通信工程无线通信网络设计测试卷

通信工程无线通信网络设计测试卷姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.通信工程中，无线通信网络的主要技术包括哪些？

A.调制解调技术

B.多址接入技术

C.频谱分配技术

D.信号传输与信道编码技术

E.信号检测与估计技术

F.信号同步与定时技术

答案：ABCDEF

解题思路：无线通信网络的设计和实现依赖于多种关键技术，包括调制解调技术、多址接入技术、频谱分配技术、信号传输与信道编码技术、信号检测与估计技术以及信号同步与定时技术。

2.无线通信网络中的基带信号处理主要包括哪些步骤？

A.信号采样

B.信号量化

C.信号滤波

D.信号编码

E.信号解调

答案：ABCD

解题思路：基带信号处理是无线通信的基础，通常包括信号采样、量化、滤波和编码等步骤，以保证信号的质量和有效性。

3.无线通信网络中的频谱分配技术有哪些？

A.频分多址（FDMA）

B.时分多址（TDMA）

C.码分多址（CDMA）

D.正交频分多址（OFDMA）

E.混合多址（HDMA）

答案：ABCD

解题思路：频谱分配技术是无线通信网络的关键技术之一，包括频分多址、时分多址、码分多址、正交频分多址等，这些技术可以有效地利用有限的频谱资源。

4.无线通信网络中的多址接入技术有哪些？

A.FDMA

B.TDMA

C.CDMA

D.OFDMA

E.分频多址（SDMA）

答案：ABCD

解题思路：多址接入技术允许多个用户共享相同的无线频谱资源，包括FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA等，每种技术都有其特定的应用场景和优势。

5.无线通信网络中的调制解调技术有哪些？

A.模拟调制

B.数字调制

C.相移键控（PSK）

D.频移键控（FSK）

E.差分相移键控（DPSK）

答案：ABCDE

解题思路：调制解调技术是无线通信的核心，包括模拟调制和数字调制，以及相应的相移键控、频移键控和差分相移键控等。

6.无线通信网络中的信号检测与估计技术有哪些？

A.相干检测

B.非相干检测

C.参数估计

D.状态估计

E.线性估计

答案：ABCDE

解题思路：信号检测与估计技术是无线通信中提取有用信息的关键，包括相干检测、非相干检测、参数估计、状态估计和线性估计等。

7.无线通信网络中的信号传输与信道编码技术有哪些？

A.奈奎斯特准则

B.信道编码

C.信道解码

D.误码率控制

E.信道容量计算

答案：BCDE

解题思路：信号传输与信道编码技术保证了信号在传输过程中的可靠性和有效性，包括信道编码、信道解码、误码率控制和信道容量计算等。

8.无线通信网络中的信号同步与定时技术有哪些？

A.时钟同步

B.位同步

C.帧同步

D.同步捕获

E.同步维持

答案：ABCDE

解题思路：信号同步与定时技术是无线通信中保证接收端正确解码的关键，包括时钟同步、位同步、帧同步、同步捕获和同步维持等。二、填空题1.无线通信网络中的信号传输过程包括信号调制、信号传输和信号解调三个步骤。

2.无线通信网络中的多址接入技术主要包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）三种。

3.无线通信网络中的调制解调技术主要包括模拟调制、数字调制和混合调制三种。

4.无线通信网络中的信号检测与估计技术主要包括能量检测、匹配滤波器和最大似然估计三种。

5.无线通信网络中的信号传输与信道编码技术主要包括前向纠错（FEC）编码、差错控制编码和信道解码三种。

6.无线通信网络中的信号同步与定时技术主要包括相位同步、频率同步和定时同步三种。

7.无线通信网络中的频谱分配技术主要包括静态频谱分配、动态频谱分配和认知频谱分配三种。

8.无线通信网络中的信道编码技术主要包括卷积编码、Turbo编码和低密度奇偶校验（LDPC）编码三种。

答案及解题思路：

1.无线通信网络中的信号传输过程

答案：信号调制、信号传输、信号解调

解题思路：信号传输的基本过程包括将信息信号转换为适合在信道中传输的信号（调制），通过信道传输，接收端再将信号还原为原始信息（解调）。

2.无线通信网络中的多址接入技术

答案：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）

解题思路：多址接入技术是为了在同一信道上允许多个用户同时进行通信，FDMA按频率分配信道，TDMA按时间分配信道，CDMA按码字分配信道。

3.无线通信网络中的调制解调技术

答案：模拟调制、数字调制、混合调制

解题思路：调制是将信息信号转换成适合信道传输的信号，解调是将接收到的信号还原为原始信息。模拟调制直接使用模拟信号，数字调制使用数字信号，混合调制结合两者。

4.无线通信网络中的信号检测与估计技术

答案：能量检测、匹配滤波器、最大似然估计

解题思路：信号检测与估计技术用于在接收端检测和估计发送的信号，能量检测通过信号能量判断信号存在，匹配滤波器通过最佳滤波器设计提高检测功能，最大似然估计通过概率最大原则估计信号参数。

