2025年高職電子信息（信號實操技術）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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.以下哪種信號調制方式常用于無線通信中提高信號的抗干擾能力？A.調幅B.調頻C.調相D.脈沖調制2.對于信號的頻譜分析，以下說法正確的是？A.信號的頻譜只包含基波頻率成分B.高頻信號的頻譜帶寬較窄C.周期信號的頻譜是離散的D.非周期信號的頻譜是連續(xù)的3.在信號放大電路中，為了減小失真，通常需要考慮？A.放大倍數(shù)B.輸入電阻C.輸出電阻D.靜態(tài)工作點4.以下哪種濾波器能夠有效濾除信號中的高頻噪聲？A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器5.數(shù)字信號處理中，常用的采樣定理是為了保證？A.信號的準確性B.信號的完整性C.信號的可恢復性D.信號的實時性6.對于正弦信號的幅度調制，調制系數(shù)的取值范圍是？A.0到1B.0到2C.-1到1D.-2到27.在信號傳輸過程中，引起信號衰減的主要因素不包括？A.導線電阻B.電容C.電感D.放大器增益8.以下哪種信號處理技術可以用于圖像的邊緣檢測？A.傅里葉變換B.小波變換C.卷積運算D.以上都是9.信號發(fā)生器產生的信號頻率范圍主要取決于？A.電源電壓B.電路結構C.振蕩元件參數(shù)D.負載大小10.在實際的信號處理系統(tǒng)中，信號的噪聲主要來源于？A.外界干擾B.電路元件自身噪聲C.信號源噪聲D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.信號是信息的______，它可以攜帶各種信息進行傳輸和處理。2.模擬信號的特點是其幅值隨時間______變化。3.數(shù)字信號處理的核心是通過______對數(shù)字信號進行各種運算和處理。4.濾波器的截止頻率決定了濾波器能夠通過或截止信號的______范圍。5.信號的功率譜密度反映了信號功率在______上的分布情況。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題，答案應簡潔明了。1.簡述調幅信號的解調方法及原理。2.什么是信號的帶寬？它與信號的頻率成分有什么關系？3.在數(shù)字信號處理中，量化誤差是如何產生的？有什么影響？4.說明低通濾波器的作用及工作原理。（三）計算題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。解答應寫出必要的文字說明、計算步驟和答案。1.已知某正弦信號的表達式為u(t)=5sin(2π×100t)，求其周期、頻率和幅值。2.一個RC低通濾波器，R=10kΩ，C=0.1μF，求其截止頻率。3.若信號x(n)={1,2,3,4,5}，對其進行離散傅里葉變換，求變換后的結果。（四）材料分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。閱讀材料，回答問題。材料：在某電子設備的信號處理系統(tǒng)中，出現(xiàn)了信號失真的問題。經過檢測，發(fā)現(xiàn)輸入信號的頻率范圍在0Hz到10kHz之間，而系統(tǒng)中使用的放大器存在非線性失真。放大器的增益特性在輸入信號幅度較小時基本保持線性，但當輸入信號幅度增大到一定程度后，增益明顯下降且出現(xiàn)了諧波失真。同時，系統(tǒng)中的濾波器也存在一些問題，其截止頻率不準確，導致部分高頻信號未能有效濾除。1.分析放大器非線性失真對信號處理的影響。2.針對濾波器截止頻率不準確的問題，應如何解決？3.為了改善整個信號處理系統(tǒng)的性能，還可以采取哪些措施？（五）設計題（共15分）答題要求：本大題共1小題。根據(jù)題目要求，設計一個簡單的信號處理電路，并簡要說明設計思路和工作原理。設計一個能夠對輸入的正弦信號進行放大和濾波的電路，要求放大倍數(shù)為10倍，截止頻率為5kHz。答案：第I卷：1.B2.C3.D4.A5.C6.A7.D8.D9.C10.D第II卷：（一）1.載體2.連續(xù)3.數(shù)字算法4.頻率5.頻率（二）1.調幅信號的解調方法有包絡檢波和同步檢波。包絡檢波利用二極管的單向導電性，取出調幅信號的包絡，從而恢復原調制信號。同步檢波則需要一個與載波同頻同相的本地載波，通過乘法器與調幅信號相乘，再經低通濾波器得到原調制信號。2.信號的帶寬是指信號所占據(jù)的頻率范圍。它反映了信號中包含的頻率成分的多少，帶寬越寬，信號包含的頻率成分越豐富。3.在數(shù)字信號處理中，量化誤差是由于對模擬信號進行量化時，有限的量化電平不能精確表示模擬信號的幅值而產生的。量化誤差會導致信號的失真，影響數(shù)字信號處理的精度。4.低通濾波器的作用是允許低頻信號通過，抑制高頻信號。其工作原理是利用電容和電感對不同頻率信號的阻抗特性，使低頻信號順利通過，高頻信號被衰減。（三）1.周期T=1/f=1/100=0.01s，頻率f=100Hz，幅值A=5。2.截止頻率fc=1/(2πRC)=1/(2π×10000×0.1×10^-6)≈159.2Hz。3.離散傅里葉變換結果需通過具體公式計算，此處暫不詳細列出。（四）1.放大器非線性失真會導致輸出信號的波形與輸入信號不同，產生諧波成分，使信號質量下降，影響后續(xù)信號處理的準確性。2.可重新調整濾波器的參數(shù)，如更換合適的電容或電感，或者采用更精確的頻率調整方法，使截止頻率準確到5kHz。3.可選用線性度更好的放大器，優(yōu)化濾波器設計，增加信號預處理環(huán)節(jié)，如采用前置放大器提高輸入信號幅度，采用更精確的濾波器設計提高濾波效果等。（五）設計思路：采用同相比例運算放大器實