長(zhǎng)春建筑學(xué)院《現(xiàn)代光學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)長(zhǎng)春建筑學(xué)院

《現(xiàn)代光學(xué)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在模擬通信系統(tǒng)中，噪聲對(duì)信號(hào)的傳輸有很大的影響。以下關(guān)于噪聲的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.熱噪聲是由電子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，其功率譜密度是均勻的B.散粒噪聲是由半導(dǎo)體器件中的電流起伏引起的，只存在于低頻段C.閃爍噪聲是由電阻的熱噪聲引起的，其功率譜密度與頻率成正比D.以上都不對(duì)2、在電子測(cè)量的誤差分析中，以下哪種誤差是由于測(cè)量?jī)x器的不準(zhǔn)確引起的？（）A.系統(tǒng)誤差B.隨機(jī)誤差C.粗大誤差D.以上都是3、在數(shù)字圖像處理中，圖像的灰度直方圖反映了圖像中灰度級(jí)的分布情況。如果一幅圖像的灰度直方圖比較集中在某一灰度范圍內(nèi)，這通常意味著圖像具有怎樣的特點(diǎn)？（）A.對(duì)比度高B.對(duì)比度低C.亮度高D.亮度低4、在數(shù)字圖像處理中，以下哪種圖像增強(qiáng)方法能夠突出圖像的邊緣和輪廓？（）A.直方圖均衡化B.中值濾波C.銳化濾波D.平滑濾波5、在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪種算法常用于快速計(jì)算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計(jì)算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是6、在數(shù)字信號(hào)處理的量化噪聲分析中，以下哪種量化方式可以減小量化噪聲：（）A.均勻量化B.非均勻量化C.對(duì)數(shù)量化D.以上都是7、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位的加法器，以下哪種方法在硬件實(shí)現(xiàn)上較為復(fù)雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進(jìn)位選擇加法D.超前進(jìn)位加法8、在通信協(xié)議中，TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。TCP協(xié)議提供的是：（）A.無連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)B.無連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)C.面向連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)D.面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)9、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，以下哪種存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)可以有效提高存儲(chǔ)器的訪問速度？（）A.Cache-主存-輔存B.主存-Cache-輔存C.輔存-主存-CacheD.以上都不是10、對(duì)于一個(gè)模擬信號(hào)，若要進(jìn)行數(shù)字化，需要經(jīng)過采樣和量化兩個(gè)過程，以下關(guān)于采樣定理的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的兩倍B.采樣頻率必須小于信號(hào)最高頻率的兩倍C.采樣頻率與信號(hào)最高頻率無關(guān)D.采樣頻率越高，量化誤差越大11、在電子電路設(shè)計(jì)中，常常需要使用電源管理芯片來為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。對(duì)于線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器，以下關(guān)于它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.線性穩(wěn)壓器的效率較低，適用于小電流、對(duì)噪聲要求高的場(chǎng)合B.開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出紋波較大，一般用于大電流、對(duì)效率要求高的場(chǎng)合C.線性穩(wěn)壓器的成本通常比開關(guān)穩(wěn)壓器低D.開關(guān)穩(wěn)壓器的體積通常比線性穩(wěn)壓器小12、在半導(dǎo)體物理中，PN結(jié)是構(gòu)成許多電子器件的基礎(chǔ)。當(dāng)PN結(jié)正偏時(shí)，電流的主要成分是：（）A.擴(kuò)散電流B.漂移電流C.復(fù)合電流D.熱電流13、在電子測(cè)量技術(shù)中，若要測(cè)量一個(gè)高頻信號(hào)的頻率，以下哪種儀器是較為精確的？（）A.示波器B.頻率計(jì)C.萬用表D.信號(hào)發(fā)生器14、在通信系統(tǒng)中，若要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量的信號(hào)傳輸，以下哪種調(diào)制方式通常具有更好的抗干擾性能和頻譜利用率？（）A.幅度調(diào)制（AM）B.頻率調(diào)制（FM）C.相位調(diào)制（PM）D.以上都不是15、在模擬集成電路中，以下哪種放大器具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗？（）A.共源極放大器B.共漏極放大器C.共柵極放大器D.差分放大器16、在數(shù)字電子技術(shù)中，格雷碼是一種特殊的二進(jìn)制編碼方式。格雷碼的特點(diǎn)是什么呢？相鄰的兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化。以下關(guān)于格雷碼的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.格雷碼可以減少數(shù)字電路中的誤碼率B.格雷碼可以用于編碼器和譯碼器的設(shè)計(jì)C.格雷碼可以直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算D.格雷碼可以通過簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換17、在集成電路設(shè)計(jì)中，以下哪種工藝技術(shù)能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝18、在通信系統(tǒng)中，信號(hào)的調(diào)制方式有很多種。調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相是常見的三種調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.調(diào)幅是改變信號(hào)的幅度B.調(diào)頻是改變信號(hào)的頻率C.調(diào)相是改變信號(hào)的相位D.這三種調(diào)制方式都不會(huì)改變信號(hào)的帶寬19、在數(shù)字信號(hào)處理中，對(duì)于一個(gè)有限長(zhǎng)序列進(jìn)行離散傅里葉變換（DFT），若序列長(zhǎng)度為N，則其計(jì)算復(fù)雜度約為：（）A.O(N)B.O(NlogN)C.O(N^2)D.O(logN)20、在數(shù)字信號(hào)處理中，快速傅里葉變換（FFT）是一種重要的算法。如果要對(duì)一個(gè)長(zhǎng)度為

