通信原理与系统专项测试题库

通信原理与系统专项测试题库姓名_________________________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.通信系统中的基带信号传输通常采用以下哪种方式？

A.模拟传输

B.数字传输

C.模拟数字混合传输

D.以上都是

2.以下哪种技术用于将数字信号进行模数转换？

A.抽样

B.量化

C.编码

D.解码

3.在通信系统中，信道容量C与信道带宽B、信号功率S和噪声功率N的关系为：

A.C=BS/N

B.C=B/(SN)

C.C=B(S/N)^2

D.C=BN/S

4.以下哪种调制方式在数字通信中不常见？

A.恒定包络调制

B.相移键控

C.频移键控

D.差分相移键控

5.在多路复用技术中，频分复用（FDM）的特点是什么？

A.可以显著降低信号带宽

B.不需要同步

C.不会相互干扰

D.需要精确的频谱分配

6.以下哪种传输介质对电磁干扰（EMI）最为敏感？

A.非屏蔽双绞线

B.同轴电缆

C.光纤

D.无线

7.在信号处理中，下列哪种方法用于信号的解调？

A.解调器

B.检波器

C.留白滤波器

D.确定滤波器

8.在数字通信系统中，误码率是衡量系统可靠性的指标，误码率通常定义为：

A.发送端与接收端信号功率比

B.接收端接收到的错误比特数与总比特数之比

C.接收端接收到的正确比特数与总比特数之比

D.发送端发送的信号功率与噪声功率之比

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：基带信号传输通常指的是原始信号（如话音、图像等）的传输，而数字传输可以更精确地复制和传输原始信号，因此基带信号传输通常采用数字传输。

2.答案：A

解题思路：抽样是将连续信号在时间上离散化的一种方法，是模数转换的第一步。

3.答案：A

解题思路：根据香农哈特利定理，信道容量C与信道带宽B、信号功率S和噪声功率N的关系为C=BS/N。

4.答案：A

解题思路：恒定包络调制通常用于模拟通信，而在数字通信中，更常用相移键控和频移键控。

5.答案：D

解题思路：频分复用需要将不同信号分配到不同的频段，因此需要精确的频谱分配。

6.答案：A

解题思路：非屏蔽双绞线由于其结构，更容易受到电磁干扰。

7.答案：B

解题思路：检波器是一种将调制信号还原为原始信号的方法，用于信号的解调。

8.答案：B

解题思路：误码率是衡量接收端接收到的错误比特数与总比特数之比的指标，反映了系统的可靠性。二、填空题1.通信系统通常由____发送设备____、____接收设备____、____信道____、____信号处理____四部分组成。

2.数字通信中的数字信号通常表示为____离散的幅值____和____离散的频率____两种类型。

3.在通信系统中，频率选择器的作用是____从众多频率中选取所需的信号____。

4.信号带宽与____最高频率____和____最低频率____成反比。

5.数字通信系统中的同步是指____接收端与发送端保持一致的信号速率和时间关系____。

6.在通信系统中的干扰分为____外部____干扰和____内部____干扰。

7.数字信号传输过程中，通常采用____差错控制____来提高抗干扰能力。

8.误码率是指____在信号传输过程中，由于噪声或干扰等原因，接收端检测出的错误比特数与发送端实际发送的比特数之比____。

答案及解题思路：

1.通信系统通常由发送设备、接收设备、信道、信号处理四部分组成。

解题思路：通信系统是一个复杂的整体，其基本功能是传输信息。发送设备负责将信息转换为适合传输的信号，信道负责传输信号，接收设备负责将接收到的信号转换回原始信息，而信号处理则涉及对信号进行调制、解调等处理。

