上海交通大學(xué)《數(shù)字信號(hào)處理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海交通大學(xué)

《數(shù)字信號(hào)處理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字電路中，計(jì)數(shù)器是一種常見的時(shí)序邏輯電路。以下關(guān)于計(jì)數(shù)器的分類，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器B.加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器C.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器D.環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器2、在通信系統(tǒng)中，分集接收技術(shù)可以改善接收信號(hào)的質(zhì)量。以下關(guān)于分集接收技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以采用空間分集、頻率分集和時(shí)間分集等方式B.分集接收能夠降低多徑衰落的影響C.分集接收需要多個(gè)接收天線和復(fù)雜的信號(hào)處理D.分集接收只能用于模擬通信系統(tǒng)，不能用于數(shù)字通信系統(tǒng)3、在模擬通信系統(tǒng)中，噪聲對(duì)信號(hào)的傳輸有很大的影響。以下關(guān)于噪聲的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.熱噪聲是由電子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，其功率譜密度是均勻的B.散粒噪聲是由半導(dǎo)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(duì)4、在集成電路設(shè)計(jì)中，CMOS工藝是目前廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)。下列關(guān)于CMOS電路特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是：（）A.靜態(tài)功耗低B.集成度高C.輸入電阻高D.速度比雙極型電路慢5、在電子信息工程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一種重要的應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。以下關(guān)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)B.信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理C.模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)D.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只能采集模擬信號(hào)6、在自動(dòng)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7、在圖像處理的圖像分割技術(shù)中，以下哪種方法基于圖像的灰度值進(jìn)行分割？（）A.閾值分割B.邊緣檢測(cè)分割C.區(qū)域生長分割D.分水嶺分割8、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的定位是一個(gè)重要的問題。以下哪種定位技術(shù)不需要額外的硬件設(shè)備：（）A.GPS定位B.基于距離的定位C.基于角度的定位D.基于連通性的定位9、在電子電路設(shè)計(jì)中，電感也是一種常用的元件。電感的主要作用有濾波、儲(chǔ)能、諧振等。如果一個(gè)電路需要對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行濾波，應(yīng)該選用哪種類型的電感呢？（）A.空心電感B.磁芯電感C.貼片電感D.色環(huán)電感10、在數(shù)字信號(hào)處理的自適應(yīng)濾波中，最小均方（LMS）算法是一種常用的算法。其基本思想是：（）A.使濾波器的輸出與期望輸出的均方誤差最小B.調(diào)整濾波器系數(shù)以使輸出信號(hào)功率最大C.利用輸入信號(hào)的自相關(guān)特性進(jìn)行濾波D.以上都不是11、在電子信息工程中，關(guān)于通信協(xié)議的作用，以下哪個(gè)描述是不正確的？（）A.通信協(xié)議規(guī)定了通信雙方在數(shù)據(jù)傳輸過程中的格式、順序、控制信息等，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸和理解B.常見的通信協(xié)議有TCP/IP、UDP、藍(lán)牙協(xié)議等，它們適用于不同的通信場(chǎng)景和需求C.通信協(xié)議可以提高通信系統(tǒng)的效率和可靠性，減少錯(cuò)誤和沖突的發(fā)生D.通信協(xié)議一旦確定就不能修改和升級(jí)，否則會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)的混亂12、在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，以下哪種定位原理是通過測(cè)量衛(wèi)星到接收機(jī)的距離來實(shí)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13、對(duì)于一個(gè)射頻收發(fā)器，以下哪個(gè)模塊用于將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)：（）A.上變頻器B.下變頻器C.混頻器D.濾波器14、在電子測(cè)量中，示波器是一種常用的儀器。數(shù)字示波器相比模擬示波器的主要優(yōu)勢(shì)是？（）A.價(jià)格便宜B.帶寬更高C.測(cè)量精度高D.能存儲(chǔ)波形15、對(duì)于數(shù)字通信中的同步數(shù)字體系（SDH），以下哪個(gè)速率等級(jí)是最常用的？（）A.STM-1B.STM-4C.STM-16D.STM-64二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，如JPEG2000、H.264等的特點(diǎn)和應(yīng)用。2、（本題5分）分析在半導(dǎo)體器件的閾值電壓調(diào)整中，常用的方法和原理。3、（本題5分）在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）的應(yīng)用越來越廣泛。請(qǐng)比較它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、性能、編程方式和應(yīng)用領(lǐng)域上的不同。4、（本題5分）論述在通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星通信與地面通信的融合技術(shù)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能體重秤，能夠測(cè)量體重、體脂率、肌肉量等身體指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)上傳至云端。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)圖像處理中基于區(qū)域的圖像分割效果評(píng)估系統(tǒng)，包括準(zhǔn)確性和邊界完整性等指標(biāo)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻編碼碼率控制策略，分析對(duì)音質(zhì)和帶寬的影響。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能門鎖系統(tǒng)，支持密碼、指紋、刷卡等多種開鎖方式，并具有報(bào)警功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的程控放大器電路，增益可通過數(shù)字信號(hào)控制。四、分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一個(gè)光通信系統(tǒng)的色散補(bǔ)償方案需要優(yōu)化。分析色散的產(chǎn)生原因和影響、現(xiàn)有色散補(bǔ)償技術(shù)（如色散補(bǔ)償光纖、啁啾光纖光柵等）的優(yōu)缺點(diǎn)，研究如何選擇和優(yōu)化色散補(bǔ)償方案。2、（本題10分）某模擬濾波器在通帶和阻帶的性能不滿足設(shè)計(jì)要求。分析濾波器的類型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓）和參數(shù)對(duì)濾波特性的影響，以及如何通過調(diào)整參數(shù)或采用多級(jí)濾波來改進(jìn)性能。3、（本題10分）某數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，存在量化誤差。分析量化誤差的產(chǎn)生原因、對(duì)