2025年電子信息工程考試試題及答案一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的）1.已知某連續(xù)時間信號x(t)=cos(200πt)+sin(500πt)，對其進行理想采樣時，為避免混疊，最低采樣頻率應(yīng)為（）。A.200HzB.500HzC.1000HzD.1200Hz2.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若傳輸速率為10Mbps，采用16QAM調(diào)制方式，則符號速率為（）。A.2.5MBaudB.5MBaudC.10MBaudD.40MBaud3.某RC一階電路的時間常數(shù)τ=2ms，初始時刻電容電壓uC(0?)=0V，t=0時接入10V直流電源，則t=4ms時電容電壓約為（）。A.6.32VB.8.65VC.9.50VD.10V4.若8位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓為+5V，則其量化間隔為（）。A.19.53mVB.39.06mVC.78.12mVD.156.25mV5.對于N點FFT運算，其計算復(fù)雜度為（）。A.O(N)B.O(N2)C.O(NlogN)D.O(N3)6.某線性時不變系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(t)=e?2?u(t)，則其頻率響應(yīng)H(jω)為（）。A.1/(jω+2)B.1/(jω-2)C.jω/(jω+2)D.(jω+2)/jω7.在51單片機中，若晶振頻率為12MHz，則機器周期為（）。A.1μsB.2μsC.12μsD.24μs8.若某二進制信源的符號速率為2000Baud，采用升余弦滾降濾波器（滾降系數(shù)α=0.5），則傳輸帶寬為（）。A.1500HzB.2000HzC.3000HzD.4000Hz9.某二階巴特沃斯低通濾波器的3dB截止頻率為1kHz，其幅頻特性在2kHz處的衰減約為（）。A.3dBB.6dBC.12dBD.18dB10.在數(shù)字信號處理中，有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器的主要優(yōu)點是（）。A.相位特性線性B.計算復(fù)雜度低C.容易實現(xiàn)陷波特性D.過渡帶陡峭11.若某電路的節(jié)點電壓方程為：3u?-2u?=10，-2u?+5u?=20，則節(jié)點1的自導(dǎo)納為（）。A.3SB.5SC.2SD.10S12.在調(diào)幅（AM）系統(tǒng)中，若調(diào)制信號為m(t)=2cos(2000πt)，載波為c(t)=5cos(2π×10?t)，則調(diào)幅指數(shù)為（）。A.0.2B.0.4C.0.5D.0.813.某半導(dǎo)體激光器的閾值電流為20mA，當(dāng)注入電流為30mA時，輸出光功率為5mW，則其斜率效率為（）。A.0.5mW/mAB.1mW/mAC.1.5mW/mAD.2mW/mA14.在同步數(shù)字體系（SDH）中，STM-1的標(biāo)稱速率為（）。A.155.520MbpsB.622.080MbpsC.2488.320MbpsD.9953.280Mbps15.若某數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)=(1-0.5z?1)/(1-0.8z?1)，則其頻率響應(yīng)在ω=0處的幅值為（）。A.0.5B.0.8C.1.0D.1.25二、填空題（本大題共10小題，每空2分，共20分）16.連續(xù)時間信號x(t)的拉普拉斯變換為X(s)=s/(s2+4s+3)，其收斂域為Re{s}>-1，則x(t)的初值x(0?)=______。17.二進制相移鍵控（BPSK）信號的解調(diào)方式通常采用______解調(diào)或______解調(diào)。18.51單片機中，P0口作為通用I/O口使用時，需要外接______；作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時，具有______功能。19.某通信系統(tǒng)的誤碼率為10??，傳輸10?個碼元時，預(yù)計錯誤碼元數(shù)為______。20.已知某信號的傅里葉變換X(jω)=π[δ(ω-ω?)+δ(ω+ω?)]，則其對應(yīng)的時域信號x(t)=______。21.一階RC低通濾波器的截止頻率f_c=1/(2πRC)，當(dāng)R增大時，截止頻率______（填“升高”或“降低”）。22.