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《智能芯片與系統設計》2023-2024學年第二學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、對于一個放大器，若要提高其帶寬同時保持增益不變，以下哪種方法較為有效？（）A.增加放大器的級數B.采用負反饋技術C.提高電源電壓D.更換更高級的晶體管2、在電子電路的故障檢測中，以下哪種測試方法可以檢測集成電路的內部故障：（）A.在線測試B.功能測試C.邊界掃描測試D.以上都是3、在電子電路中，電容也是一種常用的元件。電容的主要作用有濾波、耦合、儲能等。如果一個電路需要對高頻信號進行濾波，應該選用哪種類型的電容呢？（）A.電解電容B.瓷片電容C.鉭電容D.滌綸電容4、在數字信號處理中，有限長單位沖激響應（FIR）濾波器和無限長單位沖激響應（IIR）濾波器各有特點。以下關于它們的比較，哪一項是不正確的？（）A.FIR濾波器總是穩定的，IIR濾波器可能不穩定B.FIR濾波器的相位特性通常比IIR濾波器好C.IIR濾波器的設計比FIR濾波器簡單D.FIR濾波器的計算量比IIR濾波器小5、在數字信號傳輸中，曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼常用于數據同步。差分曼徹斯特編碼的特點是？（）A.每個比特的中間都有跳變B.每個比特的起始位置有跳變C.每個字節的起始位置有跳變D.每個字節的中間都有跳變6、對于半導體器件，以下關于場效應管（FET）和雙極型晶體管（BJT）的比較，哪一項是不準確的？（）A.FET是電壓控制型器件，輸入阻抗高；BJT是電流控制型器件，輸入阻抗較低B.FET的噪聲性能通常優于BJT，適用于對噪聲要求較高的電路C.BJT的放大能力強于FET，在高頻應用中具有優勢D.FET和BJT在數字電路中的應用范圍相同，沒有明顯的差異7、在模擬電子技術中，對于一個共射極放大電路，若集電極電阻增大，其電壓放大倍數將會怎樣？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小8、在無線通信中，藍牙技術常用于短距離設備間的數據傳輸。以下關于藍牙技術特點的描述，哪一項是不準確的？（）A.低功耗B.傳輸距離遠C.成本低D.安全性高9、在數字電子技術中，移位寄存器是一種重要的時序邏輯電路。移位寄存器可以實現數據的移位操作。如果一個移位寄存器有4位，初始狀態為1011，在時鐘信號的作用下，進行右移操作，那么經過兩次移位后，寄存器的狀態是什么呢？（）A.1110B.1101C.1011D.011110、在通信協議中，TCP/IP協議簇是互聯網的基礎。TCP協議提供的是：（）A.無連接的不可靠數據傳輸服務B.無連接的可靠數據傳輸服務C.面向連接的不可靠數據傳輸服務D.面向連接的可靠數據傳輸服務11、在電子電路中，電容和電感是常見的儲能元件。對于一個串聯LC諧振電路，其諧振頻率取決于？（）A.電容和電感的值B.電容和電感的比值C.電容和電感的乘積D.電容和電感的差值12、在通信系統中，分集接收技術可以改善接收信號的質量。以下關于分集接收技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以采用空間分集、頻率分集和時間分集等方式B.分集接收能夠降低多徑衰落的影響C.分集接收需要多個接收天線和復雜的信號處理D.分集接收只能用于模擬通信系統，不能用于數字通信系統13、在微波技術中，矩形波導常用于傳輸微波信號。對于TE10模，其截止波長與波導尺寸的關系是：（）A.只與寬邊尺寸有關B.只與窄邊尺寸有關C.與寬邊和窄邊尺寸都有關D.與波導尺寸無關14、在數字通信中，以下哪種同步技術對于準確接收和解碼信號至關重要？（）A.位同步B.幀同步C.載波同步D.以上都是15、在通信系統的調制方式中，QAM（正交幅度調制）是一種頻譜利用率較高的調制方式。16QAM每個符號可以攜帶多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.16二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述在模擬電路中，如何設計一個穩定的直流電源，包括變壓器、整流、濾波和穩壓等環節。2、（本題5分）在電子測量技術中，示波器是一種重要的測量儀器。請描述示波器的基本組成部分、工作原理以及如何使用示波器測量信號的參數（如頻率、幅度和相位）。3、（本題5分）論述在通信系統的跨層設計中，各層之間的交互和優化策略。4、（本題5分）闡述數字信號壓縮編碼的目的和常見方法，如預測編碼、變換編碼和統計編碼，并分析它們的優缺點。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數字頻率計多功能電路，能夠同時測量頻率、周期、占空比等參數，并且具有數據存儲和打印功能。2、（本題5分）設計一個集成電路制造工藝中的離子注入工藝參數優化方案，提高注入的均勻性和準確性。3、（本題5分）設計一個基于單片機的智能交通信號燈控制系統，能夠根據不同時間段和交通流量自動調整信號燈的時長。4、（本題5分）設計一個基于單片機的太陽能路燈控制器，根據光照和時間自動控制路燈的開關和亮度。5、（本題5分）設計一個基于PLC的自動化灌溉系統，能夠根據土壤濕度自動控制灌溉設備的啟停。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）電子信息設備的熱管理對于保證設備性能和可靠性至關重要。分析散熱技術，如風冷、液冷和相變冷卻等的原理和應用，研究如何解決高功率電子設備的散熱問題。2、（本題10分）電子信息系統中的片上系統（SoC）設計集成了多種功能模塊。分析SoC的架構設計、接口標準和軟硬件協同設計方法，探討如何提高系統性能、降低功耗和縮短開發周期，以及在消費電子、工業控制等領域的應用優勢。3、（本題10分）虛擬現實和增強現實技術在游戲、教育和工業設計等領域展現出巨大潛力。分析虛擬現實和增強現實系統中的顯示技術、跟蹤