Signalverarbeitung in der Mechatronik: Interaktive Quizfragen für Kfz-Mechatronikerinnen

Question 1

Welche der folgenden Größen wird bei der Analog-Digital-Wandlung diskretisiert?

Accepted Answer

Amplitude

Answer

Zeit

Answer

Frequenz

Answer

Phase

Question 2

Wie lautet die korrekte Formel für die Abtastfrequenz eines digitalen Signals?

Accepted Answer

Abtastfrequenz = 2 * maximale Signalfrequenz

Answer

Abtastfrequenz = maximale Signalfrequenz

Answer

Abtastfrequenz = 0,5 * maximale Signalfrequenz

Answer

Abtastfrequenz = 4 * maximale Signalfrequenz

Question 3

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Signalverarbeitung?

Accepted Answer

All die oben genannten

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Spracherkennung

Answer

Medizinische Diagnostik

Question 4

Wie lautet die Einheit der Abtastfrequenz?

Accepted Answer

Hertz (Hz)

Answer

Bit pro Sekunde (bps)

Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Question 5

Welche der folgenden Aussagen über die Nyquist-Frequenz ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist die maximale Frequenz, die ohne Aliasing abgetastet werden kann.

Answer

Sie ist die doppelte maximale Frequenz des Signals.

Answer

Sie ist die Frequenz, bei der das Signal eine Halbwertszeit hat.

Answer

Sie ist die Frequenz, bei der das Signal ein Maximum hat.

Question 6

Welche Komponente ist für die Umwandlung analoger Signale in digitale Signale zuständig?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Answer

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Answer

Operationsverstärker

Answer

Transistor

Question 7

Welcher Filtertyp wird verwendet, um hochfrequente Störungen aus einem Signal zu entfernen?

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Bandsperrfilter

Question 8

Welche Maßnahme kann die Qualität eines digitalisierten Signals verbessern?

Accepted Answer

Oversampling

Answer

Undersampling

Answer

Aliasing

Answer

Quantisierungsrauschen

Question 9

Was versteht man unter dem Begriff „Nyquist-Frequenz“?

Accepted Answer

Maximale Frequenz, die ohne Aliasing digitalisiert werden kann

Answer

Minimale Frequenz, die ohne Aliasing digitalisiert werden kann

Answer

Frequenz, bei der ein Signal am besten digitalisiert werden kann

Answer

Frequenz, bei der ein Signal am stärksten gedämpft wird

Question 10

Welches Verfahren wird zur Analyse digitaler Signale im Zeitbereich verwendet?

Accepted Answer

Korrelationsanalyse

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Spektralanalyse

Answer

Laplace-Transformation

Question 11

Bei welcher Abtastfrequenz wird die Hälfte des analogen Signalsystems im Spektrum eines digitalen Signals dargestellt?

Accepted Answer

Nyquist-Frequenz

Answer

Abtastfrequenz

Answer

Halbe Abtastfrequenz

Answer

Doppelte Abtastfrequenz

Question 12

Wie beeinflusst eine höhere Anzahl an Quantisierungsstufen die Genauigkeit einer Analog-Digital-Wandlung (ADC)?

Accepted Answer

Höhere Genauigkeit

Answer

Geringere Genauigkeit

Answer

Keine Auswirkung

Answer

Kann nicht bestimmt werden

Question 13

Welche Eigenschaft trifft auf digitale Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR) zu?

Accepted Answer

Stabilität

Answer

Unendliche Impulsantwort

Answer

Beschränkung auf Tiefpassfilter

Answer

Rekursivität

Question 14

Welche Komponente eines digitalen Signalprozessors (DSP) ist primär für die Durchführung mathematischer Berechnungen verantwortlich?

Accepted Answer

Arithmetisch-Logische Einheit (ALU)

Answer

Speichereinheit

Answer

Eingabe-/Ausgabe-Einheit

Answer

Steuerwerk

Question 15

Welcher Datentyp wird in der digitalen Signalverarbeitung typischerweise zur Darstellung von Signalen verwendet?

Accepted Answer

Ganzzahl oder Gleitkomma

Answer

Struktur

Answer

String

Answer

Boolescher Wert

Question 16

Welche Filterart wird eingesetzt, um hochfrequente Anteile in einem Signal zu unterdrücken?

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Question 17

Welcher Algorithmus wird in der digitalen Signalverarbeitung häufig zur Rauschunterdrückung verwendet?

Accepted Answer

Wiener-Filter

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Kalman-Filter

Answer

Laplace-Transformation

Question 18

Welche Architektur wird in Signalverarbeitungsanwendungen oft eingesetzt?

Accepted Answer

Harvard-Architektur

Answer

CISC-Architektur

Answer

Von-Neumann-Architektur

Answer

RISC-Architektur

Question 19

Nenne ein Beispiel für eine Anwendung der Signalverarbeitung in der Fahrzeugtechnik.

Accepted Answer

Motorsteuerung

Answer

Bildverarbeitung

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Spracherkennung

Question 20

Mit welcher Kenngröße wird die Leistung eines digitalen Signalverarbeitungssystems häufig bewertet?

