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W 考完了,希望能上岸,攒一点人品!祝看到此贴的您顺利上岸,可能存在部分错误,欢迎评论指正!数字电路与逻辑设计 数字逻辑电路的分析和方法,常用集成数字逻辑电路的功能和应用;主要内容包括:逻辑代数基础、组合逻辑电路分析和设计、常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用,时序逻辑电路的分析和设计,常用的时序逻辑电路及MSI 组合电路模块的应用。逻辑代数基础 数字量与模拟量? 数字量:离散变化的物理量,模拟量:连续变化的数字量;数制与代码(常用的数制?数制之间的相互转换?BCD码?ASCII码?) 常用的数制:二进制、八进制、十进制、十六进制逻辑代数的基本运算与规则 与、或、非 奇数个1相异或结果为1,偶数个1相异或结果位0;逻辑代数的化简:公式法、卡诺图法 公式法化简:并项法、吸收法、消去法、配项消项法; 最小项(标准与项):在n变量逻辑函数中,若一个乘积项包含了全部的n个变量,每个变量以原变量或反变量形式出现一次,且仅出现一次; 已知最小项求最大项:逻辑函数常用的描述方法 表达式、真值表、卡诺图、逻辑图、波形图组合逻辑电路 集成门电路(性能参数、CMOS电路的输入/输入逻辑电平,TTL电路的输入/输出逻辑电平) 性能参数:直流电源电压、输入/输出逻辑电平、扇出系数、传输时延、功耗; TTL电路:由双极型三极管构成,速度快、抗静电能力强、集成度低、功耗大,应用于中、小规模集成电路中;5V;竞争与冒险 竞争:由于所经路径不同,产生延时不同,导致的其后的某个门电路的两个输入端发生有先后的变化,称为竞争; 1型与0型(公式法与卡诺图法)组合逻辑电路的分析和设计 描述组合电路常用的办法:逻辑表达式、真值表、卡诺图、逻辑电路图>组合逻辑电路的特点 1.结构上不包含记忆原件,不存在反馈;组合逻辑电路的分析 一写二列三总结组合逻辑电路设计 一确定输入/输出变量;二列政治表;三化简;四画图;编码器、译码器、加法器、比较器、数据选择器、数据分配器 编码器 常见的编码器:普通编码器、优先编码器、二进制编码器,二—十进制编码器;译码器-显示译码器 74138:3线-8线译码器,输入高电平有效,输出低电平有效;加法器 半加器:** 比较器** 数据选择器 数据选择器实现逻辑函数:比较法/图标法数据分配器(可用译码器,74138实现数据选择器) 时序逻辑电路的分析和设计 时序逻辑电路的特点 1.结构上,具有记忆功能;时序逻辑电路的分析 一写方程(时钟/输出/驱动);二求各触发器的状态方程;同步时序逻辑电路设计 一画原始转台转换图,二状态化简;异步逻辑电路设计 1.分析逻辑要求,画原始状态转换图,进行化简;触发器 触发器的分类 基本触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器计数器、寄存器和移位寄存器 计数器的功能:计数、定时、分频、信号产生等; 基本寄存器:数据并行输入、并行输出;A/D转换器 ADC电路分为:直接法、间接法脉冲信号的产生与整形 获取矩形脉冲的方法:一是利用多谐振荡器直接产生需要的脉冲波形;1.竞争与冒险在组合逻辑电路中,将门电路的两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变,在电路输出端可能有尖峰脉冲产生,这种现象叫组合逻辑电路的冒险;有0型冒险和1型冒险;可以通过代数法或卡诺提法来判断;消除竞争和冒险的方法:滤波法、加入选通网络、修改设计;时序逻辑电路的冒险:当输入信号与时钟信号同时改变,沿不同路径到达同一触发器,导致触发器输出错误动作,叫时序逻辑电路的竞争冒险;2.最小项:标准与项,在n变量逻辑函数中,一个乘积项包含了全部的n个变量,且每个变量以原变量或反变量的形式出现且仅出现一次;最小项具有唯一性,所有的最小项相或结果位1,不同的最小项相与结果位0;3.格雷码:无权码,相邻码元之间只有一个变量不同。4.组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别:在结构上,组合逻辑电路不包含记忆原件,不存在反馈, 时序逻辑电路包含记忆原件,存在反馈; 时序逻辑电路=组合逻辑电路+存储单元;在逻辑电路上,组合逻辑电路当前输出只与当前输入有关与过去所处的状态无关; 时序逻辑电路,当前输出不仅取决于当前时刻输入还与过去的输入及过去所处的状态有关;5.组合逻辑电路的分析: 第一步,根据逻辑电路图,写出逻辑函数表达式;第二步,列逻辑函数表达式的真值表;第三步,确定逻辑功能; 6.组合逻辑电路和设计: 第一步分析逻辑功能要求,确定输入/输出变量,及0/1和含义;第二部,列出输入输出真值表,并写出逻辑函数表达式;第三步,利用代数法或卡诺图法对逻辑函数进行化简,第四步,画逻辑电路图;7.时序逻辑电路的分析 :第一步,根据逻辑电路图,写方程(时钟方程、驱动方程、输出方程);第二步,将驱动方程代入触发器的特性方程,得到出发的状态方程;第三步,列出状态转换真值表;第四步,画状态转换图和时序图;8.同步时序逻辑电路的设计:第一步,分析逻辑功能要求,画原始状态转换图;第二步,状态化简;第三步,确定触发器的数目,进行状态分配并画出简化后的状态转换图;第四步,确定触发器的类型,列出状态转换真值表;第五步,根据真值表画卡诺图,得到各触发器的驱动方程;第六步,检查电路能否自启动;第七步,画逻辑电路图;9.异步时序逻辑电路设计:第一步,分析逻辑功能要求,画原始状态转换图;第二步,状态化简;第三步,确定触发器的数目,进行状态分配并画出简化后的状态转换图;第四步,画出时序图,确定触发器的时钟信号;第五步,确定触发器的类型,列出状态转换真值表;第六步,根据真值表画卡诺图,得到各触发器的驱动方程;第七步,检查电路能否自启动;第八步,画逻辑电路图;10.触发器的类型:基本触发器/同步触发器/主从触发器/边沿触发器;RS触发器/JK触发器/D触发器/T触发器;各触发器的特性方程;基本RS触发器+CP时钟控制信号=同步RS触发器,同步RS触发器的R/S端利用非门连接为D触发器;为了克服同步触发器的干扰,引入主从触发器,主从触发器主触发器只有当CP=1才发生状态变化,CP为下降沿从触发器才发生状态的改变,但是主从JK 触发器的触发器因为从触发器输出端的反馈,只存在一次翻转;为了进一步增强抗干扰能力,又在主从触发器的基础上引入了边缘触发器;将JK触发器的两端通过非门连接,就构成D触发器;若将JK端直接相连则为T触发器;11.普通编码器的缺点:输入端同时输入一个编码信号,优先编码器可以同时输入多个编码信号,但是按优先级高的进行编码;12.计数器:加法计数器/减法计数器/可逆计数器;同步计数器/异步计数器;十进制计数器/十六进制计数器/N进制计数器;同步二进制加法计数器:按二进制数的规律对时钟脉冲进行递增计数的同步电路;74163四位同步二进制加法计数器,同步清零/同步置数/保持/计数;(通过EP/ET控制),计数范围0-15;74160 8412BCD码同步十进制加法计数器,同步置数/异步清零/保持/计数;74191四位单时钟同步二进制加/减可逆计数器;u非/D控制加减,为0 为加法/1为减法;MSI计数器模块构成任意进制计数器:利用清零端和置数字端;N:计数模块,M:构造的;N>M,只要用一个MSI模块,N<M,多个MSI模块级联;实现方法有清零法和置数法;清零法:在计数器尚未完成计数循环之前,使其清零端有效,让计数器提前回到全0状态;置数法:在计数器计数到某个状态,给它置入一个性的状态,从而绕过若干个状态;74163构成十进制计数器;上升沿同步清零:在数据端D3D2D1D0=0000;将输出端的Q3Q0用与非门接连到清零端;74160构成八进制计数器:;上升沿异步清零:在数据段输入D3D2D1D0=0000,在输出端的Q3通过非门接到清零端(1000);同步置数:在数据段输入D3D2D1D0=0000,在输出端的Q2Q1Q0通过与非门接到同步端(0111);两个计数器级联:串行进位连接法/并行进位连接法;串行进位连接法:将进位输出端co接到时钟信号端;并行进位连接法:将两时钟信号相连,进位输出端ETEP相连;计数器的功能:计数/定时/分频/序列信号发生器等;13.寄存器:基本寄存器/移位寄存器;基本寄存器:只能寄存数据,特点是数据并行输入/并行输出;移位寄存器:不仅可以寄存数据,还可以对数据进行移位,有四种不同的工作方式;MSI寄存器模块的应用:延时控制/序列信号检测。