數(shù)字信號處理中，為避免混疊失真，采樣頻率需滿足______；為避免頻譜泄漏，通常對信號加______窗。23.某正弦穩(wěn)態(tài)電路中，電壓相量U=100∠30°V，電流相量I=5∠-30°A，則該電路的有功功率為______W，無功功率為______var。24.時分復(fù)用（TDM）系統(tǒng)中，每路信號的采樣頻率需滿足______，各路信號通過______實現(xiàn)時間上的分隔。25.半導(dǎo)體PN結(jié)的內(nèi)建電場方向由______區(qū)指向______區(qū)（填“P”或“N”）。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.簡述香農(nóng)信道容量公式C=Blog?(1+S/N)的物理意義，并說明提高信道容量的主要途徑。27.比較有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器和無限長單位沖激響應(yīng)（IIR）濾波器的優(yōu)缺點。28.說明模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的主要技術(shù)指標(biāo)，并解釋分辨率與量化誤差的關(guān)系。29.簡述51單片機中斷系統(tǒng)的組成及中斷響應(yīng)的條件。30.解釋高頻小信號放大器中“中和法”和“失配法”的抗自激原理。四、分析計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）31.已知某AM調(diào)制信號為s(t)=[A+m(t)]cos(ω_ct)，其中m(t)=2cos(Ωt)，A=5V，ω_c=2π×10?rad/s，Ω=2π×103rad/s。（1）計算調(diào)幅指數(shù)ma；（2）求s(t)的頻譜表達式，并畫出頻譜圖（標(biāo)注頻率和幅度）；（3）計算調(diào)制效率η。32.設(shè)計一個巴特沃斯低通濾波器，要求通帶截止頻率f_p=1kHz，通帶最大衰減α_p=3dB，阻帶截止頻率f_s=3kHz，阻帶最小衰減α_s=20dB。（1）計算濾波器的最小階數(shù)N；（2）寫出歸一化系統(tǒng)函數(shù)H_N(p)（p為歸一化復(fù)頻率）；（3）若采用RC有源濾波器實現(xiàn)，畫出二階巴特沃斯低通濾波器的典型電路結(jié)構(gòu)。33.圖1所示為RLC串聯(lián)電路，t=0時開關(guān)S閉合，已知u_s(t)=10V（直流），R=10Ω，L=0.1H，C=100μF，初始時刻i(0?)=0，u_C(0?)=0。（1）列寫電路的微分方程；（2）求電流i(t)的表達式；（3）判斷電路的暫態(tài)響應(yīng)類型（欠阻尼、臨界阻尼或過阻尼）。34.某數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為H(z)=(1+z?1)/(1-0.5z?1)。（1）求其單位沖激響應(yīng)h(n)；（2）分析頻率響應(yīng)H(e^jω)的幅頻特性和相頻特性；（3）判斷該濾波器的類型（低通、高通、帶通或帶阻）。五、綜合設(shè)計題（本大題共1小題，20分）35.設(shè)計一個基于51單片機的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，要求實時采集溫度信號（范圍0~100℃，精度±0.5℃），通過LCD1602顯示當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度超過80℃時觸發(fā)蜂鳴器報警。（1）選擇溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和LCD1602的接口方式（并說明理由）；（2）畫出系統(tǒng)硬件原理框圖（標(biāo)注主要模塊）；（3）設(shè)計軟件主程序流程（包括初始化、數(shù)據(jù)采集、溫度計算、顯示、報警判斷等環(huán)節(jié)）；（4）提出兩種抗干擾措施（針對硬件或軟件）。參考答案一、單項選擇題1.C2.A3.B4.B5.C6.A7.A8.A9.C10.A11.A12.B13.A14.A15.D二、填空題16.117.相干；非相干（或差分相干）18.上拉電阻；自動切換（或分時復(fù)用）19.100020.cos(ω?t)21.降低22.采樣頻率≥2倍信號最高頻率（或奈奎斯特采樣定理）；窗函數(shù)（或加窗）23.250；144.3（或250√3/2）24.奈奎斯特采樣定理；時分多路開關(guān)（或時隙分配）25.N；P三、簡答題26.