Accepted Answer

Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)

Answer

Verzerrung

Answer

Latenz

Answer

Bandbreite

Question 21

Welcher Algorithmus wird häufig zur Analyse und Verarbeitung digitaler Signale verwendet?

Accepted Answer

FFT (Fast Fourier Transformation)

Answer

LMS-Algorithmus (Least Mean Square)

Answer

Markov-Modell

Answer

DWT (Discrete Wavelet Transformation)

Question 22

Wie viele verschiedene Werte kann ein 8-Bit-Analog-Digital-Wandler darstellen?

Accepted Answer

256

Answer

1024

Answer

128

Answer

512

Question 23

Welches Verfahren wird üblicherweise zur Rauschunterdrückung in digitalen Signalen eingesetzt?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Quantisierung

Answer

Abtastung

Answer

Kompression

Question 24

Welche Einheit wird zur Messung der elektrischen Spannung verwendet?

Accepted Answer

Volt

Answer

Watt

Answer

Ohm

Answer

Ampere

Question 25

Wie hoch ist die Frequenz eines Signals mit einer Periodendauer von 5 ms ?

Accepted Answer

200 Hz

Answer

50 Hz

Answer

400 Hz

Answer

100 Hz

Question 26

Welche Einheit wird zur Messung der elektrischen Leistung verwendet?

Accepted Answer

Watt

Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Ampere

Question 27

Welche der folgenden Komponenten ist ein wesentlicher Bestandteil eines digitalen Signalprozessors (DSP)?

Accepted Answer

Arithmetisch-logische Einheit (ALU)

Answer

Spannungsregler

Answer

Operationsverstärker

Answer

Analogfilter

Question 28

Welcher Vorgang wird bei der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal verwendet?

Accepted Answer

Abtastung und Quantisierung

Answer

Filterung und Glättung

Answer

Codierung und Decodierung

Answer

Modulation und Demodulation

Question 29

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines DSP von größter Bedeutung?

Accepted Answer

Verarbeitungsgeschwindigkeit

Answer

Herstellermarke

Answer

Anzahl der Anschlüsse

Answer

Gehäusefarbe

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über digitale Signalverarbeitung (DSP) ist korrekt?

Accepted Answer

DSP ermöglicht die Signalverarbeitung in Echtzeit.

Answer

DSP ist immer teurer als analoge Signalverarbeitung.

Answer

DSP kann nur mit sehr hohen Frequenzen arbeiten.

Answer

DSP ist ausschließlich für Audiosignale geeignet.

Question 31

Welches Format wird typischerweise für die Übertragung digitaler Signale verwendet?

Accepted Answer

Binärcode

Answer

Morsecode

Answer

Graycode

Answer

ASCII-Code

Question 32

Welches Gerät nutzt digitale Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Smartphone

Answer

Staubsauger

Answer

Mikrowelle

Answer

Toaster

Question 33

Welches Bauteil wandelt ein analoges Signal in ein digitales Signal um?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Answer

Filter

Answer

Verstärker

Answer

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Question 34

Welche Aussage über digitale Signalverarbeitung (DSP) ist korrekt?

Accepted Answer

DSP ermöglicht die Bearbeitung von Signalen in numerischer Form.

Answer

DSP funktioniert nur mit analogen Signalen.

Answer

DSP ist immer weniger effizient als analoge Signalverarbeitung.

Answer

DSP benötigt keine spezielle Hardware.

Question 35

Welche beiden Prozesse werden bei der Digitalisierung eines analogen Signals angewendet?

Accepted Answer

Abtastung und Quantisierung

Answer

Kodierung und Dekodierung

Answer

Filterung und Verstärkung

Answer

Modulation und Demodulation

Question 36

Welcher Filtertyp wird verwendet, um hohe Frequenzen aus einem Signal zu entfernen?

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Sperrfilter

Question 37

Mit welcher Methode wird ein Signal in seine Frequenzanteile zerlegt?

Accepted Answer

Fourier-Transformation

Answer

Z-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Hilbert-Transformation

Question 38

Welche der folgenden Möglichkeiten ist ein Vorteil der digitalen Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Präzisere Signalbearbeitung

Answer

Höhere Anfälligkeit für Rauschen

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfache Implementierung

Question 39

Wie wird die Anzahl der Abtastwerte pro Sekunde bezeichnet?

Accepted Answer

Abtastrate

Answer

Bandbreite

Answer

Quantisierungsrate

Answer

Auflösung

Question 40

Was passiert beim Quantisieren eines Signals?

Accepted Answer

Die Auflösung des Signals wird reduziert.

Answer

Die Bandbreite des Signals wird erhöht.

Answer

Es ist bei digitalen Signalen nicht notwendig.

Question 41

Welcher Filtertyp wird verwendet, um bestimmte Frequenzbereiche aus einem Signal zu entfernen?

Accepted Answer

Kerbfilter

Answer

Tiefpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Question 42

Was passiert bei der Analog-Digital-Wandlung?

