沈阳建筑大学《智能芯片与系统设计》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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在集成电路设计中，CMOS工艺是目前应用最为广泛的工艺之一。CMOS电路具有低功耗的特点，这主要是因为？（）A.其静态功耗几乎为零B.其动态功耗较小C.其工作电压较低D.以上都是2、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3、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4、在数字电路中，触发器是一种重要的存储单元。JK触发器在J=1，K=1时，其输出状态会：（）A.保持不变B.置0C.置1D.翻转5、在数字通信系统的同步数字系列（SDH）中，STM-1的速率是：（）A.155.52MbpsB.622.08MbpsC.2.5GbpsD.10Gbps6、在电子测量中，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。以下关于频谱分析仪的工作原理，哪一项是正确的？（）A.通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号B.利用滤波器将不同频率的信号分离C.采用混频技术将高频信号转换为低频信号D.以上都是7、在电子信息领域，嵌入式系统是一种广泛应用的技术。嵌入式系统通常由硬件和软件组成。以下关于嵌入式系统的说法中，错误的是？（）A.嵌入式系统的硬件通常包括微处理器、存储器、输入输出设备等B.嵌入式系统的软件通常包括操作系统、驱动程序、应用程序等C.嵌入式系统的设计需要考虑功耗、成本、性能等因素D.嵌入式系统只能运行在特定的硬件平台上，不能移植到其他平台8、在电子电路设计中，若要设计一个能将正弦波转换为方波的电路，以下哪种器件或电路组合是常用的？（）A.比较器B.放大器C.积分器D.微分器9、在数字通信中，以下哪种均衡器能够自适应地调整参数以补偿信道失真？（）A.线性均衡器B.非线性均衡器C.自适应均衡器D.判决反馈均衡器10、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11、在微波通信中，抛物面天线具有良好的方向性。其增益与天线口径的关系是：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比12、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（）A.信号幅度失真B.信号频率失真C.信号相位失真D.信号混叠13、在数字电子技术中，计数器是一种重要的时序逻辑电路。计数器可以实现对输入脉冲的计数功能。如果一个计数器的计数范围是0到9，那么这个计数器是几位计数器？（）A.2位B.3位C.4位D.5位14、对于一个模拟信号进行数字化采样时，若要保证较好的还原效果，以下哪个参数最为重要？（）A.采样频率B.量化位数C.编码方式D.采样点数15、在数字信号处理的快速傅里叶变换（FFT）算法中，以下哪种算法可以减少计算量？（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是16、在射频识别（RFID）系统中，以下哪种频率的标签具有较远的读取距离？（）A.低频标签B.高频标签C.超高频标签D.微波标签17、在电子电路设计中，关于反馈放大器的性能，以下哪个说法是不准确的？（）A.负反馈可以提高放大器的增益稳定性、减小非线性失真和扩展带宽B.正反馈会使放大器的增益增大，但容易导致自激振荡，使系统不稳定C.反馈深度越大，反馈放大器的性能改善越明显，但也可能导致增益下降过多D.反馈放大器的性能只与反馈网络的参数有关，与放大器本身的特性无关18、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19、在数字图像处理中，若要对一幅图像进行压缩，以下哪种压缩算法是基于图像的统计特性的？（）A.霍夫曼编码B.行程编码C.离散余弦变换（DCT）D.以上都是20、在数字信号处理中，离散傅里叶变换（DFT）是一种重要的工具。以下关于DFT的说法，哪一个是正确的？（）A.DFT的计算效率比快速傅里叶变换（FFT）高B.DFT只能处理有限长的离散信号C.DFT变换结果的幅度和相位都是实数D.DFT不存在频谱泄漏问题二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在通信网络中，TCP/IP协议栈的层次结构和各层的主要功能。2、（本题5分）在微波工程中，匹配网络的作用是什么？常见的匹配网络有哪些类型？3、（本题5分）解释在光通信系统中，光电二极管（PD）和雪崩光电二极管（APD）的工作原理和性能特点。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某音频编码系统，需要在低码率下保持较好的音质。分析常见的音频编码技术（如MP3、AAC）在低码率下的性能优化方法，以及如何利用心理声学模型来减少冗余信息。2、（本题5分）在集成电路设计中，摩尔定律逐渐接近物理极限。分析先进制程工艺（如7nm、5nm）下芯片面临的漏电、散热和良品率等问题，探讨新材料（如碳纳米管、二维材料）和新架构（如存算一体、类脑计算）在延续集成电路性能提升方面的潜力和挑战。3、（本题5分）在电子测量仪器中，示波器是常用的工具之一。请分析数字示波器的工作原理、采样技术、触发机制，以及如何提高测量精度和带宽，同时考虑在复杂信号分析中的应用和功能扩展。4、（本题5分）某集成电路芯片采用了0.18微米工艺制造，工作频率为2GHz。分析该芯片在性能、功耗和集成度方面的特点，并探讨进一步提高性能的可能途径。5、（本题5分）在卫星导航接收机中，捕获和跟踪算法是实现定位的关键。请分析卫星导航信号的捕获方法（如串行捕获、并行捕获等）和跟踪环路（如锁相环、延迟锁定环等）的工作原理，以及如何提高捕获和