串行/并行数据转换;延时控制:利用串行输入/串行输出的MSI寄存器模块可以产生一定数量的延迟;环形计数器的计数模值等于触发器的个数;扭环形计数器的计数模值等于2倍的触发器的个数;14.A/D电路的类型:并比较型/反馈比较性/双积分型;15.获取矩形脉冲的方法:一是利用多谐振荡器直接产生所需要的脉冲波形;二是通过整形电路把已有的周期性变换的波形转换成符合条件要求的矩形脉冲;16.555定时器输出旁边的电容的作用:滤除干扰;17.触发器是时序逻辑电路的基本单元电路; 门电路是组合逻辑电路的基本的单元电路;18.数码之间的转换;ASCII码元:美国信息交换标准码;七位二进制数表128各不同的字符和符号;常用的公式:并项/吸收/消去/配项消项;三个规则:代入/对偶/反演;19.集成电路的性能参数:直流电源电压/输入输出逻辑电平/扇出系数/传输时延/功耗;TTL与CMOS:TTL:电流控制器件,传输速度快,传输时延小,功耗大;CMOS:电压控制器件,传输速度慢,传输时延大,功耗大;TTL与CMOS的输入输出逻辑电平!!!TTL和门电路的连接:增加接口电路(增加上拉电阻/采用专用接口电路/驱动门电路) 通信原理1.通信原理的一般模型、模拟通信系统和数字通信系统信息源-发送设备-信道-接收设备-受信者 噪声信息源-调制-信道-解调-信宿 噪声信息源-信源编码-加密-信道编码-调制-信道-解调-信道译码-解 噪声密-信宿信源编码:一是完成模数转换,二是将数字信号处理/压缩/变换,提高信息传输的有效性; 信道编码:对发送的信号码元按照一定的规则加入保护成分,组成抗干扰编码,以提高通信系统的可靠性;加密/解密的目的:提高传输的信息的安全性;调制的目的:主要是使信号适应信道的特性;同步:载波同步、码元同步、群同步、帧同步和网同步;2.模拟通信和数字通信的区别!数字通信的优点:抗干扰能力强,噪声无积累; 传输差错可控; 便于信号的处理、变换、存储; 便于集成化,是设备微型化; 保密性好;数字通信的缺点:占用较大的传输带宽; 对同步要求高;模拟通信的优点:对频带利用率高;抗干扰能力差,保密性差,不易集成化;3.信息量:信息多少的度量; 信息熵:平均信息量,表示事件出现的不确定程度; 4.通信系统的性能指标:有效性/可靠性;模拟通信系统的有效性:有效带宽/可靠性:输出信噪比;数字通信系统的有效性:频带利用率/传输速率;可靠性:误信率/误码率;5.信号分为确知信号与随机信号,确知信号是指预知或确定的,能用准确的时间函数表示;随机信号是指预先不能确定且无法预知,不能用确定的时间函数表示;能量信号的功率位0,功率信号的能量无穷大;6.傅里叶变换的性质:线性、对称性、尺度变换、时移、频移、微分、积分、卷积;7.自相关函数与互相关函数:衡量波形之间关联或相似程度;8.傅里叶级数的物理意义:一是将时域信号转换为频域表述,二是揭示了周期信号的实质,一个周期信号由不同频率的谐波分量所组成;傅里叶变换,是将符合条件的函数变换成三角函数或它们的积分线性组合,是频域分析的重要工具;8.频谱和频谱密度:非周期信号的频谱密度是连续的,周期信号的频谱是离散的;单位不同,频谱密度单位是V/HZ ,频谱的单位是V;9.单位i冲激函数的物理意义:高度位为无穷大,宽度为无穷小,面积为1 的脉冲,理想化数学模型;10.随机过程:随机饰演的全体样本函数;均值:随机过程中的n个样本函数的曲线摆动中心;方差:随机过程中t时刻相对于均值的偏离程度;相关函数:描述随机过程中两个不同变量的关联程度;11.狭义平稳随机过程:随机过程中的任意n维分布与实践起点无关;广义平稳随机过程:随机过程的均值为常数,相关函数只与实践间隔有关;平稳随机过程:一维分布与时间无关,二维分布只与时间间隔有关;12.各态历经性:随机过程中任一样本都经历了随机过程的所有状态可能;各态历经性:统计平均值是否等于时间平均值;13.高斯随机过程:随机过程的概率分布服从高斯分布;窄带随机过程:频率范围远小于中心频率,中心频率远离零频;正弦波加窄带高斯噪声:包络服从瑞丽分布;白噪声:功率谱密度在频域范围内为常数;高斯白噪声:白噪声的取值的概率分布服从高斯分布;14.功率谱密度PSD的意义:可以用来描述随机过程的频域特性;可以确定带宽和平均功率;15.信号分为狭义信道和广义信道,狭义信道分为有线信道(对称电缆,同轴电缆,光纤)和无线信道(天波、地波、视距波);广义信道分为调制信道和编码信道,调制信道:调制器的输出端到解调器的输入端;编码信道:编码器的输出端到译码器的输入端;调制信道又分为恒参信道和随参信道:恒参信道是信号参数随时缓变或不变;随参信道,信号参数随时间改变;16.调制信道模型:已调信号-乘性干扰-加入信道噪声;20/恒参信道无失真传输的条件:一是幅频特性为一条水平直线,相频特性为一条过原点的斜线;频率失真:信号中不同频率的分量分别受到信道不同的衰减或放大;相频失真信号中不同的频率分量分别受到信道的不同时延;21.随参信道的特性:1,信号传输时延随时间改变,3.信号的传输损耗随时间改变,3.存在多径传播;多径传播:由发射点发出的信道经多条路径到达接收端;多径传播的影响:瑞利衰落/频率弥漫/频道选择性衰落;抗快衰落的措施:分集接受技术、扩频级数、正交频分复用技术;22.信道容量:信道的极限传输能力;香农公式意义:信道容量的三要素,信号带宽,信号功率,噪声单边功率谱密度;提高信噪比,可提高信道容量;模拟调制系统23.调制:按调制信号的变化规律去改变载波的某些参数;解调:从接收的已调信号中正确的的恢复出原始基带信号;调制的目的:一是将基带信号变换为适合在信道中从传输的已调信号;二是实现信道的多路复用,提高信道的利用率;三是改善系统的抗噪声干扰性能;24.模拟信号的调制分为幅度调制和角度调制,幅度调制由AM/DSB /VSB /SSB ;角度调制:FM/PM;幅度调制也叫线性调制,是高频正弦载波的幅度随调制信号瞬时值而变化的过程;角度调制也叫非线性调制,载波的频率和相位随调制信号作线性变化;频谱不再是原信号频谱的简单搬移而是非线性变换;25.单边带调制:滤波法/相移法;占用带宽窄,仅为AM,DSB的一半;由于不需要传送载波和另一个边带,节省发送功率;设备复杂;边带的制作,相移网络的制作;26.残留边带调制满足:滤波器的特性在载频两端具有互补堆成的奇对成性;既克服了DSB的缺点,有克服了SSB实现的难点;27.解调有相干解调和包络检波;28.预加重和去加重的设计思想:保持输出信号功率不变,有效降低输出噪声,以达到提高输出信噪比的目的;预加重:提升调制信号的高频分量;去加重:将调制信号高频端噪声减小;29.频分复用:利用频率分片实现信道的多路复用;时分复用:利用时间分片实现信道的多路复用码分复用:30.门限效应:输入信噪比降的一定程度,输出信噪比急剧下降;数字基带传输31.基带信号:数字以0/1的形式传输;基带传输的选码规则:不含直流分量,低频分量少,含丰富的定时信息,主瓣宽度窄,不受信息源统计特性的影响,具有一定的自检能力,编码简单;32.数字基带传输常见的编码AMI码,HDB3码,CMI码,双向码,块编码;33.码间串扰:由于系统传输总特性不理想,导致前面的码元波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元的抽样时刻,从而对当前码元的抽样判决造成很大的干扰;无码间干扰的条件:抽样频率大于信号最高频的两倍,满足奈奎斯特抽样定理;34.预编码:避免相关编码引起的差错传播的现象;35.眼图:宏观的评价系统性能的一种实验手段,用饰演的方法观察系统性能时在示波器上观察到像人眼睛一样的图形;数字带通调制 36.数字调制:将数字基带信号变换为数字带通信号;数字调制的方法:模拟调制法和键控法;振幅键控/频移键控/相移键控37.多进制调制的目的:提高频带的利用率;!!!38.基带调制:仅对信号的波形,频谱或者码元进行变换,没有进行信号频谱的搬移;带通调制:载波调制,将基带信号对载波进行调制,把基带信号搬移到频谱更高的频率范围内;39.2PSK的倒PI性:由于载波相位恢复中有0和pi 的相位模糊性;40.同步:载波同步,位同步,群同步,网同步; 数字信号处理1.序列的运算:加法/乘法/累加/移位/翻转/时间尺度变换;序列卷积和:翻转/移位/相乘/相加卷积和的计算方法:图解法/列表法/对位相乘相加/向量-矩阵乘法;2.单位抽样/单位阶跃序列/矩形;3.线性时不变性:满足叠加原理和时不变性质;叠加原理:满足齐次性和可加性;时不变性:系统的响应与激励加于系统的时间无关;4.单位抽样响应:输入为单位脉冲响应时,LSI系统的输出序列;5.因果系统:输出不发生在输入之前的系统;LSI为因果系统的充要条件,单位冲激响应为因果系列6.稳定性:有界输入产生有界输出;7.