吉林建筑大学《数据传输技术基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据传输技术基础》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、设计一个基于FPGA的数字信号调制系统，支持多种数字调制方式（如8PSK、64QAM等）。2、设计一个模拟电路，用于放大音频信号，要求具有低噪声、高增益和宽频带的特性，同时能够对输入信号进行一定程度的滤波处理。3、在图的算法中，Floyd-Warshall算法用于求解所有顶点对之间的最短路径。以下关于Floyd-Warshall算法的描述，不正确的是（）A.算法基于动态规划的思想B.算法可以处理带负权边的图C.算法的时间复杂度为O(n^3)，空间复杂度为O(n^2)D.算法在求解过程中会修改图的边权值4、设计一个基于数字逻辑的交通灯倒计时显示系统，能够实时显示每个信号灯的剩余时间。5、设计一个基于运算放大器的仪表放大器电路，增益可调，共模抑制比大于100dB。6、图的邻接矩阵存储方式适合于存储稠密图，而邻接表存储方式适合于存储稀疏图。假设一个图有100个顶点，如果边的数量较少，大概在100条左右，以下哪种存储方式更节省存储空间？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.两者存储空间相同D.无法确定7、设计一个基于DSP的图像压缩系统，能够对彩色图像进行有损压缩，压缩比达到10:1，阐述算法原理和代码实现。8、设计一个无线通信模块抗干扰电路，能够提高无线通信的抗干扰能力，保证通信的稳定性。9、设计一个基于锁相环的频率合成器电路，输出频率范围为100kHz-1GHz，频率分辨率不大于1kHz，相位噪声小于-100dBc/Hz@1kHz偏移。10、在图的存储和遍历中，深度优先遍历和广度优先遍历可以用于判断图是否连通。以下关于连通性判断的叙述中，不正确的是（）A.如果从某个顶点出发能够遍历到图中的所有顶点，则图是连通的B.对于无向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果相同，都能判断连通性C.对于有向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果可能不同，需要综合判断连通性D.无论图的存储方式如何，深度优先遍历和广度优先遍历判断连通性的时间复杂度相同11、归并排序是一种基于分治思想的排序算法。以下关于归并排序的说法，正确的是：（）A.归并排序将数组不断分成两半，分别排序后再合并，合并过程比较复杂B.归并排序在任何情况下的时间复杂度都是O(n^2)，效率较低C.归并排序不是一种稳定的排序算法，可能改变相同元素的顺序D.归并排序的空间复杂度较低，不需要额外的辅助空间12、假设正在开发一个文本编辑器，需要支持撤销和重做操作。以下哪种数据结构可以方便地实现这一功能？（）A.栈，存储操作历史B.队列，按顺序记录操作C.数组，直接存储操作信息D.二叉搜索树，快速查找操作记录13、设计一个基于FPGA的图像边缘检测系统，能够对输入的灰度图像进行实时边缘检测，采用Sobel算子，给出硬件架构和Verilog代码实现。14、设计一个基于ADC和微控制器的温度采集与报警系统，当温度超过设定阈值时发出声光报警信号。15、设计一个数字频率计，能够测量输入信号的频率，测量范围为1Hz-10MHz，精度达到1Hz。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）对于一个具有n个元素的数组，如何使用快速排序算法处理数据元素值范围较小的情况？2、（本题5分）详细阐述在树的遍历中，如何实现层次遍历，并分析其时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）对于一个具有n个顶点的无向图，如何使用广度优先搜索算法计算各个顶点的最短路径长度？4、（本题5分）详细阐述如何使用归并排序算法对链表进行排序，给出算法步骤和时间复杂度分析。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设一个在线投票系统需要记录投票主题、选项和投票人的投票情况。投票主题包括主题ID、主题名称、开始时间、结束时间，选项包括选项ID、主题ID、选项内容，投票情况包括投票人ID、主题ID、选项ID。请设计数据结构来存储这些数据，能够快速统计每个选项的票数、查询投票结果、防止重复投票，并在投票结束后生成投票报告。2、（本题5分）某在线图书馆的图书借阅系统需要记录图书的借阅者、借阅时间、应还时间、是否逾期等信息。设计数据结构来管理图书借阅情况，支持借阅、归还、续借等操作，能够及时提醒借阅者归还图书并统计图书的借阅频率。3、（本题5分）一个在线论坛需要管理帖子的主题、内容、作者、发布时间和回复信息。设计数据结构来组织这些数据，方便用户浏览、搜索和回复帖子。4、（本题5分）某旅游景点的门票预订系统需要管理预订信息，包括预订编号、游客姓名、身份证号、预订日期、门票类型、数量等。系统要支持快速查找特定预订、按照预订日期对预订进行排序、新增预订、取消预订以及修改预订的门票数量。请设计适用的数据结构和算法，给出代码实现，并分析其时间和空间性能。5、（本题5分）一个在线教育平台需要对学生的学习成绩、课程选择和学习进度进行管理。设计数据结构来存储这些信息，以便能够快速地查询学生的学习情况、分析课程的受欢迎程度，并为学生推荐合适的课程。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）实现动态规划算法，求解背包问题，给出不同容量和物品价值下的最优解。2、（本题1