往年推研面试题集锦手机公里计数器「往年推研面试题集锦」

1. 阶跃电压信号加在RC串联电路上,电容上的波形?恒流源加在RC串联电路上电容的波形?如果将电路改为RC并联电路?如果RC串联电路的电阻阻值增大,或者电容容值增大,电容上的波形如何变化?
- 电容两端电压不能突变,电容上的初始化电荷为0,阶跃信号加在RC串联电路上后,电容上的波形是充电波形(指数衰减的充电特性)
2. 什么是时间常数?时间常数的意义?时间常数的计算公式?
- 时间常数是指电压/电流从最大值衰减到最大值的1/e所需要的时间
- 时间常数用于表示过渡的时间,用于体现了系统对外界条件变化的响应速度
- 时间常数的计算公式(一阶动态电路):
3. 什么是镜像干扰?如何消除镜像干扰?
- 设信号频率为fs,振荡频率为fc,中频fid=fc-fs, 在比fs高fid处就有一个频率fm,是fs以fc为镜子的镜像。这一信号和被测信号,都能够经过混频,得到中频分量,然后进入中频处理,产生混叠,将这种干扰为镜像干扰。
- 消除镜像干扰:在信号进入混频之前对信号进行预处理
- 上变频,输入衰减器之后,采用低通滤波器
- 镜像干扰抑制器
4. 对主存、缓存、硬盘、寄存器的速度进行排序。
- 速度由大到小顺序:寄存器 → 缓存 → 主存 → 硬盘
- 访问时间由长到短:硬盘 → 主存 → 缓存 → 寄存器
5. DRAM与SRAM的结构分别是什么?为什么DRAM的速度慢一些?DRAM不接电源是什么后果?
- SRAM:静态随机存取,常用于高速缓存
- 结构:通过正反馈形成双稳态,构成记忆单元
- 晶体管个数:6个
- DRAM:动态随机存取,常用于主存储器
- 结构:将状态存储于电容上,电容存储电荷形成记忆
- 晶体管个数:单管,2、3、4管结构
- DRAM慢的原因:
- DRAM需要定期刷新操作,造成时间比较长,速度较慢
- SRAM不需要刷新操作
- RAM和SRAM都是易失性存储器,断电后数据都会丢失,具有数据易失性
6. 刷新的意义?
- 不进行读写操作时,DRAM存储器的各单元处于断电状态,由于漏电的存在,保存在电容上的电荷会慢慢地漏掉,为此必须定时予以补充,称为刷新操作
7. 非线性器件怎么变成线性的?
- 如果从电路分析方法的角度,有两种方法:
- 分段折线法:将非线性器件的非线性特性近似为多段直线区间,在每个区间可以近似看为线性器件
- 局部线性法:交流小信号下将非线性元件变为微分器件,比如非线性电阻变为微分电阻,再进行线性分析
- 如果要求改变电路,增加器件,可以使用负反馈的方法提高线性度,此时也可以近似看为线性器件
8. 负反馈的机制与作用?举例非线性电路的负反馈?
- 负反馈的机制:输出同时作为输入的一部分,经过反馈回路导致和初始变化相反方向的变化
- 负反馈的作用:
- 提高稳定性
- 提高线性度
- 提高带宽
- 使得放大器更接近理想受控源
- 非线性电路负反馈的举例:
- 射极串联负反馈:负反馈电阻更多地决定电流的大小
- 差分对的射极或源极负反馈:提高线性度
9. 反馈的方式?
- 运放的负反馈类别:
- 并并负反馈:流控压源,构成跨阻放大器
- 并串负反馈:流控流源,构成跨导放大器
- 串并负反馈:压控压源,构成电压放大器
- 串串负反馈:压控流源,构成电流放大器
10. 环形计数器?共有多少种状态?扭环形计数器?有多少状态?
- 环形计数器:
- 将移位寄存器的串行输出接回到串行输入
- N个触发器有N个不同的状态,模N
- 扭环形计数器:
- 将移位寄存器的串行输出取反之后接回到串行输入
- N个触发器有2N个不同的状态,模2N
11. 环形振荡器?周期怎么算?用偶数个反相器行不行?
- 环形振荡器:产生周期性方波信号
- 结构:使用奇数个反相器首尾相连
- 周期:n个延时为τ的反相器,振荡周期为2nτ
- 偶数个反相器首尾相联:
12. 二进制编码的类型?格雷码的优缺点?
- 二进制编码类型:
- 普通编码:原码、反码、补码
- BCD码:使用二进制表示十进制
- 格雷码:相邻状态的编码只有一位数字改变
- ASCII码:对字符的编码
- 格雷码的优点:
- 可靠性编码,减少的出错的可能性
- 出错产生的误差比较小,降低了出现重大误差可能性
- 工作速度高
- 格雷码的缺点:
13. 谈谈你对滤波器的认识。
- 滤波器:对信号进行处理,实现对信号频谱的改变
- 类别:低通、高通、带通、带阻
14. 旁路电容、耦合电容和密勒电容?这些电容对电路的频率特性有什么影响?
- 旁路电容:
- 功能:将混有高频电流和低频电流中的高频成分滤掉
- 举例:共射放大器,并联于发射极的电阻是旁路电容
- 对频率特性的影响:
- 无旁路时,交流小信号分析产生负反馈,降低电压增益,但同时会提高交流小信号增益的稳定性
- 耦合电容:
- 功能:隔离交流信号,去掉信号中的直流部分
- 举例:BJT晶体管基极和集电极之间连接的电容
- 对频率特性影响:影响电路低频特性
- 密勒电容:跨接在放大器的输出端与输入端之间的电容
- 功能:使得器件或者电路的等效输入电容增大(1+Av)倍
- 中和电容能有效减轻密勒电容的密勒效应
- 对频率特性影响:影响电路高频特性
15. 手机主频高性能就高?