抽样:理想抽样和实际抽样;理想抽样是利用单位脉冲序列;实际抽样是利用窄带较窄的矩形波;8.连续时间信号/理想抽样信号/离散时间抽样序列:连续时间信号是离散抽样信号的包络,离散时间信号为连续信号t=NT 的取值;9.4种典型Z变换的收敛于域:有限长为整个Z平面,右边为圆外,左边为圆内,双边为环形;Z变换的几种方法:留数法/部分分式法/幂级数展开法; 英语口试问题:1、为什么选择浙江大学。As is known to us , ZheJiang University is an outstanding school with perfect academic atmosphere and highly qualified faculty, which I have always dreamed for.2、介绍杭州My hometown is Hangzhou. I was born there 21 years ago. Hangzhou is a beautiful city, and there are many tourists every year. The West Lake lies in Hangzhou, which is one of the most famous lakes in China. If you take time to visit my hometown, you will not only enjoy the beautiful scenery, but also taste a lot of delicious food.Hangzhou is a warm city. It rarely snows but often rains. Although I don't like rainy days, I still love my hometown.3、介绍家庭3、英语介绍一门喜欢的课4、有空找几篇英文短文献(信通学长说去年他的是计算机组成部分、看到面经上还介绍 FPGA 的,然后问他 FPGA 和 CPLD 有什么区别,(FPGA 代码存在哪里?)还有图像处理 image processing、还有关于 FFT 提高计算效率的) 5、英语自我介绍、英语介绍大学生活 、英文介绍自己做过的项目6、是接下来三年你想从浙大学到什么。 (读研计划)If luckily I got the chance to study in ZheJiang university, I will concentrate on the study and research in my field. First I will hard to learn the theoretical knowledge, constructing a solid base for my future work; Second, I will read more professional literature and attend academic lectures to open my minds and improve myself. Third, I would like to do some practical work and post academic papers with the help of the adviser.7、读研规划 一、加强对专业课的学习,打好专业基础,建立知识结构体系。深入及时了解学科前沿新理论、新方法,与时俱进。 二、多看文献期刊,提高英语阅读写作能力,尤其是外文,加强信息搜索能力,多参加学术讲座,培养创新思维。 三、积极参与导师课题研究,在导师的指导下进行具体课程的研究,通过学习和积累对所学领域的某些问题能提 出自己的观点和创新性观点并撰写学术论文四、定时做计划,并反思总结提高,对自己的未来有清晰的规划。 其他前沿:机器学习的原理?机器学习应用在哪举个例子?最常用的算法?最新的算法。。? 机器学习最基本的做法,是使用算法来解析数据、从中学习,然后对真实世界中的事件做出决策和预测。机器学习 是用大量的数据来“训练”,通过各种算法从数据中学习如何完成任务。 决策树学习、关联规矩学习(发现大型数据库中变量之间有趣的关系)、人工神经网络(受到生物神经网络的模糊启 发,建模工具)、深度学习(模拟人类大脑处理光纤和声音的方式,计算机视觉、语音识别)、贝叶斯网络(概率图 模型,可以代表疾病和症状之间的概率关系)等 通信原理:1、 信道编码和信源编码的区别。信道编码和信源编码有一些相反的地方,举两个例子 信源编码是为了提高信息传输的有效性,并完成模数转换。 信道编码是为了提高信息传输的可靠性,增强抗干扰能力。 信源编码是通过压缩编码技术设法减少码元数目。 信道编码则按照一定的规则加入保护成分(监督码元),进行差错控制。举个例子,要运一批碗到外地,首先在装箱的时候,将碗摞在一起,这就类似是信源编码,压缩以便更加有效 率。然后再箱子中的空隙填上报纸,泡沫,做保护,就像信道编码,保证可靠。2、 QPSK 和 BPSK 的对比BPSK 是二进制相移键控,虽然抗噪音能力较强但是传送效率低,故常常利用 4 个相位的 QPSK 3、 通信系统的主要性能指标 有效性:传输一定信息量所占用的频带宽度。模拟系统里用信号带宽衡量,数字系统里用频带利用率衡量 可靠性:传输信息的可靠程度。模拟系统用信噪比衡量,数字系统差错改了来衡量,常用误码率和误信率表示 4、 误码率是怎么衡量的 误码率=错误码元数/传输总码元数7、信息,消息,信号的联系与区别 消息是信息的物理形式 信息是消息的有效内容 信号是消息的传输载体8、并行传输和串行传输的区别?优缺点是什么? 并行传输:将代表信息的数字码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输。(比如 8bit 字符可 以用 8 条信道同时传输)优点:节省传输时间,速度快; 缺点:需要 n 条通信线路,成本高。故一般只用于设备之间的近距离通信。(如计 算机和打印机) 串行传输:将数字码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输。一般用于远距离传输。 优点:只需一条信道,所需线路铺设费用低。 缺点:速度满、需要外加同步措施已解决同步问题。9、熵是什么?熵有哪些应用? 熵好像是热力学里的一个概念,表示体系的混乱程度。如果用在信息上,表示信源的不确定性程度。 应用就是来度量信息的不确定程度。当每个符号等概率出现时,熵有 最大值。10、随机过程是什么,有什么数字特征? 一类随时间做随机变化的过程,它不能用确切的时间函数描述。比如热噪声是由电阻性元器件中的电子因热扰动产 生的。还有在无线通信的时候电磁波传播路径不断变化,接收信号也是随机变化的。往往不容易用 n 维分布函数或概密来描述,所以用数字特征——最常用的均值、方差、相关函数。 11、何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么?数字通信的优点? 模拟信号是在时间和幅度上都连续的函数。数字信号是在时间和幅度上都离散的信号。 数字通信相比模拟通信的优点:抗干扰能力强,且噪声不积累。传输差错可控。便于 DSP 对数字信号进行处理、变换、存储。便于集成。易于加密。 缺点:需要较大的传输带宽,对同步要求高,因而系统设备复杂。12、描述单位冲激函数的定义是什么?面积为 1 的理想化的窄脉冲,也就是说他的宽度与幅度成倒数关系,当宽度无限趋向于 0,他的幅度趋向于无穷大。 13、什么是确知信号?确知信号的时域性质有哪些?频域性质有哪些?什么是能量信号?什么是功率信号? 指取值在任何时间都是确定的、可以预知的信号。时域性质主要有自相关函数(反映一个信号与延迟 t 后的同一信号间的相关程度)和互相关函数。 频域性质有四种:频谱、频谱密度、能量谱密度、功率谱密度 能量信号,能量是有限值,平均功率为 0功率信号,能量无穷大,平均功率是有限值 14、什么是严平稳?什么是广义平稳?他们之间的关系是什么 严平稳:一个随机过程的统计特性与时间起点无关。 广义平稳:均值与时间无关,自相关函数只与时间间隔有关。 如果一个过程是严平稳的,就一定是广义平稳。反之不成立。 15、什么是高斯过程?主要性质有哪些? 高斯过程的概率分布服从正态分布,它的完全统计描述只需要它的数字特征。 一维概率分布只取决于均值和方差,二位概率分布主要取决于自相关函数。 高斯过程经过线性变换后仍是高斯函数。16、什么是白噪声?什么是高斯白噪声?白噪声通过理想低通或者理想带通滤波器后的情况如何? 