沈阳工学院《通信原理代》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《通信原理代》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、在通信系统的数字调制中，最小移频键控（MSK）具有包络恒定、相位连续等优点。MSK信号的频偏与码元速率之间的关系是：（）A.频偏是码元速率的1/4B.频偏是码元速率的1/2C.频偏等于码元速率D.频偏是码元速率的2倍2、某通信系统采用16QAM调制和相干解调，若发送端发送的信号星座图中相邻点的最小距离为2，接收端的噪声功率谱密度为10^(-12)W/Hz，系统带宽为10MHz，计算误码率为10^(-6)时所需的平均接收信号功率是多少？（）A.-16dBmB.-10dBmC.0dBmD.10dBm3、在移动通信系统中，位置管理是一项重要的功能。当移动台从一个位置区移动到另一个位置区时，需要进行位置更新。以下哪种位置更新策略可以减少信令开销，但可能导致寻呼延迟增加？（）A.基于时间的位置更新B.基于距离的位置更新C.基于移动台状态的位置更新D.以上都不是4、在移动通信系统中，小区分裂是一种增加系统容量的方法。当小区用户数量增加导致容量不足时，以下哪种小区分裂方式较为常见？（）A.全向小区分裂为定向小区B.增加小区的覆盖半径C.减少每个小区的可用频率资源D.降低基站的发射功率5、在无线通信的波束赋形技术中，以下关于其作用的描述，哪项是错误的？（）A.提高信号强度B.增加覆盖范围C.降低干扰D.不需要知道用户位置信息6、在通信系统的数字信号处理中，以下哪种算法常用于数字滤波器的设计？（）A.快速傅里叶变换B.有限冲激响应滤波算法C.无限冲激响应滤波算法D.最小均方误差算法7、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.-60dBW8、在通信系统的扩频通信技术中，直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）是常见的方式。以下关于DSSS的描述，错误的是：（）A.具有抗干扰能力B.保密性好C.占用带宽较窄D.实现相对简单9、在光通信系统中，若光发射机的输出光功率为10mW，经过50km长的光纤传输后，接收光功率为1μW，计算光纤的损耗系数约为多少？（）A.0.2dB/kmB.0.4dB/kmC.0.6dB/kmD.0.8dB/km10、在光通信的无源光网络（PON）中，以下关于其特点的描述，哪项是不准确的？（）A.节省光纤资源B.支持多种业务接入C.网络扩展性差D.成本相对较低11、对于一个采用频分复用（FDM）技术的通信系统，若共有10个信道，每个信道的带宽为20kHz，保护带宽为5kHz，则系统的总带宽至少为多少？（）A.185kHzB.200kHzC.245kHzD.250kHz12、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.813、对于通信系统中的信道容量，以下关于香农公式的描述，哪项是错误的？（）A.考虑了噪声的影响B.信道容量与带宽成正比C.只适用于高斯白噪声信道D.不受信号功率限制14、在通信系统的加密技术中，以下哪种加密算法安全性较高但计算复杂度较大？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希函数D.数字签名15、在通信系统的信号调制方式中，ASK（幅移键控）的特点包括以下方面，错误的是（）A.实现简单B.抗噪声性能较好C.频谱效率较低D.功率利用率低16、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17、在一个采用相移键控（PSK）的通信系统中，若要实现无误传输，接收端的信噪比至少为（）A.2B.4C.8D.1618、某数字通信系统中，信息码元为“10110010”，采用CRC校验，生成多项式为G(x)=x^4+x+1。则添加的校验码为（）A.1011B.1100C.0110D.001119、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20、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.32Mbps二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释通信系统中的噪声来源和分类，分析噪声对信号传输的影响以及降低噪声的方法。2、（本题5分）简述通信网络中的流量控制机制，包括滑动窗口协议、令牌桶算法等，分析它们在避免拥塞方面的作用和原理。3、（本题5分）详细分析在通信系统中，虚拟网络功能（VNF）的实现方式和应用场景，说明其对网络灵活性的提升作用。4、（本题5分）详细说明模拟信号数字化的过程，包括抽样、量化和编码三个步骤，解释每个步骤的作用和关键参数，以及如何保证数字化后的信号质量。5、（本题5分）解释光纤通信中色散的概念，包括模式色散、材料色散和波导色散。分析它们对光信号传输的影响，并说明在光纤通信系统设计中如何降低色散的影响。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于毫米波通信的车载雷达系统，工作频率在77GHz，能够实现车辆的防撞预警，给出系统的硬件架构和信号处理算法。2、（本题5分）设计一个基于频谱感知共享技术的认知无线电系统，主用户频段为3GHz-4GHz，次用户数量为10个。确定频谱感知的周期和阈值，设计频谱共享的协议和算法，并分析系统的频谱利用率和对主用户的保护。3、（本题5分）为一个山区的森林防火监控系统设计通信方案，实现图像和数据的实时传输，考虑山区的地形和气候条件，选择合适的通信技术和设备。4、（本题5分）为一个大型仓库设计货物定位与管理的通信系统，能够实时追踪货物位置和状态，阐述系统的硬件架构和软件功能。5、（本题5分）设计一个基于量子通信技术的密钥分发系统，传输距离为100km。确定系统的架构和关键组件，选择合适的量子态和测量方法，并分析系统的安全性和密钥生成速率。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入研究通信系统中的同步技术，包括位同步、帧同步和网同步等。分析同步技术在通信中的重要性，以及在不同通信场景下如何实现精确的同步，保证通信的可靠性和稳定性。2、（本题10分）探讨移动通信技术