電子信息工程新技術真題集姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.1電子信息工程基本概念

1.1.1以下哪個不是電子信息工程的基本組成？（）

A.傳感器

B.數字信號處理器

C.模擬電路

D.智能算法

1.2信號與系統(tǒng)

1.2.1在拉普拉斯變換中，系統(tǒng)函數H(s)的極點位置與系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應速度有何關系？（）

A.極點越接近虛軸，系統(tǒng)越穩(wěn)定，響應速度越快

B.極點越接近實軸，系統(tǒng)越穩(wěn)定，響應速度越快

C.極點越接近虛軸，系統(tǒng)越不穩(wěn)定，響應速度越快

D.極點越接近實軸，系統(tǒng)越不穩(wěn)定，響應速度越快

1.3隨機信號與噪聲

1.3.1以下哪種類型的噪聲對通信系統(tǒng)的影響最大？（）

A.高斯白噪聲

B.偶然噪聲

C.閃爍噪聲

D.隨機脈沖噪聲

1.4模擬信號處理

1.4.1在模擬信號處理中，濾波器的主要作用是什么？（）

A.提高信號的信噪比

B.減少信號的帶寬

C.改變信號的相位

D.以上都是

1.5數字信號處理

1.5.1以下哪個不是數字信號處理的基本操作？（）

A.卷積

B.線性預測

C.快速傅里葉變換

D.模擬信號到數字信號的轉換

1.6通信原理

1.6.1以下哪個不是現代通信系統(tǒng)中的基本調制方式？（）

A.振幅調制

B.頻率調制

C.相位調制

D.數字調制

1.7電磁場與電磁波

1.7.1以下哪個不是電磁波傳播的基本特性？（）

A.電磁波可以在真空中傳播

B.電磁波的傳播速度是恒定的

C.電磁波具有電場和磁場

D.電磁波的傳播速度頻率的變化而變化

1.8微電子技術

1.8.1在微電子技術中，MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的柵極與漏極之間電壓Vgs對晶體管的開關特性有何影響？（）

A.Vgs越高，晶體管的開關速度越快

B.Vgs越高，晶體管的開關速度越慢

C.Vgs越高，晶體管的漏電流越大

D.Vgs越高，晶體管的漏電流越小

答案及解題思路：

1.1.1答案：D

解題思路：傳感器、數字信號處理器和模擬電路都是電子信息工程的基本組成，而智能算法通常屬于軟件領域，不屬于基本組成。

1.2.1答案：A

解題思路：極點越接近虛軸，系統(tǒng)越不穩(wěn)定，響應速度越快，因為系統(tǒng)可能發(fā)生振蕩。

1.3.1答案：A

解題思路：高斯白噪聲具有均勻的功率譜密度，對通信系統(tǒng)的功能影響最大。

1.4.1答案：D

解題思路：濾波器可以用于提高信號的信噪比、減少信號的帶寬、改變信號的相位，因此D選項是正確的。

1.5.1答案：D

解題思路：卷積、線性預測和快速傅里葉變換都是數字信號處理的基本操作，而模擬信號到數字信號的轉換屬于信號采集過程。

1.6.1答案：D

解題思路：現代通信系統(tǒng)中的基本調制方式包括振幅調制、頻率調制和相位調制，數字調制是一種更高級的調制方式。

1.7.1答案：D

解題思路：電磁波在真空中的傳播速度是恒定的，約為3×10^8m/s，不隨頻率變化。

1.8.1答案：A

解題思路：在MOSFET中，Vgs越高，晶體管的開關速度越快，因為較高的Vgs可以更快地改變晶體管的導電狀態(tài)。二、填空題2.1簡述電子信息工程的基本任務。

1.設計和開發(fā)各種電子設備和系統(tǒng)，如通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、消費電子產品等。

