吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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2、在數(shù)字電子技術(shù)中，觸發(fā)器是一種重要的存儲單元。觸發(fā)器可以存儲一位二進制數(shù)據(jù)。如果一個觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，在時鐘信號的上升沿到來時，輸入信號為1，那么這個觸發(fā)器的狀態(tài)會變成什么呢？（）A.0B.1C.不確定D.保持原來的狀態(tài)3、在通信系統(tǒng)的多址接入技術(shù)中，以下哪種方式適用于大容量移動通信系統(tǒng)：（）A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.SDMA4、在自動控制原理中，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是一個重要的概念。對于一個線性定常系統(tǒng)，其特征方程的根均位于左半平面，則該系統(tǒng)：（）A.不穩(wěn)定B.臨界穩(wěn)定C.穩(wěn)定D.無法確定5、在數(shù)字電子技術(shù)中，編碼器和譯碼器是常用的組合邏輯電路。編碼器的作用是將輸入的信號轉(zhuǎn)換為二進制編碼輸出。如果一個編碼器有8個輸入信號，那么它需要幾位輸出信號呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位6、在集成電路的可靠性測試中，以下哪種測試用于檢測芯片在高溫環(huán)境下的性能？（）A.老化測試B.熱循環(huán)測試C.高溫工作壽命測試D.以上都是7、在通信系統(tǒng)的抗噪聲性能分析中，誤碼率是一個重要的指標。在二進制數(shù)字通信系統(tǒng)中，若發(fā)送“1”和“0”的概率相等，采用相干解調(diào)時，誤碼率與信噪比的關(guān)系為：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比8、在數(shù)字通信中，碼間串擾會影響通信質(zhì)量。為了減少碼間串擾，可以采用？（）A.升余弦滾降濾波器B.理想低通濾波器C.高通濾波器D.帶通濾波器9、對于一個數(shù)字系統(tǒng)，若要提高其工作速度，以下哪種方法可能會被采用？（）A.增加流水線級數(shù)B.減少邏輯門的數(shù)量C.降低時鐘頻率D.增加存儲單元的容量10、在通信系統(tǒng)的調(diào)制方式中，QAM（正交幅度調(diào)制）是一種頻譜利用率較高的調(diào)制方式。16QAM每個符號可以攜帶多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1611、在微波通信中，拋物面天線具有良好的方向性。其增益與天線口徑的關(guān)系是：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比12、在數(shù)字信號處理中，對于一個有限長的離散時間序列，進行快速傅里葉變換（FFT）時，以下哪種說法是正確的？（）A.FFT可以大大減少計算量，但其結(jié)果的精度低于直接計算離散傅里葉變換（DFT）B.FFT計算速度快，但只適用于長度為2的整數(shù)次冪的序列C.FFT能夠在不損失信息的情況下，將時域信號轉(zhuǎn)換到頻域，且計算效率高D.FFT的結(jié)果與DFT完全相同，只是計算過程不同13、關(guān)于集成電路的制造工藝，以下哪個步驟是用于在硅片上形成晶體管等器件？（）A.光刻B.蝕刻C.擴散D.離子注入14、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%15、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率（BER）是衡量系統(tǒng)性能的重要指標，以下哪種措施可以降低誤碼率？（）A.增加發(fā)射功率B.提高信道帶寬C.采用糾錯編碼D.以上都是16、在電子電路設(shè)計中，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常會采用以下哪種方法？（）A.引入負反饋B.增加放大倍數(shù)C.提高電源電壓D.減少元件數(shù)量17、在自動控制系統(tǒng)中，PID控制器是一種常用的控制器。PID控制器中的“P”代表？（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.位置控制18、在通信系統(tǒng)中，正交頻分復(fù)用（OFDM）是一種重要的調(diào)制技術(shù)。OFDM的基本原理是什么呢？是將高速的數(shù)據(jù)流分成多個低速的子數(shù)據(jù)流，分別調(diào)制到不同的子載波上進行傳輸。以下關(guān)于OFDM的說法中，錯誤的是？（）A.OFDM可以提高通信系統(tǒng)的頻譜利用率B.OFDM可以抵抗多徑衰落C.OFDM中各個子載波之間是相互獨立的，不會相互干擾D.OFDM只適用于無線通信系統(tǒng)，不適用于有線通信系統(tǒng)19、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20、在半導(dǎo)體器件中，場效應(yīng)管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導(dǎo)通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述在數(shù)字圖像處理中，圖像分割的評價指標和方法。2、（本題5分）數(shù)字電子技術(shù)中，編碼器和譯碼器的故障診斷方法有哪些？舉例說明。3、（本題5分）論述集成電路制造工藝中，光刻技術(shù)的主要步驟和關(guān)鍵挑戰(zhàn)，以及如何提高光刻的分辨率。4、（本題5分）闡述在模擬集成電路的線性度改善中，反饋技術(shù)的應(yīng)用和效果。5、（本題5分）在電子電路的穩(wěn)定性分析中，如何判斷放大器是否穩(wěn)定？請說明穩(wěn)定性的判據(jù)和分析方法，并舉例說明如何通過補償技術(shù)來提高放大器的穩(wěn)定性。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在高速集成電路中，信號完整性和電源完整性是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。請分析在芯片設(shè)計和電路板布局中，如何解決信號的反射、串擾、地彈等信號完整性問題，以及電源的噪聲、壓降、紋波等電源完整性問題，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定工作和高速性能。2、（本題5分）在電子信息系統(tǒng)的電磁屏蔽設(shè)計中，屏蔽材料的選擇和屏蔽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是關(guān)鍵。請分析常見的電磁屏蔽材料的性能特點，如金屬、導(dǎo)電涂料、電磁屏蔽織物等，以及如何設(shè)計屏蔽罩、屏蔽室等結(jié)構(gòu)以達到良好的屏蔽效果，同時考慮成本和安裝便利性。3、（本題5分）電子信息系統(tǒng)中的片上系統(tǒng)（SoC）設(shè)計集成了多種功能模塊。分析SoC的架構(gòu)設(shè)計、接口標準和軟硬件協(xié)同設(shè)計方法，探討如何提高系統(tǒng)性能、降低功耗和縮短開發(fā)周期，以及在消費電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。4、（本題5分）在圖像處理的目標跟蹤中，基于深度學(xué)習(xí)的方法展現(xiàn)出了強大的性能。分析基于深度學(xué)習(xí)的目標跟蹤算法（如Siamese網(wǎng)絡(luò)、YOLO系列）的架構(gòu)和訓(xùn)練策略，研究其在復(fù)雜場景（如遮擋、形變、快速運動）下的跟蹤效果，探討如何利用多模態(tài)信息（如可見光、紅外）提高目標跟蹤的魯棒性。5、（本題5分）一個光通信系統(tǒng)中的激光器存在波長漂移和功率不穩(wěn)定的問題。分析這些問題對系統(tǒng)性能的影響，以及如何通過溫度控制、反饋調(diào)節(jié)和光隔離器等技術(shù)來解決。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分