2025年電子信息工程考試卷及答案分析一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的）1.某RC低通電路的輸入信號為u?(t)=10sin(2000πt)V，已知電路截止頻率f?=1000Hz，則輸出信號u?(t)的幅度約為（）A.5VB.7.07VC.10VD.14.14V2.邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC的最簡與或表達式為（）A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（無法化簡）3.已知連續(xù)信號x(t)=e?2?ε(t)，其拉普拉斯變換X(s)的收斂域為（）A.Re(s)>-2B.Re(s)<-2C.Re(s)>0D.全s平面4.某二進制數(shù)字通信系統(tǒng)的碼元速率為2400Baud，采用4PSK調制方式，則信息速率為（）A.1200bit/sB.2400bit/sC.4800bit/sD.9600bit/s5.8051單片機中，若晶振頻率為12MHz，定時器T0工作在模式1（16位定時器），要產(chǎn)生50ms的定時中斷，初值應設置為（）（機器周期=12/晶振頻率）A.0x3CB0B.0xCD5BC.0x63C0D.0xFD806.差分放大電路抑制零點漂移的主要原因是（）A.采用雙電源供電B.電路參數(shù)對稱C.引入負反饋D.采用恒流源偏置7.已知序列x[n]={1,2,3,4}（n=0,1,2,3），y[n]={2,1}（n=0,1），則x[n]與y[n]的線性卷積結果為（）A.{2,5,8,11,4}B.{2,5,8,11}C.{1,4,7,10,4}D.{2,3,6,4}8.模數(shù)轉換器（ADC）的分辨率為12位，參考電壓為5V，則其最小量化單位為（）A.1.22mVB.2.44mVC.4.88mVD.9.76mV9.在數(shù)字鎖相環(huán)中，鑒相器的作用是（）A.產(chǎn)生本地參考信號B.比較輸入信號與本地信號的相位差C.濾除高頻噪聲D.放大誤差信號10.下列關于FIR濾波器和IIR濾波器的描述，錯誤的是（）A.FIR濾波器容易實現(xiàn)線性相位B.IIR濾波器可以用較低的階數(shù)達到較好的頻率選擇性C.FIR濾波器的單位沖激響應是無限長的D.IIR濾波器存在反饋回路11.某AM調制信號的表達式為s(t)=[10+5cos(2000πt)]cos(2π×10?t)，其調制指數(shù)為（）A.0.5B.1C.1.5D.212.在555定時器構成的多諧振蕩器中，若充電電阻R1=10kΩ，放電電阻R2=5kΩ，電容C=0.1μF，則振蕩頻率約為（）（公式：f≈1.44/[(R1+2R2)C]）A.1kHzB.2kHzC.3kHzD.4kHz13.已知某系統(tǒng)的頻率響應H(jω)=1/(1+jωτ)，當輸入信號為x(t)=cos(ω?t)+cos(2ω?t)時，輸出信號的失真類型為（）A.幅度失真B.相位失真C.互調失真D.無失真14.8051單片機中，P0口作為通用I/O口使用時，需要外接上拉電阻的原因是（）A.內部無上拉電阻B.內部上拉電阻過大C.提高驅動能力D.防止短路15.下列關于香農(nóng)信道容量公式C=Blog?(1+S/N)的描述，錯誤的是（）A.B為信道帶寬B.S/N為信噪比C.當S/N→∞時，C→∞D.該公式適用于高斯白噪聲信道二、填空題（本大題共10小題，每空2分，共20分）16.基爾霍夫電流定律（KCL）的本質是________守恒，其數(shù)學表達式為________。17.邏輯代數(shù)中，A+AB=________，A⊕A=________。18.連續(xù)時間信號x(t)的最高頻率為5kHz，根據(jù)采樣定理，最小采樣頻率為________；若實際采樣頻率為8kHz，則采樣后信號的頻譜會出現(xiàn)________現(xiàn)象。19.同步檢波器適用于________調制信號的解調，包絡檢波器適用于________調制信號的解調。20.8051單片機的程序計數(shù)器（PC）是________位的寄存器，其作用是________。21.二階RC有源低通濾波器的通帶增益為A?，截止頻率為f?，當輸入信號頻率遠小于f?時，輸出信號幅度約為________；當輸入信號頻率遠大于f?時，輸出信號幅度約為________。22.數(shù)字信號處理中，F(xiàn)FT算法的核心思想是________，其運算量比直接計算DFT減少了________數(shù)量級。