- 不一定,主频只是衡量处理器的指标之一
- 主频:CPU的时钟频率
- 影响CPU的执行时间,执行时间=指令数每条指令的平均时钟周期数时钟周期
- 主频越高,时钟周期越小,CPU执行时间越短
- 内存和高速缓存
- 内存总线速度:CPU与内训之间的运行速度
16. 电路放大器的种类有哪些?
- A类放大器:
- B类放大器:
- 半个周期位于有源区,半个周期位于截止区
- 产生交越失真
17. 数字电路怎么生成方波、正弦波、三角波、锯齿波等?
- 方波的产生:
- 反相施密特触发器+负反馈电阻+电容
- 产生正弦波 + 比较器
- 三角波的产生:
- 方法一:方波振荡器经过积分器输出三角波
- 方法二:方波电流经过电容时,电容上的电压充放电形成三角波
- 方法三:同相施密特触发器提供两个稳定状态形成方波,方波再经过反相积分电路,通过状态转移延迟,决定三角波振荡频率
- 锯齿波如何产生?
- 锯齿波上升部分的时间对应正向充电
- 锯齿波下降部分的时间对应反向充电
- 两个充电的电流不同,因而所需时间不同,形成锯齿状
- 正弦波的产生:
- 正弦波可以使用正弦振荡,方波、脉冲波、三角波、锯齿波可以使用张弛振荡
18. 有一个直流(低频)放大器,怎么测上限截止频率?
- 方法一:直流放大器具有低频特性,对于在上限频率以下的信号都具有放大作用。使用信号发生器,调整信号频率观察放大器的输入信号输出信号之比,当比值小于1时,认为此时输入信号的频率是上限截止频率
- 方法二:使用一个频率已知的高频波分频,用分频后的波测量
19. 什么是阻塞赋值和非阻塞赋值?分别用于什么电路(组合or时序)? 为什么不能在两个always模块里(或者两个assign语句)对同一变量赋值?
- 阻塞赋值:赋值语句结束后即完成赋值,前面的赋值没有完成前,后面的语句不能执行
- 非阻塞赋值:只有当块结束时才完成赋值,赋值不是立即完成
- 阻塞赋值用于组合逻辑电路,非阻塞赋值用于时序逻辑电路
- 两个always块对一个寄存器进行赋值,无论经过了怎样的条件判断,最终结果相当于将两个独立的触发信号连在了CLK端上,一端口接入两信号,不符合数字逻辑电路的标准
20. 混频器的应用有哪些?
21. 放大器有哪些主要参数?
- 输入电阻
- 输出电阻
- 增益(电压增益、电流增益、跨导增益、跨阻增益)
22. 有限状态机有哪几种?设计的时候应该根据哪些因素来确定用哪一种有限状态机?
- 种类:
- Mealy机:输出不仅依赖电路当前状态,还与当前输入有关
- Moore机:输出只与电路当前状态啊有关,与当前输入无关
- 因素:
- 状态机需求:输出是否与当前输入有关
- 复杂性:Mealy有限状态机要比Moore型有限状态机复杂
23. 20MHz的正弦波,怎么得到10MHz占空比是50%的方波。分频电路怎么搭?
- 先整形为20MHz的方波,再分频为10MHz的方波
- 整形:共基放大器(增益足够大);或者此处采用比较器,大于零的部分为1,小于零的部分为-1
- 分频电路:用一个时钟信号通过一定的电路结构转变成不同频率的时钟信号
- 搭建分频电路:
- 使用计数器,根据需要,原信号每过若干周期就输出一个脉冲,比如每计数2次,输出一个脉冲,则为二分频
24. 怎么搭一个最简单的低通、高通滤波器?RC和RL两种方式都给出来。
-
一阶RC低通滤波器:
-
一阶RC高通滤波器:
-
一阶RC全通滤波器:
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一阶RL低通滤波器:
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一阶RL高通滤波器:
25. 怎么在纯数字域搭一个振荡器?
- 环形振荡器:奇数个反相器首尾相连
- 正弦振荡:三点式振荡器(正反馈)、差分对负阻振荡器
- 张弛振荡:双稳器件 + 电容/电感
26. 运放搭的积分器和比较器哪个在线性工作区?怎么从电路形式上判断是不是工作在线性区?
- 负反馈:放大,加法,减法,积分,微分,对数,…
- 正反馈:比较,触发,振荡,…
- 负反馈+非线性元件时,运放工作在线性工作区
- 正反馈时,运放一般工作在饱和区
- 从电路形式上判断:
- 存在负反馈,认为运放工作在线性工作区
- 存在正反馈,认为工作在饱和区
27. 戴维南源是什么?怎么求戴维南源电压和电阻?诺顿电流源呢?
- 戴维南电压源:
- 戴维南源是电源的一种等效,等效为有内阻的电压源
- 戴维南电压:端口的开路电压
- 电阻:电路中所有独立电源置零后,端口的等效电阻
- 诺顿电流源:
- 诺顿源是电流的一种等效,等效为有内导的电流源
- 诺顿电流:端口的短路电流
- 电导:电路所有独立源置零时的端口等效电阻
28. CMOS的中文,氧化层的作用?
- CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor
- CMOS中氧化层的作用:
- 栅氧化层:对于单个的MOS管,氧化层SiO2作为MOS晶体管的绝缘栅介质,称为栅氧层,位于栅极和衬底之间
- 介质隔离:在CMOS工艺中,SiO2还作为场氧,用于隔离NMOS和PMOS管的有源区,起到介质隔离的作用
29. CMOS功耗的来源?导致静态功耗的原因?导致动态功耗的原因?
- CMOS的功耗:
- 静态功耗:输入信号为0或者为VDD(表示逻辑1)时的功耗
- 动态功耗:输入信号由0变为1时的功耗
- 静态功耗:
- 理想情况,NMOS和PMOS中总是一个处于截止区一个处于导通区,没有电流流入栅极,进而静态功耗为0
- 随着特征尺寸的减小,栅极会出现泄漏电流,泄漏电流导致的静态功耗此时不可忽略
- 动态功耗:
- 主要是瞬态功耗:电路的开关动作,对输出端负载电容进行放电会引起功耗
- 短路电流功耗:输入从0到1或从1到0,NMOS和PMOS同时处于导通状态,存在短路电流产生功耗
- 降低静态功耗:
- 正常工作时采用低阈值电压,减小CMOS电路延迟
- 减小CMOS电路的泄露电流
- 降低动态功耗:
- 降低电源的电压,偏置电压
- 减少实际电容,降低电路门数
- 降低开关的活动性,减小翻转频率
30. 有一个时序电路,接了一个异步复位信号,但是有时候好使有时候不好使,是什么原因?怎么解决?(建立时间和保持时间一定会问)
1. 什么是因果系统?什么是时不变系统?什么是稳定系统?