的序列進(jìn)行FFT運(yùn)算，其運(yùn)算量大約相當(dāng)于多少次復(fù)數(shù)乘法？（）A.

B.

C.

D.

21、在電子電路設(shè)計(jì)中，為了降低電源噪聲對(duì)電路的影響，通常會(huì)采用以下哪種措施？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電路中的電阻D.增加電路中的電感22、在模擬電子技術(shù)中，運(yùn)算放大器是一種常用的器件。理想運(yùn)算放大器的輸入電阻為：（）A.0B.有限值C.無窮大D.不確定23、在通信系統(tǒng)中，分集接收技術(shù)可以改善接收信號(hào)的質(zhì)量。以下關(guān)于分集接收技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以采用空間分集、頻率分集和時(shí)間分集等方式B.分集接收能夠降低多徑衰落的影響C.分集接收需要多個(gè)接收天線和復(fù)雜的信號(hào)處理D.分集接收只能用于模擬通信系統(tǒng)，不能用于數(shù)字通信系統(tǒng)24、在數(shù)字電路中，移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。以下關(guān)于移位寄存器的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換B.數(shù)據(jù)的延遲和緩存C.計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)D.數(shù)字信號(hào)的調(diào)制25、在數(shù)字圖像處理中，圖像增強(qiáng)的方法有很多種。直方圖均衡化是一種常用的方法，其主要目的是：（）A.提高圖像的對(duì)比度B.降低圖像的噪聲C.壓縮圖像的動(dòng)態(tài)范圍D.改變圖像的顏色二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在數(shù)字圖像處理中，圖像壓縮的必要性和可能性，以及常用的無損壓縮算法。2、（本題5分）在無線通信中，衰落信道的建模方法有哪些？如何評(píng)估通信系統(tǒng)在衰落信道下的性能？3、（本題5分）在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，卡諾圖是簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)的有力工具。請(qǐng)舉例說明如何使用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，并說明化簡(jiǎn)過程中的注意事項(xiàng)。4、（本題5分）在模擬電子技術(shù)中，運(yùn)算放大器是一種重要的器件。請(qǐng)闡述運(yùn)算放大器的理想特性、實(shí)際特性以及在信號(hào)運(yùn)算（如加法、減法、積分和微分）中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)高速數(shù)字電路中，存在信號(hào)完整性問題，如反射、串?dāng)_等。分析這些問題產(chǎn)生的原因，以及采取何種布線策略、端接技術(shù)來改善信號(hào)完整性。2、（本題5分）一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制存在漏洞，容易受到攻擊。分析網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅和攻擊方式，研究如何建立完善的加密、認(rèn)證和訪問控制機(jī)制，保障網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。3、（本題5分）某數(shù)字存儲(chǔ)示波器，能夠顯示和分析電信號(hào)的波形。分析其采樣原理、帶寬限制和觸發(fā)方式，并討論如何正確設(shè)置參數(shù)以獲取準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。4、（本題5分）某智能控制系統(tǒng)中，傳感器數(shù)據(jù)的融合和處理對(duì)于系統(tǒng)性能至關(guān)重要。請(qǐng)分析不同的傳感器數(shù)據(jù)融合方法（如加權(quán)平均法、卡爾曼濾波融合、貝葉斯估計(jì)融合等）的原理和適用場(chǎng)景，以及如何根據(jù)傳感器的特性和系統(tǒng)要求進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)融合和處理，提高系統(tǒng)的精度和可靠性。5、（本題5分）一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，分析藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)（如傳輸距離、傳輸速率、功耗等），以及在該系統(tǒng)中如何進(jìn)行配對(duì)、連接管理和數(shù)據(jù)傳輸。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)