河北农业大学现代科技学院《通信原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《通信原理》2023-2024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、在一个采用时分复用（TDM）的通信系统中，有四个用户，每个用户的数据速率为100kbps，帧长为10ms。那么系统的总数据速率是多少？（）A.400kbpsB.800kbpsC.1.6MbpsD.3.2Mbps2、在一个采用相干解调的通信系统中，已调信号为s(t)=2cos(2π×10^6t+φ)，本地载波为c(t)=2sin(2π×10^6t)。则解调后的信号为（）A.2cos(φ)B.-2sin(φ)C.2sin(φ)D.-2cos(φ)3、对于无线局域网（WLAN），以下关于其安全机制的描述，哪项是不准确的？（）A.WPA2比WEP安全性更高B.可以通过MAC地址过滤增强安全性C.完全消除了安全隐患D.定期更新密钥能提高安全性4、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.85、在卫星通信中，地球站发射的信号需要经过大气层到达卫星。大气层中的电离层会对信号产生影响，以下哪种信号受电离层影响较小？（）A.低频信号B.中频信号C.高频信号D.超高频信号6、在一个无线通信系统中，使用了MIMO技术，发射端有2根天线，接收端有4根天线。若信道矩阵为满秩矩阵，那么系统能够获得的分集增益是多少？（）A.2B.4C.6D.87、在通信系统的软件无线电技术中，其核心思想是通过软件实现通信功能。以下关于软件无线电的优点，不正确的是：（）A.灵活性差B.可升级性强C.开发周期短D.成本低8、在一个采用非均匀量化的通信系统中，输入信号的幅度范围为-5V至5V，分为8个量化区间。则最小量化间隔为（）A.0.5VB.1VC.1.25VD.2V9、在一个采用OFDM技术的无线通信系统中，为了对抗多径衰落，通常会在每个OFDM符号前添加循环前缀。以下关于循环前缀的作用，哪一项是错误的？（）A.消除符号间干扰B.增加系统的冗余度C.提高频谱利用率D.便于接收端进行同步10、在一个卫星通信系统中，为了提高系统的抗干扰能力，采用了扩频技术。以下哪种扩频方式在卫星通信中应用较为广泛？（）A.直接序列扩频B.跳频扩频C.跳时扩频D.混合扩频11、在通信系统的毫米波通信中，以下关于其特点和挑战的描述，不准确的是（）A.带宽资源丰富B.传播损耗小C.器件成本高D.波束成形技术复杂12、在通信系统的多输入多输出（MIMO）技术中，以下关于其优势和应用的描述，错误的是（）A.可以提高信道容量B.增加了系统的复杂度C.只适用于基站端D.改善了信号的传输质量13、OFDM（正交频分复用）是一种广泛应用于通信系统的技术。OFDM将宽带信道分成多个子信道，每个子信道上传输独立的数据。对于OFDM技术，以下表述不正确的是（）A.对频率偏移比较敏感B.可以有效对抗多径衰落C.子信道之间相互干扰较大D.频谱利用率相对较高14、在移动通信的信道编码中，Turbo码具有优异的性能。以下关于Turbo码的描述，不正确的是（）A.译码复杂度低B.接近香农极限C.由两个递归系统卷积码并行级联组成D.迭代译码提高性能15、在通信系统的加密技术中，对称加密和非对称加密各有特点。以下关于对称加密的描述，哪一项是不正确的？（）A.加密和解密使用相同的密钥B.加密速度快C.密钥管理简单D.安全性较高16、在通信网络中，路由选择是决定数据传输路径的关键环节。对于一个具有多个节点和链路的网络，以下哪种路由算法能够在动态变化的网络环境中快速找到最优路径？（）A.最短路径优先算法B.扩散法C.随机路由算法D.流量控制路由算法17、在通信系统的信号传输中，信号的带宽和传输速率之间存在一定的关系。当信号带宽增加时，以下哪种情况可能发生？（）A.传输速率降低B.传输速率不变C.传输速率增加D.传输速率先增加后降低18、在光纤通信系统中，若光波长为1550nm，光纤的折射率为1.45，计算光在光纤中的传播速度约为多少？（）A.2.05×10^8m/sB.2.10×10^8m/sC.2.15×10^8m/sD.2.20×10^8m/s19、在通信系统的分集技术中，空间分集是通过使用多个天线实现的。以下关于空间分集的描述，正确的是：（）A.可以提高信号的频率选择性B.对快衰落有较好的抵抗作用C.增加了系统的复杂度和成本D.只能用于接收端20、在通信系统的设计中，需要考虑信道的带宽和信号的传输速率。若信道带宽为10MHz，采用16-QAM调制，要达到20Mbps的传输速率，信噪比至少需要达到多少？（）A.10dBB.15dBC.20dBD.25dB二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明卫星通信中的雨衰和大气衰减现象，分析其对信号传输的影响及补偿方法。2、（本题5分）阐述通信系统中的通信协议安全性，以TCP/IP协议为例，说明可能存在的安全漏洞和相应的防护措施，分析如何提高通信协议的安全性。3、（本题5分）阐述码分多址（CDMA）技术的工作原理和特点，比较CDMA与其他多址技术（如时分多址、频分多址）的优劣，以及CDMA系统中的功率控制和软切换技术。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于边缘计算的通信系统，边缘服务器数量为5个，服务区域为5km×5km。确定边缘计算的任务分配和资源管理策略，设计服务器和终端设备的通信接口，并分析系统的响应时间和计算效率。2、（本题5分）为一个山区的应急救援指挥中心设计通信保障系统，在灾害发生时能够快速建立通信链路，包括卫星电话、短波电台及无人机通信的综合应用。3、（本题5分）设计一个采用MIMO（多输入多输出）技术的无线局域网，给出天线布局、信道估计和预编码方案，以提高网络容量和覆盖范围。4、（本题5分）为一个海上风力发电场设计通信系统，保障风机之间及与控制中心的可靠通信，包括海上基站建设、传输方式及抗风抗腐蚀措施。5、（本题5分）设计一个基于RFID技术的仓库管理系统，实现货物的自动识别和跟踪，阐述系统的组成、工作频率选择和防碰撞算法。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）论述通信工程中的低功耗广域物联网技术，包括技术