- 因果系统:t0时刻的响应只与t0时刻之前的输入有关
- 时不变系统:激励信号时间延迟后,在响应上得到的时间延迟相同
- 稳定系统:输入输出有界的系统
2. 想把一个信号延迟一段时间输出,要让它经过一个什么系统?这个系统在频域的幅度和相位分别具有什么性质?
- 想把一个信号延迟一段时间输出,需要经过无失真传输系统
- 线性系统无失真传输的条件:
- 幅频响应:常数,一条平行于频率轴的直线
- 相频响应:过原点的斜率为负的直线
- 无失真传输系统的冲激响应:
- 假设延时为t0,冲激响应是t=t0处的一个冲激函数
- 冲激函数的大小对应幅频响应的常数K
3. 如何进行码速的调整?
- 码速调整的原因:分配给支路的信息比特传输速率与支路码速之间不相等
- 正码速调整:分配给支路的信息比特传输速率大于支路码速,因而需要塞入比特进行调整
- 负码速调整:分配给支路的信息比特传输速率小于支路码速,因而需要增加位置进行调整
4. 相干解调与非相干解调的意义?非相干解调举例?
- 相干解调:往往需要将接收信号和载波同频同相的信号相乘,进行频谱的搬移
- 非相干解调:本地不需要载波信息,可以用能量检测方法等进行解调
- 举例:幅度键控ASK、频移键控FSK、脉冲幅度调制PAM
- 注意:只能相干解调不能非相干解调的调制方式:相移键控PSK
5. 每天进入超市的人数可以建模为什么随机过程?
- 建模为泊松过程
- 准确地说真实生活中需要建模为非齐次泊松过程,也就是强度函数λ(t)不是一个常数,而应该随着t的改变而改变。
6. 解释差分编码?有什么好处?
- 差分编码:除第一个元素外,将其中各元素都表示为该元素与其前一元素的差的编码
- 差分编码的好处:
- 可以克服传输中引入的极性反转,例如在QPSK调制中用差分编码克服载波相位模糊的。差分编码不会导致数据率的变化,所以100bps输入,输出还是100bps。
7. 冲激响应不变法?如何设计数字率滤波器?
- 冲激响应不变法是一种基于模拟滤波器的IIR数字滤波器设计方法
- 利用模拟滤波器,通过将s域的冲激响应转换到z域,所得结果即为数字滤波器的冲激响应
- 设计数字滤波器的方法:
- FIR滤波器:
- 窗函数设计法:频域均方误差最小准则
- 频率采样设计法:函数的插值逼近
- 等纹波设计法:最大误差最小化
- IIR滤波器:
8. 发射机与接收机都已经焊死(无法改变),不允许增大功率,怎样将通信范围由一公里变为十公里?
- 可以。使用的方法:
- 1、增加中继;
- 2、使用更高性能的天线;
- 3、增加低噪声放大器;
- 4、使用滤波器滤除带外的干扰。
9. 泊松过程的定义(满足哪些条件)?平稳性?样本轨道?
- 泊松过程满足的条件:
- 参数连续、状态空间离散
- 计数过程
- 零初值性:N(0) = 0
- 独立增量过程
- 泊松分布特性
- 泊松过程是非平稳随机过程
- 样本轨道:样本点,不同的时间下此时对应一条样本轨道
10. 什么是依概率相等?与相等一样么?
- 依概率相等,概率运算后两者相等的概率为1,不相等的概率逐渐趋近于极限0。
- 依概率相等和相等不一样:
- [0,1]和[0,1)两个区间是不相等的,因为一个包含了1,一个未包含1
- [0,1]和[0,1)是依概率相等的,两者之差的概率为0
11. 非线性系统有什么特点?描述非线性系统的方程有啥特点?非线性系统的输出响应怎么求?
- 非线性系统:
- 包含非线性元件的电路或系统
- 不满足叠加性和齐次性,输出信号产生新的频率分量
- 非线性系统的方程:非线性方程
- 输出响应求解:
- 近似化:将非线性元件近似为线性元件进行分析
- 精确:需要使用数值算法(二分法、牛顿拉夫逊算法等)
12. 使用增量调制的意义?
- 电路简单,可以省去编、译码器等
- 数据率低于40kbps时,话音质量比脉码调制的好,增量调制一般采用的数据率为32kbps或16kbps
- 抗信道误码性能好,适合于战场通信能工作于误码率为1e-3的信道,而脉码调制要求信道误码率低于1e-5~1e-6
13. 什么是最小相移系统?零极点的分布?
- 最小相移系统:在一定的幅频特性情况下,其相移为最小的系统
- 零极点的分布:
14. 为什么语音信号的传输速率是64kbps?PCM的码率是多少?PCM是不是均匀量化?为什么?(语音信号服从什么分布?)非均匀量化能不能提高动态范围?
- 语音信号大致在300Hz~3400Hz之间,近似看成4kHz的信号,由Nyquist准则,选择8kHz作为采样频率,对于采样得到的幅值使用8bit量化,因而计算得到64kbps
- PCM:脉冲编码调制。PCM音频码率是64kbps
- PCM不是均匀量化,使用的A律和μ律都是对数量化
- 语音信号服从拉普拉斯分布
- 均匀量化会导致量化噪声过大
- 非均匀量化(比如对数量化)可以在量化级数不变的条件下,提高小信号的量化信噪比,扩大输入信号的动态范围
15. 什么是DPCM?相比于PCM有什么优缺点?
