大连装备制造职业技术学院《光通信系统课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《光通信系统课程设计》2023-2024学年第二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、在光通信系统中，光源的性能对系统的传输质量有重要影响。半导体激光器与发光二极管相比，具有：（）A.谱线宽度宽B.输出功率小C.调制速率高D.价格便宜2、在数字图像处理的图像分割技术中，以下哪种方法基于图像的灰度值进行分割：（）A.阈值分割B.区域生长C.边缘检测D.形态学分割3、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4、在通信系统的多址接入技术中，以下哪种方式适用于大容量移动通信系统：（）A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.SDMA5、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6、在数字电路中，竞争冒险现象可能导致输出出现错误。产生竞争冒险的原因是？（）A.信号传输延迟B.逻辑门的阈值电压不稳定C.电源电压波动D.环境温度变化7、在通信系统中，关于模拟调制和数字调制的特点，以下描述哪个是不准确的？（）A.模拟调制信号的幅度、频率或相位随信息连续变化，而数字调制信号是离散取值的B.数字调制具有更强的抗干扰能力和更高的频谱利用率，但实现复杂度相对较高C.模拟调制在传输过程中容易受到噪声影响，导致信号失真，而数字调制对噪声不敏感D.模拟调制适用于高速数据传输，数字调制则更适合于语音等低速信号的传输8、在电子电路设计中，反馈是一种重要的技术手段。反馈可以分为正反馈和负反馈。以下关于反馈的说法中，错误的是？（）A.正反馈可以使电路的增益增大B.负反馈可以使电路的增益稳定C.正反馈会使电路产生自激振荡D.负反馈会使电路的输出信号与输入信号完全相同9、在电子电路的可靠性预计中，以下哪种方法基于元器件的失效率数据：（）A.元器件计数法B.应力分析法C.故障模式影响及危害性分析法（FMECA）D.以上都是10、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异11、在集成电路测试中，以下哪种测试方法可以检测芯片的逻辑功能是否正常？（）A.直流参数测试B.交流参数测试C.功能测试D.可靠性测试12、在通信系统中，信道编码是提高通信可靠性的重要手段。信道编码的主要作用是什么呢？是通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。以下关于信道编码作用的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输速率B.检测传输过程中的错误C.纠正传输过程中的错误D.增加信号的抗干扰能力13、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14、在数字图像处理中，图像的灰度直方图反映了图像中灰度级的分布情况。如果一幅图像的灰度直方图比较集中在某一灰度范围内，这通常意味着图像具有怎样的特点？（）A.对比度高B.对比度低C.亮度高D.亮度低15、在传感器技术中，热电偶是一种常用的温度传感器。以下关于热电偶测温原理的描述，哪一项是正确的？（）A.基于热电效应，将温度转化为电阻的变化B.基于热胀冷缩原理，将温度转化为长度的变化C.基于热电效应，将温度转化为电势差的变化D.基于热敏电阻特性，将温度转化为电流的变化二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在集成电路的版图设计中，如何进行布局规划和布线优化以提高芯片的性能和面积利用率？请说明布局布线的约束条件和优化目标，并举例说明常用的布局布线工具和技巧。2、（本题5分）简述模拟电子技术中放大器的分类及各自特点，并说明其在不同场景下的应用。3、（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。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DSP的音频滤波系统，能够实现多种滤波类型如巴特沃斯、切比雪夫等，给出系统的硬件架构和滤波算法。2、（本题5分）设计一个基于STM32的智能农业灌溉系统，能够根据土壤湿度、气象条件等自动控制灌溉，提供系统的硬件电路和控制策略。3、（本题5分）利用模拟电路技术，设计一个用于医疗仪器的精密电流源，提供稳定、精确的电流输出。4、（本题5分）设计一个光通信收发模块的驱动电路，能够稳定驱动光收发器件，给出电路设计和性能测试结果。5、（本题5分）设计一个基于Wi-Fi的智能家电控制系统，能够通过手机APP远程控制家中的电视、空调、冰箱等家电设备的开关和工作模式。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个无线传感器网络的节点定位精度不高。分析节点定位的方法和误差来源，研究如何利用多种定位技术的融合和信号处理算法来提高定位精度。2、（本题10分）某图像识别系统的特征提取方法中，分析传统特征提取方法，如SIFT