白噪声:噪声的功率谱密度在所有频率上都是一常数。实际上,只要噪声的功率谱均匀分布的频率范围远远大于通 信系统的工作频带就可以视为白噪声。只要热噪声的带宽大于系统带宽,就可以视为白噪声。 高斯白噪声:白噪声取值的概率服从高斯分布。通常作为通信信道中的噪声模型,任意两个不同时刻上的随机变量 之间互不相关且统计独立。白噪声通过 LPF 为带限白噪声, 通过 BPF 为带通白噪声(窄带高斯白噪声) 17、能否从一次实验而得到的一个样本函数来决定平稳过程的数字特征? 可以的。具有各态历经性(遍历性)的过程,其数字特征完全可以由随机过程中的人已实现的时间平均值来代替。 18、经过信道传输后的数字信号分为哪几类?1.确知信号:接收端能够准确知道码元波形2.随相信号:信号的相位由于传输延时的不确定而带有随机性3.起伏信号:接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化(多径传播的都有这特性)19、什么是多径传播?多径效应? 多径传播:信号经过几条路径到达接收端,而且每条路径的长度和衰减都随时间变化 多径效应:多径传播对信号的影响20、什么是衰落?什么是快衰落,什么是慢衰落 衰落:信号包络因传播有了起伏的现象。 快衰落:起伏周期常能和数字信号的一个码元周期相比较的衰落,多径效应引起的衰落 慢衰落:起伏周期可能较长(几天或者几小时计)的衰落。 21、什么是加性干扰,什么是乘性干扰 加性干扰:信道中的噪声是叠加在信号上的,而且无论有没有信号,噪声是始终存在的。 乘性干扰:信道特性随机变化引起的噪声干扰22、信道中的噪声有哪几种 自然噪声(热噪声)、人为噪声 白噪声、高斯噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声等 性质:脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声23、试着说下信道容量的定义?连续信道容量的表达式(香农公式) 信道容量指信道能够传输的最大平均信息速率。C=Wlog2(1+S/N)信道带宽 W:信道容许通过的物理信号的频率范围。 信噪比 S/N:信号功率/噪声功率 增加带宽 W 并不能无限制地使信道容量增大,因为噪声功率 N=Wn0. W 增大,噪声功率也会增大,信噪比降低。24、什么是恒参信道?什么是随参信道? 恒参信道:特性不随时间变化的恒定参量信道; 随参信道:特性随时间变化的随机参量信道。 25、什么是调制?通信系统为什么要调制?常见的线性调制方式有哪些? 调制:把信号形式转换成适合在信道中传输的一种过程。主要目的和作用:将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号;实现信道的多路复用;改善系统抗噪声性能。 线性调制模型:滤波法、相移法。26、锁相环 PLL 调制器的结构晶振、PD 相位检测器、LF 环路滤波器、VCO 压控振荡器、 26、如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能? 用信噪比增益来反映抗噪声性能 27、什么是频率调制?什么是相位调制?两者关系如何? FM:调制时,若载波的频率随调制信号变化。 PM:调制时,若载波的相位随调制信号变化这两者调制过程中,载波的幅度都保持不变,故把 FM 和 PM 称为角度调制。有较高的抗噪声性能,但所需带宽更 大。28、什么是门限效应?为什么相干解调不存在门限效应? 当输入信噪比低于门限值时,解调器输出信噪比将急剧恶化。AM 包络检波法就会产生门限效应 因为门限效应是因为非相干解调的非线性作用引起的。 29、什么是频分复用?时分复用?码分复用? FDM:用频谱搬移的方法使不同信号占据不同频率。 TDM:用脉冲调制的方法使不同信号占据不同时间区间 CDM:用正交的编码分别携带不同的信号 30、什么是码间串扰?是怎么样产生的?对通信质量有什么影响?无 ISI 串扰的条件由于系统传输总特性的不理想,导致前后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元 的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰。ISI 严重使,会造成错误判决。无 ISI 的时域条件:基带传输系统的冲激响应的抽样值只在 t=0 外不为 0,其余抽样点上都为 0. 频域条件:一个实际系统频率响应能够等效成为一个理想低通滤波器 31、误码是什么造成的?二进制基带传输中有哪两种误码?最佳门限电平是什么? 误码是由接收端抽样判决器的错误判决造成的,而造成错误判决的原因是码间串扰和信道加性噪声的影响。 0 判成 1,1 判成 0.在其他条件一定的情况下,一个使误码率最小的判决门限电平。32、什么是眼图?有什么用处? 眼图:用实验手段定性分析系统性能的方法。通过示波器观察接收端的基带信号波形,从而估计和调整系统性能的 一种方法。用处:观察码间串扰和信道噪声等因素影响的情况,从而估计系统性能。 眼图的眼睛张开越大,且眼图月端正,表示码间串扰越小。 有噪声时,眼图的线条变成比较模糊的带状线,噪声越大,线条越粗,越模糊,眼睛张开的越小。 33、改善数字基带传输系统性能的措施有哪些?1.部分响应技术:提高频带利用率2.时域均衡技术:减小 ISI34、什么是均衡器?有哪几种?评价均衡效果的度量准则? 均衡器:在系统中插入一种用来校正或补偿系统特性的可调滤波器 频域均衡器:校正系统的频率特性。 时域均衡器:直接校正已经失真的响应波形,可以根据信道特性变化进行调整。 度量准则:峰值失真和均方失真。 35、什么是数字调制?它与模拟调制相比有什么异同点?数字调制的基本方法有哪些? 数字调制:用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程 与模拟调制基本原理相同,但是数字信号有离散取值的特点。所有有两种调制方式: 1.利用模拟调制来实现数字调制,模拟调制法(相乘器法)2.通过开关键控载波,键控法:ASK FSK PSK36、二进制数字调制系统的误码率和哪些因素有关?解调器输入信噪比、解调方式37、什么是多进制数字调制?与二进制数字调制相比,有哪些优缺点?用一个码元传输多个比特的信息。 优点:提高了频带利用率缺点:相同的误码率,接收信号信噪比需要更大,需要更大的发送信号功率。39、什么是 OFDM?OFDM 信号的主要优点是什么?OFDM 是正交频分复用技术。OFDM 信号是一种多频率的频分调制体系。具有优良的抗多径衰落能力和对信号变化 的自适应能力,适用于衰落严重的无线信道中。40、数字信号的最佳接收的指标,其物理含义是什么? 错误概率最小; 在接收判决时信噪比最大。 41、二进制信号的最佳接收判决准则有什么? 最大似然准则和最大后验概率准则 42、什么是匹配滤波器?匹配滤波器物理可实现性的条件? 接收信号滤波时,使抽样时刻上的输出信号信噪比最大的线性滤波器。 物理可实现的条件:其冲激响应必须符合因果关系。 44、什么是相关接收?最佳接收机的核心是由相乘和积分构成的相关运算,这种算法称为相关接收 45.抽样定理是什么?对于带宽有限的时间连续(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,可以根据这些抽样值不失真地恢复 得到原来的模拟信号低通模拟信号抽样时,最低抽样速率要大于等于 2 倍的 fh 带通模拟信号抽样时,最低抽样频率要大于等于 2B(1+k/n) 46、信号量化的目的,优缺点。什么是均匀量化、非均匀量化,他们的优缺点 量化的目的:将抽样模拟信号转化成数字信号。优:便于编码。缺:存在量化误差 均匀量化:将抽样值区间等间隔划分的量化。操作简单,但是信号小的时候信噪比也小。 非均匀量化:量化间隔是随信号抽样值的不同而变化的。比较复杂,但是改善了小信号的信号信噪比。 47、什么是信号量噪比?他有没有办法消除? 量化输出电平和量化前信号的抽样值一般不同,即量化输出电平有误差。这个误差称为量化误差。 信号量噪比=信号功率/量化噪声之比。衡量量化误差对信号影响的大小。没办法消除 48、矢量量化和标量量化的区别。为什么要引入这个概念? 标量量化:每个抽样值逐个被量化,然后对量化值进行编码。矢量量化:每次量化 n 个抽样值,形成在 n 维欧几里得空间中的一个点,并设计量化器使量化误差的统计平均值达 到小于给定的数值。可以得到更小的量化误差。 49、反映数据压缩编码性能的指标有哪两个? 压缩比、编码效率50、通信系统中采用差错控制的目的是什么?常用的差错控制方法? 