計需要考慮布局、布線、信號完整性等因素。以下關于PCB設計的說法中，錯誤的是？（）A.PCB的布局應該合理，避免信號之間的干擾B.PCB的布線應該盡量短，以減小信號的傳輸延遲C.PCB的信號完整性可以通過添加去耦電容、阻抗匹配等方法來提高D.PCB的設計只需要考慮電氣性能，不需要考慮機械性能12、關于鎖相環(huán)（PLL）的工作原理和應用，以下哪種說法是不正確的？（）A.鎖相環(huán)通過比較輸入信號和壓控振蕩器輸出信號的相位差，實現(xiàn)頻率跟蹤和同步B.鎖相環(huán)廣泛應用于通信、雷達、頻率合成等領域，能夠提供穩(wěn)定的頻率輸出C.鎖相環(huán)的性能主要取決于環(huán)路濾波器的參數(shù)設計，合理的設計可以提高環(huán)路的穩(wěn)定性和跟蹤速度D.鎖相環(huán)只能用于頻率的鎖定和跟蹤，不能用于相位的調制和解調13、在鎖相環(huán)（PLL）電路中，其主要由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）組成。當輸入信號的頻率發(fā)生變化時，鎖相環(huán)是如何實現(xiàn)輸出信號頻率跟蹤輸入信號頻率的？（）A.通過鑒相器比較輸入輸出信號的相位差，控制VCO的輸出頻率B.通過環(huán)路濾波器濾除輸入信號的高頻成分，穩(wěn)定VCO的輸出頻率C.由壓控振蕩器直接根據(jù)輸入信號的頻率調整輸出頻率D.以上三種方式共同作用14、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若要提高頻譜利用率，以下哪種復用技術是常用的？（）A.時分復用（TDM）B.頻分復用（FDM）C.碼分復用（CDM）D.波分復用（WDM）15、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16、在集成電路測試中，以下哪種測試方法能夠檢測出芯片內部的潛在故障？（）A.功能測試B.直流參數(shù)測試C.交流參數(shù)測試D.掃描測試17、在數(shù)字圖像處理的邊緣檢測中，Sobel算子是一種常用的邊緣檢測算子，其主要優(yōu)點是：（）A.對噪聲不敏感B.檢測精度高C.計算簡單D.能檢測多種類型的邊緣18、在電子電路設計中，以下哪種反饋方式能夠提高放大器的穩(wěn)定性和線性度？（）A.電壓反饋B.電流反饋C.串聯(lián)反饋D.并聯(lián)反饋19、在衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，以下哪種定位原理是通過測量衛(wèi)星到接收機的距離來實現(xiàn)的？（）A.偽距定位B.載波相位定位C.多普勒定位D.以上都是20、在數(shù)字音頻處理中，若要對音頻進行壓縮編碼，以下哪種標準是廣泛應用的？（）A.MP3標準B.WAV標準C.MIDI標準D.以上都是21、在數(shù)字信號處理中，離散傅里葉變換（DFT）是一種重要的工具。以下關于DFT的說法，哪一個是正確的？（）A.DFT的計算效率比快速傅里葉變換（FFT）高B.DFT只能處理有限長的離散信號C.DFT變換結果的幅度和相位都是實數(shù)D.DFT不存在頻譜泄漏問題22、在無線通信系統(tǒng)中，天線是實現(xiàn)電磁波發(fā)射和接收的關鍵部件。以下關于天線增益的描述，哪一項是正確的？（）A.天線增益表示天線接收信號的能力B.天線增益與天線的尺寸無關C.天線增益越大，覆蓋范圍越廣D.天線增益是相對于參考天線的功率放大倍數(shù)23、在電子電路中，模數(shù)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(shù)字信號，以便數(shù)字系統(tǒng)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24、在自動控制系統(tǒng)中，PID控制器是一種常用的控制器。PID控制器中的“P”代表？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.位置控制25、在電子測量儀器中，若要測量一個微小的電阻值，以下哪種測量方法較為精確？（）A.伏安法B.電橋法C.萬用表測量D.以上都不準確26、在集成電路制造工藝中，光刻技術是關鍵步驟之一。光刻過程中，影響分辨率的主要因素是：（）A.光源波長B.光刻膠厚度C.曝光時間D.顯影時間27、在通信系統(tǒng)的抗噪聲性能分析中，誤碼率是一個重要的指標。在二進制數(shù)字通信系統(tǒng)中，若發(fā)送“1”和“0”的概率相等，采用相干解調時，誤碼率與信噪比的關系為：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比28、在電磁場與電磁波理論中，電磁波在不同介質中的傳播特性不同。當電磁波從光密介質入射到光疏介質時，可能會發(fā)生：（）A.折射B.反射C.全反射D.散射29、在數(shù)字信號處理中，采樣定理是進行信號采樣的重要依據(jù)。如果一個連續(xù)信號的最高頻率為

，為了能夠無失真地恢復原信號，采樣頻率

應滿足？（）A.

B.

C.

D.

30、在傳感器技術中，關于電阻式傳感器的工作原理，以下哪個描述是不正確的？（）A.電阻式傳感器通過測量電阻值的變化來反映被測量的變化，如應變電阻式傳感器用于測量力和壓力B.電阻式溫度傳感器利用電阻值隨溫度的變化來測量溫度，常見的有鉑電阻和熱敏電阻C.電阻式傳感器的輸出信號通常是模擬電壓或電流信號，需要經(jīng)過信號調理電路進行處理D.電阻式傳感器的精度和穩(wěn)定性不受環(huán)境因素的影響，適用于各種惡劣環(huán)境二、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數(shù)字信號處理器（DSP）應用電路，能夠實現(xiàn)音頻信號的濾波、降噪等處理功能。2、（本題5分）設計一個用于智能電表的通信模塊，支持GPRS或NB-IoT通信方式，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸和抄表功能，給出硬件設計和通信協(xié)議實現(xiàn)。3、（本題5分）設計一個基于FPGA的圖像旋轉系統(tǒng)，能夠對輸入圖像進行90度、180度和270度旋轉，說明算法和硬件實現(xiàn)。4、（本題5分）運用集成電路知識，設計一款用于智能手機的攝像頭圖像處理芯片，具備圖像增強、降噪和色彩校正功能。5、（本題5分）設計一個正弦波信號發(fā)生器，輸出頻率在100kHz至1GHz連續(xù)可調，采用鎖相環(huán)技術實現(xiàn)，說明工作原理和硬件設計。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）通信系統(tǒng)中的香農(nóng)定理表明了信道容量與帶寬和信噪比之間的關系，請解釋香農(nóng)定理的具體內容，并說明其在通信系統(tǒng)設計中的指導意義。2、（本題5分）在數(shù)字圖像處理中，圖像增強是一種常用的技術。請說明圖像增強的目的、常見的圖像增強方法（如直方圖均衡化、灰度變換）以及它們的優(yōu)缺點。3、（本題5分）解釋集成電路可靠性設計中冗余技術的具體實現(xiàn)方式，以及如何評估冗余技術對系統(tǒng)可靠性的提升效果。4、（本題5分）解釋數(shù)字圖像處理中的圖像分割的目的和常見的圖像分割方法，如閾值分割、區(qū)域生長等。5、（本題5分）深入分析半導體存儲器的分類（如RAM、ROM等）及其特點和應用場景。四、分析題（本大題共2個小題，共20分