Digitale Signalverarbeitung für Elektronikerinnen: Online-Quizze und Übungen

Question 1

Welches Verfahren wird verwendet, um hohe Frequenzanteile eines Signals zu entfernen und es zu glätten?

Accepted Answer

Integration

Answer

Differenzierung

Answer

Verstärkung

Answer

Modulation

Question 2

Welche Größe bestimmt die Abtastrate eines digitalen Signals?

Accepted Answer

Nyquist-Frequenz

Answer

Shannon-Frequenz

Question 3

Welches Verfahren reduziert Rauschen in digitalen Signalen?

Accepted Answer

Mittelung

Answer

Differenzierung

Question 4

In welchem Datenformat werden digitale Signale gespeichert?

Accepted Answer

Binärformat

Answer

Dezimalformat

Question 5

Was ist die Aufgabe eines Analog-Digital-Wandlers (ADC)?

Accepted Answer

Umwandlung analoger in digitale Signale

Answer

Umwandlung digitaler Signale in analoge Signale

Question 6

Welche Eigenschaft kennzeichnet ein digitales Signal?

Accepted Answer

Diskret in Zeit und Amplitude

Answer

Kontinuierlich in Zeit und Amplitude

Question 7

Wie wird die Fourier-Transformation in der digitalen Signalverarbeitung zur Rauschunterdrückung eingesetzt?

Accepted Answer

Umwandlung des Signals in den Frequenzbereich, um das Rauschen zu isolieren und zu entfernen.

Answer

Erhöhung der Abtastrate des Signals zur Rauschunterdrückung.

Answer

Anwendung eines Tiefpassfilters im Zeitbereich zur Rauschunterdrückung.

Answer

Quantisierung des Signals mit geringerer Bittiefe zur Rauschreduzierung.

Question 8

Beschreibe die Funktionsweise einer Analog-Digital-Wandlung (ADC) und erläutere die damit verbundenen Quantisierungs- und Abtastfehler.

Accepted Answer

Die ADC wandelt das analoge Eingangssignal in eine begrenzte Anzahl digitaler Werte um, was zu Quantisierungsfehlern führt.

Accepted Answer

Die Abtastung des analogen Signals mit einer begrenzten Rate verursacht Abtastfehler, besonders bei hochfrequenten Signalen.

Answer

Die ADC nutzt einen Komparator, um das analoge Eingangssignal direkt in einen digitalen Code zu konvertieren.

Answer

Die Genauigkeit der ADC hängt ausschließlich von ihrer Auflösung ab.

Question 9

Welches der folgenden Signale ist ein digitales Signal?

Accepted Answer

Ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von 3 V

Answer

Ein Sinussignal mit einer Frequenz von 50 Hz

Answer

Ein Dreiecksignal mit einer Periodendauer von 1 s

Answer

Ein Rauschsignal mit einer Bandbreite von 10 MHz

Question 10

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

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Bandsperrenfilter

Question 11

Was ist die Abtastfrequenz eines Signals?

Accepted Answer

Die Anzahl der Amplitudenwerte pro Sekunde

Answer

Die Anzahl der Phasenwinkelwerte pro Sekunde

Answer

Die Anzahl der Perioden pro Sekunde

Answer

Die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Amplitudenwerten

Question 12

Welche Art der Signalaufbereitung wird verwendet, um den Signal-Rausch-Abstand zu verbessern?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Verstärkung

Answer

Modulation

Answer

Demodulation

Question 13

Was ist die Aufgabe eines Analog-Digital-Wandlers (ADC)?

Accepted Answer

Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal

Answer

Umwandlung eines digitalen Signals in ein analoges Signal

Answer

Verstärkung eines analogen Signals

Answer

Filterung eines digitalen Signals

Question 14

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Auflösung eines ADCs?

Accepted Answer

Anzahl der Bits

Answer

Abtastfrequenz

Answer

Eingangssignalbereich

Answer

Filtereigenschaften

Question 15

Was ist das Hauptziel der digitalen Filterung?

Accepted Answer

Entfernen unerwünschter Frequenzkomponenten aus einem Signal

Answer

Erhöhen der Amplitude eines Signals

Answer

Korrigieren der Phasenverschiebung eines Signals

Answer

Erweitern der Signalbandbreite

Question 16

Welche der folgenden Aussagen über die digitale Signalverarbeitung ist falsch?

