国际关系学院《现代信号处理专题》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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国际关系学院《现代信号处理专题》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在某电气控制系统中，采用了触摸屏作为人机界面，用于监控和操作设备。触摸屏突然出现触摸无反应的情况，但设备仍在正常运行。以下哪种原因可能性最大？（ ）
A. 触摸屏驱动程序故障
B. 控制系统通讯故障
C. 触摸屏硬件损坏
D. 电源故障

2、在一个由集成运放构成的微分运算电路中，若输入为正弦波信号，输出信号的相位将：（ ）
A. 超前输入 90 度
B. 滞后输入 90 度
C. 超前输入 180 度
D. 滞后输入 180 度

3、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（ ）
A. 适用于测量高温物体的温度
B. 测量精度不受环境温度影响
C. 对被测物体的表面状态不敏感
D. 可以实现远距离测量

4、一个由 5 个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（ ）
A. 有特定的连接和控制方式
B. 无法实现
C. 连接和控制方式不确定
D. 取决于其他因素

5、一个电气控制系统中，使用了一台自耦变压器进行降压启动。自耦变压器的抽头比为 60%，电动机的额定电压为 380V，启动时加在电动机上的电压是多少？（ ）
A. 144V
B. 196V
C. 228V
D. 280V

6、对于一个场效应管，其开启电压为 2V，当栅源电压为 1.5V 时，该场效应管处于：（ ）
A. 截止区
B. 可变电阻区
C. 恒流区
D. 不确定

7、一个 8 位的 D/A 转换器，其满量程输出电压为 5V，若输入的数字量为 10000000，那么输出的模拟电压是多少？（ ）
A. 1.25V B. 2.5V C. 3.75V D. 0.625V

8、某电气控制系统中，有一个由多个电阻串联组成的分压电路。其中一个电阻开路，会对输出电压产生什么影响？（ ）
A. 输出电压升高
B. 输出电压降低
C. 输出电压不变
D. 输出电压为零

9、一个数字系统使用 8 - 3 线优先编码器对 8 个输入信号进行编码，若输入信号 I7 为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（ ）
A. 111 B. 000 C. 110 D. 011

10、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为 a ，外导体半径为 b ，中间填充介质的介电常数为 ε 。当内导体上单位长度的电荷量为 λ 时，内外导体间的电势差为：（ ）
A. λ / (2πε) ln(b/a)
B. λ / (πε) ln(b/a)
C. 2λ / (πε) ln(b/a)
D. λ / (2πε) (b - a)

11、有一个磁偶极子，磁矩为 m ，位于均匀外磁场 B 中。磁偶极子具有的势能为：（ ）
A. -m · B
B. m · B
C. |m × B|
D. |m · B|

12、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式不属于电机的调速方式？（ ）
A. 机械调速
B. 电气调速
C. 液压调速
D. 颜色调速

13、在一个电子电路设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。以下哪个因素对电路的稳定性影响最大？（ ）
A. 电子元件的质量
B. 电路的布局和布线
C. 电源的稳定性
D. 环境温度和湿度

14、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度 P 与电场强度 E 的关系为 P = ε0χeE ，其中 χe 为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数 εr 为：（ ）
A. 1 + χe
B. 1 - χe
C. χe
D. 1 / χe

15、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（ ）
A. 平均无故障时间（MTBF）
B. 平均修复时间（MTTR）
C. 设备利用率
D. 设备寿命

二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、在电力系统的自动化系统中，以下哪些功能是常见的？（ ）
A. 数据采集与监控
B. 自动发电控制
C. 自动电压控制
D. 故障诊断与处理

2、以下属于数字电路中常见的接口标准的有（ ）
A. PCI 总线
B. USB 接口
C. RS - 232 接口
D. SPI 接口

3、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（ ）
A. 避雷针
B. 避雷线
C. 避雷器
D. 接地装置

4、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（ ）
A. 磁场具有能量 B. 能量密度与磁场强度的平方成正比 C. 可以通过积分计算磁场的总能量 D. 能量只存在于有电流的区域

5、对于电子电路中的反馈，以下哪些说法是正确的？（ ）
A. 正反馈可以使电路产生自激振荡
B. 负反馈可以提高电路的稳定性
C. 反馈可以改变电路的增益
D. 反馈可以改善电路的频率响应

6、以下关于数字电路中的奇偶校验码，哪些描述是正确的？（ ）
A. 用于检测数据传输中的错误 B. 分为奇校验和偶校验 C. 可以通过硬件电路实现 D. 能纠正数据中的错误

7、在模拟电路的电磁兼容设计中，以下哪些措施可以减少电磁干扰？（ ）
A. 屏蔽 B. 滤波 C. 接地 D. 布线优化

8、在电力电子设备的故障诊断中，以下哪些方法可以用于检测设备的故障类型？（ ）
A. 故障树分析法
B. 模式识别法
C. 专家系统法
D. 神经网络法

9、以下关于电磁波的相干叠加，正确的有（ ）
A. 强度可以增强或减弱 B. 条件较为严格 C. 可以产生干涉条纹 D. 只适用于平面波

10、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些方法可以提高散热效果？（ ）
A. 增加散热面积
B. 提高散热介质的流速
C. 采用高效散热材料
D. 降低设备的工作温度

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一个智能工厂的电气自动化系统的故障自愈能力如何提高？请分析提高故障自愈能力的方法，并提出具体的方案。

2、（本题5分）在一个电力系统中，继电保护装置的正确动作对于保障电网安全至关重要。请分析继电保护的原理和配置原则，探讨影响继电保护可靠性的因素，如整定值计算误差、保护装置老化等，并研究提高继电保护可靠性的方法和技术。

3、（本题5分）一个工业自动化生产线的机器人视觉系统需要实现高精度的物体识别和定位。请分析如何进行机器人视觉系统的设计，包括相机选型、图像处理算法、系统集成等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。

4、（本题5分）在电气系统的设计中，电缆的选择和敷设至关重要。请分析电缆选择的依据和不同敷设方式的特点，并说明如何正确选择和敷设电缆以确保电气安全。

5、（本题5分）在一个智能家居系统中，部分电器设备无法实现远程控制和智能联动。请分析可能的原因，如网络通信故障、设备兼容性问题、控制协议不一致等，并提出解决方案，包括检查网络连接、更新设备驱动、统一控制协议等。

四、简答题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）说明电气控制中如何进行电气系统的性能测试和评估。

2、（本题10分）设计一个一位全加器，画出逻辑电路图，并写出其逻辑表达式。

3、（本题10分）分析图中所示的数字电路，判断其是否存在竞争冒险现象，若有，采取什么措施消除。

4、（本题10分）讲解在数字电路中如何进行数字信号的微分器设计。

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