河南林業(yè)職業(yè)學院《嵌入式儀表設計基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷

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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、在電子示波器的使用中，若要觀察一個高頻信號的細節(jié)，應選擇以下哪種類型的示波器？（）A.模擬示波器B.數(shù)字存儲示波器C.混合示波器D.以上都可以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、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4、在電子電路設計中，以下哪種設計方法能夠提高設計效率和可重用性？（）A.自底向上設計B.自頂向下設計C.模塊化設計D.以上都是5、在電子電路中，三極管是一種重要的半導體元件。三極管可以實現(xiàn)放大、開關等功能。如果一個三極管處于放大狀態(tài)，那么它的基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間有什么關系呢？（）A.集電極電流等于基極電流和發(fā)射極電流之和B.發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和C.基極電流等于集電極電流和發(fā)射極電流之和D.基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間沒有固定的關系6、在數(shù)字圖像處理的圖像分割技術中，以下哪種方法基于圖像的灰度值進行分割：（）A.閾值分割B.區(qū)域生長C.邊緣檢測D.形態(tài)學分割7、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(shù)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8、在電子電路設計中，電感也是一種常用的元件。電感的主要作用有濾波、儲能、諧振等。如果一個電路需要對低頻信號進行濾波，應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9、在數(shù)字電路的時序分析中，建立時間和保持時間是兩個重要的概念。如果不滿足建立時間和保持時間的要求，可能會導致：（）A.邏輯錯誤B.功耗增加C.速度下降D.噪聲增大10、在數(shù)字電子技術中，狀態(tài)機是一種重要的時序邏輯電路。狀態(tài)機可以用于實現(xiàn)各種復雜的控制邏輯。以下關于狀態(tài)機的說法中，錯誤的是？（）A.狀態(tài)機可以分為摩爾型狀態(tài)機和米利型狀態(tài)機B.狀態(tài)機的狀態(tài)轉換是由輸入信號和當前狀態(tài)決定的C.狀態(tài)機的設計可以使用硬件描述語言（HDL）進行D.狀態(tài)機的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)需要進行擴展11、在數(shù)字電路中，以下哪種邏輯門的輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于之前的輸出狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.非門D.觸發(fā)器12、在模擬通信系統(tǒng)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13、在數(shù)字信號處理的自適應濾波中，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.調整濾波器系數(shù)以使輸出信號功率最大C.利用輸入信號的自相關特性進行濾波D.以上都不是14、在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）得到了廣泛應用。FPGA和CPLD在結構和性能上有一定的差異，以下關于它們的比較，哪一項是正確的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的編程靈活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更適合實現(xiàn)復雜的邏輯功能15、在半導體物理中，對于一個N型半導體，若施主雜質濃度增加，其電導率將會如何變化？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小16、在電子系統(tǒng)的電源設計中，線性穩(wěn)壓電源與開關穩(wěn)壓電源相比，其優(yōu)點是：（）A.效率高B.輸出紋波小C.體積小D.成本低17、在數(shù)字邏輯設計中，若要實現(xiàn)一個8位的加法器，以下哪種方法在硬件實現(xiàn)上較為復雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進位選擇加法D.