提高系统传输的可靠性。增强系统的抗干扰能力, 检错重发、前向纠错、反馈检错、检错删除51. 什么是“倒 π 现象”?为什么二进制移相键控信号会出现“倒 π 现象”?由于 2PSK 信号的载波恢复过程中存在 180 度的相位模糊,导致解调出的信号和发送的正好相反 52.简述随参信道的特点 第一,信号传输延时随时间而变。第二,对信号的衰减随时间而变。第三,存在多径传输效应。 53、信道模型有哪几种?调制信道——着眼点是调制器的输出和解调器的输入 编码信道——数字通信系统里的定义,只关心编码和译码 54、数字通信系统的特点(与模拟通信相比)优点:抗干扰能力强,且噪声不积累。传输差错可控。便于 DSP 技术对数字信息进行处理、变换、存储。易于集成。 易于加密,保密性好。缺点:需要较大的传输带宽,且设备复杂对同步要求高。 数电1、 普通编码器的缺点P168 在普通编码器中,任何时刻只允许输入一个编码信号,否则输出将发生混乱,优先编码器就可以克服这一 个缺点2、什么叫竞争冒险?如何消除?在时序电路中是指什么?(1)P201 将门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变,此时有可能在电路输出端产生尖峰脉冲,该现象就 叫做竞争冒险。(2)P204 消除方法:a.接入电容滤波 b.引入选通脉冲 c.修改逻辑设计(3)P339 在时序电路中的竞争冒险:输入信号和时钟信号同时改变,而且途经不同路径到达同一触发器,就有可 能导致触发器误动作,这种现象就是时序电路中的竞争冒险3、编码。有 5 个状态,需用三位编码,此时有八个状态,剩下的 3 个怎么办?多余的状态也用作有效状态,设计电路更加方便。4、定时器计数器的区别,当需要定时/计数超过其范围时怎么办?微机 P163 :计数器用来对外部脉冲的计数,当输入的外部脉冲是已知频率的脉冲,则此时的计数器可用作定时器。 定时器可以实现硬件的准确定时。 当计数超过其范围时就会溢出,溢出时会触发一个溢出标志位,通过读取溢出标志位可以知道是否已经溢出。5、 什么是锁存器、什么是触发器。他们的区别 锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路。 锁存:把信号暂存以维持某种电平状态。触发器是一类只有在时钟信号触发时才有动作的存储单元。锁存器则是没有时钟控制的存储单元。SR 锁存器添加若干门电路就可以构成 D 触发器。当信号来到的时候,能够触发后面的锁存器把 D 的值暂时所 存起来。触发器利用了锁存器的保存原理,但是加上了触发功能,可以控制保存的时间。 触发器按照触发方式不同:电平触发、边沿触发、主从触发。6、 施密特触发器是什么? 施密特触发器是一种特殊的门电路,有两个阈值电压。达到阈值电压时,电路转改发生变化。 模电里,接入正反馈形成迟滞比较器。应用:波形变换——三角波、正弦波变成矩形波 脉冲鉴幅、构成多谐振荡器。10、卡诺图为什么可以化简P43 卡诺图中的任何一行或一列中相邻的最小项都仅有一个变量不同,意思就是具有逻辑相邻性11、时序电路和组合逻辑电路的区别(随便说两三点就行) a.最大区别:组合电路中任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而时序电路则有记忆功能 b.时序电路通常既包含组合电路,也包含存储电路,存储电路的输出会反馈到组合电路,从而影响到组合电路的 输出11、TTL 电路和 FET 电路的优缺点TTL 和 COMS 电路比较:a. TTL 电路是电流控制器件,而 coms 电路是电压控制器件。b. TTL 电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。 COMS 电路的速度慢,传输延迟时间长(25--50ns),但功耗低。http://blog.csdn.net/u010873775/article/details/5107232013、上拉电阻和下拉电阻上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!http://blog.csdn.net/kissmonx/article/details/8002962 14、同步信号和异步信号的区别 同步就是要等时钟信号来了才能进行操作的,异步就是不需要等时钟信号 17、同步时序和异步时序的区别?同步时序电路,只有一个时钟信号,等待 CLK 的到来改变电路的状态然后保存着直到下一个 CLK 的到来。 异步时序电路:电路中没有统一的时钟,电路状态的改变由外部输入变化直接引起,电路中除可以带时钟的触发器 外,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件。 模电1、运算放大器的指标 增益带宽积、摆率、共模抑制比、最大差模和共模电压 放大器主要参数:增益、输入电阻、输出电阻2、 三级管理有什么噪声?热噪声和散粒噪声(与频率无关的白噪声)、闪变噪声3、 BJT 和 FET 的区别BJT 用电流控制,FET 由电压控制BJT 是双极性晶体管(两种载流子,电子和空穴共同参与导电);FET 是单极型晶体管(一种载流子参与导电) 5、什么是有源负载?有源负载有什么优点?有源负载是一种由有源器件组成的电路元件具有交流电阻大、直流电阻小的特点--很好的解决放大器设计中电阻选择在交直流情况下的矛盾。 用晶体管替代电阻,可以节省集成电路设计中芯片面积 常用语运算放大器的差分输入级,能大大增大放大器的增益。利用恒流源代替放大电路中的负载,就构成有源负载 放大电路。这种放大电路不仅单级电路电压放大倍数高,还可以改善放大电路的其他性能6、TTL 电路的指标参数标称逻辑电平(5V 表示逻辑 1,0V 表示逻辑 0)、开门电平(3V)与关门电平(0.4v)、扇入系数(门电路允许输入 端数目)、扇出系数(门电路的负载能力,一个门输出端所能连接的下一级输入端的个数)、平均传输延迟时间、平 均功耗、噪声容限(表示门电路的抗干扰能力)7、模拟信号与数字信号的区别 模拟信号:时间和幅度上都是连续的函数 数字信号:时间和幅度上都是离散的一种信号 8、阻抗匹配、阻抗变换阻抗匹配:信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。 阻抗匹配时,传输线获得最大功率。 9、负反馈的作用?负反馈是不是越大越好为什么?以牺牲增益为代价来换区电路其他方面的性能改善,可以稳定放大电路的静态工作点和增益,降低增益灵敏度,减 小非线性失真,扩展频带,降低噪声,改变放大器的输入和输出电阻。 负反馈过深,在多极点的放大电路中会产生自激现象而不能稳定工作,并丧失放大能力。 10、用信号与系统的方法描述一下放大器---传递函数等于放大倍数11、自激振荡是什么,产生的条件,如何消除自激振荡? 自激振荡是指不外接激励信号而自行产生的恒稳和持续的振荡。 产生条件:环路增益 Aβ=-1; 即幅度 |Aβ|=1,相位 ψ(w)=±π频率补偿(在反馈回路中添加电抗性元件,改变电路的频率特性,破坏自激振荡的产生条件)的方法,如滞后补偿、 超前补偿等来消除自激振荡。 12、在电路中,如何减小电源波动、器件的老化、环境温度的变化带来的影响(引起放大电路增益的变化)? 引入交流负反馈可以减小这种影响13、放大电路中为什么要设置静态点 Q偏置是一种利用直流电压为电路设置固定直流电流和电压的广义称谓。对于放大电路,直流电流和电压形成了特性曲线上的工作点,用于界定放大信号的工作区。 14、如何评价放大电路的好坏? 一般由几项指标确定:增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比等 15、噪声系数和信噪比的关系线性四端网络输入端的信噪比与输出端信噪比的比值 16、放大器的失真一般分为哪几类?放大点的工作点过高会引起什么失真?过低呢? 单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真、非线性失真。推挽功率放大器还可能存在交越失真。工作点过 高会引起饱和失真,过低会引起截止失真。什么是交越失真?如何消除交越失真? 当输入电压的绝对值大于开启电压时,三极管才导通,当输入电压在过零前后,输出信号变回出现失真。 应设置合适的静态工作点,使两只晶体管均工作在临界导通或微导通状态17、正弦波振荡器的组成 基本放大器、正反馈网络、选频网络、稳幅环节 起振条件:|Aβ|>118、直流稳压电源指标 特性指标:输入电压及变化范围、输出电压及调节范围、额定输出电流及过流保护电流 质量指标:稳压系数、输出电阻、温度系数、纹波系数19、设计 5V 电源,会买什么TPS7350 是开关电源,较为复杂,转化效率高,成本高,容易产生纹波 7805 是线性电源 ,较为简单,稳定性高,但是转化效率低电源我不太懂 但是记得模电最后一章提到直流稳压电源 如果是交流电压输入 要经过整流、滤波、稳压三个过程 。 