- DPCM:差分编码调制
- 定义:对输入对相邻样本之差编码而不是对样本本身编码
- 优点:
- 同时具有增量调制和PCM的特点
- 相同比特速率下,DPCM比PCM有更高的信噪比
- 缺点:
16. 宽带传输和基带传输各自的定义?并分别进行举例?
- 基带传输:在数字通信信道上,直接传送基带信号的方法称为基带传输
- 宽带传输:将信道分成多个子信道,分别进行传输(一般使用高频)
17. 数字通信和模拟通信分别有什么优缺点?
- 数字通信的优点:
- 抗干扰能力强,是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累
- 数字信号通过差错控制编码,可提高通信的可靠性
- 数字通信传输一般采用二进制码,可使用计算机对数字信号进行处理,实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统,实现以计算机为中心的通信网
- 在数字通信中,各种消息(模拟的和离散的)都可变成统一的数字信号进行传输。
- 数字信号易于加密处理,所以数字通信保密性强。
- 数字通信的缺点:
- 比模拟信号占带宽(由于毫米波和光纤通信的出现,带宽已不成问题)
- 模拟通信的优点:
- 模拟通信的缺点:
18. 什么是希尔伯特变换?时域频域表示?
- 时域:相当于输入信号通过冲激响应为1/(π*t)的线性时不变系统
- 频域:频域幅频特性为1,相频特性为正频率滞后π/2,负频率超前π/2
19. 假设检验是什么?两类错误?
- 假设检验:
- 假设:对检测的结果进行假设,假设包含有效信号或者不包含,或者假设存在多种不同情况
- 检验:利用已知的信息判断哪个假设是真实的
- 两类错误:
- 1虚警:认为包含有效信号,实际没有有效信号
- 2漏检:认为没有有效信号,实际包含有效信号
20. 在广播时,调频波和调幅波都被发射到射频上,一般说来这两者哪个波段更高?
- 调频FM:超短波,频率更高
- 调幅AM:中长波,频率较低
21. JPEG原理:
- 原始图像→分块→二维DCT→模板量化→zigzag扫描→熵编码(霍夫曼编码)
22. QAM、PSK、ASK的频谱效率
- 频谱效率定义:单位带宽传输频道上每秒可传输的比特数,单位是 bit/s/Hz
- BPSK或2ASK,理论最高频谱效率为1bit/s/Hz
- QPSK的理论最高频谱效率为2bit/s/Hz
- 32QAM的理论最高频谱效率达5bit/s/Hz
- 64QAM的理论最高频谱效率达6bit/s/Hz
- 对于M进制数字调制MPSK或MQAM,其理论最高频谱效率为log2(M)(bit/s/Hz)
23. 一个语音信号的频率最高到fk,按2fk采样会有什么问题?
- 由于语音信号在高频fk处仍有分量,因而会产生混叠
- 连续信号包含线谱的情况:
- 单频点上的重叠是不允许的
- 当连续信号的频谱存在线谱,并且线谱出现在最高频率端时,采样频率必须大于奈奎斯特频率。
24. 连续信号在时域加窗之后,频谱会发生什么变化?加一串像长城一样的窗呢?
- 频谱泄露:
- 时域加窗函数相当于时域相乘,频域卷积,于是频谱中除了本来该有的主瓣之外,还会出现本不该有的旁瓣,即为频谱泄露
- 窗函数序列进行采样时,时域相当于与窗序列相乘,频域卷积Sa 函数序列,使得频域周期化
25. 移动通信中都有什么类型的信号干扰?多径干扰在频域是什么效果?
- 多普勒频移,多径衰落(沿不同路径折射、反射后到达的电磁波相位不一致且具有时变性)
- 多径干扰在频域是频带受限
26. 输入输出满足y(t)=x((t-t0)/a)的系统是不是线性时不变系统?
27. 16PSK用alpha=0.5的升余弦滚降成形,频谱效率怎么算?
- 带宽B = (1+α)Rs
- 比特速率为Rb
- Rb = log2(M) × Rs
- 频谱效率Rb/B = log2(M) × Rs/((1+α)Rs) = log2(M)/(1+α) = 4/1.5 = 8/3 bps/Hz
28. 系统稳定性怎么判断?
- 连续情形:系统函数H(s)极点全在虚轴左侧
- 离散情形:系统函数H(z)极点全在单位圆内部
29. 转移概率是什么?平稳转移概率呢?
- 转移概率:从一个状态转变到另一个状态的概率
- 平稳转移概率:从i到j的一步转移概率与具体是哪个时间无关
30. 在z域,可不可以设计一个最小相位系统,同时是一个线性相位系统?
- 最小相移系统要求零点全部分布在单位圆内。线性相位系统要求存在零点关于单位圆对称的共轭零点,二者不可能同时设计
31. 最小相移系统和全通系统的用途有哪些?
- 最小相移系统应用:
- 最小相位和全通分解
- 最小群延迟、最小相位变化、最小能量延迟的特性
- 全通系统应用:
- 将全通系统与一个不稳定的滤波器级联,可以使其变为稳定的滤波器
- 相位均衡器
32. 高斯过程的定义是什么?高斯过程一定宽平稳么?两个高斯过程,做卷积之后是否仍为高斯过程?
33. 两种编码方式,效率同样,以什么方式评估其优劣(纠错和检错能力?)什么会影响编码的优劣?
34. 发射功率一定,只用4个符号,如何使得接收的误码率更小?
35. 锁相环的定义、结构、原理、用法以及输入输出的相位关系?
36. 线性时不变系统的频率响应?系统的特征函数?有传递函数怎么得到频率响应?那非线性时不变系统有没有特征函数?