2.数字通信中的数字信号通常表示为离散的幅值和离散的频率两种类型。

解题思路：数字通信是信息传输的一种形式，数字信号是离散的，可以用幅值和频率两个参数来描述其特性。

3.在通信系统中，频率选择器的作用是从众多频率中选取所需的信号。

解题思路：频率选择器是通信系统中用于筛选特定频率信号的关键部件，它可以防止其他不需要的信号干扰有用信号的传输。

4.信号带宽与最高频率和最低频率成反比。

解题思路：信号带宽是指信号所包含频率范围的大小，它由信号的最低频率和最高频率决定。

5.数字通信系统中的同步是指接收端与发送端保持一致的信号速率和时间关系。

解题思路：同步是数字通信系统中的一个重要概念，保证接收端正确解码发送端发送的信号。

6.在通信系统中的干扰分为外部干扰和内部干扰。

解题思路：干扰是通信系统中常见的问题，根据干扰来源的不同，可以分为外部干扰和内部干扰。

7.数字信号传输过程中，通常采用差错控制来提高抗干扰能力。

解题思路：差错控制是数字通信系统中的关键技术，可以有效降低由于噪声或干扰等原因引起的误码。

8.误码率是指在信号传输过程中，由于噪声或干扰等原因，接收端检测出的错误比特数与发送端实际发送的比特数之比。

解题思路：误码率是衡量数字通信系统功能的重要指标，反映了信号传输过程中的可靠性。三、判断题1.模拟通信系统与数字通信系统在信号传输过程中都需要考虑信道的带宽。

答案：正确。

解题思路：无论是模拟信号还是数字信号，它们在传输过程中都会受到信道带宽的限制。信道的带宽决定了信号的最高频率成分，对于保证信号质量。

2.数字信号的编码方式包括：曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、非归零码、归零码。

答案：正确。

解题思路：这四种编码方式都是数字信号中常见的编码方法。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码具有自同步的特点，而非归零码和归零码则根据电平的不同来表示0和1。

3.信号功率和噪声功率均越大，信噪比就越大。

答案：错误。

解题思路：信噪比（SNR）是指信号功率与噪声功率之比，单位通常是分贝（dB）。如果信号功率和噪声功率同时增大，信噪比可能会降低，因为相对比值可能会减小。

4.信号的频谱宽度是指信号的频率范围。

答案：正确。

解题思路：信号的频谱宽度确实是信号所占用的频率范围，它决定了信号可以通过哪些频率分量进行表示。

5.信道编码可以消除通信过程中的干扰。

答案：错误。

解题思路：信道编码主要用于检测和纠正传输过程中由于噪声和干扰产生的错误，但它不能完全消除干扰，只能减小干扰的影响。

6.恒定包络调制在模拟通信系统中不常见。

答案：错误。

解题思路：恒定包络调制（如幅度调制）在模拟通信系统中是非常常见的调制方式，如AM（调幅）广播。

7.无线传输介质的信号传输距离较短。

答案：错误。

解题思路：无线传输介质如无线电波可以覆盖很长的距离，虽然在信号质量上可能距离增加而降低，但传输距离通常是可以较长的。

8.在数字通信系统中，误码率是衡量系统可靠性的重要指标。

答案：正确。

解题思路：误码率是衡量数字通信系统中传输错误的比例，它是评估系统可靠性的一项关键指标。低误码率表示系统功能较好。四、简答题1.简述通信系统的基本组成和各部分的作用。

