黑龍江外國語學(xué)院《數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)基礎(chǔ)硬件設(shè)計方向》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁黑龍江外國語學(xué)院《數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)基礎(chǔ)硬件設(shè)計方向》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設(shè)計一個音頻放大器電路，能夠?qū)⑤斎氲囊纛l信號進(jìn)行放大，輸出功率不小于10W，失真度小于1%，并具備音量調(diào)節(jié)功能。2、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能消防報警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時報警。3、設(shè)計一個基于555定時器的脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生頻率和占空比可調(diào)的方波脈沖信號，頻率范圍為1Hz-100kHz。4、設(shè)計一個簡單的語音識別系統(tǒng)，能夠識別特定的語音指令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作，說明系統(tǒng)架構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn)。5、設(shè)計一個基于光電二極管和運(yùn)放的光功率測量系統(tǒng)，能夠測量不同波長的光功率。6、已知一個棧的進(jìn)棧序列為1，2，3，4，5。則下列序列中，不可能是出棧序列的是：（）A.5，4，3，2，1B.4，5，3，2，1C.4，3，5，1，2D.1，2，3，4，57、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，查找操作是常見的需求。以下關(guān)于順序查找的描述，不正確的是（）A.從數(shù)組或鏈表的開頭依次比較每個元素，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.順序查找適用于無序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，時間復(fù)雜度為O(n)C.順序查找在任何情況下都不是一種有效的查找方法D.順序查找的實(shí)現(xiàn)簡單，但效率較低8、在一個大規(guī)模的社交網(wǎng)絡(luò)分析中，需要快速找出兩個用戶之間的最短路徑以及共同的好友。為了有效地解決這類問題，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的選擇？（）A.迪杰斯特拉算法使用的優(yōu)先隊列B.弗洛伊德算法使用的矩陣C.廣度優(yōu)先搜索使用的隊列D.深度優(yōu)先搜索使用的棧9、設(shè)計一個基于CPLD的邏輯控制電路，實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能，包括電路設(shè)計和功能仿真。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的敘述中，不正確的是（）A.冒泡排序通過不斷比較相鄰元素并交換位置來排序B.冒泡排序在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)C.冒泡排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法11、設(shè)計一個基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。12、設(shè)計一個簡單的數(shù)字鎖相放大器，能夠從噪聲中提取微弱信號，給出電路設(shè)計和性能指標(biāo)。13、設(shè)計一個用于醫(yī)療成像設(shè)備的信號采集系統(tǒng)，如CT、MRI等，能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高精度的數(shù)據(jù)采集，給出系統(tǒng)架構(gòu)和接口設(shè)計。14、使用集成電路設(shè)計一個比較器，給出比較精度和響應(yīng)時間等性能指標(biāo)，并進(jìn)行電路實(shí)現(xiàn)和測試。15、隊列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法，以下關(guān)于隊列在該算法中的作用，描述不正確的是：（）A.隊列用于存儲待擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn)，按照先進(jìn)先出的順序進(jìn)行擴(kuò)展B.隊列可以保證搜索的廣度優(yōu)先性，即先訪問距離起始節(jié)點(diǎn)近的節(jié)點(diǎn)C.隊列在搜索過程中不需要進(jìn)行任何操作，只在開始和結(jié)束時使用D.隊列的容量大小對搜索的效率和結(jié)果沒有影響16、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個可以快速查找兩個節(jié)點(diǎn)之間是否存在路徑的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種表示方法和搜索算法的組合最適合？（）A.鄰接矩陣和深度優(yōu)先搜索B.鄰接表和廣度優(yōu)先搜索C.鄰接矩陣和廣度優(yōu)先搜索D.鄰接表和深度優(yōu)先搜索17、設(shè)計一個太陽能路燈控制器節(jié)能電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度和交通流量自動調(diào)節(jié)路燈的亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。18、設(shè)計一個基于AD9854的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），輸出頻率范圍為1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，給出硬件設(shè)計和控制程序。19、設(shè)計一個基于音頻運(yùn)放的耳機(jī)均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)。20、設(shè)計一個簡單的數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)ASK、FSK、PSK等調(diào)制方式，給出系統(tǒng)的硬件電路和軟件實(shí)現(xiàn)。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何在一個有序數(shù)組中進(jìn)行快速插入操作，保持?jǐn)?shù)組的有序性，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個具有n個頂點(diǎn)的無向圖中，如何使用Prim算法構(gòu)造最小生成樹，并分析算法的時間復(fù)雜度和正確性。3、（本題5分）解釋如何在一個字符串中查找所有不包含重復(fù)字符的最長子串。4、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，闡述如何使用塊狀鏈表進(jìn)行高效的插入和刪除操作，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能優(yōu)勢。5、（本題5分）論述在字符串匹配中，BF算法和KMP算法的原理和實(shí)現(xiàn)步驟，比較它們的效率。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個哈希表程序，采用鏈地址法的優(yōu)化版本處理哈希沖突，提高性能并展示操作過程和結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用希爾排序算法對一個鏈表進(jìn)行排序。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接表表示一個有向圖，計算圖中每個頂點(diǎn)的入度和出度。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個字符串中找出所有不包含重復(fù)單詞的最長子串。5、（本題5分）利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個醫(yī)院掛號排隊系統(tǒng)，模擬患者的掛號和就診順序。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺的商家管理系統(tǒng)需要存儲商家的信息，如商家編號、商家名稱、主營商品、信譽(yù)評級、銷售額等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定商家、按照銷售額對商家進(jìn)行排序、新增商家、修改商家信息、對違規(guī)商家進(jìn)行處理。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評估。2、（本題10分）一個在線音樂制作平臺需要管理用戶上傳的音樂作品、音效素材和項目文件。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化存儲和檢索，方便用戶創(chuàng)作和分享。3、（本題10分）一個文件系統(tǒng)需