2.研究和實現信號處理技術，包括信號的采集、傳輸、處理和分析。

3.研究和實現信息編碼、解碼和傳輸技術，保證信息的可靠傳輸。

4.研究和實現電磁場和電磁波理論，用于無線通信和雷達系統(tǒng)。

5.研究和實現電子材料、器件和集成電路的設計與制造。

2.2信號的分類及其特點。

1.按照時間函數特性分類：確定性信號（如正弦波、方波）和非確定性信號（如隨機信號）。

2.按照頻譜特性分類：連續(xù)信號（如正弦波）和離散信號（如數字信號）。

3.按照能量特性分類：能量信號（如正弦波）和功率信號（如白噪聲）。

確定性信號的特點：可預測、可重復、具有明確的數學描述。

非確定性信號的特點：不可預測、不可重復、具有統(tǒng)計特性。

2.3系統(tǒng)的線性特性。

1.系統(tǒng)的輸入與輸出之間呈線性關系。

2.系統(tǒng)的響應可以表示為輸入信號的線性組合。

3.系統(tǒng)對輸入信號的時移不產生影響。

2.4傅里葉變換的基本性質。

1.傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號，便于分析信號的頻率成分。

2.傅里葉變換具有線性性質，即線性組合的信號其傅里葉變換等于各個信號傅里葉變換的線性組合。

3.傅里葉變換具有時移性質，即時域信號時移對應的頻域信號是頻譜沿頻率軸平移。

2.5信號與系統(tǒng)的時域分析。

1.利用卷積定理分析線性時不變系統(tǒng)對信號的響應。

2.通過拉普拉斯變換和z變換將時域問題轉換為頻域問題，便于分析。

3.利用微分方程和差分方程描述系統(tǒng)動態(tài)行為。

2.6通信系統(tǒng)的基本模型。

1.發(fā)送端：將信息信號轉換為適合傳輸的信號。

2.傳輸信道：負責信號的傳輸，可能包括調制、解調、放大、濾波等過程。

3.接收端：對接收到的信號進行解調、放大、濾波等處理，恢復原始信息。

2.7電磁波傳播的基本原理。

1.電磁波在自由空間中傳播時，速度等于光速。

2.電磁波在傳播過程中，其幅度和相位會距離的增加而逐漸衰減。

3.電磁波在傳播過程中，會遇到反射、折射、衍射和散射等現象。

答案及解題思路：

2.1答案：

設計和開發(fā)電子設備和系統(tǒng)