物理意義：香農(nóng)公式給出了在高斯白噪聲信道中，無差錯傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾剩ㄐ诺廊萘浚┡c帶寬B、信噪比S/N的關(guān)系。提高途徑：①增加信道帶寬B（受限于實際傳輸介質(zhì)）；②提高信噪比S/N（通過增大發(fā)射功率或降低噪聲）；③采用更高效的編碼方式（接近香農(nóng)限）。27.FIR優(yōu)點：嚴(yán)格線性相位、穩(wěn)定（有限長沖激響應(yīng)）、可以設(shè)計多通帶/阻帶特性；缺點：達到相同阻帶衰減需更高階數(shù)（計算復(fù)雜度高）。IIR優(yōu)點：階數(shù)低（計算效率高）、過渡帶陡峭；缺點：相位非線性（需額外相位補償）、可能存在穩(wěn)定性問題（無限長沖激響應(yīng)）。28.主要技術(shù)指標(biāo)：分辨率（位數(shù)）、轉(zhuǎn)換精度（絕對/相對誤差）、轉(zhuǎn)換時間、輸入范圍、信噪比。分辨率n位對應(yīng)量化間隔Δ=V_ref/(2?-1)，量化誤差≤Δ/2，分辨率越高，量化間隔越小，量化誤差越低。29.組成：中斷源（外部中斷0/1、定時/計數(shù)器中斷0/1、串行口中斷）、中斷允許寄存器（IE）、中斷優(yōu)先級寄存器（IP）、中斷標(biāo)志寄存器（TCON/SCON）。響應(yīng)條件：①中斷總允許（EA=1）；②對應(yīng)中斷源允許（如EX0=1）；③無更高優(yōu)先級中斷正在執(zhí)行；④當(dāng)前指令未執(zhí)行完（非RETI或訪問IE/IP指令）。30.中和法：在放大器輸出端引入與內(nèi)部反饋信號相位相反的中和電容，抵消晶體管結(jié)電容引起的反饋，消除自激。失配法：通過調(diào)整輸入/輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，使放大器輸入/輸出端不滿足自激振蕩的幅度條件（|Aβ|≥1），破壞振蕩平衡。四、分析計算題31.（1）ma=|m(t)|_max/A=2/5=0.4；（2）s(t)=5cosω_ct+cos(ω_c+Ω)t+cos(ω_c-Ω)t，頻譜包含載頻ω_c（幅度5/2）、邊頻ω_c±Ω（幅度1/2）；（3）η=P_side/(P_carrier+P_side)=(ma2/2)/(1+ma2/2)=(0.16/2)/(1+0.16/2)=0.08/1.08≈7.41%。32.（1）歸一化阻帶頻率λ_s=f_s/f_p=3，查巴特沃斯衰減公式α_s=10log??(1+λ_s^(2N))≥20dB，解得N≥log(10^(α_s/10)-1)/(2logλ_s)=log(99)/(2log3)≈4.6/1.58≈2.9，取N=3；（2）三階巴特沃斯歸一化系統(tǒng)函數(shù)H_N(p)=1/(p3+2p2+2p+1)；（3）二階典型電路為壓控電壓源（VCVS）結(jié)構(gòu)，包含兩個RC積分環(huán)節(jié)和一個同相放大器。33.（1）微分方程：L(d2i/dt2)+R(di/dt)+(1/C)i=du_s/dt=0（t≥0），初始條件i(0)=0，di(0)/dt=u_s/L=100A/s；（2）特征方程s2+(R/L)s+1/(LC)=0，代入數(shù)值得s2+100s+10?=0，根s=-50±j50√3，欠阻尼響應(yīng)，i(t)=(100/√(10?-502))e^(-50t)sin(50√3t)=2e^(-50t)sin(86.6t)A；（3）欠阻尼（因阻尼比ζ=R/(2√(L/C))=10/(2√(0.1×10??))=10/(2×0.01)=500>1？計算錯誤，正確ζ=R/(2√(L/C))=10/(2√(0.1/(100×10??)))=10/(2√1000)=10/(2×31.62)=0.158<1，故為欠阻尼）。34.（1）H(z)=(1+z?1)/(1-0.5z?1)=1/(1-0.5z?1)+z?1/(1-0.5z?1)，h(n)=0.5?u(n)+0.5^(n-1)u(n-1)；（2）幅頻|H(e^jω)|=|1+e^(-jω)|/|1-0.5e^(-jω)|=√[(2+2cosω)]/√(1.25-cosω)=2|cos(ω/2)|/√(1.25-cosω)，相頻∠H(e^jω)=-ω/2-arctan(sinω/(2-cosω))；（3）當(dāng)ω=0時|H|=2/0.5=4；ω=π時|H|=0，故為高通濾波器。五、綜合設(shè)計題35.（1）傳感器選擇DS18B20（數(shù)字式，單總線接口，精度±0.5℃）；A/D無需（因DS18B20輸出數(shù)字信號）；LCD16