兰州大学《传感器技术及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在无线通信中，以下哪种频段通常具有较好的穿透能力但传输速率相对较低？（）A.毫米波频段B.微波频段C.厘米波频段D.分米波频段2、在数字信号处理的自适应滤波中，最小均方（LMS）算法是一种常用的算法。其基本思想是：（）A.使滤波器的输出与期望输出的均方误差最小B.调整滤波器系数以使输出信号功率最大C.利用输入信号的自相关特性进行滤波D.以上都不是3、在电力电子变换电路中，降压斩波电路（BuckConverter）可以实现直流电压的降压变换。以下关于其工作原理的描述，哪一项是错误的？（）A.导通期间，输入电源向电感充电B.关断期间，电感向负载放电C.输出电压的平均值等于输入电压乘以占空比D.输出电流是连续的4、在模拟电子技术中，运算放大器是一种常用的器件。理想运算放大器的输入电阻为：（）A.0B.有限值C.无穷大D.不确定5、在电子信息工程中，关于通信协议的作用，以下哪个描述是不正确的？（）A.通信协议规定了通信双方在数据传输过程中的格式、顺序、控制信息等，确保数据的正确传输和理解B.常见的通信协议有TCP/IP、UDP、蓝牙协议等，它们适用于不同的通信场景和需求C.通信协议可以提高通信系统的效率和可靠性，减少错误和冲突的发生D.通信协议一旦确定就不能修改和升级，否则会导致通信系统的混乱6、在数字电路中，计数器是一种常见的时序逻辑电路。以下关于计数器的分类，哪一项是错误的？（）A.同步计数器和异步计数器B.加法计数器和减法计数器C.二进制计数器和十进制计数器D.环形计数器和扭环形计数器7、在光通信系统中，以下哪种光源具有较高的发射功率和较长的使用寿命？（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.白炽灯D.日光灯8、在数字通信中，以下哪种复用技术能够在同一信道中同时传输多个信号？（）A.时分复用（TDM）B.频分复用（FDM）C.码分复用（CDM）D.以上都是9、对于数字信号的传输方式，以下哪种方式需要在发送端和接收端进行同步？（）A.异步传输B.同步传输C.并行传输D.串行传输10、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。以下关于光刻技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.用于在硅片上形成电路图案B.分辨率决定了能够制造的最小器件尺寸C.光刻过程中需要使用光刻胶D.光刻的精度不受光源波长的影响11、在通信系统中，信号的调制方式有很多种。调幅、调频和调相是常见的三种调制方式。以下关于这三种调制方式的说法中，错误的是？（）A.调幅是改变信号的幅度B.调频是改变信号的频率C.调相是改变信号的相位D.这三种调制方式都不会改变信号的带宽12、在微处理器的体系结构中，CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）是两种常见的架构。RISC架构的主要特点是？（）A.指令长度固定，指令格式种类多B.指令执行周期长，但功能强大C.寻址方式复杂，便于对存储器的直接操作D.指令数量少，指令功能简单13、在数字通信中，多进制调制（如M进制）相比二进制调制可以提高频带利用率。但多进制调制也存在一些缺点，以下哪一项不属于多进制调制的缺点？（）A.抗噪声性能下降B.设备复杂度增加C.误码率增大D.频谱效率降低14、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15、在数字电子技术中，格雷码是一种特殊的二进制编码方式。格雷码的特点是什么呢？相邻的两个编码之间只有一位发生变化。以下关于格雷码的说法中，错误的是？（）A.格雷码可以减少数字电路中的误码率B.格雷码可以用于编码器和译码器的设计C.格雷码可以直接进行算术运算D.格雷码可以通过简单的电路实现二进制码到格雷码的转换二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释电子电路中的寄生电容和寄生电感的产生原因和对电路性能的影响。2、（本题5分）在数字图像处理的图像增强中，锐化滤波的原理和方法是什么？请说明锐化滤波与平滑滤波的区别，并举例说明锐化滤波在突出图像细节方面的应用。3、（本题5分）在图像处理的边缘检测算法中，详细阐述Canny算子的步骤和特点，以及与其他边缘检测算子的比较。4、（本题5分）阐述在电子信息工程中，如何使用仿真软件（如Multisim）进行电路的设计和性能分析？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）使用集成电路设计一个环形振荡器，给出振荡频率的计算方法和调节方式。2、（本题5分）设计一个基于FPGA的视频压缩编码系统，实现H.264或H.265编码，给出硬件设计和资源利用。3、（本题5分）设计一个图像处理中基于区域的图像分割效果评估系统，包括准确性和边界完整性等指标。4、（本题5分）使用集成电路设计一个音频功率放大器，要求输出功率达到一定值，同时具有良好的音质和低噪声。5、（本题5分）设计一个音频均衡器的自动调节系统，能够根据输入音频信号自动调整均衡参数，给出系统设计和算法实现。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）量子计算作为一种前沿技术，具有巨大的潜力。分析量子计算的基本原理和关键技术，如量子比特、量子门等，探讨其在密码学、优化算法和化学模拟等电子信息相关领域的应用前景，以及当前面临的技术难题和实现大规模量子计算的挑战。2、（本题10分）以某电子词典的多语言支持、语音交互、学习资源整合等方面，分析其在语言学习中的作用和创新发展。3、（本题10分）某电子测量仪器在测量高频率信号时，由于寄生电容、电感和阻抗匹配等问题，测量结果存在误差。请详细分析这些因素的影响机制，探讨如