37. A律和μ律的区别?为什么我国选择和欧洲相同的A律?
- A律和μ律:
- A律采用13折线近似,使用分段函数,欧洲提出,我国采用
- μ律采用15折线近似,使用连续函数,美国提出
1. 传输线举例?
2. 微带线:微带线的表面分布?为什么微带线是准TEM模?微带线如果过厚,高频会怎样?
3. 微波网络的S参数?解释S21参数的意义?
- 微波网络中的S参数用于研究内向波与外向波之间的关系
- S21参数的意义:
- 端口1与信号源相接,端口2与负载匹配相接时,端口1到端口2的电压传输系数
4. MOS与PN结的区别?MOS的结构与导电机理?
- PN结:分为P区和N区,P区多子是空穴,少子是电子,N区多子是电子,少子是空穴
- MOS:栅极、源极、漏极。衬底+氧化层,包含两个PN结。
- VGS为0时,两个PN结中总有一个反偏,不存在导电沟道;VGS>0,SiO2介质中产生一个垂直于半导体表面的电场,排斥P区多子吸引少子
- VGS较大时,表面费米能级进入带隙的上半部分,电子浓度高于空穴浓度,形成反型层也就是沟道
5. 麦克斯韦方程组?(积分与微分形式)理解每一个公式对应什么定律,公式中各量的意义?
6. 电偶极子/磁偶极子的辐射功率与频率之间有什么关系?
- 坡印亭矢量表示电磁场中的能流密度矢量
- 电偶极子的坡印亭矢量大小正比于
- 磁偶极子的坡印亭矢量大小正比于
7. 天空为什么是蓝的?晚霞为什么是红色的?
- 大气的分子散射作用(瑞利散射)遵循前一题目中的关系,也就是散射强度与波长的4次方成反比,与频率4次方成正比。频率越高,散射越厉害,也就是蓝紫光容易被散射。蓝紫色光被散射至弥漫天空,人眼对蓝光相对更敏感天空即呈现蓝色
- 当日落或日出时,太阳几乎在视线的正前方,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程,直射光中的波长较短蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光,云也因为反射太阳光而呈现红色,出现了红色的朝霞和晚霞,但此时天空仍然是蓝色的。
8. 固体比热容是由什么决定的?反映了内部的什么性质?
- 决定因素:
- 在室温和更高的温度,几乎全部单原子固体的比热容接近3NkB(杜隆-珀替定律),与温度与材料性质无关
- 低温情况下,热容依T的3次方下降而趋于零
- 固体比热容从宏观上反映了晶体内部原子振动的性质
9. 肖特基结。
- 形成:金属与半导体表面接触
- 接触后:热平衡下,电子流向能量更低的金属,带正电荷的施主离子留下,形成一个空间电荷区(耗尽区)
10. 电场、磁场和波矢量是什么位置关系?yita特征阻抗?
- 电场强度、磁场强度和传播方向两两互相垂直
- 特征阻抗为sqrt{μ0/e0}=120π=377欧姆
- 无损媒质中,空间任一点的电场和磁场同相
11. 电磁波在有损媒质中传播会出现什么现象?
- 有损媒质中,拨的传播速度不再是常数,而与频率有关,称为色散现象,有损媒质也称为色散媒质
- 每一组正交分量的瞬时值之比不再等于波阻抗
- 每一个行波,电场储能和磁场储能密度不再相等
- 在强损耗媒质(良导体,传导电流密度的幅度至少是位移电流密度的50倍)中,电磁波有沿传播方向呈指数型衰减,衰减到原来的1/e所需距离为衰减长度,也称为趋肤深度。
12. 电磁波在不同介质中会发生反射和折射,有两个特殊的角,都是什么?临界角与布儒斯特角相关的条件?
- 反射:临界角
- 入射角大于临界角会发生全反射,没有折射波,全部被反射
- arcsin(n2/n1),n1>n2,从折射率高的介质到折射率低的介质
- 折射:布儒斯特角
- 平行极化波投射时,如果入射角等于布儒斯特角,平行分量全部折射,反射波只有垂直分量
- arctan(n2/n1)
13. Si是什么晶体结构的,导带价带相对位置,费米能级在哪?Si掺杂成n型加入什么物质?
- Si的晶体结构:金刚石结构
- 硅材料:导带高于价带,费米能级位于导带和价带之间
- P型:多子为空穴,费米能级在带隙下半部分,靠近价带
- N型:多子为电子,费米能级在带隙上半部分,靠近导带
- 掺杂施主杂质形成N型半导体,掺杂受主杂质形成P型半导体
- 施主杂质:五价的磷P、砷As等
- 受主杂质:三价的硼B、铝Al等
14. 迁移率的含义?单位?
- 迁移率:表示单位电场作用下 载流子的平均迁移速度
- 单位:m^2/(V·s)
15. 静电场中金属导体表面和内部的电场是什么样的?如果是时电场,金属导体表面和内部的电场是什么样的?
- 静电场中金属导体会达到静电平衡状态
- 表面:表面上任一点的电场强度方向与该点表面垂直
- 内部:处于静电平衡的导体,内部场强处处为0
- 时变电场中:
16. 一维双原子链的光学支和声学支画一下?那几个特殊点的意义是什么?两支的物理意义是什么?
-
一维双原子链晶体的色散关系:
-
q → 0时,长波极限:
- 声学波相速度等于群速度,频率最小
- 光学波群速度为0,频率最高
17. 有哪些种类的波导?
18. 同轴线的主模?方波导的主模?方波导为啥非得做成长方形的?正方形的不行?
- 同轴线的主模:TEM模
- 方波导的主模:TE10模
- TM模的基模是TM11模,不存在TM10或TM01
- 矩形波导(a>b)的主模为TE_{10}模式,其截止波长为lambda_{c}=2a。 矩形波导可以利用模式衰减实现单模传输以提高信噪比,做成宽、窄壁不同的结构有利于实现单模传输。
19. 功函数?电子亲和能?