通信系统的基本组成：通信系统通常由信源、信道、信宿、发送端设备和接收端设备五大部分组成。

信源：产生信息的设备或装置，如电话、计算机等。

信道：信号传输的路径，如双绞线、光纤等。

信宿：接收信息的设备或装置，如电话、显示器等。

发送端设备：负责将信源产生的信号转换成适合在信道中传输的形式，如调制器。

接收端设备：负责将信道中的信号恢复成信源产生的原始信号，如解调器。

各部分的作用：

信源：产生并传输信息。

信道：提供信号传输的通道。

信宿：接收并处理信息。

发送端设备：转换信号形式，以适应信道传输。

接收端设备：恢复信号，以便信宿处理。

2.简述数字通信系统中模拟信号和数字信号的优缺点。

模拟信号：

优点：模拟信号在传输过程中可以保持原始波形，易于恢复原始信息。

缺点：容易受到干扰，信号质量受环境因素影响较大，不易加密。

数字信号：

优点：抗干扰能力强，信号质量稳定，易于加密。

缺点：传输过程中存在一定的信号失真，恢复原始信息时需要解码。

3.简述模拟通信系统与数字通信系统的区别。

模拟通信系统：

传输过程中信号为连续的模拟信号。

抗干扰能力较弱，信号质量受环境因素影响较大。

数字通信系统：

传输过程中信号为离散的数字信号。

抗干扰能力强，信号质量稳定。

4.简述调制和解调在通信系统中的作用。

调制：将信源产生的信号转换成适合在信道中传输的形式，提高信号质量。

解调：将信道中的信号恢复成信源产生的原始信号，以便信宿处理。

5.简述数字通信系统中的同步技术。

同步技术：保证接收端设备能够正确接收和解析数字信号。

位同步：保证接收端设备与发送端设备在位序列上保持同步。

帧同步：保证接收端设备与发送端设备在帧结构上保持同步。

字同步：保证接收端设备与发送端设备在字结构上保持同步。

答案及解题思路：

1.答案：见上述解析。

解题思路：首先介绍通信系统的基本组成，然后分别阐述各部分的作用。

2.答案：见上述解析。

解题思路：分别列出模拟信号和数字信号的优缺点，并对两者进行比较。

3.答案：见上述解析。

解题思路：对比模拟通信系统和数字通信系统的特点，分析两者之间的区别。

4.答案：见上述解析。

解题思路：阐述调制和解调的作用，解释其在通信系统中的重要性。

5.答案：见上述解析。

解题思路：介绍同步技术的概念，分析位同步、帧同步和字同步的作用。五、论述题1.论述数字通信系统中同步技术的分类及其优缺点。

解答：

同步技术是数字通信系统中保证接收端正确接收信息的关键技术。同步技术主要分为以下几类：

位同步：保证接收端与发送端在位级上保持一致。

载波同步：保证接收端与发送端的载波频率和相位一致。

帧同步：保证接收端与发送端在帧结构上保持一致。

优缺点分析：

位同步：优点是简单易实现，缺点是抗干扰能力较弱。

载波同步：优点是抗干扰能力强，缺点是实现复杂，对硬件要求高。

帧同步：优点是能够提供较高的数据传输效率，缺点是同步开销较大。

2.论述数字信号在传输过程中可能出现的问题及解决方法。

解答：

数字信号在传输过程中可能会遇到以下问题：

噪声干扰：可能导致信号失真，影响通信质量。

信号衰减：信号强度随传输距离增加而减弱。

信号失真：信号波形发生变形。

解决方法：

噪声干扰：采用滤波器、差错控制编码等技术降低噪声影响。

信号衰减：使用中继器、放大器等设备增强信号强度。

信号失真：采用信号整形、补偿等技术恢复信号波形。

3.论述信道编码在数字通信系统中的作用及原理。

解答：

信道编码在数字通信系统中扮演着重要角色，其主要作用包括：

提高传输可靠性：通过增加冗余信息，提高信号在传输过程中的抗干扰能力。

便于信号检测：编码后的信号便于接收端进行检测和解码。

原理：

信道编码的基本原理是将原始信息序列与冗余信息序列进行组合，形成编码后的信号序列。接收端通过解码过程恢复原始信息。

4.论述误码率在数字通信系统中的重要性及测量方法。

解答：

误码率是衡量数字通信系统传输可靠性的重要指标，其重要性体现在：

反映系统功能：误码率越低，系统功能越好。

评估系统质量：误码率是评估通信系统质量的重要依据。

测量方法：

比较法：通过比较发送端和接收端的信号，计算误码率。

模拟法：通过模拟实际通信环境，测量误码率。

5.论述无线传输介质在通信系统中的应用及优缺点。

解答：

无线传输介质在通信系统中具有广泛的应用，如：

无线局域网（WLAN）：实现局域网内的无线通信。

移动通信：如4G、5G等，实现移动环境下的通信。

优缺点分析：

优点：安装方便，覆盖范围广，不受物理限制。