5.无线通信网络中的信号传输与信道编码技术

答案：前向纠错（FEC）编码、差错控制编码、信道解码

解题思路：信道编码技术用于提高信号在传输过程中的可靠性，FEC编码在发送端进行编码，接收端解码，差错控制编码用于检测和纠正传输过程中的错误。

6.无线通信网络中的信号同步与定时技术

答案：相位同步、频率同步、定时同步

解题思路：同步技术保证接收端正确接收和解调信号，相位同步保证信号相位正确，频率同步保证信号频率正确，定时同步保证信号在时间上正确对齐。

7.无线通信网络中的频谱分配技术

答案：静态频谱分配、动态频谱分配、认知频谱分配

解题思路：频谱分配技术用于高效利用频谱资源，静态分配固定分配给特定用户，动态分配根据需求动态调整，认知分配允许设备在未被授权频段内通信。

8.无线通信网络中的信道编码技术

答案：卷积编码、Turbo编码、低密度奇偶校验（LDPC）编码

解题思路：信道编码技术用于提高信号在传输过程中的可靠性，卷积编码通过线性移位寄存器实现，Turbo编码使用迭代解码提高功能，LDPC编码通过结构化的稀疏矩阵实现。三、判断题1.无线通信网络中的基带信号处理主要包括信号放大、滤波和信号调制三个步骤。（×）

解题思路：基带信号处理主要是指对信号进行低频段的处理，主要包括信号滤波、信号放大、采样、量化等，但不包括调制。调制属于频带信号处理。

2.无线通信网络中的多址接入技术主要包括FDMA、TDMA和CDMA三种。（√）

解题思路：多址接入技术是指多个用户共享同一传输介质进行通信的技术。FDMA（频分多址）、TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址）是目前无线通信中常用的多址接入技术。

3.无线通信网络中的调制解调技术主要包括幅度调制、频率调制和相位调制三种。（√）

解题思路：调制解调技术是指将数字信号转换为模拟信号进行传输，或从接收到的模拟信号中恢复出数字信号。幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）是调制技术中的三种基本形式。

4.无线通信网络中的信号检测与估计技术主要包括信号检测、参数估计和信道估计三种。（√）

解题思路：信号检测与估计技术是无线通信中的重要组成部分，主要包括信号检测、参数估计（如频率、相位等）和信道估计。

5.无线通信网络中的信号传输与信道编码技术主要包括信号传输、信道编码和信号检测三种。（×）

解题思路：信号传输与信道编码技术主要涉及信号的传输和编码，但不包括信号检测。信号检测是信号接收的一部分。

6.无线通信网络中的信号同步与定时技术主要包括同步、定时和同步检测三种。（√）

解题思路：信号同步与定时技术是为了保证接收端正确接收信号，主要包括信号同步、定时和同步检测。

7.无线通信网络中的频谱分配技术主要包括频率分配、时间分配和码分配三种。（√）

解题思路：频谱分配技术是为了有效利用无线频谱资源，主要包括频率分配、时间分配和码分配。

8.无线通信网络中的信道编码技术主要包括线性编码、非线性编码和卷积编码三种。（×）

解题思路：信道编码技术主要是为了提高通信的可靠性，主要包括线性编码和卷积编码。非线性编码并不是一个常见的信道编码技术术语。四、简答题1.简述无线通信网络中的基带信号处理的主要步骤。

