广东水利电力职业技术学院《微波技术与天线》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《微波技术与天线》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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1分，共20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、在通信网络中，IP地址是用于标识网络设备的重要参数。IPv4地址资源有限，IPv6被提出以解决地址不足的问题。关于IPv6地址，以下描述不准确的是（）A.地址长度为128位B.采用冒号十六进制表示法C.与IPv4地址不兼容D.分配方式比IPv4更加复杂2、在通信系统的同步技术中，以下哪种同步方式主要用于数字通信系统的位同步？（）A.外同步B.自同步C.群同步D.网同步3、在一个无线局域网中，采用CSMA/CA协议，帧间间隔为SIFS=10μs，DIFS=50μs，退避时间单位为slot，slot时间为20μs。若一个站点在发送数据前检测到信道空闲，并且经过3个slot的退避时间后开始发送数据，那么从检测到信道空闲到开始发送数据的总时间是多少？（）A.110μsB.120μsC.130μsD.140μs4、在无线传感器网络中，若要延长网络的生命周期并降低能耗，以下哪种路由协议较为合适？（）A.基于距离矢量的路由协议B.基于链路状态的路由协议C.能量感知路由协议D.地理位置路由协议5、在通信系统的抗噪声性能分析中，信噪比是一个重要的指标。对于一个通信系统，若接收信号功率为10mW，噪声功率为1mW，则信噪比为：（）A.10dBB.20dBC.100dBD.无法计算6、对于通信系统中的智能天线技术，以下关于其工作原理的描述，哪项是不准确的？（）A.根据信号方向调整波束B.提高系统容量C.降低发射功率D.不需要数字信号处理7、在通信系统的衰落信道中，莱斯衰落信道模型综合考虑了直射分量和多径分量。当直射分量很强时，莱斯衰落信道接近于哪种信道？（）A.瑞利衰落信道B.高斯信道C.恒参信道D.变参信道8、在卫星通信的频段选择中，以下关于Ku频段的描述，哪项是错误的？（）A.雨衰影响较大B.带宽较宽C.适用于长距离通信D.频谱资源丰富9、在一个通信系统中，发送端发送的信号为s(t)=5cos(2π×1000t+π/4)，接收端接收到的信号为r(t)=4cos(2π×1000t+π/6)。则该系统的衰减为（）A.2dBB.4dBC.6dBD.8dB10、在通信系统的信道编码中，交织技术可以改善突发错误的影响。以下关于交织的原理，错误的是：（）A.将连续的错误分散B.增加编码的冗余度C.提高纠错能力D.不改变原始数据的顺序11、对于通信系统中的微波通信，以下关于其特点的描述，哪项是不准确的？（）A.适用于长距离通信B.受天气影响小C.建设成本高D.频段资源有限12、在一个码分多址（CDMA）通信系统中，用户A的扩频码为[1-11-1]，用户B的扩频码为[11-1-1]。若接收端接收到的信号为[40-40]，且噪声为零，那么用户A和用户B发送的数据分别是多少？（）A.[11]和[1-1]B.[1-1]和[11]C.[10]和[01]D.[01]和[10]13、在通信网络中，网络拓扑结构对网络性能有重要影响。以下哪种拓扑结构具有较高的可靠性但布线复杂？（）A.星型拓扑B.环型拓扑C.网状拓扑D.总线型拓扑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、在数字通信系统中，眼图是一种用于评估信号传输质量的工具。以下关于眼图的描述，错误的是：（）A.眼图可以直观地反映信号的噪声和码间串扰情况B.眼图的张开程度越大，说明信号质量越好C.眼图是通过对多个信号周期进行叠加得到的D.眼图只能用于评估数字基带信号的质量16、在卫星通信中，雨衰是影响信号传输的一个重要因素。以下哪种频段的卫星信号受雨衰的影响相对较小？（）A.C频段B.Ku频段C.Ka频段D.以上频段受雨衰影响相同17、在移动通信的蜂窝系统中，频率复用是提高频谱利用率的关键技术。以下关于频率复用的描述，不正确的是（）A.相邻小区可以使用相同的频率B.复用距离越远，同频干扰越小C.扇区划分可以增加频率复用因子D.频率复用会导致系统容量降低18、在无线通信中，当信号需要穿越多个障碍物并长距离传输时，以下哪种频段的信号通常更容易受到衰减和干扰？（）A.低频段B.中频段C.高频段D.超高频段19、一个数字通信系统中，发送端发送的码字为1011001，接收端收到的码字为1001001，已知该码的最小码距为3，判断该接收码字是否能纠错？（）A.能B.不能C.不确定D.以上都不对20、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.105二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述光纤通信系统的组成部分，包括每个部分的主要功能，并说明光纤通信相比其他通信方式的主要优势。2、（本题5分）详细分析在无线通信系统中，天线的增益、方向性和波束宽度等参数的含义，以及它们对通信性能的影响。3、（本题5分）详细阐述通信系统中的量子通信技术，包括原理、优势和发展现状。4、（本题5分）阐述通信系统中的无人机通信技术，分析其应用场景和关键技术挑战。5、（本题5分）在卫星通信的抗雨衰技术中，阐述雨衰的产生机制和影响，分析常见的抗雨衰方法及其效果。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于蓝牙技术的室内定位系统，要求能够在10米范围内实现精确到1米的定位，给出系统的硬件组成、工作原理和软件算法。2、（本题5分）设计一个基于低功耗广域网（LPWAN）技术的物联网通信系统，覆盖范围为10km，终端设备数量为10000个。选择合适的LPWAN技术（如LoRa或NB-IoT），确定网络的架构和参数，并分析系统的功耗和连接可靠性。3、（本题5分）设计一个基于水下通信技术的海洋监测系统，通信距离为10km，数据传输速率为10kbps。考虑水下信道的衰减和多径效应，选择合适的调制方式和编码方案，设计发射机和接收机，并分析系统的性能和局限性。4、（本题5分）设计一个基于无线传感器网络的农业环境监测系统，监测农田的温度、湿度、光照等参数。确定传感器节点的部署和通信方式，设计数据处理和传输方案，并分析系统的能耗和数据准确性。5、（本题5分）设计一个用于环境监测的无线传感器网络节点，能够测量温度、湿度、PM2.5等参数，工作频段在868MHz，给出节点的硬件设计和低功耗策略。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）分析软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术在现代通信网络中的应用和优势，如提高网络灵活性、降低运营成本等，探讨这些技术在实际部署中所面临的技术和管理问题，以及