武昌理工學院《傳感器應用技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《傳感器應用技術》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、在集成電路設計中，以下哪種工藝可以實現(xiàn)更小的晶體管尺寸和更高的集成度：（）A.雙極型工藝B.CMOS工藝C.砷化鎵工藝D.鍺硅工藝2、在數(shù)字信號處理的濾波器設計中，以下哪種方法可以設計具有任意頻率響應的濾波器：（）A.窗函數(shù)法B.頻率抽樣法C.等波紋最佳逼近法D.以上都是3、在電子測量技術中，示波器是常用的測量儀器。以下關于示波器帶寬的描述，正確的是：（）A.帶寬越大，能測量的信號頻率越低B.帶寬越大，能測量的信號幅度越大C.帶寬越大，測量的信號失真越小D.帶寬越大，測量的噪聲越大4、在模擬電子技術中，運算放大器是一種常用的器件。理想運算放大器的輸入電阻為：（）A.0B.有限值C.無窮大D.不確定5、在電子電路的可靠性預計中，以下哪種方法基于元器件的失效率數(shù)據(jù)：（）A.元器件計數(shù)法B.應力分析法C.故障模式影響及危害性分析法（FMECA）D.以上都是6、在無線通信中，多徑傳播會對信號產生嚴重影響。以下哪種技術可以有效地對抗多徑衰落？（）A.擴頻技術B.正交頻分復用（OFDM）C.時分多址（TDMA）D.碼分多址（CDMA）7、對于一個通信系統(tǒng)，若要實現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率和低誤碼率，以下哪個因素最為關鍵？（）A.信號功率B.帶寬C.編碼方式D.調制方式8、在數(shù)字邏輯電路中，卡諾圖常用于邏輯函數(shù)的化簡。對于一個四變量的邏輯函數(shù)，其卡諾圖中相鄰的最小項在邏輯上是？（）A.互斥的B.相等的C.相鄰的D.無關的9、在無線通信中，藍牙技術常用于短距離設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。以下關于藍牙技術特點的描述，正確的是：（）A.傳輸距離遠，可達幾百米B.數(shù)據(jù)傳輸速率高，可超過100MbpsC.功耗低，適用于電池供電設備D.安全性差，容易被竊聽10、在電子信息系統(tǒng)中，以下哪種電源管理技術能夠有效降低系統(tǒng)的功耗？（）A.動態(tài)電壓頻率調整（DVFS）B.睡眠模式C.電源門控D.以上都是11、在計算機體系結構中，Cache存儲器是為了提高CPU訪問主存的速度。直接映射方式的Cache存在的一個主要問題是：（）A.命中率低B.替換算法復雜C.寫操作復雜D.地址映射不靈活12、在電子信息領域，集成電路的發(fā)展極大地推動了電子技術的進步。集成電路按照集成度可以分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。以下關于集成電路集成度的說法中，錯誤的是？（）A.集成度越高，電路的性能越好B.超大規(guī)模集成電路通常包含數(shù)百萬個以上的晶體管C.小規(guī)模集成電路一般只包含幾個到幾十個邏輯門D.中規(guī)模集成電路的集成度介于小規(guī)模和大規(guī)模之間13、在集成電路設計中，CMOS工藝是目前廣泛應用的一種技術。下列關于CMOS電路特點的描述中，錯誤的是：（）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14、在數(shù)字信號處理的自適應濾波中，以下哪種算法常用于調整濾波器的參數(shù)？（）A.LMS算法B.RLS算法C.Kalman濾波算法D.以上都是15、在數(shù)字電路中，以下關于組合邏輯電路和時序邏輯電路的描述，哪一項是正確的？（）A.組合邏輯電路的輸出僅取決于當前輸入，時序邏輯電路的輸出取決于當前輸入和過去的輸出B.組合邏輯電路包含存儲元件，時序邏輯電路不包含存儲元件C.組合邏輯電路比時序邏輯電路更復雜D.時序邏輯電路的速度比組合邏輯電路快二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在電子測量儀器中，信號源的類型和功能有哪些？如何選擇合適的信號源進行電子電路的測試和調試？2、（本題5分）解釋在微波工程中，耦合器的類型和作用，以及如何設計和實現(xiàn)耦合器。3、（本題5分）說明在數(shù)字電路中，如何實現(xiàn)異步時序電路的設計，并分析其與同步時序電路的區(qū)別。4、（本題5分）詳細闡述在電子信息系統(tǒng)中，接地技術的分類和應用場景，以及如何避免接地帶來的問題。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ZigBee技術的智能路燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光照和時間自動調節(jié)路燈亮度。2、（本題5分）設計一個基于數(shù)字信號處理的音頻降噪耳機系統(tǒng)，有效降低環(huán)境噪聲對音頻的干擾。3、（本題5分）設計一個基于數(shù)字信號處理的音頻濾波器，實現(xiàn)對特定頻率范圍的音頻信號進行濾波，分析濾波效果。4、（本題5分）設計一個高通濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。5、（本題5分）設計一個集成電路制造中的化學氣相沉積（CVD）設備控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝參數(shù)。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一個數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中，圖像去噪算法在去除噪聲的同時模糊了圖像邊緣。分析如何改進去噪算法，如采用自適應濾波、小波變換等技術，以在去噪的同時保持圖像邊緣的清晰度。2、（本題10分）某射頻前端模塊的增益和線性度不滿足系統(tǒng)要求。分析射頻前端的組成部分和性能指標，探討如何通過優(yōu)化放大器、濾波器和混頻器的設計來提升模塊的性能。3、（本題10分）某電子設備的電源管理系統(tǒng)在不同工作模式下，電源效率和穩(wěn)定性存在差異。由于負載變化、電池老化和環(huán)境溫度等因素，電源系統(tǒng)的性能受到影響。請詳細分析這些因素，探討如何設計高效的電源轉換電路、電池管理策略和散熱方案來優(yōu)化電源系統(tǒng)。4