基带信号处理在无线通信网络中扮演着的角色，其主要步骤包括：

信号采样：将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

信号量化：将采样得到的数字信号进行量化处理，确定其幅度值。

信号滤波：通过低通、高通、带通等滤波器去除不需要的频率成分。

信号调制：将基带信号转换为适合传输的频带信号。

信号解调：在接收端将调制信号还原为基带信号。

2.简述无线通信网络中的多址接入技术的主要特点。

多址接入技术在无线通信网络中具有以下特点：

频率复用：在同一频率范围内允许多个用户同时通信。

码分复用：为每个用户分配唯一的码字，以区分不同的信号。

时隙复用：将时间划分为多个时隙，每个用户在不同的时隙内进行通信。

空分复用：利用空间维度，为不同用户分配不同的空间信道。

3.简述无线通信网络中的调制解调技术的主要作用。

调制解调技术在无线通信网络中的作用包括：

信号转换：将数字信号转换为适合无线传输的模拟信号，并在接收端进行相反的转换。

提高传输效率：通过调制技术提高信号的传输速率和抗干扰能力。

降低误码率：通过解调技术降低信号传输过程中的误码率。

4.简述无线通信网络中的信号检测与估计技术的主要任务。

信号检测与估计技术的主要任务包括：

信号检测：判断接收到的信号是否包含有效信息。

信道估计：估计信道的特性，如衰落、噪声等，以优化信号传输。

信号跟踪：跟踪信号的动态变化，以适应信道的变化。

5.简述无线通信网络中的信号传输与信道编码技术的主要目的。

信号传输与信道编码技术的主要目的包括：

提高信号传输质量：通过信道编码技术提高信号的传输质量，降低误码率。

增强抗干扰能力：通过传输技术增强信号在传输过程中的抗干扰能力。

提高传输效率：通过优化传输技术提高信号传输的效率。

6.简述无线通信网络中的信号同步与定时技术的主要作用。

信号同步与定时技术的主要作用包括：

信号同步：使发送端和接收端的信号保持一致，保证正确解码。

定时控制：控制信号的发送和接收时间，保证信号在正确的时间窗口内传输。

7.简述无线通信网络中的频谱分配技术的主要任务。

频谱分配技术的主要任务包括：

合理分配频谱资源：根据不同用户的需求，合理分配频谱资源。

避免频谱干扰：通过频谱管理技术，避免不同用户之间的频谱干扰。

提高频谱利用率：通过优化频谱分配策略，提高频谱的利用率。

8.简述无线通信网络中的信道编码技术的主要功能。

信道编码技术的主要功能包括：

增加冗余信息：在信号中增加冗余信息，提高信号的抗干扰能力。

提高错误检测和纠正能力：通过编码技术提高信号在传输过程中的错误检测和纠正能力。

降低误码率：通过编码技术降低信号传输过程中的误码率。

答案及解题思路：

1.答案：基带信号处理的主要步骤包括信号采样、量化、滤波、调制和解调。解题思路：根据基带信号处理的基本概念，依次列出各个步骤。

2.答案：多址接入技术的主要特点包括频率复用、码分复用、时隙复用和空分复用。解题思路：根据多址接入技术的定义和特点，列出其主要特点。

3.答案：调制解调技术的主要作用包括信号转换、提高传输效率和降低误码率。解题思路：根据调制解调技术的定义和作用，列出其主要作用。

4.答案：信号检测与估计技术的主要任务包括信号检测、信道估计和信号跟踪。解题思路：根据信号检测与估计技术的定义和任务，列出其主要任务。

5.答案：信号传输与信道编码技术的主要目的包括提高信号传输质量、增强抗干扰能力和提高传输效率。解题思路：根据信号传输与信道编码技术的定义和目的，列出其主要目的。

6.答案：信号同步与定时技术的主要作用包括信号同步和定时控制。解题思路：根据信号同步与定时技术的定义和作用，列出其主要作用。

7.答案：频谱分配技术的主要任务包括合理分配频谱资源、避免频谱干扰和提高频谱利用率。解题思路：根据频谱分配技术的定义和任务，列出其主要任务。

8.答案：信道编码技术的主要功能包括增加冗余信息、提高错误检测和纠正能力以及降低误码率。解题思路：根据信道编码技术的定义和功能，列出其主要功能。五、论述题1.阐述无线通信网络中基带信号处理的重要性。

解题思路：简要介绍基带信号处理的概念；论述基带信号处理在无线通信网络中的作用，如提高传输质量、降低误码率、增强抗干扰能力等；结合实际案例，说明基带信号处理在无线通信网络中的具体应用。

