2025年大學(xué)第一學(xué)年（軌道交通信號(hào)與控制）信號(hào)原理基礎(chǔ)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.以下哪種信號(hào)是數(shù)字信號(hào)？（）A.正弦波信號(hào)B.方波信號(hào)C.鋸齒波信號(hào)D.三角波信號(hào)2.信號(hào)的頻譜是指信號(hào)在（）上的分布。A.時(shí)間B.頻率C.幅度D.相位3.周期信號(hào)的頻譜具有（）特性。A.連續(xù)性B.離散性C.周期性D.對(duì)稱性4.非周期信號(hào)的頻譜具有（）特性。A.連續(xù)性B.離散性C.周期性D.對(duì)稱性5.線性時(shí)不變系統(tǒng)的輸出響應(yīng)等于（）。A.輸入信號(hào)與系統(tǒng)沖激響應(yīng)的卷積B.輸入信號(hào)與系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的卷積C.輸入信號(hào)與系統(tǒng)頻率響應(yīng)的乘積D.輸入信號(hào)與系統(tǒng)傳遞函數(shù)的值6.系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是指系統(tǒng)對(duì)（）的響應(yīng)。A.正弦信號(hào)B.方波信號(hào)C.脈沖信號(hào)D.階躍信號(hào)7.信號(hào)的帶寬是指信號(hào)頻譜中（）的范圍。A.幅度不為零B.頻率不為零C.相位不為零D.功率不為零8.以下哪種濾波器可以實(shí)現(xiàn)高通濾波功能？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器9.信號(hào)的調(diào)制是指將（）信號(hào)加載到載波信號(hào)上的過程。A.基帶B.高頻C.中頻D.低頻10.以下哪種調(diào)制方式屬于數(shù)字調(diào)制？（）A.調(diào)幅B.調(diào)頻C.調(diào)相D.脈碼調(diào)制第II卷（非選擇題，共70分）11.（8分）簡(jiǎn)述信號(hào)的分類方法及各類信號(hào)的特點(diǎn)。12.（10分）已知信號(hào)\(f(t)=A\cos(\omega_0t+\varphi)\)，求其幅度譜、相位譜和功率譜。13.（12分）描述線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)，并舉例說明。14.（15分）材料：在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，常常需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以去除噪聲干擾，提高信號(hào)的質(zhì)量。問題：請(qǐng)闡述濾波器的分類及各自的特點(diǎn)，以及在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中如何選擇合適的濾波器？15.（15分）材料：隨著軌道交通的快速發(fā)展，信號(hào)調(diào)制技術(shù)在提高通信效率和可靠性方面發(fā)揮著重要作用。問題：請(qǐng)介紹常見的信號(hào)調(diào)制技術(shù)及其原理，并說明它們?cè)谲壍澜煌ㄐ盘?hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景。答案：1.B2.B3.B4.A5.A6.A7.B8.B9.A10.D11.信號(hào)可按不同方式分類。按取值情況分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)，連續(xù)信號(hào)在時(shí)間和幅度上連續(xù)，離散信號(hào)僅在時(shí)間或幅度上離散。按周期性分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)，周期信號(hào)按固定周期重復(fù)，非周期信號(hào)無固定周期。按能量或功率特性分為能量信號(hào)和功率信號(hào)，能量信號(hào)能量有限，功率信號(hào)功率有限。12.幅度譜為\(A\)，相位譜為\(\varphi\)。功率譜為\(\frac{A^2}{2}\delta(\omega-\omega_0)+\frac{A^2}{2}\delta(\omega+\omega_0)\)。13.線性時(shí)不變系統(tǒng)具有疊加性和時(shí)不變性等性質(zhì)。疊加性指系統(tǒng)對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)之和的響應(yīng)等于各輸入信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)響應(yīng)之和；時(shí)不變性指系統(tǒng)的特性不隨時(shí)間變化。例如一個(gè)線性時(shí)不變的電路系統(tǒng)，輸入多個(gè)不同頻率的正弦信號(hào)，其輸出是各正弦信號(hào)單獨(dú)輸入時(shí)輸出的疊加，且信號(hào)延遲后輸出也相應(yīng)延遲但波形不變。14.濾波器分為低通濾波器（允許低頻信號(hào)通過，抑制高頻信號(hào)）、高通濾波器（允許高頻信號(hào)通過，抑制低頻信號(hào)）、帶通濾波器（允許特定頻段信號(hào)通過，抑制其他頻段信號(hào)）、帶阻濾波器（抑制特定頻段信號(hào)，允許其他頻段信號(hào)通過）。在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，根據(jù)信號(hào)中噪聲頻率特性及所需保留信號(hào)頻段來選。若噪聲多為高頻，可選低通濾波器；若要提取高頻信號(hào)，可選高通濾波器等。15.常見調(diào)制技術(shù)有調(diào)幅（AM），原理是使載波幅度隨基帶信號(hào)變化。調(diào)頻（FM），讓載波頻率隨基帶信號(hào)改變。調(diào)相（PM），使載波相位依基帶信號(hào)變動(dòng)。脈碼調(diào)制（PCM），將模擬信號(hào)抽樣、量化、編碼成數(shù)字信號(hào)。在軌道交通信