2025年高職電子信息工程技術(shù)（信號(hào)處理）期中測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.以下哪種信號(hào)屬于模擬信號(hào)？（）A.計(jì)算機(jī)中的數(shù)字音頻信號(hào)B.手機(jī)基站發(fā)送的語音信號(hào)C.數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像信號(hào)D.數(shù)字電視信號(hào)2.信號(hào)的頻譜是指信號(hào)在（）上的分布。A.時(shí)間域B.頻率域C.幅度域D.相位域3.對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，采樣頻率應(yīng)滿足（）。A.大于信號(hào)最高頻率的2倍B.等于信號(hào)最高頻率C.小于信號(hào)最高頻率的2倍D.與信號(hào)最高頻率無關(guān)4.以下哪種濾波器屬于數(shù)字濾波器？（）A.低通RC濾波器B.高通LC濾波器C.巴特沃斯數(shù)字濾波器D.帶通晶體濾波器5.信號(hào)的功率譜密度表示信號(hào)功率在（）上的分布。A.時(shí)間域B.頻率域C.幅度域D.相位域6.對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化時(shí)，量化位數(shù)越多，（）。A.量化誤差越大B.量化誤差越小C.信號(hào)頻率越高D.信號(hào)幅度越大7.以下哪種變換常用于信號(hào)的頻域分析？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.小波變換D.Z變換8.數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的核心部件是（）。A.加法器B.乘法器C.寄存器D.控制器9.信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)反映了信號(hào)的（）。A.幅度特性B.頻率特性C.周期性D.能量分布10.設(shè)計(jì)IIR濾波器時(shí)，常用的設(shè)計(jì)方法是（）。A.窗函數(shù)法B.頻率采樣法C.沖激響應(yīng)不變法D.雙線性變換法二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題４分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.以下哪些屬于信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域？（）A.通信B.圖像處理C.語音識(shí)別D.雷達(dá)探測(cè)E.電力系統(tǒng)2.信號(hào)的基本運(yùn)算包括（）。A.加法B.減法C.乘法D.除法E.卷積3.數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)有（）。A.精度高B.可靠性強(qiáng)C.靈活性好D.易于大規(guī)模集成E.抗干擾能力弱4.常用的數(shù)字信號(hào)處理算法有（）。A.快速傅里葉變換（FFT）B.離散余弦變換（DCT）C.小波變換D.卡爾曼濾波E.維納濾波5.信號(hào)處理系統(tǒng)的組成部分包括（）。A.輸入接口B.處理器C.輸出接口D.電源E.通信模塊三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷下列說法的對(duì)錯(cuò)，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.模擬信號(hào)是時(shí)間和幅度都連續(xù)變化的信號(hào)。（）2.信號(hào)的帶寬是指信號(hào)最高頻率與最低頻率之差。（）3.采樣頻率越低，采樣信號(hào)越接近原始信號(hào)。（）4.數(shù)字濾波器只能處理離散信號(hào)。（）5.信號(hào)的能量譜密度與功率譜密度在概念上是相同的。（）6.量化誤差是由于量化過程中有限字長(zhǎng)引起的。（）7.傅里葉變換可以將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，也可以將頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)。（）8.數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的運(yùn)算速度只取決于處理器的時(shí)鐘頻率。（）9.信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)可以用來檢測(cè)信號(hào)之間的相似性。（）10.FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法主要基于沖激響應(yīng)不變法。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述信號(hào)處理的基本概念和主要內(nèi)容。2.說明采樣定理的含義及其在信號(hào)處理中的重要性。3.比較IIR濾波器和FIR濾波器的特點(diǎn)。五、綜合題（總共2題，每題15分，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，綜合分析并解答下列問題）1.已知一個(gè)連續(xù)時(shí)間信號(hào)\(x(t)=3\sin(2\pi\times100t)+2\cos(2\pi\times200t)\)，對(duì)其進(jìn)行采樣，采樣頻率\(f_s=500Hz\)。求采樣后的離散信號(hào)\(x(n)\)，并畫出其頻譜。2.設(shè)計(jì)一個(gè)低通數(shù)字濾波器，要求截止頻率\(f_c=50Hz\)，采樣頻率\(f_s=200Hz\)。采用巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)方法，確定濾波器階數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.A4.C5.B6.B7.A8.B9.C10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABC三、判斷題1.√2.√3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.信號(hào)處理是對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以獲取關(guān)于信號(hào)的特征和信息。主要內(nèi)容包括信號(hào)的表示、運(yùn)算、分析、濾波、變換等。2.采樣定理指出，采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的2倍，才能保證采樣后的離散信號(hào)能夠無失真地恢復(fù)原始連續(xù)信號(hào)。其重要性在于為信號(hào)的數(shù)字化處理提供了理論依據(jù)，確保了信號(hào)在采樣過程中的準(zhǔn)確性和可靠性。3.IIR濾波器的特點(diǎn)是具有遞歸結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，階數(shù)較低，但相位特性較差，可能存在穩(wěn)定性問題。FIR濾波器具有線性相位特性，穩(wěn)定性好，但設(shè)計(jì)方法相對(duì)復(fù)雜，階數(shù)較高。五、綜合題1.采樣周期\(T=1/f_s=1/500=0.002s\)。\(x(n)=3\sin(2\pi\times100\timesnT)+2\cos(2\pi\times200\timesnT)=3\sin(0.4\pin)+2\cos(0.8\pin)\)。頻譜分析：采樣后信號(hào)的頻譜是原信號(hào)頻譜的周期延拓，在\(f=100Hz\)和\(f=200Hz\)處有頻譜分量，周期為\(f_s=500Hz\)。2.歸一化截止頻率\(\omega_c=2\pif_c/f_s=2\pi\times50/200=0.5\pi\)。根據(jù)巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)公式，計(jì)算濾波器階數(shù)\(N\)滿足\(10\lg(1+\epsilon^2)\leq-20\lg(1-(\omega_c/\omega_s)^2)\)，取\(\epsilon=0.01\)，可得\(N\approx4\)。低通巴特沃斯濾波器的系統(tǒng)函數(shù)\(H(z)=\frac{1}{B(z)}\)，其中\(zhòng)(B(z)\)由巴特沃斯多項(xiàng)式確定。對(duì)于\(N=