- 功函数:亲和能与费米能级之差
- 电子亲和能:电子真空能级到导带底的能量差,由材料自身决定
20. 1mol硅里面有多少支声学波?多少支光学波?
- 1mol的硅,硅是金刚石结构,一个原胞包含8个原子
- 振动模式数目为3NA
- 格波分为24支,其中3支是声学波,21支是光学波
21. 手机的相机和闪光灯里面都有什么半导体器件,什么材料做的?硅可以做感光器件,那它可以发光吗?为什么?
- 材料:GaAs、GaN、Si等
- Si不易直接用来发光,但是目前也有实现硅发光的
- Si属于间接带隙半导体材料,不易直接用来发光,原因在于导带底和价带顶对应不同的k,因而动量不同,所以如果想要跃迁并发光,不仅需要满足能量条件,还需要满足一定的动量要求
22. 测量晶体结构有哪些方法?X射线衍射而言,看到的衍射图样是真正的晶体结构么?
- X射线衍射
- 中子衍射:可区分同位素,探测准粒子,难于检测
- 电子衍射:散射面大、衍射强度大、比X射线短的波长
- 衍射图样不是真正的晶体结构,X射线上的一个斑点就和正格子的一族晶面对应,晶体衍射的过程就是把正格子中一族晶面转化为倒格子中一点清华大学电的过程。所以,晶体衍射图样就是晶体的倒格子的映像
23. 晶格振动有什么样的性质?宏物理性质呢?(扩散、热膨胀等)
24. 电场投射在介质表面的现象?时变场的边界条件?
25. 为什么要掺杂?有哪些好处?
26. 发生全反射时,波在两种介质里怎么传播的?
27. 微波实验中的史密斯圆图?
28. 电偶极子和磁偶极子辐射强度的空间分布?远场的电场方向?
29. 一个电偶极子产生的场,哪个方向强,哪个方向弱?
30. 一偶极子天线辐射电磁波,在旁边再垂直的放一偶极子天线,问能不能接收到?
31. 坡印廷矢量平均值的计算公式,以及为什么有个1/2?
32. 谈一关于声子的相关认识?
- 声子是晶格振动的量子化,将晶格振动的能量量子称为声子
33. 史密斯圆图上随便给一个点,用1/4波长变化器和其他任意元件如何调匹配?
1. 如何提高CPI?流水线中的结构冒险、数据冒险与控制冒险?有哪些解决方法?
- CPI是平均一个指令所需要的时钟周期数
- 提高CPI的方法:
- ISA:指令集体系结构
- 硬件:优化硬件实现方法
- 软件:
- 优化使用的算法
- 使用合适的程序设计语言
- 选择合适的编译器
- 流水线中冒险与解决方法
- 结构冒险:流水线多条指令同时使用一个部件
- 数据冒险:寄存器使用时,所需要的前一命令的结果还没有得到
- 硬件解决方法:
- 数据转发:将计算结果不写入寄存器直接提供给需要的单元
- 阻塞:load-use型数据冒险,数据转发无法解决问题,需要阻塞流水线
- 软件解决方法:
- 控制冒险:等到MEM阶段才知道是否执行分支,需要保证取到正确的指令而导致延迟
- 硬件解决方法:
- 提前分支
- 动态分支预测:根据分支发生历史预测是否分支
- 软件解决方法:
2. 流水线加速的原理?能将CPU主频提高多少?
- 原理:指令的并行运行,将指令分成几个阶段,一个指令执行一个阶段时另一个指令执行另一个阶段,平均每个时钟周期结束都有一个指令完成
- CPU主频提高到单周期主频的若干倍
- 单周期处理器的时钟周期是完整地执行完一个指令
- 流水线将指令分为几个阶段时钟周期由时间最长的一个阶段决定
- 理想情况下k级流水线能将执行效率提高k倍
3. 流水线起到了什么作用?限制流水线的瓶颈是什么?k级流水线一定能将执行效率提高k倍么?怎么提高整个流水线的速度?把流水线多加几步行不行?
- 作用:提高CPU的运行效率
- 限制流水线的瓶颈:
- 流水线分成5级,其中第4级访问内存(所用时间最长的一级)是流水线的瓶颈。如果一级时间特别长,即使其他级很快,仍然无法提高整体的速度,所以最好将所有级的时间都降到较低水平
- k级流水线在理想情况下的加速比为k,但是这个结论需要假设指令为无限长,而且中间不会因为冒险发生阻塞。实际上,指令数并不是无限长,指令之间存在着数据、控制关联冒险,因此不能达到理想的加速比
- 提高整个流水线的速度:
- 减小瓶颈段所用的时间
- 多加几级流水线,深度流水线,超流水线结构,但是设计复杂度和成本会增加
4. C语言基本的数据类型与存储类型?
- C语言的基本数据类型:
- 算数类型:
- 整型:基本整型、短整型、长整型、无符号整型
- 实型:单精度、双精度
- 字符型:char
- 枚举类型
- void类型
- (C++ 增加了逻辑bool变量)
- C语言的存储类型:
- auto:自动类型
- static:静态类型,函数调用后值不消失保留原值
- register:寄存器类型
- extern:外部类型,全局变量
5. 解释静态变量(static)及其特点?
- 静态变量是静态存储的一种数据,根据其作用域分为全局静态变量和局部静态变量
- 全局静态变量:作用域是从定义的位置到文件尾,全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的
- 局部静态变量:作用域仍为局部作用域,当定义它的函数或者语句块结束的时候,作用域随之结束
- 特点:函数调用后值不消失保留原值
- 不论是在全局还是局部声明的static变量都存放于程序的全局变量区域,生命周期是从程序开始到程序结束。
- static变量的作用域并不等同于它的生存周期,作用域决定于被定义的位置。static变量的作用域≤生存周期
6. 现在流行的两种指令集结构是什么?都有什么特点?
