黑龙江外国语学院《数据传输技术基础硬件设计方向》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页黑龙江外国语学院《数据传输技术基础硬件设计方向》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个音频放大器电路，能够将输入的音频信号进行放大，输出功率不小于10W，失真度小于1%，并具备音量调节功能。2、设计一个基于ZigBee技术的智能消防报警系统，能够实时监测火灾参数（如烟雾、温度等）并及时报警。3、设计一个基于555定时器的脉冲发生器，产生频率和占空比可调的方波脉冲信号，频率范围为1Hz-100kHz。4、设计一个简单的语音识别系统，能够识别特定的语音指令，并执行相应的操作，说明系统架构和算法实现。5、设计一个基于光电二极管和运放的光功率测量系统，能够测量不同波长的光功率。6、已知一个栈的进栈序列为1，2，3，4，5。则下列序列中，不可能是出栈序列的是：（）A.5，4，3，2，1B.4，5，3，2，1C.4，3，5，1，2D.1，2，3，4，57、在数据结构中，查找操作是常见的需求。以下关于顺序查找的描述，不正确的是（）A.从数组或链表的开头依次比较每个元素，直到找到目标元素或遍历完整个数据结构B.顺序查找适用于无序的数据结构，时间复杂度为O(n)C.顺序查找在任何情况下都不是一种有效的查找方法D.顺序查找的实现简单，但效率较低8、在一个大规模的社交网络分析中，需要快速找出两个用户之间的最短路径以及共同的好友。为了有效地解决这类问题，以下哪种数据结构是常用的选择？（）A.迪杰斯特拉算法使用的优先队列B.弗洛伊德算法使用的矩阵C.广度优先搜索使用的队列D.深度优先搜索使用的栈9、设计一个基于CPLD的逻辑控制电路，实现特定的逻辑功能，包括电路设计和功能仿真。10、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。以下关于冒泡排序的叙述中，不正确的是（）A.冒泡排序通过不断比较相邻元素并交换位置来排序B.冒泡排序在最好情况下的时间复杂度为O(n)C.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)D.冒泡排序是一种稳定的排序算法11、设计一个基于单片机的步进电机控制系统，能够实现正反转、调速和定位控制功能。12、设计一个简单的数字锁相放大器，能够从噪声中提取微弱信号，给出电路设计和性能指标。13、设计一个用于医疗成像设备的信号采集系统，如CT、MRI等，能够实现高速、高精度的数据采集，给出系统架构和接口设计。14、使用集成电路设计一个比较器，给出比较精度和响应时间等性能指标，并进行电路实现和测试。15、队列可以用于实现广度优先搜索算法，以下关于队列在该算法中的作用，描述不正确的是：（）A.队列用于存储待扩展的节点，按照先进先出的顺序进行扩展B.队列可以保证搜索的广度优先性，即先访问距离起始节点近的节点C.队列在搜索过程中不需要进行任何操作，只在开始和结束时使用D.队列的容量大小对搜索的效率和结果没有影响16、假设要实现一个可以快速查找两个节点之间是否存在路径的图数据结构。以下哪种表示方法和搜索算法的组合最适合？（）A.邻接矩阵和深度优先搜索B.邻接表和广度优先搜索C.邻接矩阵和广度优先搜索D.邻接表和深度优先搜索17、设计一个太阳能路灯控制器节能电路，能够根据环境光照强度和交通流量自动调节路灯的亮度，实现节能。18、设计一个基于AD9854的直接数字频率合成器（DDS），输出频率范围为1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，给出硬件设计和控制程序。19、设计一个基于音频运放的耳机均衡器，能够对不同频段的音频进行独立的增益调节。20、设计一个简单的数字信号调制解调系统，能够实现ASK、FSK、PSK等调制方式，给出系统的硬件电路和软件实现。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释如何在一个有序数组中进行快速插入操作，保持数组的有序性，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。2、（本题5分）详细阐述在一个具有n个顶点的无向图中，如何使用Prim算法构造最小生成树，并分析算法的时间复杂度和正确性。3、（本题5分）解释如何在一个字符串中查找所有不包含重复字符的最长子串。4、（本题5分）在数据结构中，阐述如何使用块状链表进行高效的插入和删除操作，给出算法步骤和实现代码，并分析其性能优势。5、（本题5分）论述在字符串匹配中，BF算法和KMP算法的原理和实现步骤，比较它们的效率。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个哈希表程序，采用链地址法的优化版本处理哈希冲突，提高性能并展示操作过程和结果。2、（本题5分）设计一个程序，使用希尔排序算法对一个链表进行排序。3、（本题5分）设计一个算法，用邻接表表示一个有向图，计算图中每个顶点的入度和出度。4、（本题5分）设计一个算法，在一个字符串中找出所有不包含重复单词的最长子串。5、（本题5分）利用队列结构设计一个医院挂号排队系统，模拟患者的挂号和就诊顺序。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台的商家管理系统需要存储商家的信息，如商家编号、商家名称、主营商品、信誉评级、销售额等。系统要能够快速查找特定商家、按照销售额对商家进行排序、新增商家、修改商家信息、对违规商家进行处理。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。2、（本题10分）一个在线音乐制作平台需要管理用户上传的音乐作品、音效素材和项目文件。设计数据结构来优化存储和检索，方便用户创作和分享。3、（本题10分）一个文件系统需