上海健康医学院《光纤通信》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光纤通信》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在半导体物理中，PN结是构成许多电子器件的基础。当PN结正偏时，电流的主要成分是：（）A.扩散电流B.漂移电流C.复合电流D.热电流2、在集成电路设计中，CMOS工艺具有诸多优点。以下关于CMOS工艺的描述，哪一项是错误的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪声容限小3、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.164、在电子系统的电源设计中，线性稳压电源与开关稳压电源相比，其优点是：（）A.效率高B.输出纹波小C.体积小D.成本低5、在电子系统设计中，可靠性设计是非常重要的。以下关于提高电子系统可靠性的方法，哪一项是不正确的？（）A.采用冗余设计B.进行故障诊断和容错处理C.降低系统的工作温度D.减少系统的功能模块6、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。对于一个理想的运算放大器，其输入电阻和输出电阻分别为？（）A.无穷大，无穷大B.无穷大，零C.零，无穷大D.零，零7、在数字信号处理中，以下关于有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.FIR滤波器的相位特性好，IIR滤波器的相位特性差B.FIR滤波器的设计复杂，IIR滤波器的设计简单C.FIR滤波器的稳定性好，IIR滤波器的稳定性差D.以上都是8、在数字通信的同步数字系列（SDH）中，以下哪种容器用于承载不同速率的信号？（）A.C容器B.VC容器C.TU容器D.AU容器9、在模拟电子技术中，功率放大器用于为负载提供足够的功率。ClassA功率放大器具有较高的线性度，但效率较低。以下关于其效率低的原因，哪一项是正确的？（）A.静态电流较大B.输出功率较小C.管压降较大D.负载电阻较小10、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.RS触发器11、在通信网络中，若要实现多个用户同时进行通信，以下哪种多址接入技术是基于频率划分的？（）A.时分多址（TDMA）B.码分多址（CDMA）C.频分多址（FDMA）D.空分多址（SDMA）12、在传感器技术中，关于电阻式传感器的工作原理，以下哪个描述是不正确的？（）A.电阻式传感器通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化，如应变电阻式传感器用于测量力和压力B.电阻式温度传感器利用电阻值随温度的变化来测量温度，常见的有铂电阻和热敏电阻C.电阻式传感器的输出信号通常是模拟电压或电流信号，需要经过信号调理电路进行处理D.电阻式传感器的精度和稳定性不受环境因素的影响，适用于各种恶劣环境13、在无线通信系统中，关于多径传播对信号的影响，以下哪种说法是正确的？（）A.多径传播会导致信号的衰落和时延扩展，严重影响通信质量，但可以通过分集接收技术来改善B.多径传播只会造成信号的频率选择性衰落，对信号的时域特性没有影响C.多径传播使得接收信号的强度增强，从而提高了通信系统的可靠性D.多径传播对窄带通信系统影响较大，而对宽带通信系统几乎没有影响14、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。若要提高光刻的分辨率，以下哪种方法是有效的？（）A.缩短曝光波长B.增加光刻胶厚度C.降低光刻机的数值孔径D.减小掩膜版与硅片的间距15、在数字图像处理中，图像增强的方法有很多，以下哪种方法可以突出图像的边缘信息？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.锐化滤波D.均值滤波二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在光纤通信系统中，简述光源和探测器的工作原理，以及它们的性能指标对通信质量的影响。2、（本题5分）说明通信系统接收机中滤波器的作用和类型，如低通滤波器、高通滤波器等，并阐述它们如何去除噪声和干扰。3、（本题5分）深入分析在数字信号处理的有限字长效应中，量化误差、舍入误差和溢出误差的产生原因和影响，以及减小误差的方法。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于数字图像处理的人脸识别系统，能够对输入的图像进行人脸检测、特征提取和识别，说明算法的选择和优化。2、（本题5分）设计一个音频功率放大器保护电路，能够在功放出现故障时自动切断电源，保护扬声器和功放电路。3、（本题5分）设计一个5V转3.3V的LDO线性稳压器，输出电流不小于200mA，给出电路原理图和性能分析。4、（本题5分）设计一个基于模拟比较器的电池电量监测系统，当电量低于设定值时进行报警提示。5、（本题5分）设计一个基于传感器网络的桥梁健康监测系统，能够实时监测桥梁的应力、应变和振动等参数。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）分析某无线通信基站的电子设备和信号传输技术，包括天线设计、信号放大、频率分配等环节，探讨其对通信网络覆盖和质量的影响。2、（本