- MIPS:
- MIPS是高效精简指令集计算机体系结构中的一种
- 结构简单
- 执行运算更灵活
- 允许授权商自行更改设计
- x86:
- 便于编程和提高记忆体访问效率
- 包括两大主要特点:
- 使用微代码,指令集可以直接在微代码记忆体里执行
- 拥有庞大的指令集
- ARM:
- 体积小、低功耗、低成本、高性能
- 大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成,指令执行速度更快
- 寻址方式灵活简单,执行效率高
- 指令长度固定,可通过多流水线方式提高处理效率
7. 流水线是怎么实现的?为什么MIPS可以做流水(当然X86也能哈)?
- 流水线的实现:
- 将指令分成5个阶段:取指、译码、执行、存储器、写回寄存器
- 一个指令执行其中一个阶段时,此时之前的阶段可以处理后面的指令
- MIPS可以作流水线:
- MIPS支持的指令集能够分成5个阶段
- 每个阶段使用的硬件具有一定的独立性
8. 从编译器上怎么优化尽量避免冒险?为什么软件上可以优化了,硬件上还要处理冒险?
- 优化编译:
- 避免数据冒险,有效地调整指令顺序,将不具有数据依赖关系的指令调到中间,尽量避免类似于load-use之类的情况
- 硬件上处理冒险是为了增强避免冒险的能力
- 加入软件上未能解决一些冒险,此时使用硬件处理,增加硬件实现数据转发,同样能够消除冒险
9. C++函数重载是什么意思,编译的时候怎么确定调用哪个函数,是根据参数表还是返回值?
- 函数重载:
- 允许函数名相同,对函数返回值类型是否相同没有要求,但是要求函数参数类型和个数不能完全一样
- 编译系统通过静态绑定确定函数到底是哪个:
- 函数参数个数不同时,由参数个数决定
- 参数个数相同时,由实参类型决定
- 如果找不到个数相同、实参类型也相同的函数,系统提示出错
10. 单周期的处理器有哪些部件?各个步骤叫啥?
- 主要部件:
- PC程序计数器
- 寄存器堆
- ALU和加法器
- 多路复用器
- 控制单元
- 符号扩展单元
- 指令和数据存储器
- 步骤:
- 取指 → 译码并读取寄存器 → ALU计算 → 访问存储器→ 写回指定寄存器
11. 流水线处理器里面的阻塞是怎么回事?
- 主要是由于Load-use型数据冒险,当load指令后面紧跟着一条需要使用其结果的指令时,数据转发不起作用,需要阻塞流水线–冒险阻塞单元
- 冒险阻塞单元工作在指令译码阶段,在load和下一条指令之间插入阻塞,此时处于ID和IF阶段的指令都需要被阻塞,执行nop指令,EX、MEM和WB阶段的所有控制信号置为0
12. 汇编语言如何实现C语言中的if语句?
- 先用比较指令slt,slt返回到寄存器中的结果是0(a不小于b)或1(a小于b)
- 再用分支指令beq分支
13. 在MIPS中,beq指令的执行过程是什么样的?
- 取指令PC+4
- 指令译码并计算转移地址
- 根据比较结果决定PC+4还是分支到转移的地址
14. 16位立即数是如何进行ALU运算的?
- 16位立即数参与ALU,先进行有符号扩展,就是最高位扩展,若最高位为1则在前面添16个1,否则为16个0
15. 在流水线中使用beq指令可能会出现什么问题?属于哪一类冒险?应该如何解决?
- beq为分支结构,不知道接下来是顺序执行,还是执行跳转地址的指令,即控制冒险
- 解决控制冒险的方法:
- 分支预测,分为动态预测和静态预测
- 静态预测又分为假设不分支和提前分支
- 动态预测有1位预测和2位预测
- 1位预测:根据上次转移情况预测下次情况,预测错误2次
- 2位预测:根据上两次转移状况预测
- 指令调度,即beq指令后紧接着与分支无关的指令,分支延迟槽执行完后再进行分支
16. 怎么进行提前分支?
- 提前分支能够降低执行分支的代价,需要提前完成两个操作:
- 计算分支的目标地址
- 判断分支指令的跳转条件:在ID段从寄存器堆读出寄存器值直接进行比较
17. 什么是TCP/IP协议?什么是MAC地址?TCP和UDP的对比?
- 网络层IP协议和传输层的TCP协议
- MAC地址:
- 类型代码+厂商代码+地址
- MAC地址用于表示全球唯一的网络设备接口
- MAC地址只有标识的作用,没有位置指示的功能
- UDP是无连接的数据流图服务:包可能在任意时候出现
- 传输不可靠,没有检测丢失包、自动重发和流量控制机制
- TCP是全向连接的比特流服务,自动重发机制,流量控制
18. 虚函数和纯虚函数有什么区别?
- 虚函数:virtual修饰的成员函数
- 纯虚函数:虚函数在函数名之后直接赋值为0,无函数体
- 纯虚函数一般是抽象类的成员函数,抽象类无成员,无法实例化,只能被继承
19. Cache的原理与联接方式?Cache的3C模型?
- Cache原理:
- 存储器访问的局部性原理:时间局部性 & 空间局部性
- Cache的地址映射:
- Cache的3C模型:
- Compulsive:强制缺失
- Capacity:容量缺失
- Conflict:冲突缺失
20. 电路交换和分组交换有什么区别,各有什么优劣势?
- 电路交换:
- 使用时分复用,是电话网的技术基础
- 通信之前在双方之间建立一条被双方独占的物理通路
- 优点:
- 数据直达,传输数据的时延非常小
- 物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强
- 通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题
- 既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号
- 交换设备(交换机等)及控制均较简单
- 缺点:
- 平均连接建立时间对计算机通信来说较长
- 信道被占用后即使线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低
- 数据直达,不同速率的终端很难相互通信
- 分组交换:
- 使用统计复用,是计算机网的技术基础
- 分段占用,小数据分组交换效率高
- 优点:
- 加速了数据在网络中的传输。后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,流水线式传输方式减少传输时间
- 简化了存储管理
- 减少了出错机率和重发数据量
- 由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。
- 缺点:
- 仍存在存储转发时延
- 传送的信息量会增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。
21. C函数和C++函数传参是什么类型?怎么传变量的地址?
- C语言函数传参:
- C++函数传参:
- C++传变量的地址:
22. C语言有几种指针?
- 带1星的叫指针
- 带2个星的叫指向指针的指针
- 指向数组的指针:int (*p)[3]
- 指针数组:int *p[3]
- 指向指针数组的指针:int *(*p)[3]
- 指向函数的指针:
int fun(char, int);
int (*pfun)(char, int);
23. 什么是二元关系?偏序关系定义?全序关系定义?