答案：基带信号处理是指在信号传输过程中，对原始信号进行低频处理的技术。在无线通信网络中，基带信号处理具有以下重要性：

（1）提高传输质量：通过对基带信号进行滤波、放大、整形等处理，可以有效去除噪声和干扰，提高信号传输质量；

（2）降低误码率：基带信号处理技术可以通过编码、解码等方式，降低误码率，提高数据传输的可靠性；

（3）增强抗干扰能力：基带信号处理技术可以有效抑制干扰，提高无线通信网络的抗干扰能力；

（4）实际应用：基带信号处理在无线通信网络中广泛应用于调制解调、信道编码、信号同步等方面。

2.阐述无线通信网络中多址接入技术的应用与优势。

解题思路：介绍多址接入技术的概念；阐述多址接入技术在无线通信网络中的应用，如FDMA、TDMA、CDMA等；分析多址接入技术的优势。

答案：多址接入技术是指在同一信道上，实现多个用户同时进行通信的技术。在无线通信网络中，多址接入技术具有以下应用与优势：

（1）应用：FDMA（频分多址接入）、TDMA（时分多址接入）、CDMA（码分多址接入）等；

（2）优势：提高信道利用率、降低干扰、实现高效数据传输、提高系统容量等。

3.阐述无线通信网络中调制解调技术的实际应用。

解题思路：介绍调制解调技术的概念；阐述调制解调技术在无线通信网络中的实际应用，如QAM、OFDM等；分析调制解调技术的特点。

答案：调制解调技术是指将数字信号转换为模拟信号进行传输，或将模拟信号转换为数字信号进行接收的技术。在无线通信网络中，调制解调技术具有以下实际应用：

（1）应用：QAM（正交幅度调制）、OFDM（正交频分复用）等；

（2）特点：提高数据传输速率、降低误码率、增强抗干扰能力等。

4.阐述无线通信网络中信号检测与估计技术的实际应用。

解题思路：介绍信号检测与估计技术的概念；阐述信号检测与估计技术在无线通信网络中的实际应用，如接收信号强度（RSSI）、信道质量指示（CQI）等；分析信号检测与估计技术的优势。

答案：信号检测与估计技术是指在无线通信网络中，对信号进行检测和估计的技术。在无线通信网络中，信号检测与估计技术具有以下实际应用：

（1）应用：接收信号强度（RSSI）、信道质量指示（CQI）等；

（2）优势：提高数据传输质量、降低误码率、增强抗干扰能力等。

5.阐述无线通信网络中信号传输与信道编码技术的实际应用。

解题思路：介绍信号传输与信道编码技术的概念；阐述信号传输与信道编码技术在无线通信网络中的实际应用，如卷积编码、Turbo编码等；分析信号传输与信道编码技术的特点。

答案：信号传输与信道编码技术是指在无线通信网络中，对信号进行传输和编码的技术。在无线通信网络中，信号传输与信道编码技术具有以下实际应用：

（1）应用：卷积编码、Turbo编码等；

（2）特点：提高数据传输质量、降低误码率、增强抗干扰能力等。

6.阐述无线通信网络中信号同步与定时技术的实际应用。

解题思路：介绍信号同步与定时技术的概念；阐述信号同步与定时技术在无线通信网络中的实际应用，如相干解调、定时偏移估计等；分析信号同步与定时技术的优势。

答案：信号同步与定时技术是指在无线通信网络中，对信号进行同步和定时调整的技术。在无线通信网络中，信号同步与定时技术具有以下实际应用：

（1）应用：相干解调、定时偏移估计等；

（2）优势：提高数据传输质量、降低误码率、增强抗干扰能力等。

7.阐述无线通信网络中频谱分配技术的实际应用。

解题思路：介绍频谱分配技术的概念；阐述频谱分配技术在无线通信网络中的实际应用，如动态频谱分配、频谱感知等；分析频谱分配技术的优势。

答案：频谱分配技术是指在无线通信网络中，对频谱资源进行分配和管理的技术。在无线通信网络中，频谱分配技术具有以下实际应用：

（1）应用：动态频谱分配、频谱感知等；

（2）优势：提高频谱利用率、降低干扰、增强系统容量等。

8.阐述无线通信网络中信道编码技术的实际应用。

解题思路：介绍信道编码技术的概念；阐述信道编码技术在无线通信网络中的实际应用，如卷积编码、Turbo编码等；分析信道编码技术的特点。

答案：信道编码技术是指在无线通信网络中，对信号进行编码以增加冗余度，提高数据传输质量的技术。在无线通信网络中，信道编码技术具有以下实际应用：

（1）应用：卷积编码、Turbo编码等；

（2）特点：提高数据传输质量、降低误码率、增强抗干扰能力等。六、计算题1.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其幅度调制信号的表达式。

解答：

幅度调制（AM）信号的表达式可以通过将调制信号乘以一个载波信号来得到。设载波信号为cos(2πfct)，则幅度调制信号的表达式为：

\[s_{AM}(t)=A_m\cos(2πf_0tφ_0)\cdot\cos(2πf_ct)\]

