长沙理工大学城南学院《数字通信原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字通信原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在一个采用频分复用技术的通信系统中，若每个信道的带宽为20kHz，总带宽为2MHz，且保护带宽为5kHz，那么最多可以划分多少个信道？（）A.90B.95C.100D.1052、对于自组织网络（SON），以下关于其特点的描述，哪项是不正确的？（）A.节点可以自动配置和优化B.无需人工干预C.网络拓扑固定不变D.提高网络的适应性3、对于通信系统中的信源编码，以下关于其目的的描述，哪项是错误的？（）A.减少冗余信息B.提高传输效率C.增强信号抗干扰能力D.降低传输带宽需求4、在一个通信系统中，采用了自适应均衡技术来消除码间干扰。若信道的冲激响应在5个码元周期内不为零，那么均衡器的抽头数至少应该是多少？（）A.5B.10C.15D.205、在通信系统的复用技术中，频分复用（FDM）将频谱划分为多个互不重叠的子频段。若要传输3路语音信号，每路信号的带宽为4kHz，保护带宽为1kHz，则所需的总带宽至少为：（）A.12kHzB.15kHzC.16kHzD.18kHz6、在数字信号处理中，抽样定理是一个基础理论。根据抽样定理，要从抽样信号中无失真地恢复原始信号，抽样频率必须满足一定条件。以下关于抽样定理的表述，错误的是（）A.抽样频率至少是信号最高频率的两倍B.当抽样频率低于奈奎斯特频率时，会出现混叠现象C.实际应用中，抽样频率通常略高于奈奎斯特频率D.抽样定理只适用于模拟信号7、在一个数字通信系统中，采用了格雷编码来减小误码率。若原始码元序列为[00011011]，那么对应的格雷编码序列是什么？（）A.[00011110]B.[00011011]C.[00101101]D.[00101011]8、对于通信系统中的多输入多输出（MIMO）技术，以下关于其分类的描述，哪项是不准确的？（）A.空间复用MIMOB.波束赋形MIMOC.分集MIMOD.频率复用MIMO9、在通信网络中，IP地址用于标识网络中的设备。IPv4地址由32位二进制数组成，以下哪个是合法的IPv4地址？（）A.192.168.0.256B.255.255.255.255C.10.256.0.1D.127.0.010、在通信系统的数字信号处理中，以下哪种变换常用于信号的时频分析？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.Z变换D.小波变换11、在通信系统的同步数字体系（SDH）中，以下关于其特点和应用的描述，错误的是（）A.具有强大的网络管理功能B.支持不同速率的信号复用C.主要用于无线通信网络D.具有标准的光接口12、在一个数字通信系统中，采用曼彻斯特编码，若传输速率为10Mbps，那么时钟频率至少应为多少？（）A.5MHzB.10MHzC.20MHzD.40MHz13、在通信系统的光收发模块中，以下关于其性能指标的描述，哪项是错误的？（）A.发射功率越大越好B.接收灵敏度越高越好C.消光比影响信号质量D.带宽对传输速率无影响14、在一个卫星通信系统中，卫星的轨道周期为12小时，地球站位于卫星的可视范围内的时间大约为多久？（）A.4小时B.6小时C.8小时D.10小时15、在一个码分多址（CDMA）通信系统中，用户A的码片序列为（1，-1，1，-1），用户B的码片序列为（1，1，-1，-1）。若接收信号为（2，0，2，0），则发送数据为（）A.用户A发送1，用户B发送0B.用户A发送0，用户B发送1C.用户A发送1，用户B发送1D.用户A发送0，用户B发送016、在通信系统的信号检测中，匹配滤波器可以在加性高斯白噪声信道下实现最佳接收。对于一个持续时间为T的矩形脉冲信号，匹配滤波器的冲激响应为：（）A.与输入信号相同B.与输入信号的时间反转C.与输入信号的共轭D.与输入信号的共轭时间反转17、在光通信系统中，单模光纤和多模光纤具有不同的特性。在长距离通信中，通常优先选择单模光纤，主要是因为它具有以下哪种优点？（）A.带宽大B.成本低C.易于连接D.以上都不是18、在通信系统的多址接入技术中，FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA是常见的方式。以下关于OFDMA的描述，正确的是：（）A.子载波之间相互正交B.每个用户占用固定的频段C.抗多径衰落能力差D.频谱效率低19、在一个光通信系统中，光源的谱线宽度越窄，会对系统的哪些性能产生影响？（）A.色散B.信噪比C.传输距离D.以上都是20、在一个卫星通信系统中，卫星的轨道高度为36000km，地球半径为6400km，若信号从地球站发射到卫星再返回地球站的传播时延为0.25s，计算信号在空间的传播速度大约是多少？（）A.2.9×10^8m/sB.3.0×10^8m/sC.3.1×10^8m/sD.3.2×10^8m/s21、在数字通信中，脉冲编码调制（PCM）是一种常见的编码方式。关于PCM编码，以下说法不正确的是（）A.包括采样、量化和编码三个过程B.量化级数越多，编码效率越高C.会引入量化噪声D.常用于语音信号的数字化22、在一个跳频通信系统中，跳频带宽为10MHz，跳频速率为1000hops/s，信息速率为1Mbps。则每个跳频时隙可传输的比特数约为（）A.1B.10C.100D.100023、在通信系统的可见光通信中，以下关于其特点和应用场景的描述，错误的是（）A.利用可见光波段进行通信B.通信速率高C.受光照条件影响小D.适用于室内定位24、一个通信系统中，若发送信号的功率谱密度为S(f)=10^(-4)W/Hz（f∈[0,1000]Hz），系统带宽为800Hz，计算信号的平均功率是多少？（）A.0.8mWB.8mWC.80mWD.800mW25、某通信系统采用16QAM调制方式，码元速率为2000Baud，其信息传输速率为（）A.4000bpsB.6000bpsC.8000bpsD.10000bps二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明通信系统中的水下通信技术的原理和特点。分析水下通信的传播特性、噪声干扰等问题，以及相应的解决方案，并举例说明水下通信在海洋勘探、军事等领域的应用。2、（本题5分）在通信系统的卫星导航系统中，解释全球定位系统（GPS）的工作原理和组成部分，说明GPS在导航、定位和授时等方面的应用和精度限制。3、（本题5分）详细解释通信中的光交换技术，分析其与电交换技术的比较和优势，以及在光网络中的应用。4、（本题5分）论述在通信网络中，服务质量（QoS）保障机制的重要性和实现方法，分析QoS参数的定义和测量，以及如何通过资源管理和调度实现不同业务的QoS要求。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）为一个大型商场设计室内定位和导航通信系统，能够为顾客提供精准的位置服务和促销信息推送，包括信号源的布置和定位算法的选择。2、（本题5分）设计一个用于仓库管理的RFID系统，能够自动识别货物标签，工作频率在13.56MHz，给出系统的组成和读写器设计。3、（本题5分）为一个地铁通信系统设计方案，包括列车与地面的通信、车厢内的乘客通信和地铁运营管理通信，保障通信的稳定性和可靠性。4、（本题5分）设计一个基于卫星通信的远洋船舶通信系统，涵盖卫星终端设备选型、通信费用控制策略、数据压缩与纠错方案。5、（本题5分）设计一个基于5G技术的通信系统，采用毫米波频段，传输速率为10Gbps，小区半径为200m。确定系统的关键技术和参数，设计基站和终端的通信模块，并分析系统的频谱效率和覆盖性能。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）探讨通信系统中的全双工技术，包括自干扰消除、收发机设计、频谱效率提升等，分析全双工技术在未