黔南民族幼儿师范高等专科学校《光波导原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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2分，共40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、在通信系统的数字信号处理中，以下关于数字滤波的描述，哪项是不正确的？（）A.可以实现各种滤波特性B.比模拟滤波稳定性好C.计算复杂度低D.能去除噪声和干扰2、在一个卫星通信系统中，卫星轨道高度为36000km，地球半径为6400km，信号从地球站发射到卫星再返回地球站的传播时延约为（）A.0.25sB.0.5sC.1sD.2s3、在码分多址（CDMA）通信系统中，若有10个用户同时通信，每个用户分配的码片序列相互正交，当其中一个用户发送“1”时，其他用户均发送“0”，接收端接收到的叠加信号经过相关解调后，该用户的信号强度约为多少？（）A.1B.10C.1/10D.1/√104、某通信系统使用了纠错编码技术，其编码效率为1/2，码长为1024比特。已知该编码能够纠正32个错误比特，若在传输过程中误码率为10^-3，那么经过纠错解码后，误码率大约为多少？（）A.10^-6B.10^-9C.10^-12D.10^-155、在数字通信系统中，误码率是衡量系统性能的重要指标。当信道中存在高斯白噪声时，以下哪种编码方式能够有效地降低误码率？（）A.不归零编码B.曼彻斯特编码C.循环冗余校验码D.卷积码6、在通信系统的毫米波通信中，以下关于其特点和挑战的描述，不准确的是（）A.带宽资源丰富B.传播损耗小C.器件成本高D.波束成形技术复杂7、在数字通信系统中，采用了QPSK调制方式，码元传输速率为1000Baud。若要在加性高斯白噪声信道中实现无误传输，接收端的信噪比至少需要达到多少？（）A.10dBB.15dBC.20dBD.25dB8、在通信系统的编码中，格雷码具有相邻码字只有一位不同的特点。对于4位二进制数0010，其对应的格雷码是：（）A.0011B.0110C.0100D.00019、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、在通信系统的信道编码中，卷积码是一种性能优良的编码方式。对于一个约束长度为3的卷积码编码器，其生成多项式为G1=111，G2=101，若输入信息序列为1011，则编码后的输出序列可能是：（）A.111101110010B.101110111001C.110101111010D.10111110101011、在无线通信的频谱资源管理中，频谱感知技术用于检测频谱空洞。以下关于频谱感知技术的描述，不正确的是（）A.基于能量检测的方法简单但准确性较低B.协作频谱感知可以提高检测性能C.只能检测授权频段的频谱空洞D.对硬件要求较高12、在一个数字通信系统中，采用了2DPSK调制方式，已知当前码元与前一码元相位差为180度，那么当前码元携带的信息是0还是1？（）A.0B.1C.无法确定D.以上都不对13、在光通信系统中，掺铒光纤放大器（EDFA）常用于光信号的放大。EDFA的工作原理主要基于以下哪种效应？（）A.受激辐射B.自发辐射C.受激吸收D.光电效应14、在一个卫星通信系统中，卫星的仰角为30度，地球站的高度为100米。那么地球站到卫星的视线距离大约是多少？（）A.4000公里B.5000公里C.6000公里D.7000公里15、在无线通信中，某电磁波的频率为2GHz，在自由空间中的波长约为多少？已知光速约为3×10^8m/s。A.0.15mB.0.3mC.0.6mD.1.5m16、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.127.0.017、在数字信号处理中，FIR滤波器和IIR滤波器是常见的两种滤波器。以下关于FIR滤波器的特点，正确的是：（）A.可以实现严格的线性相位B.递归结构C.计算效率高D.稳定性较差18、在通信系统的信号复用技术中，波分复用（WDM）主要用于光纤通信。以下关于WDM的描述，正确的是：（）A.不同波长的光信号在同一根光纤中传输B.不同频率的光信号在同一根光纤中传输C.不同偏振态的光信号在同一根光纤中传输D.不同速率的光信号在同一根光纤中传输19、在通信系统中，分集技术可以改善接收信号的质量。以下哪种分集方式属于空间分集？（）A.频率分集B.时间分集C.极化分集D.多天线分集20、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]二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在无线通信中，阐述MIMO技术的原理和优点，分析其对通信系统容量和性能的提升作用。2、（本题5分）阐述认知无线电技术的概念和特点，分析其在频谱资源管理中的应用，以及认知无线电系统中的关键技术和面临的挑战。3、（本题5分）在通信系统的通信网络流量预测技术中，解释流量预测的重要性和方法，分析如何根据流量预测结果进行网络规划和资源配置。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。2、（本题5分）为一个海上钻井平台设计通信系统，保障平台与陆地之间的语音、数据和视频通信，考虑海洋环境对信号传播的影响和设备的防护。3、（本题5分）为一个跨国企业设计内部专用通信网络，连接多个国家的分支机构，包括网络拓扑、路由策略、带宽分配和安全防护措施。4、（本题5分）设计一个基于软件定义网络（SDN）的通信架构，实现对数据中心网络的灵活管理和流量优化，给出控制器的功能和策略制定方法。5、（本题5分）设计一个基于卫星通信的极地科考站通信系统，满足科考数据传输和人员通信需求，考虑极地环境对系统的影响及应对方法。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题1