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《數字系統測試與可測性》2023-2024學年第二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、電子信息工程中常常涉及到信號的傳輸與處理。在通信系統中，調制的目的是什么呢？是為了使信號能夠在特定的信道中有效傳輸，提高抗干擾能力等。以下關于調制目的的說法中，錯誤的是？（）A.提高信號的傳輸距離B.增加信號的帶寬C.提高信號的抗干擾能力D.使信號能夠在不同的信道中傳輸2、在半導體物理中，PN結是構成許多電子器件的基礎。當PN結正偏時，電流的主要成分是：（）A.擴散電流B.漂移電流C.復合電流D.熱電流3、在集成電路的可靠性設計中，冗余技術是常用的方法之一。以下哪種冗余技術可以提高系統的可靠性：（）A.硬件冗余B.時間冗余C.信息冗余D.以上都是4、在通信系統中，信號的調制方式有很多種。調幅、調頻和調相是常見的三種調制方式。以下關于這三種調制方式的說法中，錯誤的是？（）A.調幅是改變信號的幅度B.調頻是改變信號的頻率C.調相是改變信號的相位D.這三種調制方式都不會改變信號的帶寬5、在集成電路制造中，以下哪種刻蝕技術具有較高的選擇性和刻蝕精度？（）A.濕法刻蝕B.干法刻蝕C.等離子體刻蝕D.反應離子刻蝕6、在數字集成電路的邏輯門中，以下哪種門的輸出具有高電平、低電平和高阻態三種狀態？（）A.與門B.或門C.三態門D.非門7、在自動控制原理中，系統的穩定性是一個重要的概念。對于一個線性定常系統，其特征方程的根均位于左半平面，則該系統：（）A.不穩定B.臨界穩定C.穩定D.無法確定8、在數字信號處理系統中，以下哪種量化方式對小信號的量化誤差較小？（）A.均勻量化B.非均勻量化C.對數量化D.以上都不是9、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境下的性能？（）A.老化測試B.熱循環測試C.高溫工作壽命測試D.以上都是10、在衛星導航系統中，以下哪種定位原理是通過測量衛星到接收機的距離來實現的？（）A.偽距定位B.載波相位定位C.多普勒定位D.以上都是11、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.1612、在電子電路中，運算放大器的開環增益非常大。在實際應用中，通常采用負反饋來穩定其工作性能。以下關于負反饋對運算放大器性能的影響，哪一項是錯誤的？（）A.降低增益B.提高輸入電阻C.降低輸出電阻D.減小帶寬13、在集成電路測試中，以下哪種測試方法可以檢測芯片的邏輯功能是否正常？（）A.直流參數測試B.交流參數測試C.功能測試D.可靠性測試14、在模擬電子技術中，運算放大器是一種常用的器件。對于一個理想的運算放大器，其輸入電阻和輸出電阻分別為？（）A.無窮大，無窮大B.無窮大，零C.零，無窮大D.零，零15、在數字電子技術中，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位二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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。2、（本題5分）詳細闡述在數字信號處理中，數字濾波器的量化效應，以及如何減少量化誤差。3、（本題5分）詳細解釋通信系統中的軟件定義衛星通信技術的概念和優勢。4、（本題5分）詳細闡述集成電路制造中光刻工藝的主要步驟，以及如何提高光刻的分辨率和精度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個具有溫度補償功能的電容式傳感器測量電路，提高測量精度，給出電路設計和溫度補償算法。2、（本題5分）設計一個數字頻率合成器擴展電路，能夠增加頻率合成器的輸出頻率范圍和精度，并且具有相位調制功能。3、（本題5分）設計一個基于單片機的溫度控制系統，能夠實時監測環境溫度，并通過控制加熱或制冷設備將溫度穩定在設定范圍內，要求精度為±1℃，并給出硬件電路設計和軟件編程思路。4、（本題5分）設計一個基于光電傳感器的生產線計數系統，能夠準確統計產品數量。5、（本題5分）設計一個智能安防監控系統，能夠實現視頻監控、入侵檢測和報警功能，給出系統的硬件架構和軟件實現方案。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某數字圖像處理系統中的圖像增強算法，如直方圖均衡化和銳化濾波，分析其效果和適用場景，并研究如何根據圖像特點進行參數調整。2、（本題10分）某雷達測距系統中，需要考慮測距精度和分辨率。分析影響測距精度和分辨率的因素，如發射信號帶寬、接收機噪聲等，探討如何提高測距系統的性能指標。3、（本題10分）在光存儲技術中，如藍光光盤，需要提高存儲容量和數據讀取速度