Accepted Answer

Ein analoges Signal wird in ein digitales Signal umgewandelt, indem es abgetastet und quantisiert wird.

Answer

Störsignale werden gefiltert.

Answer

Ein analoges Signal wird verstärkt.

Question 43

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Digitalisierung von Signalen im Vergleich zur analogen Verarbeitung?

Accepted Answer

Digitale Signale sind weniger störanfällig.

Answer

Analoge Signale können nicht gefiltert werden.

Answer

Die Digitalisierung ist immer energieeffizienter.

Question 44

Was beschreibt die Abtastrate bei der Analog-Digital-Wandlung?

Accepted Answer

Anzahl der Messungen pro Sekunde

Answer

Zeitdauer der Digitalisierung

Answer

Genauigkeit der einzelnen Messungen

Question 45

Welche Konsequenz hat eine zu niedrige Abtastrate bei der Digitalisierung eines Signals?

Accepted Answer

Möglicher Informationsverlust

Answer

Verlängerte Digitalisierungsdauer

Answer

Signalfilterung

Answer

Signalverstärkung

Question 46

Was gibt die Auflösung bei der Digitalisierung von Signalen an?

Accepted Answer

Anzahl der Bits zur Darstellung jedes Messwerts

Answer

Dauer des Digitalisierungsprozesses

Answer

Abtastrate in Messungen pro Sekunde

Question 47

Welches Bauteil wird für die Umwandlung von digitalen in analoge Signale verwendet?

Accepted Answer

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Answer

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Answer

Mikrocontroller

Answer

Sensor

Question 48

Welche Funktion erfüllt ein Filter in der Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Entfernung unerwünschter Frequenzanteile aus einem Signal

Answer

Speicherung digitaler Signale

Answer

Verstärkung analoger Signale

Question 49

Ein digitales Signal wird von einem Mikrocontroller verarbeitet. Welche der folgenden Aussagen ist richtig?

Accepted Answer

Der Mikrocontroller kann das Signal speichern, verarbeiten und ausgeben.

Answer

Der Mikrocontroller kann nur analoge Signale verarbeiten.

Answer

Der Mikrocontroller kann keine Signale speichern.

Question 50

Bei der Übertragung eines digitalisierten Sensorsignals an ein Steuergerät in einem Fahrzeug ist welcher Aspekt bei der Wahl der Übertragungsmethode am entscheidendsten?

Accepted Answer

Störsicherheit

Answer

Kabelfarbe

Answer

Steckermaterial

Answer

Batteriekapazität des Fahrzeugs

Question 51

Ein analoges Signal wird mit einem Abtastsatz von 10 kHz abgetastet. Welche maximale Frequenz kann dieses Signal ohne Aliasing verarbeiten?

Accepted Answer

5 kHz

Answer

10 kHz

Answer

20 kHz

Answer

1 kHz

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über digitale Filter ist FALSCH?

Accepted Answer

Digitale Filter können nur mit analogen Signalen arbeiten.

Answer

Digitale Filter sind in der Regel flexibler und genauer als analoge Filter.

Answer

Digitale Filter können Signale mit verschiedenen Frequenzen selektiv verstärken oder abschwächen.

Question 53

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt den Prozess der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandlung

Answer

Abtastung

Answer

Digital-Analog-Wandlung

Answer

Signalverarbeitung

Question 54

Ein digitales Signal mit einer Bittiefe von 8 Bit kann wie viele verschiedene Pegel darstellen?

Accepted Answer

256

Answer

8

Answer

16

Answer

128

Question 55

Ein Tiefpassfilter wird verwendet, um

Accepted Answer

Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz zu blockieren.

Answer

Frequenzen unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz zu verstärken.

Answer

Alle Frequenzen gleichmäßig zu verstärken.

Question 56

Welche der folgenden Aussagen über die Fourier-Transformation ist KORREKT?

Accepted Answer

Sie wandelt ein Signal aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich um.

Answer

Sie filtert bestimmte Frequenzen aus einem Signal.

Answer

Sie verstärkt die Amplitude eines Signals.

Question 57

Ein Sensor misst die Drehzahl eines Motors. Welches Signal erhält man dabei?

Accepted Answer

Analoges Signal

Answer

Frequenzmoduliertes Signal

Answer

Digitales Signal

Answer

Phasenmoduliertes Signal

Question 58

Was ist der Zweck eines AD-Wandlers in einem elektronischen System?

Accepted Answer

Um ein analoges Signal in ein digitales Signal umzuwandeln.

Answer

Um ein digitales Signal in ein analoges Signal umzuwandeln.

Answer

Um die Amplitude eines Signals zu verstärken.

Question 59

Welches Verfahren wird typischerweise zur Komprimierung von Audiodaten verwendet?

Accepted Answer

MP3

Answer

GIF

Answer

PNG

Answer

JPEG

Question 60

Ein digitales Signal mit einer Bitrate von 100 kbit/s wird mit einem Abtastsatz von 10 kHz abgetastet. Wie viele Bits pro Abtastwert werden verwendet?

Accepted Answer

10

Answer

100

Answer

1000

Answer

1