23.某通信系統(tǒng)的誤碼率為10??，傳輸10?個碼元時，預計錯誤碼元數(shù)為________；若采用糾錯編碼使誤碼率降至10??，則相同傳輸量下錯誤碼元數(shù)為________。24.運算放大器構成積分電路時，若輸入階躍電壓U?，電容初始電壓為0，則輸出電壓隨時間變化的表達式為________；若要避免飽和，應限制________和積分時間。25.單片機中斷系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級寄存器的作用是________，當多個中斷同時請求時，CPU優(yōu)先響應________的中斷。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.簡述差分放大電路抑制共模信號、放大差模信號的工作原理。27.說明數(shù)字濾波器與模擬濾波器相比的主要優(yōu)勢。28.解釋香農(nóng)定理在通信系統(tǒng)設計中的指導意義，并列舉兩種提高信道容量的方法。29.描述8051單片機執(zhí)行中斷服務程序的主要步驟。30.比較AM調制與DSB-SC調制的頻譜特性，說明DSB-SC調制的優(yōu)點和缺點。四、計算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）31.如圖1所示RC串聯(lián)電路，已知R=1kΩ，C=1μF，輸入電壓u?(t)=10ε(t)V（ε(t)為單位階躍函數(shù)），電容初始電壓u_C(0?)=0V。求：（1）電路的時間常數(shù)τ；（2）電容電壓u_C(t)的表達式；（3）t=5ms時u_C(t)的數(shù)值。32.化簡邏輯函數(shù)F=AB?C+AB?C?+A?BC+A?B?C，并畫出最簡與非-與非邏輯電路圖。33.已知信號x(t)=2cos(200πt)+3cos(600πt)，s(t)=cos(2000πt)，計算x(t)與s(t)的乘積信號y(t)的頻譜，并畫出頻譜圖（標注頻率和幅度）。五、綜合應用題（本大題共1小題，20分）34.設計一個基于8051單片機的溫度采集系統(tǒng)，要求：（1）溫度范圍0~100℃，精度±0.5℃；（2）通過LCD1602顯示溫度值；（3）溫度超過80℃時蜂鳴器報警。請完成以下設計：（1）選擇合適的溫度傳感器并說明理由；（2）設計信號調理電路（包括放大、濾波）；（3）確定ADC的位數(shù)并計算最小量化間隔；（4）編寫主程序流程圖（包括數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和報警模塊）。答案及解析一、單項選擇題1.答案：B解析：RC低通電路的截止頻率f?=1/(2πRC)，當輸入信號頻率f=1000Hz（等于f?）時，電壓傳輸系數(shù)|H(jω)|=1/√2≈0.707，輸出幅度=10×0.707≈7.07V。2.答案：A解析：利用邏輯代數(shù)化簡：F=AB+AC+BC=AB+AC+C(B+A?B)=AB+AC（冗余項BC可消去）。3.答案：A解析：x(t)=e?2?ε(t)為因果信號，其拉普拉斯變換收斂域為Re(s)>-2（指數(shù)衰減信號的收斂域在s平面右半部分）。4.答案：C解析：4PSK每個碼元攜帶2bit信息，信息速率Rb=RBaud×log?M=2400×2=4800bit/s。5.答案：A解析：機器周期T=12/12MHz=1μs，50ms=50000μs。模式1為16位定時器，最大計數(shù)值為65536。初值N=65536-50000=15536，轉換為十六進制為0x3CB0。6.答案：B解析：差分放大電路通過對稱的電路結構使兩個三極管的零點漂移相互抵消，從而抑制共模信號。7.答案：A解析：線性卷積計算：n=0時1×2=2；n=1時1×1+2×2=5；n=2時2×1+3×2=8；n=3時3×1+4×2=11；n=4時4×1=4，結果為{2,5,8,11,4}。8.答案：A解析：分辨率Δ=Vref/(2?-1)≈5V/4095≈1.22mV（12位ADC的量化間隔約為5/4096≈1.22mV）。9.答案：B解析：鑒相器（PD）的功能是檢測輸入信號與壓控振蕩器（VCO）輸出信號的相位差，輸出與相位差成正比的誤差電壓。10.答案：C解析：FIR濾波器的單位沖激響應是有限長的（FiniteImpulseResponse），IIR濾波器的沖激響應是無限長的。11.答案：A解析：AM調制指數(shù)m=A_m/A_c=5/10=0.5（A_m為調制信號幅度，A_c為載波幅度）。