Accepted Answer

Sie erfordert immer eine hohe Rechenleistung.

Answer

Sie ermöglicht die Verarbeitung von Signalen in Echtzeit.

Answer

Sie kann an verschiedene Anwendungen angepasst werden.

Answer

Sie kann zur Rauschunterdrückung verwendet werden.

Question 17

Was ist die Aufgabe einer Digital-Analog-Wandlung (DAW)? Nenne auch ein Anwendungsbeispiel.

Accepted Answer

DAWs wandeln digitale Signale in analoge Signale um, wie in Audio- und Videosystemen.

Answer

DAWs wandeln analoge Signale in digitale Signale um, wie in Datenübertragungssystemen.

Answer

DAWs verstärken analoge Signale, wie in Messtechnik-Anwendungen.

Question 18

**Welches Filter ist für die Beseitigung von Hochfrequenzrauschen in einem digitalen Signal am geeignetsten?**

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Question 19

**Welche der folgenden Aussagen zur Fourier-Transformation ist korrekt?**

Accepted Answer

Sie zerlegt ein Signal in seine Frequenzkomponenten.

Answer

Sie filtert das Signal.

Answer

Sie verstärkt das Signal.

Question 20

**Welches Verfahren wird zur Unterdrückung von Rauschen in einem digitalen Signal verwendet?**

Accepted Answer

Filterung

Answer

Kodierung

Answer

Modulation

Answer

Quantisierung

Question 21

**Welche der folgenden Aussagen zu DACs ist korrekt?**

Accepted Answer

Sie wandeln digitale Signale in analoge Signale um.

Answer

Sie verstärken digitale Signale.

Answer

Sie speichern digitale Signale.

Answer

Sie filtern digitale Signale.

Question 22

**Welches Filterdesignverfahren verwendet eine Fensterfunktion?**

Accepted Answer

FIR-Filterdesign

Answer

Tschebyscheff-Filterdesign

Answer

Butterworth-Filterdesign

Answer

IIR-Filterdesign

Question 23

**Welches Verfahren wird eingesetzt, um die Datenrate eines digitalen Signals zu reduzieren?**

Accepted Answer

Quellkodierung

Answer

Kanalkodierung

Answer

Demodulation

Answer

Modulation

Question 24

Welches Verfahren wird eingesetzt, um digitale Signale zu glätten und zu mitteln?

Accepted Answer

Mittelwertbildung

Answer

Frequenzanalyse

Answer

Differenzierung

Answer

Integration

Question 25

Was ist das Hauptziel bei der Verwendung eines FIR-Filters?

Accepted Answer

Implementierung von Filtercharakteristiken mit linearer Phase

Answer

Verstärkung hoher Frequenzen

Answer

Rauschunterdrückung

Question 26

Was ist die Nyquist-Frequenz im Zusammenhang mit der digitalen Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Die maximale Frequenz, die ohne Aliasing abgetastet werden kann

Answer

Die Frequenz, bei der die Amplitude eines Signals ihr Maximum erreicht

Answer

Die minimale Frequenz für eine verständliche Sprachübertragung

Question 27

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines digitalen Signalprozessors (DSP) für die Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und Genauigkeit

Answer

Geringerer Stromverbrauch

Answer

Einfachheit der Implementierung

Answer

Geringe Kosten

Question 28

Welche Methode wird zur Komprimierung digitaler Audiodaten verwendet?

Accepted Answer

MP3

Answer

MIDI

Answer

WAV

Answer

JPEG

Question 29

Was ist das Ziel der adaptiven Filterung?

Accepted Answer

Anpassung an sich ändernde Signalbedingungen

Answer

Rauschunterdrückung

Answer

Signalverstärkung

Answer

Frequenzanalyse

Question 30

Welche Transformation wird verwendet, um die Frequenzkomponenten eines Signals zu untersuchen?

Accepted Answer

Fourier-Transformation

Answer

Z-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Wavelet-Transformation

Question 31

Nenne eine Anwendung der digitalen Signalverarbeitung in der Bildverarbeitung.