缺点：信号容易受到干扰，传输速率相对较低，安全性较差。六、分析题1.分析数字通信系统中常见的调制方式及各自的特点。

解答：

数字通信系统中常见的调制方式包括：

振幅键控（ASK）：通过改变信号的振幅来表示二进制数据，优点是简单，但抗干扰能力弱。

频移键控（FSK）：通过改变信号的频率来表示二进制数据，抗干扰能力较ASK强。

相移键控（PSK）：通过改变信号的相位来表示二进制数据，可以更有效地利用带宽。

正交振幅调制（QAM）：结合了ASK和PSK的优点，通过改变信号的振幅和相位来表示数据，提高了频谱利用率和传输速率。

每种调制方式都有其特点和适用场景，选择合适的调制方式可以提高通信系统的功能。

2.分析信道编码在数字通信系统中的应用及作用。

解答：

信道编码在数字通信系统中起到以下作用：

错误检测和纠正：通过增加冗余信息，可以检测并纠正传输过程中的错误，提高数据的可靠性。

提高抗干扰能力：信道编码能够增强信号的抗干扰能力，减少误码率。

降低码元速率：信道编码可以将高码元速率转换为低码元速率，提高通信系统的带宽利用率。

信道编码在数字通信系统中是必不可少的，可以有效提高通信质量。

3.分析误码率在数字通信系统中的影响及降低方法。

解答：

误码率在数字通信系统中的影响主要包括：

降低数据传输的可靠性：误码率越高，数据传输的正确性越低。

增加系统复杂度：为了降低误码率，可能需要增加编码和纠错复杂度。

降低误码率的方法有：

增加发射功率：提高信号的强度，减少信号衰减和干扰。

选择合适的信道：选择质量较好的信道，减少信道干扰。

使用信道编码：通过信道编码增加冗余信息，提高数据的可靠性。

4.分析数字通信系统中同步技术的重要性及实现方法。

解答：

同步技术在数字通信系统中，它保证了发送和接收端的信号保持一致，具体包括：

位同步：保证接收端正确识别每一位数据。

帧同步：保证接收端正确识别每个数据帧的开始和结束。

同步技术的实现方法有：

归一化位同步：通过比较连续位的持续时间来实现位同步。

帧同步：通过特定的同步序列来实现帧同步。

5.分析无线传输介质在通信系统中的应用及发展前景。

解答：

无线传输介质在通信系统中的应用非常广泛，如：

移动通信：通过蜂窝网络实现手机间的通信。

无线局域网（WLAN）：实现办公室或家庭内的无线数据传输。

卫星通信：通过卫星实现长距离的通信。

无线传输介质的发展前景：

5G/6G通信：5G/6G通信将进一步提高无线传输速率和可靠性。

物联网（IoT）：无线传输介质在物联网中的应用将更加广泛。

答案及解题思路：

1.数字通信系统中常见的调制方式有ASK、FSK、PSK和QAM。每种调制方式都有其特点和适用场景，如QAM可以提高频谱利用率和传输速率。

2.信道编码在数字通信系统中的作用包括错误检测和纠正、提高抗干扰能力和降低码元速率。信道编码是提高通信系统可靠性的重要手段。

3.误码率会影响数据传输的可靠性和系统复杂度。降低误码率的方法包括增加发射功率、选择合适的信道和使用信道编码。

4.同步技术在数字通信系统中，包括位同步和帧同步。归一化位同步和帧同步是实现同步的常用方法。

5.无线传输介质在通信系统中的应用广泛，包括移动通信、WLAN和卫星通信。无线传输介质的发展前景包括5G/6G通信和物联网。七、设计题1.设计一种适用于数字通信系统的同步技术。

题目描述：设计一种同步技术，该技术应能够在数字通信系统中有效地实现收发双方的时钟同步，提高信号传输的准确性和效率。

参考知识点：位同步、帧同步、相干检测、非相干检测。

2.设计一种信道编码方案，用于提高数字通信系统的可靠性。

题目描述：设计一种信道编码方案，该方案能够在数字通信中提供错误检测和纠正能力，以提升整个通信系统的可靠性。

参考知识点：汉明码、里德所罗门码、卷积码、Turbo码。

3.设计一种误码率测量方法，用于评估数字通信系统的功能。

题目描述：设计一种误码率测量方法，能够准确评估数字通信系统在实际应用中的功能表现。

参考知识点：误码率定义、循环冗余检验、误码检测与纠正。

4.设计一种适用于无线通信系统的信号调制方案。

题目描述：设计一种无线通信系统的信号调制方案，以提高信号的传输质量和抗干扰能力。

参考知识点：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、正交调幅（QAM）。

5.设计一种适用于长距离传输的数字信号传输方案。

题目描述：设计一种适用于长距离传输的数字信号传输方案，考虑信号衰减、失真等因素，保证信号质量。

参考知识点：中继技术、再生中继、波分复用（WDM）、数字信号处理。

答案及解题思路：

1.答案：

设计一种基于