【华为笔试真题】第三篇（信号与系统、C、FPGA）

【华为笔试真题】第三篇（信号与系统、C、FPGA）

21.放大电路

D
开环增益指放大器的输出端和输入端之间没有任何反馈路径时，输出信号和输入信号之前的比例，这个比例可以是电压增益、电流增益或功率增益。在实际应用中，尽管放大器有很高的开环增益，但仍需通过负反馈的方法降低实际工作增益，以改善系统的线性度、减少失真、提高系统稳定性和适应性。
因此，可以看出引入负反馈的原因有下：
（1）增益稳定性：负反馈可以使放大器的增益较少依赖于元件的具体参数（这些参数可能会因制造过程、温度变化等因素而有所不同），从而增加电路的稳定性和可预测性。
（2）减少失真：通过线性化增益，负反馈可以显著降低信号的非线性失真，特别是在高信号电平下。
（3）改善输入/输出阻抗：负反馈可以用于调整放大器的输入和输出阻抗，以适应不同的负载和源条件（电压反馈增加输入阻抗，降低输出阻抗；电流反馈降低输入阻抗，增加输出阻抗）。
（4）扩展频带宽度：负反馈能够降低增益，从而允许放大器在更宽的频带内工作，提高其频率响应。
但是，引入负反馈也会引入一些问题：
（1）降低增益：引入负反馈会降低放大器的总增益。
（2）可能导致稳定性问题：如果负反馈设计不当，尤其是在高频应用中，可能引入振荡或不稳定的行为（自激振荡）。
（3）复杂性增加：增加电路的设计复杂性和调试难度。

22.信号与系统

C
系统响应划分
（1）自由响应+强迫响应（natural+forced）
自然响应（Natural Response）：也称为自由响应或零输入响应，是系统在没有外部输入的情况下由于其初始条件（如初始电荷、初始速度、初始位移等）自发产生的响应。这种响应体现了系统本身的固有特性，如阻尼、固有频率等，由系统的齐次方程描述。
强迫响应（Forced Response）：强迫响应是系统对外部输入或驱动信号的直接反应。这种响应由系统的非齐次方程描述，反映了外部激励对系统的影响。

（2）暂态响应+稳态响应（transient+steady-state）
暂态响应（Transient Response）：暂态响应是指系统对输入信号做出反应的初始阶段，特别是当系统从一个稳态转移到另一个稳态时的过程。这一阶段通常包括所有由初始条件（例如，系统初始时刻的能量存储）引起的动态行为。暂态响应描述了系统从初始状态达到稳定状态的过渡过程，通常随时间逐渐衰减。
稳态响应（Steady-State Response）：稳态响应是指系统在经过足够长时间后对输入信号的反应，此时所有的暂态效应都已经消失，系统输出达到一种平衡状态。在这个状态下，系统的输出将只与当前的输入有关，不再受到初始条件的影响。例如，在周期输入信号的情况下，稳态响应通常是与输入同频的周期响应，其振幅和相位可能因系统特性而异。

（3）零输入响应+零状态响应（zero-input+zero-state）
零输入响应（Zero-Input Response）：也称为自由响应或自然响应，是系统在没有任何外部输入（即输入为零）的情况下的行为。这种响应完全由系统的初始条件决定，与系统的固有属性如阻尼和自然频率有关。零输入响应是系统齐次方程的解，反映了系统内部储存的能量如何随时间消散。
零状态响应（Zero-State Response）：零状态响应描述的是