2025年湖北省工程專業(yè)中級職務(wù)水平能力測試(電子信息)綜合試題及答案一、單項選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.在數(shù)字電路中，若某邏輯門輸入A=1、B=0時輸出為1，輸入A=0、B=1時輸出仍為1，輸入A=1、B=1時輸出為0，則該邏輯門為（）。A.與非門B.異或門C.或非門D.同或門2.某放大電路的電壓增益為40dB，其電壓放大倍數(shù)為（）。A.10B.100C.1000D.100003.以下哪種調(diào)制方式屬于數(shù)字調(diào)制？（）A.AMB.FMC.PMD.QPSK4.8051單片機中，若晶振頻率為12MHz，則機器周期為（）。A.1μsB.2μsC.0.5μsD.4μs5.在嵌入式系統(tǒng)中，實時操作系統(tǒng)（RTOS）的核心指標是（）。A.內(nèi)存管理效率B.任務(wù)調(diào)度的確定性C.文件系統(tǒng)吞吐量D.圖形界面響應(yīng)速度6.若信號x(t)的傅里葉變換為X(f)，則x(2t)的傅里葉變換為（）。A.(1/2)X(f/2)B.2X(f/2)C.(1/2)X(2f)D.2X(2f)7.以下哪種總線協(xié)議適用于短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸？（）A.UARTB.SPIC.I2CD.CAN8.在數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR濾波器與IIR濾波器的主要區(qū)別是（）。A.FIR無反饋，IIR有反饋B.FIR相位非線性，IIR相位線性C.FIR階數(shù)低，IIR階數(shù)高D.FIR穩(wěn)定性差，IIR穩(wěn)定性好9.5GNR中，子載波間隔為120kHz時，時隙長度為（）。A.0.5msB.0.25msC.1msD.2ms10.以下哪種算法屬于機器學習中的監(jiān)督學習？（）A.K-means聚類B.主成分分析（PCA）C.支持向量機（SVM）D.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘二、填空題（共10空，每空1分，共10分）1.模擬信號數(shù)字化的三個步驟是采樣、__________和編碼。2.半導(dǎo)體PN結(jié)的單向?qū)щ娦允侵刚騙_________、反向截止。3.通信系統(tǒng)中，衡量有效性的指標是__________，衡量可靠性的指標是誤碼率。4.8051單片機的P0口作為通用I/O口使用時，需外接__________電阻。5.在嵌入式系統(tǒng)中，GPIO的輸入模式包括上拉輸入、下拉輸入和__________輸入。6.數(shù)字電路中，三態(tài)門的三種輸出狀態(tài)是高電平、低電平和__________。7.信號與系統(tǒng)中，連續(xù)時間系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是其沖激響應(yīng)h(t)滿足__________。8.物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的三層架構(gòu)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和__________。9.5G的關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO、__________和邊緣計算。10.機器學習中，過擬合的解決方法包括增加數(shù)據(jù)量、正則化和__________。三、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.理想運算放大器的“虛短”是指兩輸入端電位相等，“虛斷”是指輸入端電流為零。（）2.二進制數(shù)1011的十進制值為13。（）3.藍牙協(xié)議屬于廣域網(wǎng)（WAN）技術(shù)。（）4.單片機中斷服務(wù)程序中，必須手動清除中斷標志位的是外部中斷0。（）5.FPGA的核心資源是查找表（LUT）和觸發(fā)器（FF）。（）6.香農(nóng)定理指出，信道容量C=B·log?(1+S/N)，其中B為信道帶寬，S/N為信噪比。（）7.嵌入式Linux系統(tǒng)中，根文件系統(tǒng)（rootfs）必須存儲在RAM中。（）8.數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)H(e^(jω))是周期函數(shù)，周期為2π。（）9.4GLTE的核心網(wǎng)架構(gòu)是EPC（演進分組核心網(wǎng)）。（）10.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）適用于圖像識別，循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）適用于序列數(shù)據(jù)處理。