电子信息工程通信原理测试卷详解

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.通信系统中的信息载体是指：

a)信号

b)信道

c)噪声

d)信息

2.下列哪项不属于模拟信号的特点：

a)频谱宽

b)传输距离远

c)易受干扰

d)抗干扰能力强

3.数字通信系统中的数字信号主要包括：

a)模拟信号

b)脉冲信号

c)数字信号

d)以上都是

4.下列哪个不是数字通信系统的优点：

a)抗干扰能力强

b)传输距离远

c)易于加密

d)成本高

5.下列哪个不是数字信号调制的方式：

a)调频

b)调幅

c)调相

d)调制

答案及解题思路：

1.答案：a)信号

解题思路：在通信系统中，信息是通过信号进行传递的，因此信号是信息载体。

2.答案：d)抗干扰能力强

解题思路：模拟信号的特点包括频谱宽、传输距离远和易受干扰，但抗干扰能力强是数字信号的特点。

3.答案：b)脉冲信号

解题思路：数字通信系统中的数字信号主要是指由脉冲组成的信号，它们可以是模拟信号的数字化版本。

4.答案：d)成本高

解题思路：数字通信系统的优点包括抗干扰能力强、传输距离远和易于加密，而成本高并不是其优点。

5.答案：d)调制

解题思路：数字信号调制的方式包括调频（FM）、调幅（AM）和调相（PM），而“调制”本身是一个广义的概念，不是具体的一种调制方式。二、填空题1.通信系统由_______、_______和_______三个基本部分组成。

答案：信源、信道、信宿

解题思路：通信系统的基本组成部分包括产生信息的信源，传输信息的信道，以及接收信息的信宿。

2.数字信号的特点有_______、_______和_______。

答案：离散性、抗干扰性、易于处理

解题思路：数字信号与模拟信号相比，具有离散性，即信号在时间和幅度上都是离散的；数字信号具有较强的抗干扰能力；同时数字信号易于进行各种处理。

3.信号传输的三个基本方式有_______、_______和_______。

答案：模拟传输、数字传输、混合传输

解题思路：信号传输方式根据信号形式的不同，可以分为模拟传输、数字传输以及将两者结合的混合传输。

4.数字通信系统的主要功能指标有_______、_______和_______。

答案：有效性、可靠性、经济性

解题思路：数字通信系统的功能指标主要包括传输的有效性（如传输速率）、可靠性（如误码率）以及经济性（如设备成本和运营成本）。

5.数字通信系统的调制方式主要有_______、_______和_______。

答案：调幅、调频、调相

解题思路：数字通信系统的调制方式主要包括调幅（AmplitudeModulation,AM）、调频（FrequencyModulation,FM）和调相（PhaseModulation,PM），这些调制方式用于将数字信号转换为适合信道传输的模拟信号。三、判断题1.模拟信号比数字信号传输距离远。（×）

解题思路：根据通信原理，数字信号由于其抗干扰能力强，可以采用差错控制技术，因此在长距离传输中表现优于模拟信号。模拟信号在传输过程中容易受到干扰，信号质量下降较快。

2.数字通信系统抗干扰能力强。（√）

解题思路：数字通信系统通过编码、调制等技术，可以有效抑制噪声和干扰，提高信号传输的可靠性。与模拟通信系统相比，数字通信系统在抗干扰方面具有明显优势。

3.信号传输方式中的基带传输是一种调制方式。（×）

解题思路：基带传输是指将信号直接传输，不经过调制过程。调制是将信号转换成适合传输的频率范围的过程。因此，基带传输不是一种调制方式。

4.数字信号调制方式中的调频（FM）是模拟调制方式。（√）

解题思路：调频（FM）是一种模拟调制方式，它是通过改变信号的频率来携带信息。虽然调频应用于数字信号传输，但其本质仍然是模拟调制。

5.通信系统中的噪声可以分为热噪声和干扰噪声。（√）

解题思路：噪声是通信系统中的常见问题，可以分为热噪声和干扰噪声。热噪声是由信号传输介质和设备内部产生的，与温度有关；干扰噪声则是由外部环境或其他信号引起的。这两种噪声在通信系统中都可能导致信号失真或中断。四、简答题1.简述模拟信号和数字信号的区别。

