西安外国语大学《智能硬件与新器件》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《智能硬件与新器件》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在电子信息工程中，传感器起着至关重要的作用。传感器可以将各种物理量转换为电信号。以下哪种传感器可以测量温度呢？（）A.光敏传感器B.压力传感器C.温度传感器D.湿度传感器2、在通信网络中，IP地址用于标识网络中的设备。IPv4地址和IPv6地址在格式和长度上有很大的不同。以下关于IPv6地址的特点，哪一项是正确的？（）A.地址长度为32位B.采用点分十进制表示C.提供了更多的地址空间D.与IPv4地址不兼容3、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4、在通信协议中，TCP/IP协议族中的IP协议主要负责什么功能？（）A.数据链路层的差错控制B.网络层的寻址和路由选择C.传输层的端到端连接D.应用层的数据处理5、在通信系统的编码中，Huffman编码是一种无损压缩编码方法。其编码的依据是：（）A.字符出现的频率B.字符的ASCII码值C.字符的二进制编码D.字符的几何形状6、在无线传感器网络中，以下哪种路由协议适用于节点能量有限的情况？（）A.LEACH协议B.AODV协议C.OSPF协议D.RIP协议7、在数字信号处理中，对于一个有限长序列进行离散傅里叶变换（DFT），若序列长度为N，则其计算复杂度约为：（）A.O(N)B.O(NlogN)C.O(N^2)D.O(logN)8、对于一个无线通信系统，若其工作频段为2.4GHz，传播环境较为复杂，存在多径衰落和阴影效应。为了提高通信的可靠性，以下哪种技术是较为有效的？（）A.分集接收B.智能天线C.扩频通信D.以上都是9、对于可编程逻辑器件（PLD），以下哪种类型具有更高的集成度和灵活性？（）A.PALB.GALC.CPLDD.FPGA10、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11、在数字逻辑设计中，卡诺图是化简逻辑函数的常用工具。使用卡诺图化简逻辑函数时，相邻的最小项可以合并，其合并的原则是：（）A.逻辑相邻且取值相同B.逻辑相邻且取值相反C.逻辑不相邻但取值相同D.逻辑不相邻且取值相反12、在电子电路的稳定性分析中，若一个放大器产生自激振荡，以下哪种方法可以消除振荡？（）A.引入负反馈B.改变电路参数C.增加滤波电容D.以上都是13、对于数字滤波器的性能指标，以下哪个参数描述了滤波器对通带和阻带信号的衰减程度？（）A.截止频率B.通带波纹C.阻带衰减D.过渡带宽14、在电子电路设计中，电阻是常用的元件之一。电阻的作用有很多，比如限流、分压等。如果一个电路中需要将一个12V的电源电压降低到6V，应该选用多大阻值的电阻进行分压呢？已知电路中的电流为2A。A.3ΩB.6ΩC.12ΩD.24Ω15、在数字逻辑电路中，可编程逻辑器件（PLD）如现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）得到了广泛应用。FPGA和CPLD在结构和性能上有一定的差异，以下关于它们的比较，哪一项是正确的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的编程灵活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更适合实现复杂的逻辑功能二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述在电子电路设计中，如何选择合适的运算放大器，需要考虑哪些参数和性能指标。2、（本题5分）详细阐述在数字图像处理中，图像分割的评价指标和方法。3、（本题5分）分析在无线通信的自适应波束赋形技术中，算法的选择和性能评估。4、（本题5分）在通信网络中，路由算法用于确定数据的传输路径。请介绍常见的路由算法（如最短路径算法、距离矢量算法和链路状态算法）的原理和特点。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-5kHz。2、（本题5分）设计一个基于CPLD的逻辑控制电路，实现特定的逻辑功能，包括电路设计和功能仿真。3、（本题5分）设计一个基于蓝牙4.2技术的智能手环，能够监测运动数据（如步数、距离、消耗卡路里等）和睡眠质量。4、（本题5分）设计一个音频前置放大器电路，具有低噪声和高增益，给出电路结构和参数选择。5、（本题5分）设计一个正弦波信号发生器，频率范围为10Hz至1MHz，输出幅度可调，失真度小于1%，说明电路原理和调试方法。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个无线局域网（WLAN）系统，存在信号覆盖不均匀和用户接入冲突的问题。分析WLAN的工作原理和介质访问控制（MAC）协议，研究如何优化AP布局和调整参数，提高网络的覆盖范围和容量。2、（本题10分）在一个通信系统中，信号传输过程中受到多径衰落和噪声干扰。分析多径衰落的产生机制，以及如何通过合适的调制解调技术和信道编码来对抗噪声干扰，提高信号传输的可靠性和有效性。3、（本题10分）对于一个智能传感器网络的自组织算法，分析节点的发现、路由建立和网络拓扑优化的过程。研究如何提高网络的自