还要看应用场合 如果转化要求不高就用线性电源 7805 就可以 如果要求转化效率高 可以忍受纹波就用开关电源 如果我自己买 就会根据要求的特性选择电源公司设计好的电源管理芯片 。。。 20、什么是负载、什么又是带负载能力把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。 带负载能力:对于不同的负载,电路输出特性几乎不受影响,不会因为负载的剧烈变化而变化。 21、有源滤波器和无缘滤波器的区别滤波器:对信号频率有选择性地传输的电路称为滤波器。 无缘滤波器:主要由无源器件 R L C 组成有缘滤波器:集成运放和 R C 组成,不用电感,体积小,重量轻。22、功率放大器的要求 输出功率尽可能大、高效率、非线性失真小 23、.什么是零点漂移?直接耦合有没有?怎样抑制零点漂移?1 放大电路在没有输入信号时,由于温度、电源电压不稳等影响,用灵敏的直流表测量输出端,也会有缓慢的输出 电压产生。2 直接耦合——将前级放大电路的输出直接接到后级放大电路的输入,由于电路元器件受温度影响而发生波动从而 导致 Q 点的不稳定,直接耦合 Q 点之间相互影响,第一级的微弱变化经过逐级放大会使输出级有很大的变化。3 引入直流负反馈,稳定 Q 点。严格挑选合格的半导体器件。温度补偿,用热敏元件来抵消放大管的变化等。采用 差放。24、锁相环的组成 相位检测器、分频器、回路滤波器、压控振荡器 25、如何减小电压比较器电源波动或噪声对输出的影响?比较器的供电电源必须采取去耦措施。在运放的正负电源与地之间介入去耦电容,或采用直流稳压电源芯片对比较 器进行供电。26、集成运放如何构成电压比较器? 使集成运放工作在其传输特性的非线性区域,处于开环或者正反馈状态时,就构成了电压比较器。典型的电压比较 器有单门限电压比较器(抗干扰能力较差)和迟滞比较器(引入了正反馈)。27、二极管有哪些应用场合?整流电路、限幅电路、组成逻辑门电路、稳压电路、稳压二极管、发光二极管、肖特基二极管、光电二极管、变容二极管等 28、三极管内部结构特点 发射区掺杂浓度高、基区很薄、集电结面积较大29、三极管的主要参数 电流放大系数β、极间方向电流、极限参数(ICM、PCM、反向击穿电压) 30、场效应管的主要参数 直流参数有开启电压、夹断电压、饱和漏极电流、直流输入电阻 交流参数有跨导(工作点在特性曲线的切线斜率),交流输出电阻 极限参数:最大功耗31、集成运算放大器是什么?典型结构是什么 集成运算放大器是通过半导体集成工艺制程的一种高增益直接耦合多级放大器 由输入级(对称结构的差分放大器)、中间级(高增益的多级放大器)、和输出级(功率放大器)和直流偏执电路 32、集成运放的带宽是什么?运放开环差模电压增益下降到直流增益的 0.707 倍所对应的频带宽度,称为运放的 3db 带宽。 33、摆率是什么?最大摆幅是什么? 摆率就是转换速率,额定输入电压下,输出电压的最大变化率。表示运放对大信号阶跃输入的响应速度。 在标称电压和额定负载下,运放的交流输出信号不出现明显的非线性是真,运放所能达到的最大输出电压峰值。 34、功率放大器是什么?功率放大器和其他放大器的区别?功放有哪几类?他们的区别是什么? 功率放大器是一种能够提供足够大输出信号功率,并驱动某些负载的放大器。 电压电流放大器是小信号放大器,功放是大信号放大器。考虑的指标特性不一样。A 类(360 度,25%)、B 类(180 度,78.5%)、AB 类(介于前两者之间)和 C 类(低于 180 度,转换效率最高)。导 通周期不同,转换率不同、输出功率不同35、放大电路多级之间有哪几种耦合方式? 阻容耦合——电路简单,静态工作点相互不影响,低频响应较差,不易于集成化。 直接耦合——低频特性好,易于集成化,但是静态工作点之间相互影响。且存在零点漂移问题 变压器耦合——静态工作点之间互不影响,能实现阻抗变换,笨重,频率特性不好。 光电耦合——抗干扰能力强,数字电路中应用广泛。36、推挽输出一般出现在推挽放大器电路中,可以输出高低电平,连接数字器件。 推挽结构一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另外一个截止。 37、直流稳压电路交流电网 220V 50HZ 的交流电压输入——整流(利用二极管的单向导电性,把正负交变的电网电压变成单方向脉动 的电压)——滤波(滤除交流成分,得到平滑的直流电压)——稳压(线性和开关:功耗小、转化效率高、有纹波)——直流输出38、共模信号和零点漂移以及温度漂移之间有什么联系? 温度漂移是引起零点漂移的主要原因,所以一般讲零点漂移就是指温度漂移。 温度漂移的变化对于差放来说,实际上就相当于一个共模信号。 39、电流源电路在放大电路中有什么作用?(1)为放大管提供稳定的偏置电流 (2)作为有源负载取代高阻值的电阻EDA 电子设计自动化1、 FPGA 的代码存在哪P430 EPROM1、 CPLD 和 FPGA 的区别FPAG 是现场可编程门阵列,几万到几百万个逻辑单元,查表法结构,编程更灵活一些,内有更高层次的内置模 块(加法器、乘法器、记忆体)CPLD 是复杂可编程逻辑器件,几千到几万个逻辑单元,乘积项结构的限制(两者都是可编程 ASIC—专用集成电路)2、 FPGA 设计流程设计输入(原理图/HDL 文本)→综合→适配→功能仿真→编程下载→硬件测试 综合:将设计抽象层次中的一种表述转化成另一种表述(低层次便与实现的模组装配)的过程。【将软件语言转 化成硬件电路的关键步骤】适配:结构综合器,把文件配置成最终可下载文件 功能仿真:必须对适配生成的结果进行模拟测试。3、 资源优化方法资源共享、逻辑优化、串行化4、 速度优化方法流水线设计、寄存器配平、关键路径法、乒乓操作法、加法树法5、 JTAG 是什么,用途是什么?JTAG joint test action group 联合测试行动小组,又意指提出一种硬件测试标准,常用于器件测试、编程下载和 配置等操作。边界扫描、仿真6、 IP 是什么?IP 的分类?IP 是知识产权核或知识产权模块。分为软 IP、固 IP、硬 IP7、 数字电路的分类?组合电路:逻辑上输出总是当前输入状态的函数 时序电路=组合电路+存储元件(锁存器、触发器、RAM):输出是当前系统状态与当前输入状态的函数。 9、PLD :Programmable Logic Devices 可编程逻辑器件8、 状态机有哪两种?Moore 型:输出信号仅为当前状态的函数Mealy 型:输出信号当前状态和输入信号有关的函数 微机1、指针是什么?那指针在计算机系统里是是什么? 在信息工程中指针是一个用来指示一个内存地址的计算机语言的变量 在计算机系统中央处理器(CPU)中寄存器(Register)9、 总线是什么?微机总线有哪几类?总线的结构特点是什么? 是计算机系统模块之间传输数据、地址、控制信息的公共通道,可实现各部件之间数据和命令的传输。 从功能上分:地址总线、数据总线、控制总线。功能层次分:片级总线、系统总线、通信总线。 结构特点是结构简单、可靠性强、易于设计生产和维护,便于填充。、10、 计算机 I/O 接口有什么用途?试着列出几个接口 是连接计算机和外部设备的纽带,主要用于协调和控制计算机与外设之间的信息流通和交换。设置数据缓冲、 设置信号店铺转换、设置信息转换逻辑、设置时序控制电路、提供地址译码电路 比如串行通讯口、显示器接口、光驱借口、USB 接口、硬盘驱动接口、并行打印口、音响设备接口等11、 存储单元的选择由什么信号控制?读、写靠什么信号区分?存储单元的选择由地址信号控制,读写操作靠读写信号区分。12、 CPU 在内部结构上由哪几部分构成?CPU 应具备哪些主要功能?CPU 内部结构上:算数逻辑运算单元、工作寄存器、控制单元和 I/O 控制逻辑——在内部完成各种算数和逻辑 运算,并实现对整个微机的控制。13、 微处理器、微机和微机系统的关系 微处理器即 CPU:包括算数逻辑运算单元、工作寄存器、控制单元和 I/O 控制逻辑等,用于实现微机的运算和 控制功能,是微机的核心 一台微机要由微处理器、内存储器、I/O 接口电路及总线构成 微机系统包括硬件系统(微机+外设)和软件系统(系统软件+应用软件)两部分14、 微机的输入/输出控制方式主要有几种?无条件传送方式、程序查询方式、I/O 中断方式、DMA 方式15、 DMA 是什么?