研究和實現信號處理技術

研究和實現信息編碼、解碼和傳輸技術

研究和實現電磁場和電磁波理論

研究和實現電子材料、器件和集成電路的設計與制造

解題思路：

此題要求考生對電子信息工程的基本任務有全面了解，結合近年來的新技術發(fā)展，考生應能準確列舉出電子信息工程的主要任務。

2.2答案：

按照時間函數特性分類：確定性信號和非確定性信號

按照頻譜特性分類：連續(xù)信號和離散信號

按照能量特性分類：能量信號和功率信號

解題思路：

此題要求考生掌握信號的分類方法及其特點，能夠區(qū)分不同分類下的信號特性。

2.3答案：

系統(tǒng)的輸入與輸出之間呈線性關系

系統(tǒng)的響應可以表示為輸入信號的線性組合

系統(tǒng)對輸入信號的時移不產生影響

解題思路：

此題考查考生對系統(tǒng)線性特性的理解，需要考生熟悉線性系統(tǒng)的基本性質。

2.4答案：

傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號

傅里葉變換具有線性性質

傅里葉變換具有時移性質

解題思路：

此題要求考生掌握傅里葉變換的基本性質，能夠將其應用于信號分析。

2.5答案：

利用卷積定理分析線性時不變系統(tǒng)對信號的響應

通過拉普拉斯變換和z變換將時域問題轉換為頻域問題

利用微分方程和差分方程描述系統(tǒng)動態(tài)行為

解題思路：

此題考查考生對信號與系統(tǒng)時域分析方法的掌握，需要考生能夠運用不同的方法分析系統(tǒng)的動態(tài)行為。

2.6答案：

發(fā)送端：將信息信號轉換為適合傳輸的信號

傳輸信道：負責信號的傳輸

接收端：對接收到的信號進行解調、放大、濾波等處理

解題思路：

此題要求考生理解通信系統(tǒng)的基本組成和功能，能夠描述各個部分的作用。

2.7答案：

電磁波在自由空間中傳播時，速度等于光速

電磁波在傳播過程中，其幅度和相位會逐漸衰減

電磁波在傳播過程中，會遇到反射、折射、衍射和散射等現象

解題思路：

此題考查考生對電磁波傳播基本原理的掌握，需要考生能夠描述電磁波在傳播過程中的行為。三、判斷題3.1信號是時間和頻率的函數。

信號在時域和頻域的表示方法不同，時域信號通常表示為時間函數，頻域信號表示為頻率函數。但信號本身是時間的函數，其特性隨時間變化。故此題錯誤。

3.2線性系統(tǒng)滿足疊加原理。

線性系統(tǒng)的一個重要特性是疊加原理，即多個信號輸入線性系統(tǒng)后，其輸出信號等于各個信號分別輸入系統(tǒng)產生的輸出信號的疊加。故此題正確。

3.3信號頻譜的寬度等于信號帶寬。

信號頻譜的寬度定義為信號頻譜的最大頻率與最小頻率之差，信號帶寬通常是指信號所包含的最低頻率到最高頻率之間的頻率范圍。因此，信號頻譜的寬度通常大于信號帶寬。故此題錯誤。

3.4通信系統(tǒng)由發(fā)送端、傳輸信道和接收端組成。

通信系統(tǒng)的基本組成部分包括發(fā)送端、傳輸信道和接收端，這是通信系統(tǒng)工作的基本結構。故此題正確。

3.5電磁波在真空中的傳播速度為光速。

根據物理學的定義，電磁波在真空中的傳播速度是光速，即約3×10^8米/秒。故此題正確。

3.6模擬信號處理和數字信號處理是兩種不同的信號處理方法。

模擬信號處理和數字信號處理確實是兩種不同的信號處理方法。模擬信號處理處理的是連續(xù)時間信號，而數字信號處理處理的是離散時間信號。故此題正確。

3.7微電子技術是電子信息工程的核心技術。

微電子技術作為電子信息工程的核心技術，涉及電子器件的制造、集成電路的設計和應用等。它在現代電子信息工程中扮演著重要角色。故此題正確。

答案及解題思路：

答案：

3.1×

3.2√

3.3×

3.4√

3.5√

3.6√

3.7√

解題思路內容：

對于每個判斷題，解題思路主要基于電子信息工程的基本概念和原理。例如第3.1題中，根據信號的定義和表示方法，判斷信號是時間函數而非時間和頻率的函數；第3.2題中，通過疊加原理的定義來判斷線性系統(tǒng)是否滿足該原理；第3.3題中，通過比較信號頻譜寬度和信號帶寬的定義，判斷二者是否相等；以此類推，其他題目也根據相關知識點進行判斷。四、簡答題4.1簡述信號與系統(tǒng)的基本概念。

【解題思路】在回答這個問題時，首先需要定義信號和系統(tǒng)，然后簡要介紹它們的類型（如連續(xù)信號和離散信號，時域信號和頻域信號），接著闡述系統(tǒng)的主要特性（如線性、時不變性、因果性等）。