Accepted Answer

Kantenerkennung

Answer

Spracherkennung

Answer

Temperaturregelung

Answer

Motorsteuerung

Question 32

Wie nennt man den Vorgang, bei dem ein analoges Signal in ein digitales Signal umgewandelt wird?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandlung (A/D-Wandlung)

Answer

Filterung

Answer

Digital-Analog-Wandlung (D/A-Wandlung)

Answer

Signalaufbereitung

Question 33

Welcher Filtertyp lässt nur Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz passieren?

Accepted Answer

Hochpassfilter

Answer

Tiefpassfilter

Answer

Bandsperrfilter

Answer

Bandpassfilter

Question 34

Welcher Vorteil digitaler Filter gegenüber analogen Filtern ist ein wesentlicher Faktor für ihre Popularität in modernen Anwendungen?

Accepted Answer

Programmierbare und flexible Filtereigenschaften

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Höhere Zuverlässigkeit

Question 35

Welche Methode wird verwendet, um unerwünschte Rauschkomponenten aus einem Signal zu entfernen?

Accepted Answer

Rauschfilterung

Answer

Signalübertragung

Answer

Frequenzanalyse

Answer

Signalverstärkung

Question 36

Welches Datenformat wird häufig für die Speicherung unkomprimierter digitaler Audiosignale verwendet?

Accepted Answer

WAV (Waveform Audio File Format)

Answer

PNG

Answer

MP3

Answer

JPEG

Question 37

Wie wird die Abtastfrequenz eines digitalen Signals definiert?

Accepted Answer

Anzahl der Abtastwerte pro Zeiteinheit

Answer

Anzahl der Bits pro Abtastwert

Answer

Frequenz des ursprünglichen Signals

Answer

Dauer des Signals

Question 38

Welche Kompressionstechnik wird häufig zur Verringerung der Dateigröße digitaler Bilder verwendet?

Accepted Answer

JPEG-Komprimierung

Answer

ZIP-Komprimierung

Answer

MP3-Komprimierung

Answer

WAV-Komprimierung

Question 39

In welchem Anwendungsbereich wird die digitale Signalverarbeitung zur Steuerung und Überwachung von Maschinen eingesetzt?

Accepted Answer

Industrielle Automatisierung

Answer

Spracherkennung

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Musikerkennung

Question 40

Welcher Algorithmus wird hauptsächlich für die effiziente Berechnung der Fast-Fourier-Transformation (FFT) verwendet?

Accepted Answer

Cooley-Tukey-Algorithmus

Answer

Dijkstra-Algorithmus

Answer

Bellman-Ford-Algorithmus

Answer

Floyd-Warshall-Algorithmus

Question 41

Was ist die beste Beschreibung für die Abtastung eines analogen Signals?

Accepted Answer

Das analoge Signal wird zu bestimmten Zeitpunkten erfasst und in diskrete Werte umgewandelt.

Answer

Die Frequenz des analogen Signals wird geändert.

Answer

Das analoge Signal wird kontinuierlich erfasst und in digitale Werte umgewandelt.

Question 42

Welches Verfahren wird zur Rauschunterdrückung in einem digitalen Signal eingesetzt?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Abtastung

Answer

Quantisierung

Answer

Modulation

Question 43

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Tiefpassfilter und einem Hochpassfilter?

Accepted Answer

Ein Tiefpassfilter lässt niedrige Frequenzen passieren und blockiert hohe Frequenzen, während ein Hochpassfilter hohe Frequenzen passieren lässt und niedrige Frequenzen blockiert.

Answer

Ein Tiefpassfilter verstärkt niedrige Frequenzen, während ein Hochpassfilter hohe Frequenzen verstärkt.

Question 44

Was versteht man unter der Nyquist-Frequenz?

Accepted Answer

Die maximale Frequenz, mit der ein Signal ohne Verzerrungen abgetastet werden kann.

Answer

Die Frequenz, die bei der Abtastung des Signals entfernt wird.

Answer

Die Frequenz, mit der ein Signal abgetastet wird.

Question 45

Was beschreibt die Quantisierung eines digitalen Signals?

Accepted Answer

Die Amplitude des digitalen Signals wird auf einen diskreten Wert innerhalb eines definierten Bereichs gerundet.