有什么优点?DMA 方式是直接存储器访问方式,直接在主存储器和 I/O 设备之间成块传送数据,不通过 CPU。优点是传送过 程中无需 CPU 的控制,节省了 CPU 的时间,也使传送速率大大提高。16、 什么是中断?中断有几种?中断向量是什么?什么是软中断什么是硬中断? 中断是指计算机运行过程中,出现某些意外需要主机干预时,机器能自动停止正在运转的程序并转入处理新情 况的程序(中断服务函数),处理完毕后又原暂停的程序继续运行。 内部中断、外部不可屏蔽中断、外部可屏蔽中断。 中断向量也称中断指针,就是中断服务程序的入口地址。1、 通用寄存器、段寄存器数据寄存器(累计器 AX 乘法和除法只能在累加器中进行、计数寄存器 CX、数据寄存器 DX 在 I/O 指令中 DX 表 示端口地址、基址寄存器 BX)、地址指针寄存器 段寄存器(存放段地址):代码段寄存器、数据段寄存器、附加段寄存器、堆栈段段地址2、 宏指令与子程序比较3、 静态 RAM 和动态 RAM 的区别 SRAM 运行速度快,只要电源存在内容就不会小时。功耗较大,集成度相对较低。 DRAM 运行速度较慢,内容一段时间后自动消失,不断的刷新,及程度高,成本低,功耗少。 一般 PC 机标准 存储器用 DRAM 组成。4、 包含 A/D 和 D/A 的实时控制系统主要有哪几部分组成?模拟量输入通道:传感器、放大滤波器、多路开关、采样保持器、A/D 转换器、I/O 接口 模拟量输出通道:I/O 接口、D/A 转换器、多路开关、执行部件和微机组成5、RAM 和 ROM 存储器有什么不同?他们在计算机中各有什么主要用途?ROM 是只读存储器:只能读出信息,不能写入信息,断电后信息不丢失,一般村固定的系统软件和字库等。 RAM 是随机存取存储器,可以读写信息,断电信息丢失。通常放操作系统,我们说的内存是 RAM。5、 I/O 端口编码方式有哪几种?有什么特点独立编址方式需要专门的 I/O 指令,统一编址方式无需专门的 I/O 指令,编程较为灵活,但是影响系统中存储器的容量。6、什么是指令?什么是程序? 指令就是指挥机器工作的指示和命令 程序就是一系列按一定顺序排列的指令。6、 计算机的主要组成部分可以归纳为以下五个部分:控制器、运算器、存储器、输入设备、和输出设备。 信号与系统1、什么是系统冲激响应?为什么冲激响应函数可以表征一个 LTI 系统的全部特性 系统冲激响应,指的是系统输入为单位冲激信号时系统的输出。 从时域来看,单位冲激信号是最简单的信号,任何复杂的信号都可以单位冲激信号为基础进行分解,通过 LTI 系统 的线性时不变和叠加性很容易得到任何复杂信号的输出响应。从频域来看,LTI 系统输入一个单位冲激响应,就相当于输入了所有频率的正弦信号。2、如何用信号与系统的方法描述放大器 传递函数=放大倍数 3、傅里叶级数收敛的条件4、信号里面你对哪个内容印象最深?说一下原因。 任何连续测量的信号,都可以分解为不同频率的正弦波信号的无限叠加。当时刚学信号与系统的时候,就一大堆公 式上来,然后也不知道学了有什么用,就去网上的那种技术博客例如 csdn 看傅里叶变换的由来。傅里叶是法国的 物理学家和数学家,对热传递很感兴趣,后来他发表了一篇论文,运用正弦曲线来描述温度分布,论文里提到任何 连续周期信号都可以由一组适当的正弦曲线组合而成。但是拉格朗日坚持认为傅里叶的方法无法描述带有棱角的信 号,后来拉格朗日死后,论文才发表出来。事实上拉格朗日是对的:正弦曲线无法组合成一个带有棱角的信号。但 是,我们可以用正弦曲线来非常逼近地表示它,逼近到两种表示方法不存在能量差别,基于此,傅立叶是对的。 分解信号的方法是无穷的,但分解信号的目的是为了更加简单地处理原来的信号。 正余弦曲线具有保真度,一个正弦曲线信号输入后,输出的仍是正弦曲线,只有幅度和相位发生变化,但是频率和 波的形状仍是一样。所以了解了傅里叶展开的意义。 5、都有哪些变换域?既然有了变换域,为什么还要学时域? Z 域和 S 域、只能应用于线性时不变系统7、 为什么要在频域分析?傅里叶变换的意义?第一, 频域观察和分析信号有助于揭示系统的本质,更重要的是有些系统可以极大的化简其设计和分析过程。 第二, 从数学上分析,系统从时域转换到频域就意味着用描述系统的复系数代数方程来代替微分和差分方程。傅里叶变换的意义? 人类的听觉系统,听到的是一个声音信号,大脑的实际反映是基音(可以理解为频率)、声音的强度(幅度)、 声音的长度,所以我们大脑的系统就有效的将信号表示成三个简单的特征参数。傅里叶变换的分析过程就是如 此。傅里叶级数能描述无限时间的周期信号。但是不能描述无限时间的非周期信号。故傅里叶变换就诞生了。8、 FS, FT,FS: :首先说傅里叶级数,周期信号可以分解成很多正弦信号的叠加.正弦信号经过 LTI 系统仍然是一个正弦信 号,其频率与波形都不会变。只是幅值和相位会有变化。 FT:但是不是所有信号都是周期的,但是可以把一个非周期的信号看成是周期信号,所以出来了 FTS 变换——分析连续信号的系统,Z 变换——分析离散信号的系统 DFS:离散周期信号的傅里叶级数。 DTFT:非周期序列的离散傅里叶变换。 DFT:有限长序列的离散傅里叶变换。DSP: 以数字运算方法实现信号变换、滤波、检测、估值、调制解调一集快速算法等处理 优点:高精度、高可靠性、可程序控制、可时分复用、便于集成化。1、信号中有噪声怎么处理? 滤波器3、吉布斯现象是什么?数字信号是否有这个现象?吉布斯现象:将具有不连续点的周期函数(如矩形脉冲)进行傅立叶级数展开后,选取有限项进行合成。当选取 的项数越多,在所合成的波形中出现的峰起越靠近原信号的不连续点。当选取的项数很大时,该峰起值趋于一个常 数,大约等于总跳变值的 9%。设计 FIR 数字滤波器:在原始信号的突变点处,逼近信号出现了明显的振荡现象,随着 N 的增大,这些振荡并 没有消失,而是更加集中于突变点附近。这种在突变点处出现的振荡现象被称为吉布斯(Gibbs)现象。吉布斯现象 在信号的变换及滤波器的设计和应用中极为普遍。4、 滤波器是什么?模拟滤波器有哪几种说说他们的区别具有一定选频特性的信号处理装置。巴特沃斯低通滤波器、切比雪夫低通滤波器、椭圆滤波器5、数字滤波器由什么组成?加法器、乘法器、延迟器6、数字滤波器的指标?带宽、中心频率、阻带最小衰减、阻带频率、通带最大衰减、通带频率7、对于离散时间系统,可以用什么来描述?系统函数、差分方程9、 用窗函数法设计 FIR 数字滤波器时,为了改善阻带的衰减特性,窗函数的形状需要满足什么要求 第一,尽量减少旁瓣,能量集中在主瓣,提高阻带衰减。 第二,主瓣宽度尽量窄,已获得较陡的过渡带,常需要用增加主瓣宽度来换区旁瓣抑制。10、 一个连续时间信号经过理想采样以后,其频谱会产生怎样的变化?在什么条件下频谱不会产生混叠?频谱周期延拓,满足采样定理条件时不会发生混叠。11、 DTFT、DFT 与 Z 变换之间的关系?DTFT 是序列的傅里叶变换,是单位圆上的 Z 变换。DFT 是序列的离散傅里叶变换,X(k)是 z 变换单位圆上的等距离采样。12、 影响 FFT 的变换速度有哪些?怎么样才能提高 FFT 变换速度? 采样点数 N、数据的存储、运算器件的速度等。 提升速度:输出数据放入原址中计算,运用速度快的运算器件等。13、 矩形窗有什么优缺点?如何减轻吉布斯现象?过渡带窄,阻带衰减小,吉布斯现象严重。改变窗函数的形状,获得更大的阻带衰减14、 FIR 和 IIR 滤波器的区别?FIR 滤波器,非递归型,冲激响应在有限时间内衰减为零,其输出仅取决于当前和过去的输入信号值。IIR 滤波器,递归结构配置极点,保证系统的稳定性。冲激响应理论上应会无限持续,其输出不仅取决于当前和过去 的输入信号值,也取决于过去的信号输出值FIR 与 IIR 相比,它具有线性相位、容易设计的优点。但设置同样参数的滤波器,FIR 比 IIR 需要更多的参数,DSP 需 要更大的计算量,对 DSP 的速度有影响。15、 DFT 中引起皱波和混叠效应的原因?怎么样才能减小这种效应 没有满足采样定理。 采样前先进行滤波,滤除大于折叠频率的高频分量16、 频谱泄露是什么,如何减小 序列进行截短后,频谱向两边展宽的现象。 取更长的序列,不要用矩形窗函数,选取平滑窗函数,缓慢截断。17、快速傅里叶变换是什么?影响精度吗FFT 是 DFT 的一种快速算法。也是把时域上难以处理的信号变换到易于观察到其特征的频域上。18、为什么要用 DFT?因为 DTFT,FS,FT,DFS 存在的问题是,第一实际信号大多是有限时间范围的,第二时域或频域存在连续变量 不利于计算机表示和处理。