4.1.1信號的定義及其類型

4.1.2系統(tǒng)的定義及其主要特性

4.1.3信號與系統(tǒng)之間的關系

4.2簡述傅里葉變換在信號處理中的應用。

【解題思路】回答此問題時，應先介紹傅里葉變換的基本原理，然后詳細說明它在信號分析、信號設計、系統(tǒng)設計、頻譜分析等領域的應用。

4.2.1傅里葉變換的基本原理

4.2.2傅里葉變換在信號分析中的應用

4.2.3傅里葉變換在信號設計中的應用

4.2.4傅里葉變換在系統(tǒng)設計中的應用

4.2.5傅里葉變換在頻譜分析中的應用

4.3簡述通信系統(tǒng)的基本模型及其特點。

【解題思路】回答此問題需介紹通信系統(tǒng)的基本組成部分（如信源、信道、信宿、編碼器、解碼器等），然后討論其工作原理及特點。

4.3.1通信系統(tǒng)的基本模型

4.3.2通信系統(tǒng)的工作原理

4.3.3通信系統(tǒng)的特點

4.3.4通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.4簡述電磁波在通信中的應用。

【解題思路】此問題要求說明電磁波作為載波在通信系統(tǒng)中扮演的角色，以及其在無線通信、衛(wèi)星通信、雷達等領域的應用。

4.4.1電磁波的定義及其特性

4.4.2電磁波在無線通信中的應用

4.4.3電磁波在衛(wèi)星通信中的應用

4.4.4電磁波在雷達等領域的應用

4.5簡述微電子技術在電子信息工程中的應用。

【解題思路】回答此問題需列舉微電子技術在電子器件、集成電路、嵌入式系統(tǒng)、物聯網等領域的應用，并簡要說明其優(yōu)勢。

4.5.1微電子技術的定義及其發(fā)展

4.5.2微電子技術在電子器件中的應用

4.5.3微電子技術在集成電路中的應用

4.5.4微電子技術在嵌入式系統(tǒng)中的應用

4.5.5微電子技術在物聯網中的應用

答案及解題思路：

4.1信號與系統(tǒng)的基本概念：

信號是與時間、空間或某種物理量有關的數學函數，是信息傳輸和處理的媒介。系統(tǒng)是指能夠將輸入信號轉換為輸出信號的裝置或過程。信號可以分為連續(xù)信號和離散信號，時域信號和頻域信號。系統(tǒng)的主要特性包括線性、時不變性、因果性等。

4.2傅里葉變換在信號處理中的應用：

傅里葉變換是一種將時域信號轉換到頻域的分析方法。它廣泛應用于信號分析、信號設計、系統(tǒng)設計、頻譜分析等領域，如快速傅里葉變換（FFT）在數字信號處理中的廣泛應用。

4.3通信系統(tǒng)的基本模型及其特點：

通信系統(tǒng)的基本模型包括信源、信道、信宿、編碼器、解碼器等。其特點是實現信息的有效傳輸和接收，具有抗干擾能力強、傳輸效率高等特點。

4.4電磁波在通信中的應用：

電磁波在通信中作為載波，用于攜帶信息。它在無線通信、衛(wèi)星通信、雷達等領域有著廣泛的應用，如4G/5G移動通信技術、衛(wèi)星電視傳輸等。

4.5微電子技術在電子信息工程中的應用：

微電子技術是電子信息工程的核心技術之一，應用于電子器件、集成電路、嵌入式系統(tǒng)、物聯網等領域。其優(yōu)勢在于體積小、功耗低、功能高、成本低等。五、計算題5.1已知信號\(f(t)=\cos(2\pift)\)，求其傅里葉變換。

解題思路：

對于實數頻率\(f\)的余弦信號，其傅里葉變換是一個在\(f\)和\(f\)處具有相同幅度和相位的雙極點函數。具體來說，傅里葉變換\(F(f)\)為：

\[F(f)=\pi\delta(f)\pi\delta(ff_0)\]

其中\(zhòng)(f_0=f\)。

5.2已知系統(tǒng)函數\(H(s)=\frac{1}{s1}\)，求其零點和極點。

解題思路：

系統(tǒng)函數\(H(s)\)是一個有理分式，其極點是其分母的根。在這里，分母為\(s1\)，因此極點為\(s=1\)。由于分子為常數1，沒有零點。

5.3已知信號\(f(t)=e^{at}u(t)\)，求其拉普拉斯變換。

解題思路：

單位階躍函數\(u(t)\)的拉普拉斯變換是\(\frac{1}{s}\)，指數衰減函數\(e^{at}\)的拉普拉斯變換是\(\frac{1}{sa}\)。因此，信號\(f(t)\)的拉普拉斯變換\(F(s)\)為：

\[F(s)=\frac{1}{sa}\]