超前進位加法18、在通信系統(tǒng)的編碼中，Huffman編碼是一種無損壓縮編碼方法。其編碼的依據(jù)是：（）A.字符出現(xiàn)的頻率B.字符的ASCII碼值C.字符的二進制編碼D.字符的幾何形狀19、在半導體物理中，PN結是構成許多電子器件的基礎。當PN結正偏時，電流的主要成分是：（）A.擴散電流B.漂移電流C.復合電流D.熱電流20、在微波技術中，矩形波導常用于傳輸微波信號。對于TE10模，其截止波長與波導尺寸的關系是：（）A.只與寬邊尺寸有關B.只與窄邊尺寸有關C.與寬邊和窄邊尺寸都有關D.與波導尺寸無關21、在通信系統(tǒng)中，信噪比是衡量通信質量的重要指標之一。信噪比越高，通信質量越好。以下關于信噪比的說法中，錯誤的是？（）A.信噪比是信號功率與噪聲功率之比B.提高信號功率可以提高信噪比C.降低噪聲功率可以提高信噪比D.信噪比與信號的頻率無關22、在電子電路設計中，電源管理芯片是一種重要的集成電路。電源管理芯片的功能有哪些呢？可以實現(xiàn)電壓轉換、電池管理、電源監(jiān)控等功能。以下關于電源管理芯片的說法中，錯誤的是？（）A.電源管理芯片可以提高電源的效率B.電源管理芯片可以延長電池的使用壽命C.電源管理芯片可以實現(xiàn)對多個電源的管理和控制D.電源管理芯片只適用于便攜式電子設備，不適用于其他電子設備23、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24、在電子測量技術中，示波器是一種常用的測量儀器。對于一臺數(shù)字示波器，其采樣頻率、存儲深度和帶寬之間存在一定的關系。如果要測量一個高頻信號，為了保證測量的準確性，以下哪個參數(shù)是最為關鍵的？（）A.采樣頻率B.存儲深度C.帶寬D.垂直分辨率25、在電子電路設計中，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和輸出電阻分別為？（）A.無窮大，無窮大B.無窮大，零C.零，無窮大D.零，零26、在集成電路設計中，CMOS工藝具有諸多優(yōu)點。以下關于CMOS工藝的描述，哪一項是錯誤的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪聲容限小27、對于一個無線傳感器網絡，以下哪種路由協(xié)議能夠有效延長網絡的生命周期？（）A.距離矢量路由協(xié)議B.鏈路狀態(tài)路由協(xié)議C.能量感知路由協(xié)議D.以上都不是28、在數(shù)字信號處理中，若要對一個包含噪聲的音頻信號進行濾波處理，去除高頻噪聲，以下哪種濾波器類型是較為合適的？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器29、在模擬通信系統(tǒng)中，調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）是常見的調制方式。以下關于這三種調制方式的帶寬比較，哪一項是正確的？（）A.AM的帶寬最窄，F(xiàn)M的帶寬最寬B.AM的帶寬最寬，PM的帶寬最窄C.FM的帶寬最窄，PM的帶寬最寬D.PM的帶寬最窄，AM的帶寬最寬30、在模擬電子技術中，以下哪種反饋類型能夠增大輸入電阻和減小輸出電阻？（）A.電壓串聯(lián)負反饋B.電壓并聯(lián)負反饋C.電流串聯(lián)負反饋D.電流并聯(lián)負反饋二、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個計算機網絡中的IP地址分配方案，滿足特定網絡規(guī)模和拓撲結構的需求。2、（本題5分）設計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調整信號燈的時長，實現(xiàn)智能化交通控制。3、（本題5分）設計一個基于單片機的溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能夠實時采集環(huán)境溫度，當溫度超過設定閾值時，啟動相應的降溫或升溫設備。4、（本題5分）設計一個電子血壓計數(shù)據(jù)分析與預警電路，能夠對血壓計測量的數(shù)據(jù)進行分析，當血壓異常時發(fā)出預警信號。5、（本題5分）設計一個基于FPGA的圖像處理系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像的邊緣檢測和增強功能，給出硬件設計和仿真結果。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請具體論述在電子信息系統(tǒng)的熱分析中，熱仿真軟件（如Flotherm、Icepak等）的使用和結果分析。2、（本題5分）詳細闡述在通信系統(tǒng)的信道模型中，瑞利衰落信道和萊斯衰落信道的特點和區(qū)別。3、（本題5分）在數(shù)字圖像處理的圖像壓縮編碼標準（如JPEG2000、H.264）中，闡述其編碼原理和特點。4、（本題5分）解釋電子電路設計中負反饋對電路性能的改善作用，包括對增益、輸入輸出電阻和穩(wěn)定性的影響。5、（本題5分）詳細說明在數(shù)字圖像處理中，圖像壓縮的基本原理和常用的壓縮算法，如JPEG