故针对有限长离散序列且频域也是离散有限序列的 DFT 出现了。DTFT 是非周 期序列的离散傅里叶变换,其频域还是连续的。DFT 是有限长序列的离散傅里叶变换,其频域也是离散的 的,相当于是 DTFT 在频域上取样。DFT 完全是应计算机技术发展而来的,FFT 是为了提高运算速度。17、 为什么能用 DFT?为什么我们将序列变换到频域进行处理了以后还能变换回来?为什么 DFT 只取了原来 DTFT 一个圆周上的离散 值也能表征原序列里的所有信息?这是值得我们思考的原来 DTFT 里面很多信息是冗余的,我们只需要其中的 N 点的值就能知道原来的序列。 这个微妙之处在于 IDFT。通过 IDFT 我们确实能将次序列变换回原来的是时域序列。18、 你如何看 DSP 这门课 这本书介绍了两个部分。第一是信号的分析——即获取信号统计特征,如频率、幅度、相位等。主要介绍了 DFT 和他的快速算法 FFT。 第二部分是改变信号的分量比例,就是滤波——滤除无用噪声,提取感兴趣的成分。所以介绍了滤波器。 总线1、 什么是总线?总线协议?总线操作?总线仲裁?总线供电? 总线是网络上各节点共享的传输媒体,是信号传输的公共路径。 总线上的设备如何使用总线的一套规则称为总线协议。 总线操作:总线上数据发送者与接收者之间的连接→数据传送→脱开这一操作序列。 总线仲裁:指对总线冲突的处理过程,根据某种裁决规则来确定下一时刻具有总线占有权的设备。 总线供电:利用网络传输介质对现场设备进行供电的技术。2、 什么是现场总线?应用在生产现场,在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信技术。3、 现场总线系统的技术特点系统的开放性:通信协议公开 互可操作性:网络中互联的设备之间可实现数据信息传送与交换 通信的实时性和确定性现场设备的智能与功能自治性 对现场环境的适应性4、 网络拓扑有哪几种?网络拓扑结构——网络中节点的互联形式。环形、星形、总线形、树形5 、载波监听多路访问/冲突检测是什么?为尽量避免由于竞争引起的冲突(多个节点同时发起通信,信号会在传输线上相互混淆而遭破坏),每个节点在发 送信息之前,都要侦听传输线上是否有信息在发送。6、 时分复用是什么?TDM 是指为共享介质的每个节点预先分配好一段特定的占用总线的时间。各个节点按分配的时间段及其先后顺 序占用总线。7、 中继器 repeater、网桥 bridge、路由器 router、网关 gateway 是什么 中继器是用来延长电缆或光缆的传输距离,也可用于增加网段上挂接的节点数量的设备。 网桥用于在局域网中链接同一类型的不同网段,互联采用不同传输速率、不同传输介质的网络。 路由器可以在多个互联设备之间转发数据包 网关:用以实现不同通信协议的网络之间的互连。(如借助网关把一个现场总线网络与 Internet 连接起来)8、 CAN 报文帧的数据帧的结构帧起始、仲裁场、控制场、数据场(0~8 个字节,每个字节 8 位)、CRC 校验场、应答场、帧尾 单片机1、 STM32 和单片机的本质区别 ## 数字信号处理> **离散时间信号与系统的时频域分析 > 离散傅里叶变换及其快速算法 > 数字滤波器**## 一.信号及其变化 **1.各种变换之间的关系** **2.sFT(序列傅里叶)与DFT(离散傅里叶)的定义及性质** 时移/频移/卷积/冲激不变/帕斯瓦尔/共轭对称 **3.采样定理**> 时域采样Xa(t):频带有限,当Ωs>=2Ωmax时,可由Xa(nTs)恢复出Xa(t)> 频域采样X(ejw):时域有限,当采样点数>=序列长度时,可由X(k)恢复出X(ejw)/X(Z); **4.谱分析**> 增加频谱分辨率(越小越好)的措施:a.增加DFT点数N;b.当N一定,减低采样频率;> > DFT分析序列谱分析:能量泄露/栅栏效应/频谱混叠; **5.抽样与内插** > 抽取:降低采样率以去掉多余的数据; > 内插:提高采样率以增加数据;## 二.系统 ## 三.变换的快速算法 FFT算法?## 四.数字滤波器 **1.几种常见的特殊滤波器** > 全通滤波器,梳状滤波器,最小相位滤波器 **2.FIR(有限长)数字滤波器设计及结构**> **线性相位特性:** 第一类偶对称:滤波型 h(n)=h(N-1-n),N 为偶数,不适合设计高通、带阻 第二类奇对成:移相型 h(n)=-h(N-1-n),N为偶,适合高通、带通> > **FIR 滤波器窗化法设计** STEP1. 求出理想滤波器的冲激响应函数hd(n);> STEP2.根据Fs,选择窗的类型(矩形/汉明/哈明) STEP3.确定窗的长度; STEP4.h(n)=hd(n)w(n);> STEP5.移位> > FIR滤波器有直接型,级联型、线性相位结构、频率采样结构 **3.IIR(无限长)数字滤波器设计及结构**> IIR滤波器的设计方法:> STEP1.归一化模拟LPF低通滤波器,即将数字滤波器的指标变换成模拟低通滤波器的指标;> STEP2.频率变化至实际的AF模拟滤波器,> STEP3.通过脉冲响应不变法/双线性不变法求得DF数字滤波器;> > 归一化LPF的设计: > 巴特沃斯滤波器; > 切比雪夫滤波器;(通带衰减<3db) > 椭圆型滤波器> > 实际模拟滤波器设计: > 实际模拟滤波器AF指标——归一化LPF低通滤波器指标——查表——频率变换H(s);> > 双线性变化法:> 脉冲响应不变法 :> > IIR滤波器有 **4.FIR与IIR数字滤波器比较** ## Q&A**1.时不变系统?因果系统?稳定性?**> 时不变: 系统的输出不随时间变化,y(n-n0)=T[x(n-n0)]; > 因果:系统n时刻的输出仅取决于n时刻及以前的输入序列,而与n时刻以后的输入序列无关; 稳定性:有界输入产生有界输出;**2.周期序列的定义?判定?** > 若存在正整数N,使得x(n)=x(n+N),则x(n)为周期序列;2pi/w为整数、有理数为周期序列;**3.线性时不变系统的输出等于输入与单位脉冲序列的线性卷积;****4.LSI系统具有因果稳定的充要条件?** > 单位脉冲响应序列h(n)是因果序列(因果),单位脉冲响应序列是绝对可求和(稳定);**5.系统函数H(Z):单位脉冲响应序列h(n)的Z变换;**> 频率响应H(ejw):系统函数H(Z)在单位圆上的取值;**6.系统函数H(Z)的收敛域和零极点分布与系统因果性和稳定性的关系?**> LSI系统具有因果性的充要:H(Z)的收敛域 |z|>R; LSI 系统具有稳定性的充要:H(Z)的收敛域包含单位圆; > LSI系统具因果稳定的充要:极点在单位圆内;**7.系统零极点分布对系统频率响应特性的影响?** 零点决定频率响应的谷值,极点决定峰值; 零点越靠近单位圆,谷值越小;极点越靠近单位圆,峰值越大,系统越不稳定; **8.离散时间信号与模拟信号时域和频域的关系?** > 采样信号的频谱是原模拟信号频谱沿频率轴,以抽样角频率=2pi/T 为周期进行周期延拓,幅度为原模拟信号的1/T;**9.模拟系统中连续信号的FT进行频域分析,LT作为其推广; 离散系统中离散信号的SFT进行频域分析,ZT作为推广,对离散时间信号和系统进行复频域分析;**> **ZT与SFT的关系**:X(ejw)=X(Z)|z=ejw;> SFT为单位圆上的Z变换**10.Z变换的性质?****11.DFT:离散傅里叶变换与ZT/SFT的关系?**> 有限长的DFT 是ZT在单位圆上的N点等间隔采样,是SFT在 [0,2Pi]上的N点等间隔采样;**12.频域采样定理?** > 只有当频域的采样点数>=原序列的长度**13.DFT 的应用**:> 1)计算线性卷积;2)对信号进行谱分析> > > DFT对信号进行频率分析:> STEP1,由最高频率确定抽样频率;> STEP2.根据频率分辨率的要求确定模拟信号的长度;> STEP3,根据分辨率,确定数据长度; **提高谱分析分辨率:**> 提高采样点数/若采样点数无法增加,在信号末尾补零,增加DFT点数; **谱分析误差:**> 能量泄露/频谱混叠/栅栏效应**14.几种傅里叶变换之间的关系?****15.DFT 的性质**:(隐含周期性)? > 线性/时域和频域的循环移位性质/共轭对称性/时域和频域循环卷积定理/离散帕斯瓦尔定理...**16.共轭对称?****17,线性卷积与周期卷积与循环卷积的关系?****18.抽取:降低采样率以去掉多余的数据; 内插:提高采样率以增加数据;** |
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