南開大學《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在數(shù)字信號處理的濾波器設(shè)計中，以下哪種方法可以設(shè)計具有任意頻率響應的濾波器：（）A.窗函數(shù)法B.頻率抽樣法C.等波紋最佳逼近法D.以上都是2、在射頻識別（RFID）系統(tǒng)中，以下哪個頻段的RFID標簽具有較遠的讀取距離？（）A.低頻B.高頻C.超高頻D.微波3、在通信協(xié)議中，TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。TCP協(xié)議提供的是：（）A.無連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務B.無連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務C.面向連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務D.面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務4、在數(shù)字電子技術(shù)中，計數(shù)器是一種重要的時序邏輯電路。計數(shù)器可以實現(xiàn)對輸入脈沖的計數(shù)功能。如果一個計數(shù)器的計數(shù)范圍是0到9，那么這個計數(shù)器是幾位計數(shù)器？（）A.2位B.3位C.4位D.5位5、在集成電路封裝技術(shù)中，以下哪種封裝形式具有較小的尺寸和較高的引腳密度？（）A.DIP封裝B.SOP封裝C.QFP封裝D.BGA封裝6、在電子信息領(lǐng)域，微處理器是核心部件之一。微處理器的性能主要由哪些因素決定呢？時鐘頻率、字長、指令集等。以下關(guān)于微處理器性能的說法中，錯誤的是？（）A.時鐘頻率越高，微處理器的性能越好B.字長越長，微處理器能夠處理的數(shù)據(jù)范圍越大C.指令集越豐富，微處理器的功能越強大D.微處理器的性能只取決于時鐘頻率7、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要實現(xiàn)一個8位的加法器，以下哪種方法在硬件實現(xiàn)上較為復雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進位選擇加法D.超前進位加法8、在數(shù)字通信系統(tǒng)的同步技術(shù)中，以下哪個同步用于確定每個碼元的起止時刻？（）A.位同步B.幀同步C.網(wǎng)同步D.載波同步9、在電子測量的誤差分析中，以下哪種誤差是由于測量儀器的不準確引起的？（）A.系統(tǒng)誤差B.隨機誤差C.粗大誤差D.以上都是10、關(guān)于鎖相環(huán)（PLL）的工作原理和應用，以下哪種說法是不正確的？（）A.鎖相環(huán)通過比較輸入信號和壓控振蕩器輸出信號的相位差，實現(xiàn)頻率跟蹤和同步B.鎖相環(huán)廣泛應用于通信、雷達、頻率合成等領(lǐng)域，能夠提供穩(wěn)定的頻率輸出C.鎖相環(huán)的性能主要取決于環(huán)路濾波器的參數(shù)設(shè)計，合理的設(shè)計可以提高環(huán)路的穩(wěn)定性和跟蹤速度D.鎖相環(huán)只能用于頻率的鎖定和跟蹤，不能用于相位的調(diào)制和解調(diào)11、在集成電路設(shè)計中，CMOS工藝是目前廣泛應用的一種技術(shù)。下列關(guān)于CMOS電路特點的描述中，錯誤的是：（）A.靜態(tài)功耗低B.集成度高C.輸入電阻高D.速度比雙極型電路慢12、在半導體器件中，場效應管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)13、在數(shù)字電路中，計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路。以下關(guān)于計數(shù)器的分類，哪一項是錯誤的？（）A.同步計數(shù)器和異步計數(shù)器B.加法計數(shù)器和減法計數(shù)器C.二進制計數(shù)器和十進制計數(shù)器D.環(huán)形計數(shù)器和扭環(huán)形計數(shù)器14、在電子電路設(shè)計中，以下哪種反饋方式能夠提高放大器的穩(wěn)定性和線性度？（）A.電壓反饋B.電流反饋C.串聯(lián)反饋D.并聯(lián)反饋15、在半導體物理中，對于一個N型半導體，若施主雜質(zhì)濃度增加，其電導率將會如何變化？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）數(shù)字電子技術(shù)中，編碼器和譯碼器的真值表如何繪制？舉例說明。2、（本題5分）解釋在微波技術(shù)中，矩形波導和圓形波導的傳輸特性和應用場景。3、（本題5分）在數(shù)字邏輯設(shè)計中，狀態(tài)機的概念和分類是什么？以摩爾型狀態(tài)機和米利型狀態(tài)機為例，說明它們的工作原理和設(shè)計方法。4、（本題5分）在通信網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)中，總線型、星型、環(huán)型和網(wǎng)狀型拓撲結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點。請詳細比較它們在可靠性、擴展性、成本和傳輸效率方面的差異，并說明在不同網(wǎng)絡規(guī)模和應用需求下的選擇策略。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能環(huán)境監(jiān)測站，能夠監(jiān)測溫度、濕度、氣壓、風速等多種環(huán)境參數(shù)。2、（本題5分）設(shè)計一個基于Wi-Fi的智能家居網(wǎng)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同智能家居設(shè)備之間的互聯(lián)互通和集中控制。3、（本題5分）設(shè)計一個基于51單片機的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠通過遙控器和手機APP控制車庫門的開啟和關(guān)閉，并具備防夾功能。4、（本題5分）設(shè)計一個基于射頻技術(shù)的無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測汽車輪胎的壓力和溫度。5、（本題5分）設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測門窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進行報警。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在通信網(wǎng)絡中，軟件定義網(wǎng)絡（SDN）和網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）是新興的技術(shù)趨勢。分析SDN的架構(gòu)和控制原理，NFV的實現(xiàn)方式和優(yōu)勢，研究它們在提升網(wǎng)絡靈活性、可擴展性、管理效率方面的作用，探討SDN和NFV在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、運營商網(wǎng)絡中的應用案例和面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。2、（本題10分）在圖像信號處理中，需要對一幅含有噪聲的灰度圖像進行增強和去噪處理。分析常見的圖像增強和去噪算法的原理，如直方圖均衡化、中值濾波等，比較它們的優(yōu)缺點，并根據(jù)圖像特點選擇合適的算法。3、（本題10分）分析某電子血壓計的智能穿戴設(shè)備集成、健康數(shù)據(jù)分析深度挖掘、個性化健康建議定制等功能，探討其在家庭健康監(jiān)測中的應用和發(fā)展趨