北京工业大学《信息论基础》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北京工业大学《信息论基础》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、卫星通信系统中，由于信号传输距离远，会面临较大的时延和衰减。假设地球同步卫星与地面站之间的距离约为36000公里，电磁波在真空中的传播速度约为3×10^8米/秒，那么单程传播时延大约为：（）A.0.12秒B.0.24秒C.0.36秒D.0.48秒2、某数字通信系统中，信息码元为“10110010”，采用CRC校验，生成多项式为G(x)=x^4+x+1。则添加的校验码为（）A.1011B.1100C.0110D.00113、在一个通信系统中，采用了卷积编码，生成多项式为G1=1011，G2=1101。若输入信息序列为1010，那么编码后的输出序列是什么？（）A.10101011B.10100111C.10101101D.101000114、在通信系统的加密技术中，对称加密和非对称加密都有应用。以下关于对称加密和非对称加密的比较，错误的是（）A.对称加密的加密和解密速度通常比非对称加密快B.非对称加密的密钥管理比对称加密简单C.对称加密的安全性高于非对称加密D.非对称加密适用于数字签名和密钥交换5、在一个采用MIMO技术的通信系统中，发射端有4根天线，接收端有2根天线。若信道矩阵的秩为2，那么该系统能够获得的空间复用增益最大为多少？（）A.2B.4C.6D.86、在通信系统的网络安全中，防火墙可以起到防护作用。以下关于防火墙的功能，不正确的是：（）A.防止外部攻击B.阻止内部信息泄露C.查杀病毒D.对网络访问进行控制7、在移动通信系统中，当用户在高速移动过程中进行通信时，以下哪种切换方式能够更快速、稳定地保持通信连接？（）A.硬切换B.软切换C.更软切换D.接力切换8、在通信系统的模拟调制中，以下关于调幅（AM）的说法，哪项是不正确的？（）A.调制效率较低B.抗噪声性能较差C.实现简单D.占用带宽小9、某数字通信系统，在传输过程中误码率为10^(-6)，若要保证在1000比特的数据中错误不超过1比特，至少需要多少倍的编码增益？（）A.10B.20C.30D.4010、在无线通信中，某电磁波的频率为2GHz，在自由空间中的波长约为多少？已知光速约为3×10^8m/s。A.0.15mB.0.3mC.0.6mD.1.5m11、在光通信系统中，掺铒光纤放大器（EDFA）可以有效地放大光信号。EDFA主要通过以下哪种机制实现光放大？（）A.受激辐射B.自发辐射C.受激吸收D.自发吸收12、某数字通信系统，采用4进制编码，信息速率为2400bit/s，若码元周期为0.5ms，计算误码率为10^(-5)时的误比特率是多少？（）A.6×10^(-5)B.1.2×10^(-4)C.3×10^(-5)D.2.4×10^(-5)13、在通信系统的数字信号处理中，以下关于数字滤波的描述，哪项是不正确的？（）A.可以实现各种滤波特性B.比模拟滤波稳定性好C.计算复杂度低D.能去除噪声和干扰14、在光通信的无源光网络（PON）中，以下关于其结构和特点的描述，错误的是（）A.由OLT、ODN和ONU组成B.下行采用广播方式传输数据C.上行采用时分多址方式D.覆盖范围不受限制15、在卫星通信系统中，地球站发射的信号需要经过上行链路到达卫星，再经过下行链路到达接收地球站。以下哪种因素对上行链路的影响更为显著？（）A.雨衰B.自由空间损耗C.大气折射D.多径衰落16、在一个无线通信系统中，工作频率为5GHz，发射天线高度为50m，接收天线高度为2m，收发天线之间的距离为10km，计算第一菲涅尔区半径大约是多少？（）A.17mB.25mC.32mD.40m17、在数字通信中，码元速率和信息速率是两个重要的概念。若一个数字通信系统的码元速率为1000Baud，采用8进制传输，则信息速率为：（）A.1000bpsB.2000bpsC.3000bpsD.4000bps18、在移动通信系统中，若要提高频谱资源的利用率，以下哪种技术可以实现频率的复用？（）A.小区分裂B.扇区化C.跳频技术D.同频复用19、在通信系统的复用技术中，时分复用（TDM）将时间划分成固定的时隙。关于TDM，以下说法错误的是（）A.适合传输数字信号B.时隙分配灵活C.可能会造成时隙浪费D.对同步要求较低20、在移动通信系统的基站布局中，以下哪种方式可以提高覆盖范围和容量？（）A.宏基站B.微基站C.皮基站D.飞基站二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在通信网络中，阐述虚拟专用网络（VPN）的工作原理和实现方式，分析其在企业网络中的应用优势。2、（本题5分）在数字信号处理中，阐述抽样定理的内容和意义。分析在实际应用中如何确定合适的抽样频率，以及抽样频率偏差对信号恢复的影响。3、（本题5分）详细说明通信系统中的水下通信技术，包括水声通信和水下光通信，分析其特点、应用场景和面临的技术难题，以及提高水下通信性能的方法。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于UWB技术的室内精准定位系统，用于仓库货物管理，说明系统的定位精度和抗多径干扰能力。2、（本题5分）设计一个基于WiFi技术的校园无线网络，覆盖面积为1平方公里，能够支持5000个用户同时在线，给出网络规划和接入控制方案。3、（本题5分）为一个海上石油平台设计通信系统，考虑海洋环境的特殊性，选择合适的通信手段（如卫星通信、微波通信等）并进行系统优化。4、（本题5分）设计一个用于海上通信的短波通信系统，能够实现远距离可靠通信，给出系统的参数设计和天线选型。5、（本题5分）为一个无线体域网设计低功耗、短距离的通信方案，考虑人体对信号的衰减，选择合适的频段和调制方式。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10