5.4已知通信系統(tǒng)帶寬為\(B\)，求其最大傳輸速率。

解題思路：

根據奈奎斯特定理，無噪聲通信系統(tǒng)的最大傳輸速率\(C\)可以通過以下公式計算：

\[C=2B\log_2(1S/N)\]

其中\(zhòng)(S/N\)是信噪比。在理想情況下，當\(S/N\)趨于無窮大時，最大傳輸速率\(C\)簡化為：

\[C=2B\log_2(2)=2B\]

5.5已知電磁波在真空中的傳播速度為\(c\)，求其在介質中的傳播速度。

解題思路：

電磁波在介質中的傳播速度\(v\)可以通過以下公式計算：

\[v=\frac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}\]

其中\(zhòng)(\varepsilon_r\)是介質的相對介電常數，\(\mu_r\)是介質的相對磁導率。在真空中，\(\varepsilon_r=1\)和\(\mu_r=1\)，因此\(v=c\)。在介質中，\(v\)會小于\(c\)。

答案及解題思路：

5.1答案：\(F(f)=\pi\delta(f)\pi\delta(ff_0)\)

解題思路：余弦信號的傅里葉變換為兩個在頻率軸上相距\(f_0\)的沖激函數。

5.2答案：極點\(s=1\)，無零點。

解題思路：系統(tǒng)函數的極點是其分母的根，分子為常數時無零點。

5.3答案：\(F(s)=\frac{1}{sa}\)

解題思路：指數衰減單位階躍函數的拉普拉斯變換。

5.4答案：\(C=2B\)

解題思路：根據奈奎斯特定理，無噪聲情況下最大傳輸速率。

5.5答案：\(v=\frac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}\)

解題思路：電磁波在介質中的傳播速度與介質的相對介電常數和相對磁導率有關。六、分析題6.1分析信號與系統(tǒng)的線性特性。

分析題內容：

在電子信息工程中，線性系統(tǒng)理論是信號處理和系統(tǒng)分析的基礎。請分析線性系統(tǒng)的基本特性，包括時不變性、疊加原理和齊次性，并舉例說明這些特性在實際信號處理中的應用。

6.2分析傅里葉變換在信號處理中的應用。

分析題內容：

傅里葉變換是信號處理中的一種重要工具，它能夠將時域信號轉換到頻域進行分析。請分析傅里葉變換在濾波、頻譜分析、信號壓縮和通信系統(tǒng)中的應用，并討論其在這些應用中的優(yōu)勢和局限性。

6.3分析通信系統(tǒng)的基本模型及其特點。

分析題內容：

通信系統(tǒng)是實現信息傳輸的核心技術。請分析通信系統(tǒng)的基本模型，包括信源、信道、信宿和編碼解碼器等組成部分，并討論每個部分的特點及其在通信過程中的作用。

6.4分析電磁波在通信中的應用。

分析題內容：

電磁波是現代通信技術的基礎，廣泛應用于無線通信領域。請分析電磁波在通信中的具體應用，如微波通信、衛(wèi)星通信和無線局域網等，并討論電磁波傳播特性對通信系統(tǒng)設計的影響。

6.5分析微電子技術在電子信息工程中的應用。

分析題內容：

微電子技術是電子信息工程的重要組成部分，它推動了電子器件的小型化和高功能化。請分析微電子技術在集成電路設計、嵌入式系統(tǒng)、射頻識別和傳感器技術中的應用，并討論其對電子信息工程發(fā)展的影響。