（）四、分析計算題（共3題，每題10分，共30分）1.某共發(fā)射極放大電路如圖所示（假設(shè)三極管β=100，UBE=0.7V，rbe=1.5kΩ），求：（1）靜態(tài)工作點ICQ、UCEQ；（2）電壓放大倍數(shù)Au；（3）輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。（圖中參數(shù)：VCC=12V，Rb1=30kΩ，Rb2=10kΩ，Re=2kΩ，Rc=3kΩ，RL=3kΩ）2.已知序列x(n)={1,2,3,4}（n=0,1,2,3），求其4點離散傅里葉變換（DFT）X(k)，并驗證時域循環(huán)卷積定理：若x1(n)={1,2},x2(n)={3,4}（均補零至4點），計算x1(n)與x2(n)的循環(huán)卷積y(n)，并通過DFT驗證y(n)的DFT等于X1(k)·X2(k)。3.某5G基站發(fā)射功率為43dBm，天線增益為16dBi，路徑損耗模型為PL(d)=140.7+37.6lg(d)（d單位為km），接收天線增益為5dBi，接收機靈敏度為-108dBm。求該基站的最大覆蓋距離d（保留2位小數(shù)）。五、設(shè)計題（共1題，10分）設(shè)計一個基于STM32單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，要求：（1）采用DHT11傳感器采集溫濕度數(shù)據(jù)；（2）通過OLED顯示屏實時顯示數(shù)據(jù)；（3）當溫度超過30℃或濕度超過80%時，觸發(fā)蜂鳴器報警；（4）畫出系統(tǒng)硬件框圖，說明各模塊功能；（5）簡述軟件流程（包括初始化、數(shù)據(jù)采集、顯示、報警判斷等步驟）。六、綜合分析題（共1題，20分）某企業(yè)需設(shè)計一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）系統(tǒng)，用于監(jiān)測車間設(shè)備的運行狀態(tài)（如振動、溫度、電流），要求實時性高、可靠性強，且能將數(shù)據(jù)上傳至云端進行分析。請結(jié)合電子信息專業(yè)知識，完成以下任務(wù)：（1）分析系統(tǒng)的核心需求（至少4項）；（2）選擇合適的傳感器類型（振動、溫度、電流），并說明選型依據(jù)；（3）設(shè)計通信方案（本地組網(wǎng)+遠程傳輸），并選擇通信協(xié)議（如LoRa、5G、以太網(wǎng)等），說明理由；（4）提出數(shù)據(jù)預(yù)處理與云端分析的關(guān)鍵技術(shù)（如濾波、特征提取、機器學習模型選擇）。答案及解析一、單項選擇題1.B（異或門的邏輯是輸入不同時輸出1，相同時輸出0）2.B（增益dB=20lg|Au|，40dB對應(yīng)|Au|=100）3.D（QPSK是正交相移鍵控，屬于數(shù)字調(diào)制）4.A（機器周期=12/晶振頻率=12/12MHz=1μs）5.B（RTOS的核心是任務(wù)調(diào)度的確定性，確保實時響應(yīng)）6.A（時頻縮放性質(zhì)：x(at)?(1/|a|)X(f/a)，a=2時為(1/2)X(f/2)）7.B（SPI支持全雙工、高速傳輸，速率可達幾十Mbps）8.A（FIR無反饋（非遞歸），IIR有反饋（遞歸））9.B（5G子載波間隔Δf=120kHz時，時隙長度=1/(14×Δf)=1/(14×120kHz)≈0.25ms）10.C（SVM通過有標簽數(shù)據(jù)訓練，屬于監(jiān)督學習）二、填空題1.量化2.導(dǎo)通3.傳輸速率（或頻帶利用率）4.上拉5.浮空6.高阻態(tài)7.絕對可積（∫|h(t)|dt<∞）8.應(yīng)用層9.毫米波通信（或超密集組網(wǎng)）10.早停法（或減少模型復(fù)雜度）三、判斷題1.√（理想運放的虛短和虛斷是基本特性）2.×（1011=1×8+0×4+1×2+1×1=11）3.×（藍牙屬于個域網(wǎng)（PAN））4.×（8051的外部中斷0（INT0）若為邊沿觸發(fā)則自動清除標志，電平觸發(fā)需手動清除）5.√（FPGA通過LUT實現(xiàn)邏輯功能，F(xiàn)F實現(xiàn)時序）6.√（香農(nóng)公式的標準形式）7.×（根文件系統(tǒng)通常存儲在Flash中，運行時加載到RAM）8.√（數(shù)字頻率響應(yīng)是周期2π的函數(shù)）9.√（4G核心網(wǎng)為EPC，5G為NGC）10.√（CNN利用局部感受野處理圖像，RNN通過循環(huán)結(jié)構(gòu)處理序列）四、分析計算題1.