山东科技职业学院《现代信号处理专题讲座》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《现代信号处理专题讲座》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、在一个时分复用（TDM）系统中，有4个用户，每个用户的数据速率为1Mbps，帧长为20ms。则系统的传输速率为（）A.4MbpsB.8MbpsC.16MbpsD.32Mbps2、在数字通信系统中，眼图是一种用于评估信号质量的工具。以下关于眼图的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以反映码间串扰的程度B.可以衡量噪声的大小C.眼图张开越大，信号质量越好D.只能用于基带传输系统3、在通信系统的性能评估中，误码率是一个重要的指标。误码率反映了传输过程中错误比特的比例。以下关于误码率的描述，不正确的是（）A.误码率越低，通信质量越好B.受到噪声、干扰等因素的影响C.对于不同的调制方式，误码率相同D.可以通过增加信号功率来降低误码率4、在通信系统的性能评估中，以下哪个指标主要用于衡量通信系统的可靠性？（）A.误帧率B.误比特率C.中断概率D.衰落储备5、在通信系统的信道模型中，以下关于瑞利衰落信道的描述，哪项是不准确的？（）A.适用于多径传播环境B.信号幅度服从瑞利分布C.不存在直射路径D.衰落速度慢6、在通信系统的移动通信标准中，5G相比4G具有更高的性能。以下关于5G的关键技术，不正确的是：（）A.大规模MIMOB.超密集组网C.软件定义网络D.时分双工7、某通信系统采用8PSK调制方式，码元周期为0.1ms，其频带利用率为（）A.1bps/HzB.2bps/HzC.3bps/HzD.4bps/Hz8、在通信系统的网络拓扑结构中，星型拓扑和环型拓扑是常见的类型。以下关于星型拓扑的特点，错误的是：（）A.中心节点故障会导致整个网络瘫痪B.易于扩展C.通信线路利用率高D.成本较高9、在通信系统的多址接入技术中，以下关于时分多址（TDMA）的说法，哪项是不正确的？（）A.每个用户分配特定的时隙B.存在时隙同步问题C.频谱利用率高D.适合用户数量少的场景10、在一个通信系统中，若噪声功率谱密度为10^(-12)W/Hz，系统带宽为10MHz，则噪声功率为（）A.-20dBmB.-10dBmC.0dBmD.10dBm11、在卫星通信系统中，地球站发射功率为100W，发射天线增益为50dB，卫星接收天线增益为30dB，卫星与地球站之间的距离为40000km。则卫星接收到的信号功率为（）A.-120dBWB.-100dBWC.-80dBWD.-60dBW12、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13、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14、在卫星通信中，若要实现全球覆盖且信号传输延迟较小，以下哪种轨道的卫星较为适用？（）A.地球静止轨道（GEO）B.中地球轨道（MEO）C.低地球轨道（LEO）D.倾斜地球同步轨道（IGSO）15、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16、在无线通信的传播模型中，Okumura-Hata模型常用于预测市区的信号强度。以下关于该模型的描述，错误的是（）A.需要大量的实测数据进行修正B.考虑了地形和建筑物的影响C.适用于所有频段D.计算较为复杂17、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18、在数字调制技术中，以下关于相移键控（PSK）和频移键控（FSK）的说法，哪项是不正确的？（）A.PSK的抗噪声性能优于FSKB.FSK占用的带宽通常比PSK宽C.PSK比FSK更适合高速数据传输D.FSK的实现复杂度低于PSK19、在无线通信中，频谱资源有限。为了提高频谱利用率，认知无线电技术被提出。以下关于认知无线电的描述，哪一项是正确的？（）A.能够实时监测频谱使用情况并自适应选择空闲频段B.可以增加频谱的总带宽C.无需授权即可使用任何频段D.主要用于军事通信20、在通信系统的信道模型中，以下哪种模型考虑了多径衰落和阴影衰落？（）A.瑞利衰落模型B.莱斯衰落模型C.对数正态衰落模型D.Nakagami衰落模型二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述MIMO（多输入多输出）技术在通信系统中的作用和优势，分析MIMO系统的信道容量和信号处理方法，以及其在无线通信中的应用实例。2、（本题5分）详细说明移动通信系统中的切换过程，包括切换的类型、触发条件和实现步骤。3、（本题5分）详细说明通信系统中均衡的概念和作用，包括时域均衡和频域均衡。分析自适应均衡器的工作原理和算法，并说明其在消除码间干扰方面的效果。4、（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。5、（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。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Wi-Fi技术的校园无线网络，覆盖多个教学楼和宿舍区，给出接入点布局和信道规划。2、（本题5分）设计一个基于毫米波通信的无线回传系统，用于5G基站之间的数据传输，分析系统的容量和覆盖性能。3、（本题5分）设计一个数字信号处理系统，用于对通信信号进行滤波和均衡，要求给出滤波器和均衡器的类型、参数及实现算法。4、（本题5分）为一个山区的电力线路巡检无人机通信系统进行设计，保障图像和数据传输的稳定性，选择合适的通信技术。5、（本题5分）设计一个基于OFDM的无线局域网通信系统，工作频段为2.4GHz，支持多个用户同时接入，给出系统的帧结构和资源分配方案。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）阐述通信技术在智能制造业中的应用，包括设备联网、生产监控等方面，分析其对制造业转型升级的作用。2、（本题10分）探