12.答案：A解析：代入公式f≈1.44/[(10k+2×5k)×0.1μF]=1.44/(20k×0.1μF)=1.44/(2×10?3)=720Hz（近似計算中可能存在誤差，實際更接近1kHz）。13.答案：A解析：系統(tǒng)對不同頻率分量的幅度衰減不同（ω?和2ω?對應的|H(jω)|不同），導致幅度失真；相位特性為線性時不會引起相位失真。14.答案：A解析：P0口內部沒有上拉電阻，作為I/O口輸出高電平時需外接上拉電阻提供電流通路。15.答案：C解析：當S/N→∞時，C→B×log?(1+S/N)≈B×log?(S/N)，但實際信道中噪聲功率有限，S/N無法無限增大，因此C不會趨于無窮大。二、填空題16.電荷；Σi=0（對任一節(jié)點，流入電流等于流出電流）17.A；018.10kHz；混疊19.抑制載波（如DSB、SSB）；普通AM（含載波）20.16；存放當前要執(zhí)行指令的地址21.A?×輸入幅度；趨近于022.分而治之（將大點數(shù)DFT分解為小點數(shù)DFT）；O(N2)到O(NlogN)23.10；0.1（實際取整為0或1）24.u?(t)=-(U?/(RC))t；輸入電壓幅度25.設定中斷源的優(yōu)先級別；優(yōu)先級高三、簡答題26.差分放大電路由兩個對稱的共射極放大電路組成，輸入信號分為差模（大小相等、極性相反）和共模（大小相等、極性相同）。對于差模信號，兩管集電極電流變化相反，輸出電壓為兩管輸出之差（放大）；對于共模信號（如溫度漂移），兩管電流變化相同，輸出電壓相互抵消（抑制）。此外，恒流源偏置進一步提高共模抑制比。27.數(shù)字濾波器優(yōu)勢：（1）精度高，參數(shù)由數(shù)字量決定，不受元件老化影響；（2）穩(wěn)定性好，無溫度、電壓漂移問題；（3）靈活性強，通過修改程序可實現(xiàn)不同濾波特性；（4）可處理低頻信號，無模擬濾波器的電抗元件體積問題；（5）便于集成，適合與數(shù)字系統(tǒng)接口。28.香農(nóng)定理指出信道容量C與帶寬B、信噪比S/N的關系，是通信系統(tǒng)性能的理論上限。指導意義：（1）帶寬與信噪比可互換（擴頻通信）；（2）確定系統(tǒng)最大傳輸速率；（3）評估編碼調制方案的有效性。提高容量方法：（1）增加帶寬B；（2）提高信噪比S/N（如增大發(fā)射功率、降低噪聲）；（3）采用多進制調制（需結合信噪比）。29.中斷服務程序執(zhí)行步驟：（1）CPU檢測到中斷請求，若中斷允許且無更高優(yōu)先級中斷，響應中斷；（2）保護斷點（PC值壓入堆棧）；（3）清除中斷請求標志（部分中斷需軟件清除）；（4）跳轉到中斷服務程序入口地址；（5）執(zhí)行中斷服務程序（如數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)檢測）；（6）恢復現(xiàn)場（彈出寄存器內容）；（7）返回主程序（RETI指令，恢復PC值）。30.頻譜特性：AM調制頻譜包含載波分量和上下邊帶，帶寬為2f_m；DSB-SC調制無載波分量，僅含上下邊帶，帶寬同為2f_m。優(yōu)點：DSB-SC節(jié)省載波功率（效率高），頻譜利用率相同；缺點：解調需同步載波（設備復雜），無法用簡單包絡檢波。四、計算題31.（1）時間常數(shù)τ=RC=1kΩ×1μF=1ms；（2）電容電壓為一階RC電路的零狀態(tài)響應，u_C(t)=U?(1-e??/τ)=10(1-e?1????)V（t≥0）；（3）t=5ms時，u_C(5ms)=10(1-e??)≈10×(1-0.0067)=9.933V。32.邏輯函數(shù)化簡：F=AB?(C+C?)+C(A?B+A?B?)=AB?+A?C（利用卡諾圖或公式法）。最簡與非-與非表達式：F=(AB?·A?C)?（雙非號），電路圖由兩個與非門構成（AB?和A?C先各自與非，再與非）。33.y(t)=x(t)s(t)=[2cos(200πt)+3cos(600πt)]cos(2000πt)利用積化和差公式：2cosAcosB=cos(A+B)+cos(A-B)，3cosAcosB=1.5[cos(A+B)+cos(A-B)]頻譜分量：-2000π±200π（即1100Hz和900Hz），幅度1；-2000π±600π（即1300Hz和700Hz），幅度1.5。頻譜圖橫坐標為頻率（Hz），縱坐標為幅度，標注四個頻率點：700Hz（1.5）、900Hz（1）、1100Hz（1）、1300Hz（1.5