（1）靜態(tài)分析：UB=(Rb2/(Rb1+Rb2))·VCC=(10/(30+10))×12=3VUE=UB-UBE=3-0.7=2.3VIEQ=UE/Re=2.3/2=1.15mA≈ICQ（因β大，IE≈IC）UCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12-1.15×(3+2)=12-5.75=6.25V（2）電壓放大倍數(shù)：Au=-β(Rc∥RL)/rbe=-100×(3∥3)/1.5=-100×1.5/1.5=-100（3）輸入電阻：Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≈30∥10∥1.5≈1.3kΩ（因rbe遠小于Rb1、Rb2）輸出電阻：Ro=Rc=3kΩ2.4點DFT計算：X(k)=Σx(n)W?^(kn)，W?=e^(-j2π/4)=e^(-jπ/2)=-jk=0:X(0)=1+2+3+4=10k=1:X(1)=1×1+2×(-j)+3×(-1)+4×j=(1-3)+(-2j+4j)=-2+2jk=2:X(2)=1×1+2×(-1)+3×1+4×(-1)=1-2+3-4=-2k=3:X(3)=1×1+2×j+3×(-1)+4×(-j)=(1-3)+(2j-4j)=-2-2j循環(huán)卷積驗證：x1(n)補零后為{1,2,0,0}，x2(n)補零后為{3,4,0,0}循環(huán)卷積y(n)=Σx1(m)x2((n-m))?，n=0,1,2,3n=0:1×3+2×0+0×0+0×4=3n=1:1×4+2×3+0×0+0×0=4+6=10n=2:1×0+2×4+0×3+0×0=8n=3:1×0+2×0+0×4+0×3=0（注：實際計算應(yīng)為n=3時x2((3-0))?=x2(3)=0，x2((3-1))?=x2(2)=0，x2((3-2))?=x2(1)=4，x2((3-3))?=x2(0)=3，故y(3)=0×0+0×4+2×3+1×0=6，可能前步有誤，正確循環(huán)卷積應(yīng)為{3,10,8,6}）計算X1(k)和X2(k)的乘積應(yīng)等于Y(k)=DFT(y(n))，驗證略。3.鏈路預(yù)算：發(fā)射功率Pt=43dBm，發(fā)射天線增益Gt=16dBi，接收天線增益Gr=5dBi，路徑損耗PL(d)，接收機靈敏度Pr=-108dBm。鏈路余量：Pt+Gt+Gr-PL(d)≥Pr即43+16+5-[140.7+37.6lg(d)]≥-10864-140.7-37.6lg(d)≥-108-76.7-37.6lg(d)≥-10837.6lg(d)≤31.3lg(d)≤31.3/37.6≈0.832d≤10^0.832≈6.80km五、設(shè)計題（1）硬件框圖：STM32單片機（主控）、DHT11傳感器（溫濕度采集）、OLED顯示屏（數(shù)據(jù)顯示）、蜂鳴器（報警輸出）、電源模塊（供電）。（2）模塊功能：-STM32：控制傳感器采集、處理數(shù)據(jù)、驅(qū)動顯示、判斷報警條件；-DHT11：單總線數(shù)字傳感器，輸出溫濕度數(shù)字信號；-OLED：I2C或SPI接口，顯示溫濕度數(shù)值及報警狀態(tài)；-蜂鳴器：通過IO口控制，高電平觸發(fā)；-電源：5V轉(zhuǎn)3.3V給STM32供電，DHT11和OLED可直接5V或3.3V。（3）軟件流程：①初始化：配置GPIO（DHT11數(shù)據(jù)口、OLED接口、蜂鳴器控制口）、I2C/SPI通信、定時器（用于DHT11采樣間隔）；②數(shù)據(jù)采集：發(fā)送起始信號喚醒DHT11，讀取40位數(shù)據(jù)（8位濕度整數(shù)+8位濕度小數(shù)+8位溫度整數(shù)+8位溫度小數(shù)+8位校驗位），校驗數(shù)據(jù)有效性；③數(shù)據(jù)處理：提取溫濕度數(shù)值，轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)（如溫度=整數(shù)部分+小數(shù)部分/10）；④顯示更新：通過OLED驅(qū)動函數(shù)顯示“溫度：XX.X℃濕度：XX.X%”；⑤報警判斷：若溫度>30℃或濕度>80%，設(shè)置蜂鳴器控制口為高電平；否則置低；⑥循環(huán)：延時1秒（或根據(jù)需求調(diào)整采樣間隔），重復(fù)步驟②-⑤。六、綜合分析題（1）核心需求：①實時性：設(shè)備狀態(tài)需在100ms內(nèi)上傳，確保異常及時報警；②可靠性：工業(yè)環(huán)境電磁干擾強，需抗干擾、低丟包率；③低功耗：部分設(shè)備需電池供電，續(xù)航≥1年；④可擴展性：支持未來增加傳感器類型或節(jié)點數(shù)量；⑤安全性：數(shù)據(jù)傳輸需加密，防止工業(yè)數(shù)據(jù)泄露。（2）傳感器選型：①振動：壓電式加速度傳感器（如PCB352C33），頻響寬（0.5Hz-10kHz）、抗沖擊能力強，適合工業(yè)設(shè)備振動監(jiān)測；②溫度：PT100熱電阻（或數(shù)字傳感器DS18B20），精度高（±0.1℃）、穩(wěn)定性好，適應(yīng)-40℃-125℃工業(yè)環(huán)境；③電流：霍爾電流傳感器（如CHB-2