西湖大學(xué)《數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁西湖大學(xué)《數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第二學(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、關(guān)于數(shù)字信號(hào)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(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)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2、在數(shù)字信號(hào)處理中，采樣定理是進(jìn)行信號(hào)采樣的重要依據(jù)。如果一個(gè)連續(xù)信號(hào)的最高頻率為

，為了能夠無失真地恢復(fù)原信號(hào)，采樣頻率

應(yīng)滿足？（）A.

B.

C.

D.

3、在電子電路設(shè)計(jì)中，若要設(shè)計(jì)一個(gè)能將正弦波轉(zhuǎn)換為方波的電路，以下哪種器件或電路組合是常用的？（）A.比較器B.放大器C.積分器D.微分器4、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，使用硬件描述語言（HDL）的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.提高設(shè)計(jì)效率B.降低設(shè)計(jì)成本C.增強(qiáng)設(shè)計(jì)的可移植性D.以上都是5、在電子電路中，運(yùn)算放大器是一種高性能的放大器。運(yùn)算放大器可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，如加法、減法、乘法等。如果一個(gè)運(yùn)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、在數(shù)字信號(hào)處理中，離散傅里葉變換（DFT）是一種重要的工具。以下關(guān)于DFT的說法，哪一個(gè)是正確的？（）A.DFT的計(jì)算效率比快速傅里葉變換（FFT）高B.DFT只能處理有限長(zhǎng)的離散信號(hào)C.DFT變換結(jié)果的幅度和相位都是實(shí)數(shù)D.DFT不存在頻譜泄漏問題7、在數(shù)字電子技術(shù)中，編碼器和譯碼器是常用的組合邏輯電路。編碼器的作用是將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼輸出。如果一個(gè)編碼器有8個(gè)輸入信號(hào)，那么它需要幾位輸出信號(hào)呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位8、在電子信息領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)通常由硬件和軟件組成。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.嵌入式系統(tǒng)的硬件通常包括微處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等B.嵌入式系統(tǒng)的軟件通常包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序等C.嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮功耗、成本、性能等因素D.嵌入式系統(tǒng)只能運(yùn)行在特定的硬件平臺(tái)上，不能移植到其他平臺(tái)9、在電子信息工程中，以下哪種技術(shù)常用于提高圖像的分辨率和清晰度？（）A.圖像增強(qiáng)B.圖像壓縮C.圖像分割D.圖像超分辨率重建10、在通信系統(tǒng)中，多徑效應(yīng)會(huì)影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。多徑效應(yīng)是指信號(hào)在傳輸過程中經(jīng)過多條路徑到達(dá)接收端，從而產(chǎn)生信號(hào)的衰落和時(shí)延擴(kuò)展。以下關(guān)于多徑效應(yīng)的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的幅度衰落B.多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的頻率選擇性衰落C.多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展D.多徑效應(yīng)只對(duì)無線通信系統(tǒng)有影響，對(duì)有線通信系統(tǒng)沒有影響11、在傳感器技術(shù)中，關(guān)于電阻式傳感器的工作原理，以下哪個(gè)描述是不正確的？（）A.電阻式傳感器通過測(cè)量電阻值的變化來反映被測(cè)量的變化，如應(yīng)變電阻式傳感器用于測(cè)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(cè)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(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào)，需要經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)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12、在電子信息系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，以下哪種方法可以提高系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間？（）A.冗余設(shè)計(jì)B.故障診斷與自修復(fù)C.降額設(shè)計(jì)D.以上都是13、在無線通信中，藍(lán)牙技術(shù)常用于短距離設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)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(shè)備D.安全性差，容易被竊聽14、在數(shù)字電路中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入，而時(shí)序邏輯電路的輸出還取決于電路的過去狀態(tài)。以下哪種電路屬于時(shí)序邏輯電路？（）A.加法器B.編碼器C.計(jì)數(shù)器D.譯碼器15、在電子信息領(lǐng)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(shí)鐘頻率、字長(zhǎng)、指令集等。以下關(guān)于微處理器性能的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.時(shí)鐘頻率越高，微處理器的性能越好B.字長(zhǎng)越長(zhǎng)，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(qiáng)大D.微處理器的性能只取決于時(shí)鐘頻率二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）請(qǐng)具體論述在電子測(cè)量技術(shù)中，頻譜分析儀的工作原理和主要功能，以及如何使用它進(jìn)行信號(hào)頻譜分析。2、（本題5分）闡述在通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)中，根據(jù)信道條件調(diào)整的策略。3、（本題5分）在電子電路的噪聲分析中，噪聲的來源有哪些？請(qǐng)說明如何計(jì)算和分析電路中的噪聲，以及采取哪些措施可以降低噪聲對(duì)電路性能的影響。4、（本題5分）在電子電路設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行PCB的布局優(yōu)化以提高電磁兼容性？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)數(shù)字頻率計(jì)高精度與多功能電路，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的頻率測(cè)量，并同時(shí)顯示周期、占空比等參數(shù)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于LoRaWAN的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)低功耗遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，給出硬件架構(gòu)和軟件流程。3、（本題5分）根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的物體位置檢測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)物體的位置并反饋給控制系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)增益控制和濾波功能的音頻前置放大器，給出電路設(shè)計(jì)和性能指標(biāo)測(cè)試。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波信號(hào)發(fā)生器，采用DDS技術(shù)，頻率分辨率達(dá)到1Hz，輸出幅度穩(wěn)定，說明工作原理和硬件設(shè)計(jì)。四、分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中，分析傳感器的選擇和布置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式以及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)。探討如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的高效運(yùn)行、精準(zhǔn)控制和故障診斷。2、（本題10分）在集成電路制造工藝中，存在光刻精度和工藝偏差的問題。分析光刻技術(shù)的原理和影響因素，探討如何通過工藝改進(jìn)和誤差補(bǔ)償來提高芯片的制造質(zhì)量和性能一致性。3、（本題10分）在一個(gè)音頻信號(hào)