其中，\(A_m\)是调制的幅度，\(f_0\)是调制信号的频率，\(φ_0\)是调制信号的相位，\(f_c\)是载波信号的频率。

2.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其频率调制信号的表达式。

解答：

频率调制（FM）信号的表达式可以通过对载波信号的频率进行调制来得到。设载波信号为cos(2πfct)，则频率调制信号的表达式为：

\[s_{FM}(t)=\cos\left(2πf_ct\Deltaf(t)\right)\]

其中，\(\Deltaf(t)\)是随时间变化的频率偏移，它是由调制信号cos(2πf0tφ0)引起的。

3.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其相位调制信号的表达式。

解答：

相位调制（PM）信号的表达式可以通过对载波信号的相位进行调制来得到。设载波信号为cos(2πfct)，则相位调制信号的表达式为：

\[s_{PM}(t)=\cos\left(2πf_ctkφ(t)\right)\]

其中，\(k\)是相位调制系数，\(φ(t)\)是由调制信号cos(2πf0tφ0)引起的相位变化。

4.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其解调信号的表达式。

解答：

解调信号的表达式取决于所使用的调制类型。三种调制类型的解调信号表达式：

对于AM，解调信号为：

\[s_{AM,demod}(t)=\frac{1}{2}\left[\cos(2πf_0tφ_0)\cdot\cos(2πf_ct)\sin(2πf_0tφ_0)\cdot\sin(2πf_ct)\right]\]

对于FM，解调信号通常需要使用包络检波器或相位检波器，这里不给出具体表达式。

对于PM，解调信号通常需要使用相位检波器，这里不给出具体表达式。

5.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其信号检测与估计信号的表达式。

解答：

信号检测与估计通常涉及接收信号的检测和参数估计。具体表达式取决于所使用的检测和估计方法。一个基本的信号检测表达式：

\[\hat{s}(t)=\text{检测算法}\left(s_{AM/FM/PM}(t)\text{噪声}\right)\]

其中，检测算法可以是匹配滤波器、最大似然检测器等，噪声是指接收过程中的干扰。

6.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其信道编码信号的表达式。

解答：

信道编码是为了提高信号在传输过程中的可靠性。信道编码信号的表达式取决于所使用的编码方案。一个简单的信道编码表达式：

\[s_{}(t)=\text{编码算法}\left(s_{AM/FM/PM}(t)\right)\]

其中，编码算法可以是卷积编码、分组编码等。

7.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其信号同步与定时信号的表达式。

解答：

信号同步与定时是为了保证接收端能够正确地解调信号。一个基本的同步与定时信号表达式：

\[s_{sync}(t)=\text{同步算法}\left(s_{AM/FM/PM}(t)\right)\]

其中，同步算法可以是相位同步、频率同步等。

8.已知调制信号为cos(2πf0tφ0)，求其频谱分配信号的表达式。

解答：

频谱分配信号的表达式取决于所使用的频谱分配策略。一个基本的频谱分配表达式：

\[s_{spectral}(f)=\text{频谱分配算法}\left(s_{AM/FM/PM}(t)\right)\]

其中，频谱分配算法决定了信号在频域的分布。

答案及解题思路：

1.解题思路：将调制信号与载波信号相乘，利用三角恒等变换得到幅度调制信号的表达式。

2.解题思路：根据频率调制定义，将载波信号的频率调制信号表示为频率偏移的形式。

3.解题思路：根据相位调制定义，将载波信号的相位调制信号表示为相位变化的形式。

4.解题思路：根据不同的调制类型，分别给出相应的解调信号表达式。

5.解题思路：根据信号检测与估计的基本原理，给出信号检测与估计的通用表达式。

6.解题思路：根据信道编码的基本原理，给出信道编码信号的通用表达式。

7.解题思路：根据信号同步与定时的基本原理，给出同步与定时的通用表达式。

8.解题思路：根据频谱分配的基本原理，给出频谱分配信号的通用表达式。七、设计题1.设计一个简单的无线通信网络，包括基站、移动台和信道。

设计内容：

确定无线通信网络的基本结构，包括基站、移动台和信道的配置。

设计基站与移动台之间的通信频段。

描述信道特性，如传输损耗、干扰情况等。

设计基站与移动台之间的无线信号传输路径。

解题思路：

根据实际需求选择合适的频段。

分析基站与移动台之间的距离，确定信道的传输损耗。

考虑无线信号传播中的干扰，如多径效应、频率选择性衰落等。

使用网络规划工具或手动设计信号传输路径。

2.设计一个基于FDMA的多址接入技术无线通信网络。

设计内容：

确定FDMA系