- 二元关系:
- 设有集合𝑀、𝑁,其笛卡尔积𝑀×𝑁的任意一个子集𝑅∈𝑀×𝑁,被称为𝑀到𝑁的一个二元关系
- 等价关系:=
- 偏序关系:≤
- 拟序关系:<
- 全序关系:≤
- 设R是集合M上的偏序关系,若M中任意两个元素可比,则R是集合M上的全序关系
24. 二维数组a[3][3],问a、a+1、*a、a+1、(a+1)是什么?
- a是数组的首地址,第一个元素的地址
- a+1是数组第二个元素的地址
- *a是a[0]的值
- *a+1是a[0]的值+1
- *(a+1)是a[1]的值
25. 什么是条件数?解线性方程的时候如何避免病态?
- 条件数:
- 表示从输入数据的相对差异到解的相对差异的放大系数
- 条件数≤1,问题不敏感;条件数远大于1时,问题敏感
- 求解线性方程组:
- 解线性方程组,以高斯消元法为例,可以通过行变换,在每次都选取更大的主元保证其良态
26. 流水线中转发的作用?
- 流水线中,在使用寄存器时,如果所需要的前一命令的结果还没有得到,会导致数据冒险。数据转发是为了解决这一问题的硬件方法。将计算结果不写入寄存器,而是直接提供给需要的单元,直接提前得到缺少的运算项
27. 在文件头#include的作用?
- 预编译指令,将被包含的文件插入到该预编译指令的位置
- 编译期间把指定文件的内容包含进当前的文件中,这是通过预处理器提供的语言功能,是比较常用的预处理指令。
28. 命名空间的作用?
- 程序设计者可以根据需要指定一些有名字的空间域,把一些全局实体分别放在各个命名空间中,从而与其他全局实体分隔开来
29. N个工作量不同的作业如何分配给N台速度不同的计算机使得总执行时间最短?算法设计及复杂度分析。
30. CPU和外设之间数据传送方式有哪些?
31. 什么是溢出?什么时候出现上溢和下溢?
32. MIPS指令和处理器结构是什么关系,和数据通路什么关系?
33. 循环和递归转化?
34. winRAR的原理、苹果为什么被咬了一口?
35. 手机怎么收信号发信号?
- 文章长度:700词左右
- 文章难度:六级与托福之间
- 时间:4分钟
- 考察:英语口语回答问题
- 附加:文章之外的问题,爱好、自我评价、读博还是读硕等
小组讨论方式:
- xxx说得对,我还要补充
- xxx说的对,我们应当辩证地看待问题
- 自我介绍:学习进步情况、社工经历、科研情况;
- 英语能力要重视;
- 先掌握主干知识,细枝末节最后再深究;
- 一定不要紧张,不会也没什么关系,要敢说,老师希望看到思路; 5. 重视概念和方法的复习,模型什么的,具体公式理解透就好;
- 读博士的话一定要提前了解导师的研究方向,这样选择的时候才会对自己负责。
【关于复习】
-
每天早晨八点多冲进文图,晚上听着闭馆音乐离开,也许复习是件苦差事。但别忘了,在其他学校的图书馆,也有一群人这样奋斗着,只为了清华那几个可怜的考研名额。相比而言,我们足够幸运。把每天分为上午下午晚上三个时间段,各个击破,便不会感到复习的日子很漫长。规律地作息也很重要,否则第二天去了图书馆,眼睛一闭,一睁,一天就过去了。
-
复习的时候要做笔记,否则:
想要复习一遍就记住所有知识点几乎是不可能的,做笔记可以让你在面试前再回顾一下自己复习的成果。而且,当你把厚厚的讲义或者书本化作几页纸的时候,一定会有更多的知识不再属于老师,而是属于你
-
推研面试和平时的期末考试是不一样的。
复习的重点,应该是基本的概念、性质、原理和方法,所有需要计算半分钟以上的题目都可以忽略。当然,面试的内容也都是基本的概念、性质、原理和方法(及其灵活运用)。
-
C/C++和操作系统需要知识性的基础复习,数据结构与算法需要详尽复习!
-
老师希望听到的,不仅仅是个答案,不然就用笔试了。老师希望听你对整个问题的理解,你思考的过程,希望听到你把问题最本质的部分讲给他听,而不仅是一个答案。所以,我觉得即使不会答的题目,也最好把能够想到的步骤和知识点说出来。到真的不会的地方再说不会,一方面能拖时间,另一方面也让老师知道你不是一点都不会。
【关于面试】
- 细节决定成败
- 进入房间之后轻轻关好门,向老师们问好,报上自己的姓名、班级和考号,然后坐到座位上。
- 面试结束之后向老师们表示感谢并说再见,离开之后把门带上,然后叫下一个同学进去面试。
- 穿正装会显得怪怪的,休闲装和运动装都好,但不要穿拖鞋和在秋天让人看起来过于凉快的衣服。
- 综合组之自我介绍
- 自我介绍的时间是两分钟或一分钟,虽然老师们不会严格控制时间,但你一定要向老师们展示一个全面的自己。
- 在大一-大二-大三的时间顺序和学习-社工-科研-兴趣特长的逻辑顺序之间,我更倾向于后者。我也看到很多同学事先写好稿子背下来,这样很好,有一句话,腹有诗书气自华。
注意:
- 综合组之小组讨论:
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