答案及解題思路：

6.1線性系統(tǒng)的特性分析：

時不變性：系統(tǒng)對于任何輸入信號的響應不隨時間改變，例如一個簡單的RC低通濾波器。

疊加原理：系統(tǒng)對于多個輸入信號的響應等于各個輸入信號分別作用于系統(tǒng)時的響應之和，例如在模擬信號處理中，多個信號可以通過加法器疊加。

齊次性：系統(tǒng)對于輸入信號的縮放具有相同比例的響應縮放，例如放大器對信號的放大倍數保持一致。

實際應用：在數字信號處理中，線性系統(tǒng)的特性使得信號可以穩(wěn)定地通過系統(tǒng)，如濾波、調制和解調。

6.2傅里葉變換的應用分析：

濾波：通過傅里葉變換將信號從時域轉換到頻域，可以更容易地實現濾波操作，如帶通濾波器。

頻譜分析：傅里葉變換能夠提供信號的頻譜信息，幫助識別信號的頻率成分。

信號壓縮：通過頻域分析，可以去除或壓縮不重要的頻率成分，減少數據量。

通信應用：傅里葉變換在調制和解調過程中非常重要，如QAM調制。

優(yōu)勢：提供頻域信息，便于分析和處理；局限性：對噪聲敏感，可能需要額外的處理來恢復信號。

6.3通信系統(tǒng)的基本模型分析：

信源：產生原始信息，如聲音或圖像。

信道：信息傳輸的媒介，如光纖或無線電波。

信宿：接收并解釋信息，如用戶終端。

編碼解碼器：在信源和信宿之間轉換信號格式。

特點：各部分相互依賴，保證信息的有效傳輸。

6.4電磁波在通信中的應用分析：

微波通信：使用微波頻段進行長距離通信。

衛(wèi)星通信：通過人造衛(wèi)星進行全球范圍內的通信。

無線局域網：在局部范圍內提供無線網絡連接。

影響：傳播特性如多徑效應和衰減會影響通信質量。

6.5微電子技術的應用分析：

集成電路設計：提高電子設備的計算和存儲能力。

嵌入式系統(tǒng)：集成在設備中，提供特定功能的系統(tǒng)。

射頻識別：用于物品跟蹤和身份驗證。

傳感器技術：用于環(huán)境監(jiān)測和過程控制。

影響：推動設備小型化和智能化。七、綜合題7.1設計一個簡單的通信系統(tǒng)，包括發(fā)送端、傳輸信道和接收端。

答案：

設計一個簡單的通信系統(tǒng)

發(fā)送端：

模擬信號源：產生音頻信號，如電話通話。

模擬/數字轉換器（ADC）：將模擬信號轉換為數字信號。

調制器：將數字信號調制到高頻載波上。

傳輸信道：

傳輸介質：如光纖、同軸電纜或無線電波。

無線電發(fā)射設備：將調制后的信號通過傳輸介質發(fā)送。

接收端：

無線電接收設備：從傳輸介質接收信號。

解調器：將接收到的信號解調回數字信號。

數字/模擬轉換器（DAC）：將數字信號轉換回模擬信號。

恢復信號：如音頻信號，可以通過揚聲器播放。

解題思路：

1.確定通信系統(tǒng)的基本組成部分：發(fā)送端、傳輸信道和接收端。

2.設計發(fā)送端，包括信號源、模數轉換和調制。

3.選擇合適的傳輸信道，考慮信號傳輸的可靠性和帶寬需求。

4.設計接收端，包括解調、數模轉換和信號恢復。

7.2分析并比較模擬信號處理和數字信號處理的優(yōu)缺點。

答案：

模擬信號處理的優(yōu)點：

信號處理速度快，實時性好。

系統(tǒng)簡單，成本較低。

對噪聲和干擾的敏感度相對較低。

模擬信號處理的缺點：

信號易受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響。

信號質量受傳輸介質影響較大。

容易產生非線性失真。

數字信號處理的優(yōu)點：

信號可以精確復制，抗干擾能力強。

信號處理過程可