上海電機學院《城市軌道交通信號及列車運行控制》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《城市軌道交通信號及列車運行控制》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在電子電路故障診斷中，若一個電路輸出異常，以下哪種方法是首先考慮的排查手段？（）A.直觀檢查法B.測量電壓法C.信號注入法D.替換法2、在無線通信中，多徑傳播會對信號產(chǎn)生嚴重影響。以下哪種技術可以有效地對抗多徑衰落？（）A.擴頻技術B.正交頻分復用（OFDM）C.時分多址（TDMA）D.碼分多址（CDMA）3、在數(shù)字信號處理中，離散傅里葉變換（DFT）是一種重要的工具。以下關于DFT的說法，哪一個是正確的？（）A.DFT的計算效率比快速傅里葉變換（FFT）高B.DFT只能處理有限長的離散信號C.DFT變換結果的幅度和相位都是實數(shù)D.DFT不存在頻譜泄漏問題4、在傳感器技術中，熱電偶是一種常用的溫度傳感器。以下關于熱電偶測溫原理的描述，哪一項是正確的？（）A.基于熱電效應，將溫度轉化為電阻的變化B.基于熱脹冷縮原理，將溫度轉化為長度的變化C.基于熱電效應，將溫度轉化為電勢差的變化D.基于熱敏電阻特性，將溫度轉化為電流的變化5、在數(shù)字信號處理中，以下哪種算法常用于快速計算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是6、在數(shù)字邏輯設計中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數(shù)的工具。使用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)時，需要遵循哪些原則？（）A.相鄰的最小項可以合并B.每個圈包含的最小項個數(shù)必須是

C.圈越大越好，但每個圈必須獨立D.以上都是7、在模擬電子電路中，功率放大器的效率是一個重要的指標。甲類功率放大器的效率通常：（）A.低于50%B.在50%-78.5%之間C.高于78.5%D.接近100%8、關于衛(wèi)星導航系統(tǒng)，以下哪個系統(tǒng)能夠提供全球范圍內的高精度定位服務？（）A.GPSB.北斗C.伽利略D.格洛納斯9、在電子電路中，晶振是一種常用的時鐘源。晶振的頻率穩(wěn)定性對電路的性能有著重要影響。如果一個電路需要一個頻率為10MHz的時鐘信號，應該選用哪種類型的晶振呢？（）A.無源晶振B.有源晶振C.陶瓷晶振D.石英晶振10、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強的方法有很多，以下哪種方法可以突出圖像的邊緣信息？（）A.直方圖均衡化B.中值濾波C.銳化濾波D.均值濾波11、在電子信息領域，傳感器網(wǎng)絡是一種新興的技術。傳感器網(wǎng)絡由大量的傳感器節(jié)點組成，可以實現(xiàn)對物理世界的分布式監(jiān)測和控制。以下關于傳感器網(wǎng)絡的說法中，錯誤的是？（）A.傳感器網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點通常具有低功耗、低成本、小體積等特點B.傳感器網(wǎng)絡可以采用自組織的方式進行組網(wǎng)C.傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸通常采用無線通信方式D.傳感器網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點可以直接與互聯(lián)網(wǎng)進行通信12、在電子電路中，當一個電容與一個電阻串聯(lián)時，以下哪種情況會導致電路的時間常數(shù)增大？（）A.增大電容值B.增大電阻值C.同時增大電容和電阻值D.同時減小電容和電阻值13、在通信系統(tǒng)的功率控制技術中，以下哪種功率控制方式是根據(jù)接收信號的強度來調整發(fā)射功率？（）A.開環(huán)功率控制B.閉環(huán)功率控制C.前向功率控制D.反向功率控制14、在數(shù)字圖像處理中，若要對一幅圖像進行壓縮，以下哪種壓縮算法是基于圖像的統(tǒng)計特性的？（）A.霍夫曼編碼B.行程編碼C.離散余弦變換（DCT）D.以上都是15、在電子電路設計中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一種重要的硬件載體。PCB的設計需要考慮布局、布線、信號完整性等因素。以下關于PCB設計的說法中，錯誤的是？（）A.PCB的布局應該合理，避免信號之間的干擾B.PCB的布線應該盡量短，以減小信號的傳輸延遲C.PCB的信號完整性可以通過添加去耦電容、阻抗匹配等方法來提高D.PCB的設計只需要考慮電氣性能，不需要考慮機械性能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在數(shù)字邏輯設計中，有限狀態(tài)機的優(yōu)化方法有哪些？請舉例說明如何通過狀態(tài)編碼、邏輯化簡等手段優(yōu)化有限狀態(tài)機的性能。2、（本題5分）在數(shù)字邏輯設計中，異步時序電路的設計方法和注意事項是什么？如何避免異步時序電路中的競爭冒險和毛刺現(xiàn)象？3、（本題5分）解釋電子電路中的寄生電容和寄生電感的產(chǎn)生原因和對電路性能的影響。4、（本題5分）在無線通信系統(tǒng)中，多徑傳播會對信號產(chǎn)生什么影響？有哪些應對多徑衰落的技術？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于藍牙4.2技術的智能手環(huán)，能夠監(jiān)測運動數(shù)據(jù)（如步數(shù)、距離、消耗卡路里等）和睡眠質量。2、（本題5分）設計一個基于數(shù)字圖像處理的人臉識別系統(tǒng)，能夠對輸入的圖像進行人臉檢測、特征提取和識別，說明算法的選擇和優(yōu)化。3、（本題5分）設計一個基于射頻識別（RFID）技術的倉庫管理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)貨物的自動識別、入庫和出庫管理。4、（本題5分）設計一個通信系統(tǒng)中的軟件定義無線電（SDR）平臺，實現(xiàn)靈活的調制解調功能。5、（本題5分）設計一個數(shù)字信號處理器（DSP）應用電路，能夠實現(xiàn)音頻信號的濾波、降噪等處理功能。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某數(shù)字信號處理器（DSP）在處理復雜算法時性能不足。分析DSP的架構和指令集，探討如何優(yōu)化算法實現(xiàn)、利用并行處理和硬件加速功能，提高DSP的運算效率。2、（本題10分）某圖像處理系統(tǒng)中，圖像分割是將圖像分成不同區(qū)域的重要步驟。分析常見的圖像分割算法，如閾值分割、邊緣檢測分割、區(qū)域生長分割等的原理和適用場景，研究如何提高圖像分割的準確性和效率。3、（本題10分）一個圖像傳感器在拍攝過程中，由于像素缺陷、暗電流和光照不均勻等因素，拍攝