Answer

Das digitale Signal wird in seine einzelnen Komponenten zerlegt.

Question 46

Welches Gerät wird für die Echtzeit-Signalverarbeitung eingesetzt?

Accepted Answer

Digitaler Signalprozessor (DSP)

Answer

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Answer

Frequenzmodulator (FM)

Answer

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Question 47

Welches Prinzip beschreibt die Faltung?

Accepted Answer

Die Faltung ist eine mathematische Operation zur Berechnung der Reaktion eines Systems auf ein Eingangssignal.

Answer

Die Faltung ist ein Verfahren zur Rauschunterdrückung in einem digitalen Signal.

Question 48

In welchen Anwendungen findet die digitale Signalverarbeitung Verwendung?

Accepted Answer

Alle aufgeführten Optionen.

Answer

Kommunikationssysteme

Answer

Audio- und Videoverarbeitung

Answer

Bildverarbeitung

Question 49

Welches Verfahren wird verwendet, um ein digitales Signal in ein analoges Signal umzuwandeln?

Accepted Answer

Digital-Analog-Wandler (DAC)

Answer

DSP

Answer

Analog-Digital-Wandler (ADC)

Answer

Filter

Question 50

Wie wird ein digitales Signal komprimiert?

Accepted Answer

Datenkompression

Answer

Filterung

Answer

Abtastung

Answer

Quantisierung

Question 51

Welcher Filtertyp lässt niedrige Frequenzen passieren und hohe Frequenzen dämpft?

Accepted Answer

Tiefpassfilter

Answer

Sperrfilter

Answer

Hochpassfilter

Answer

Bandpassfilter

Question 52

Welche Abtastfrequenz ist erforderlich, um ein Signal mit einer maximalen Frequenz von 10 kHz digital zu verarbeiten?

Accepted Answer

20 kHz

Answer

40 kHz

Answer

5 kHz

Answer

10 kHz

Question 53

Welches Signal wird bei der Abtastung eines analogen Signals erhalten?

Accepted Answer

Diskretes Signal

Answer

Periodisches Signal

Answer

Stetiges Signal

Answer

Nichtlineares Signal

Question 54

Welche Operation wird verwendet, um das Rauschen in einem digitalen Signal zu reduzieren?

Accepted Answer

Mittelwertbildung

Answer

Quantisierung

Answer

Integration

Answer

Differenzierung

Question 55

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung digitaler Signalverarbeitung gegenüber analoger Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Geringere Kosten und höherer Integrationsgrad

Answer

Höhere Genauigkeit und geringere Interferenz

Answer

Geringere Rauschempfindlichkeit und höhere Zuverlässigkeit

Answer

Einfachere Filterung und Signalaufbereitung

Question 56

Welche Anwendungsmöglichkeit der digitalen Signalverarbeitung wird in der Medizin häufig eingesetzt?

Accepted Answer

Bildgebungsverfahren (z. B. MRT, CT)

Answer

Prozesssteuerung in der Industrie

Answer

Verschlüsselung und Komprimierung

Answer

Sprach- und Audioverarbeitung

Question 57

Welches digitale Signalverarbeitungsverfahren wird verwendet, um periodische Komponenten in einem Signal zu identifizieren?

Accepted Answer

Fourier-Transformation

Answer

Hilbert-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Wellentransformation

Question 58

Welche Funktion hat ein Analog-Digital-Wandler (ADC) in einem digitalen Signalverarbeitungssystem?

Accepted Answer

Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal

Answer

Verstärkung und Filterung analoger Signale

Answer

Umwandlung eines digitalen Signals in ein analoges Signal

Question 59

Welches Verfahren wird verwendet, um die Quantisierungsfehler eines ADCs zu reduzieren?

Accepted Answer

Oversampling

Answer

Undersampling

Answer

Sigma-Delta-Modulation

Answer

Dithering

Question 60

Welche Auswirkungen hat die Bittiefe eines ADCs auf die Signalqualität?

Accepted Answer

Höhere Bittiefe führt zu höherer Auflösung und weniger Quantisierungsrauschen

Answer

Bittiefe hat keinen Einfluss auf die Signalqualität

Answer

Höhere Bittiefe führt zu niedrigerer Auflösung und mehr Quantisierungsrauschen