2025年東南大學(xué)吳健雄學(xué)院電子信息專業(yè)創(chuàng)新考核試題集與詳細(xì)解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______1.選擇題（每題2分，共20分）（1）下列哪個不屬于模擬信號？A.電壓信號B.電流信號C.數(shù)字信號D.光信號（2）在數(shù)字電路中，常用的邏輯門包括：A.與門、或門、非門B.與門、或門、與非門C.與門、或門、或非門D.與門、或門、異或門（3）下列哪個不屬于信號處理的基本過程？A.采樣B.濾波C.編碼D.解碼（4）在通信系統(tǒng)中，下列哪個不屬于調(diào)制方式？A.按頻調(diào)制B.按幅調(diào)制C.按相調(diào)制D.按時間調(diào)制（5）下列哪個不屬于數(shù)字信號的特點？A.抗干擾能力強(qiáng)B.易于存儲和傳輸C.信號質(zhì)量受傳輸介質(zhì)影響D.信號處理簡單2.填空題（每題2分，共20分）（1）電子電路中，常見的有源元件包括______、______、______等。（2）數(shù)字電路中，常用的觸發(fā)器有______觸發(fā)器、______觸發(fā)器、______觸發(fā)器等。（3）在信號與系統(tǒng)中，線性時不變系統(tǒng)的特性包括______、______、______等。（4）通信系統(tǒng)中的調(diào)制方式有______調(diào)制、______調(diào)制、______調(diào)制等。（5）數(shù)字信號處理中，常用的算法有______、______、______等。3.簡答題（每題5分，共25分）（1）簡述模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別。（2）簡述數(shù)字電路中與非門的工作原理。（3）簡述信號與系統(tǒng)中濾波器的作用。（4）簡述通信系統(tǒng)中的調(diào)制與解調(diào)過程。（5）簡述數(shù)字信號處理中的快速傅里葉變換（FFT）算法。4.計算題（每題10分，共50分）（1）已知模擬信號s(t)=2cos(200πt)+3cos(400πt)，對其進(jìn)行采樣，采樣頻率f_s=500Hz，求采樣后的信號s_n(t)。（2）已知數(shù)字信號s(t)=0.5+0.5cos(2πf_ct)+0.5cos(4πf_ct)，其中f_c=10kHz，求該信號的帶寬。（3）已知線性時不變系統(tǒng)H(s)=1/(s+1)，輸入信號x(t)=e^(-t)u(t)，求輸出信號y(t)。（4）已知通信系統(tǒng)采用QAM調(diào)制，調(diào)制信號為m(t)=m_1(t)cos(2πf_ct)+m_2(t)sin(2πf_ct)，其中m_1(t)=1+cos(4πf_ct)，m_2(t)=sin(4πf_ct)，求該信號的頻譜。（5）已知數(shù)字信號s(t)=0.5+0.5cos(2πf_ct)，對其進(jìn)行離散傅里葉變換（DFT），求其頻譜。5.綜合應(yīng)用題（每題15分，共75分）（1）設(shè)計一個簡單的數(shù)字電路，實現(xiàn)以下功能：當(dāng)輸入信號為高電平時，輸出信號為低電平；當(dāng)輸入信號為低電平時，輸出信號為高電平。（2）設(shè)計一個通信系統(tǒng)，采用QAM調(diào)制方式，發(fā)送信號為m(t)=m_1(t)cos(2πf_ct)+m_2(t)sin(2πf_ct)，其中m_1(t)=1+cos(4πf_ct)，m_2(t)=sin(4πf_ct)，求該信號的帶寬。（3）設(shè)計一個線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)H(s)=1/(s+1)，輸入信號為x(t)=e^(-t)u(t)，求輸出信號y(t)。（4）設(shè)計一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)，對信號s(t)=0.5+0.5cos(2πf_ct)進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT），求其頻譜。（5）設(shè)計一個實驗，驗證線性時不變系統(tǒng)的特性。實驗步驟如下：a.設(shè)計一個線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)H(s)=1/(s+1)。b.生成輸入信號x(t)=e^(-t)u(t)。c.對輸入信號進(jìn)行傅里葉變換，得到X(f)。d.對X(f)進(jìn)行H(s)的逆變換，得到輸出信號Y(t)。e.比較X(f)和Y(t)的時域波形，驗證線性時不變系統(tǒng)的特性。試卷答案1.選擇題（1）C解析：數(shù)字信號是離散的，而模擬信號是連續(xù)的。（2）B解析：與非門是邏輯門中的一種，由與門和非門組合而成。（3）C解析：編碼和解碼是數(shù)字信號處理的一部分，不屬于信號處理的基本過程。（4）D解析：按時間調(diào)制不屬于通信系統(tǒng)中的調(diào)制方式，常見的調(diào)制方式包括按頻、按幅、按相調(diào)制。（5）C解析：數(shù)字信號的特點包括抗干擾能力強(qiáng)、易于存儲和傳輸，而信號質(zhì)量受傳輸介質(zhì)影響是模擬信號的特點。2.填空題（1）電阻、電容、電感解析：這些元件是電子電路中的基本有源元件。（2）與非門、或非門、異或門解析：這些是數(shù)字電路中常用的觸發(fā)器類型。（3）時不變性、線性、因果性解析：這些是線性時不變系統(tǒng)的基本特性。（4）按頻調(diào)制、按幅調(diào)制、按相調(diào)制解析：這些是通信系統(tǒng)中常見的調(diào)制方式。（5）離散傅里葉變換、快速傅里葉變換、Z變換解析：這些是數(shù)字信號處理中常用的算法。3.簡答題（1）解析：模擬信號是連續(xù)的，可以取無限多個值；數(shù)字信號是離散的，只能取有限個值。（2）解析：與非門通過輸入信號經(jīng)過與門和非門組合，輸出信號為輸入信號邏輯與的結(jié)果取反。（3）解析：濾波器可以去除信號中的噪聲或不需要的頻率成分，保留有用的信號。（4）解析：調(diào)制是將信息信號轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?，解調(diào)是將接收到的信號轉(zhuǎn)換回原始信息信號。（5）解析：FFT是一種高效計算離散傅里葉變換的方法，可以快速計算出信號的頻譜。4.計算題（1）解析：根據(jù)采樣定理，采樣頻率至少是信號最高頻率的兩倍。s_n(t)=2cos(200πt/500)+3cos(400πt/500)。（2）解析：信號帶寬是信號頻率范圍的寬度，m_1(t)的帶寬為20kHz，m_2(t)的帶寬為20kHz，所以總帶寬為40kHz。（3）解析：根據(jù)傳遞函數(shù)，輸出信號y(t)=e^(-t)u(t)*(1/(s+1))=e^(-t)u(t)-e^(-t)u(t)*(1/s+1)。（4）解析：QAM調(diào)制信號的帶寬是兩個載波頻率之和，所以帶寬為20kHz+20kHz=40kHz。（5）解析：DFT將信號從時域轉(zhuǎn)換到頻域，計算公式為X(k)=Σ[x(n)e^(-j2πkn/N)]，其中N為采樣點數(shù)。5.綜合應(yīng)用題（1）解析：設(shè)計一個簡單的數(shù)字電路，可以使用與非門來實現(xiàn)。（2）解析：設(shè)計通