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2025年大学《水声工程-水声信号处理》考试模拟试题及答案解析

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一、选择题

1.水声信号处理中，以下哪种方法主要用于消除噪声干扰？（）

A.自适应滤波

B.信号平均

C.陷波滤波

D.调制解调

答案：A

解析：自适应滤波技术可以根据信号和噪声的特性自动调整滤波器参数，从而有效地消除或抑制噪声干扰。信号平均主要用于增强信号的信噪比，陷波滤波针对特定频率的干扰有效，调制解调是信号的编码和解码过程，不是直接用于噪声消除的方法。

2.在水声通信系统中，常用的调制方式是？（）

A.幅移键控

B.频移键控

C.相移键控

D.以上都是

答案：D

解析：幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）都是水声通信系统中常用的调制方式，具体选择哪种调制方式取决于系统要求和信道条件。

3.水声信号的带宽通常受限于？（）

A.信号源功率

B.信道带宽

C.接收机灵敏度

D.发射机频率

答案：B

解析：水声信号的带宽受限于信道的带宽，信道带宽决定了信号能够传输的最高频率，从而影响信号的带宽。

4.在水声信号处理中，匹配滤波器的主要作用是？（）

A.增强信号功率

B.滤除特定频率的噪声

C.最大程度地提高信噪比

D.减少信号延迟

答案：C

解析：匹配滤波器的设计目的是最大程度地提高信噪比，通过使滤波器的冲激响应与信号的镜像信号相匹配，从而在输出端获得最大的信噪比。

5.水声信号的传输距离主要受限于？（）

A.信号频率

B.水深

C.信号功率

D.以上都是

答案：D

解析：水声信号的传输距离受限于信号频率、水深和信号功率等多个因素。低频信号传播距离较远，水深影响信号的衰减，信号功率越大，传输距离也越远。

6.水声信号处理中，常用的窗函数是？（）

A.矩形窗

B.汉宁窗

C.黑曼窗

D.以上都是

答案：D

解析：矩形窗、汉宁窗和黑曼窗都是水声信号处理中常用的窗函数，用于信号傅里叶变换时的加权处理，不同的窗函数具有不同的旁瓣特性和主瓣宽度，适用于不同的应用场景。

7.在水声信号处理中，下列哪项技术主要用于信号的时间分辨率？（）

A.多普勒效应

B.信号平均

C.短时傅里叶变换

D.自适应滤波

答案：C

解析：短时傅里叶变换（STFT）是一种将信号分解为不同时间段内的频谱成分的方法，主要用于提高信号的时间分辨率，通过在时间上局部化信号进行分析。

8.水声信号处理中，下列哪项指标用于衡量系统的可靠性？（）

A.信噪比

B.错误率

C.带宽效率

D.功率效率

答案：B

解析：错误率是衡量通信系统可靠性的重要指标，表示接收到的信号中错误比特的比例，错误率越低，系统的可靠性越高。

9.水声信号的时延估计常用的方法是？（）

A.相关分析

B.最大似然估计

C.卡尔曼滤波

D.以上都是

答案：D

解析：水声信号的时延估计可以采用相关分析、最大似然估计和卡尔曼滤波等多种方法，不同的方法适用于不同的应用场景和信号特性。

10.水声信号处理中，下列哪项技术主要用于信号的频谱分析？（）

A.自适应滤波

B.短时傅里叶变换

C.小波变换

D.调制解调

答案：B

解析：短时傅里叶变换是一种将信号分解为不同时间段内的频谱成分的方法，主要用于信号的频谱分析，通过在时间上局部化信号进行分析。

11.水声信号处理中，以下哪种方法主要用于提高信号的信噪比？（）

A.信号平均

B.自适应滤波

C.陷波滤波

D.调制解调

答案：A

解析：信号平均技术通过平均多个接收到的相似信号副本，可以有效提高信号的信噪比，特别是对于周期性信号或具有相干性的信号。自适应滤波和陷波滤波主要用于消除特定的干扰，调制解调是信号的编码和解码过程。

12.水声通信系统中，常用的多普勒效应利用方式是？（）

A.增加信号带宽

B.提高信号传输速率

C.测量目标速度

D.减少信号衰减

答案：C

解析：水声通信系统中，多普勒效应主要用于测量目标的相对速度。通过分析接收信号与发射信号之间的频率偏移，可以计算出目标的运动速度。增加信号带宽、提高传输速率和减少信号衰减与多普勒效应的直接应用关系不大。

13.水声信号的频率调制通常采用？（）

A.脉冲编码调制

B.频移键控

C.幅移键控

D.相移键控

答案：B

解析：水声信号的频率调制通常采用频移键控（FSK）。FSK通过改变载波频率来传输信息，具有较好的抗噪声性能和实现相对简单。脉冲编码调制（PCM）是一种数字调制方式，幅移键控（ASK）和相移键控（PSK）分别通过改变载波幅度和相位来传输信息。

14.在水声信号处理中，下列哪项技术主要用于信号的降