东南大学电子信息电子试卷

东南大学电子信息电子试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________试卷名称：东南大学电子信息电子试卷考核对象：电子信息工程专业本科二年级学生题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.模拟信号经过采样后可以完全恢复原始信号，前提是采样频率高于信号最高频率的两倍。2.数字信号处理器（DSP）的核心架构通常包含哈佛结构，以提高指令和数据的并行处理能力。3.在理想情况下，理想运算放大器的输入阻抗为零，输出阻抗为无穷大。4.CMOS电路在静态时功耗极低，因此广泛用于低功耗应用。5.三极管工作在放大区时，基极电流对集电极电流具有线性控制作用。6.线性反馈移位寄存器（LFSR）可以产生伪随机序列，其周期取决于反馈抽头的位置。7.在数字电路中，格雷码是一种常用的编码方式，其特点是相邻两位仅有一位变化。8.信号通过理想低通滤波器时，其高频分量会被完全抑制。9.在射频电路中，阻抗匹配的目的是最大程度地传输功率，减少反射损耗。10.脉冲宽度调制（PWM）通过改变脉冲宽度来控制平均电压，常用于电机调速。二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种逻辑门是“或非”门？A.XORB.ORC.NANDD.NOR2.在数字信号处理中，DFT（离散傅里叶变换）的主要缺点是计算复杂度较高，其时间复杂度为？A.O(n)B.O(n²)C.O(nlogn)D.O(2^n)3.以下哪种电路可以实现信号的积分功能？A.RC低通滤波器B.运算放大器构成的加法器C.运算放大器构成的微分器D.乘法器4.在CMOS电路中，PMOS和NMOS晶体管的互补特性使得电路功耗更低，其工作原理基于？A.电流控制B.电压控制C.互补导电性D.齐纳击穿5.以下哪种编码方式具有自校验能力，即单个错误可以自动检测？A.奇偶校验码B.ASCII码C.二进制码D.BCD码6.在模拟电路中，运算放大器工作在开环状态时，其输出电压通常表现为？A.线性放大B.饱和或反相C.微分输出D.积分输出7.以下哪种技术常用于提高信号传输的可靠性？A.调制解调B.信道编码C.采样定理D.频分复用8.在数字电路设计中，时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别在于？A.前者有记忆功能，后者无B.前者功耗高，后者功耗低C.前者速度慢，后者速度快D.前者无反馈，后者有反馈9.在射频电路中，天线的辐射效率主要取决于？A.频率B.天线尺寸C.阻抗匹配D.以上都是10.以下哪种方法可以用于提高信号的信噪比？A.调制B.滤波C.放大D.编码三、多选题（每题2分，共20分）1.以下哪些是模拟信号处理的优势？A.处理速度更快B.对噪声不敏感C.易于实现非线性功能D.需要高精度元器件2.在数字电路中，以下哪些属于时序逻辑电路？A.触发器B.计数器C.编码器D.寄存器3.运算放大器在电路中可以实现哪些功能？A.放大B.滤波C.积分D.微分4.在射频电路中，以下哪些因素会影响信号传输质量？A.频率B.线路损耗C.阻抗匹配D.天线方向5.以下哪些编码方式属于线性分组码？A.奇偶校验码B.海明码C.群计数码D.二进制码6.在数字信号处理中，以下哪些技术可以用于信号去噪？A.滤波器B.小波变换C.自适应滤波D.采样7.CMOS电路的功耗主要来源于？A.静态功耗B.动态功耗C.开关功耗D.热功耗8.在模拟电路中，以下哪些元件可以实现信号放大？A.三极管B.运算放大器C.晶体管D.电阻9.在数字电路设计中，以下哪些因素会影响电路的时序？A.延迟B.布线C.电源噪声D.逻辑门类型10.以下哪些技术属于无线通信的调制方式？A.FSKB.PSKC.QAMD.AM四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：某通信系统采用FSK调制方式传输数据，信号带宽为100kHz，载波频率为1MHz。假设发送数据速率为10kbps，请回答：（1）FSK调制的原理是什么？（2）计算该系统的频谱效率。（3）若改为PSK调制，相同数据速率下，计算其频谱效率并比较两种调制方式的优劣。案例2：设计一个简单的RC低通滤波器，要求截止频率为1kHz，输入电阻为1kΩ。请回答：（1）计算滤波器的电容值。（2）简述该滤波器的工作原理。（3）若输入信号为10V的阶跃信号，计算输出信号的稳态值。案例3：某数字电路设计中，需要实现一个4位二进制计数器，要求能够自复位。请回答：（1）简述计数器的工作原理。（2）画出计数器的逻辑电路图（使用JK触发器）。（3）说明自复位功能如何实现。五、论述题（每题11分，共22分）论述1：论述模拟信号与数字信号的区别，并分析其在通信系统中的应用场景及优缺点。论述2：结合实际应用，论述阻抗匹配在射频电路中的重要性，并说明常见的阻抗匹配方法及其适用场景。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.×（理想运放输入阻抗无穷大，输出阻抗为零）4.√5.√6.√7.√8.×（理想低通滤波器抑制的是高于截止频率的信号）9.√10.√二、单选题1.D2.C3.C4.C5.A6.B7.B8.A9.D10.B三、多选题1.A,C,D2.A,B,D3.A,C,D4.A,B,C,D5.A,B,C6.A,B,C7.B,C8.A,B,C9.A,B,D10.A,B,C四、案例分析案例1：（1）FSK调制原理：通过改变载波频率来表示数字信号（0或1），频谱效率较低。（2）频谱效率=数据速率/带宽=10kbps/100kHz=0.1bit/s/Hz。（3）PSK调制原理：通过改变载波相位来表示数字信号，频谱效率=10kbps/100kHz=0.1bit/s/Hz。FSK频谱效率较低，但抗干扰能力强；PSK频谱效率相同，但需要精确的相位同步。案例2：（1）截止频率f_c=1/(2πRC)，R=1kΩ，f_c=1kHz，解得C=159.2nF。（2）工作原理：RC电路对低频信号阻抗小，高频信号阻抗大，实现滤波。（3）稳态值=输入值×(1-exp(-t/RC))，t→∞时，输出=10V。案例3：（1）计数器原理：通过触发器逐级计数，达到最大值后复位。（2）逻辑图（JK触发器）：每个触发器输入J=K=1，输出连接到下一级输入。（3）自复位：在计数器达到最大值时，通过逻辑门产生复位信号，清零计数器。五、论述题论述1：模拟信号连续变化，数字信号离散量化。模拟信号传输易受噪声干扰，数字信号抗干扰能力强，适合长距离传输。通信系