模拟信号与数字信号的区别主要体现在以下几个方面：

信号的表示形式：模拟信号是连续变化的，而数字信号是离散的；

信号的传输方式：模拟信号通过模拟电路传输，数字信号通过数字电路传输；

信号的抗干扰能力：数字信号的抗干扰能力比模拟信号强；

信号的传输距离：数字信号可以传输更远的距离，而模拟信号在传输过程中容易衰减。

2.简述数字通信系统的调制方式。

数字通信系统的调制方式主要包括以下几种：

模拟调制：将数字信号转换成模拟信号，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）；

数字调制：将数字信号转换成模拟信号，如幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）；

正交调制：利用正交变换将数字信号转换成模拟信号，如正交幅度调制（OAM）。

3.简述信号传输方式中的基带传输、频带传输和混合传输的特点。

信号传输方式的特点

基带传输：直接将信号传输到接收端，适用于短距离传输，抗干扰能力强；

频带传输：将信号调制到一定频率范围内传输，适用于长距离传输，抗干扰能力较弱；

混合传输：结合基带传输和频带传输的特点，既适用于短距离传输，也适用于长距离传输。

4.简述数字通信系统的功能指标。

数字通信系统的功能指标主要包括以下几种：

误码率：衡量系统传输中错误码元的比例；

带宽：系统传输信号的频率范围；

传输速率：单位时间内传输的数据量；

时延：信号从发送端到接收端所需的时间。

5.简述噪声在通信系统中的作用。

噪声在通信系统中的作用

干扰信号传输：噪声会干扰信号传输，降低通信质量；

信号识别：噪声可以帮助识别信号特征，提高通信系统的抗干扰能力；

信号调制：噪声可以用于调制信号，实现信号的加密和解密。

答案及解题思路：

1.答案：模拟信号与数字信号的区别主要体现在信号的表示形式、传输方式、抗干扰能力和传输距离等方面。解题思路：通过比较模拟信号和数字信号在以上四个方面的差异，得出答案。

2.答案：数字通信系统的调制方式主要包括模拟调制、数字调制和正交调制。解题思路：列举数字通信系统中常见的调制方式，并简要介绍其特点。

3.答案：信号传输方式中的基带传输、频带传输和混合传输分别适用于不同距离和传输环境。解题思路：分析三种传输方式的特点，结合实际应用场景得出答案。

4.答案：数字通信系统的功能指标主要包括误码率、带宽、传输速率和时延。解题思路：列举数字通信系统中常见的功能指标，并简要说明其作用。

5.答案：噪声在通信系统中既可以干扰信号传输，也可以帮助识别信号特征和提高抗干扰能力。解题思路：分析噪声在通信系统中的作用，从正反两方面阐述其影响。五、论述题1.论述数字通信系统调制方式的优缺点。

数字通信系统的调制方式主要包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）等。

优点：

抗干扰能力强：数字信号相对于模拟信号更能抵抗噪声和干扰。

易于加密和解密：数字信号可以采用多种加密算法，安全性高。

信息传输效率高：通过有效的调制技术，可以提高频谱利用率。

缺点：

对信道的要求较高：数字信号对信道特性敏感，如信道衰落等会影响信号质量。

调制和解调复杂度高：数字调制需要较复杂的硬件设备和算法。

信号处理算法复杂：数字调制需要采用复杂的信号处理算法，如快速傅里叶变换（FFT）等。

2.论述数字通信系统中的抗干扰措施。

抗干扰措施主要包括：

增强信号功率：提高信号发射功率可以增加信号的穿透力。

改善信道质量：优化信道传输特性，如减少信道衰减和干扰。

采用抗干扰技术：如使用差分编码、自动请求重发（ARQ）等。

提高调制质量：采用高阶调制技术，提高信号的抗干扰能力。

3.论述数字通信系统中的同步技术。

同步技术在数字通信系统中，主要包括以下几种：

载波同步：保证接收端与发射端的载波频率和相位一致。

位同步：保证接收端能够正确识别每个数据位的开始和结束。

群同步：保证接收端能够正确识别数据块的开始和结束。

帧同步：保证接收端能够正确识别数据帧的开始和结束。

4.论述数字通信系统中的信道编码技术。

信道编码技术主要分为线性分组码、循环码和卷积码等。

线性分组码的优点是编码简单，译码容易，但纠错能力有限。

循环码的优点是具有良好的纠错能力，但编码和译码较复杂。

卷积码的优点是纠错能力强，适应性强，但编码和译码较复杂。

5.论述数字通信系统中的多路复用技术。

多路复用技术可以将多个信号复用到同一信道中传输，提高频谱利用率。

主要的多路复用技术包括：

频分复用（FDM）：将不同频率的信号复用到同一信道中。

时分复用（TDM）：将不同信号按照时间片依次复用到同一信道中。

波分复用（WDM）：将不同波长的光信号复用到同一光纤中。

答案及解题思路：

1.数字通信系统调制方式的优缺点：

优点：抗干扰能力强，易于加密，信息传输效率高。

缺点：对信道要求高，调制解调复杂，信号处理算法复杂。

2.数字通信系统中的抗干扰措施：

增强信号功率，改善信道质量，采用抗干扰技术，提高调制质量。

3.数字通信系统中的同步技术：

载波同步，位同步，群同步，帧同步。

4.数字通信系统中的信道编码技术：

线性分组码，循环码，卷积码。

5.数字通信系统中的多路复用技术：

频分复用，时分复用，波分复用。

解题思路：六、计算题1.计算下列信号的带宽：f(t)=cos(2000πt)sin(3000πt)。

2.计算下列信号的带宽：f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)。

3.计算下列信号的带宽：f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)。

4.计算下列信号的带宽：f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)。

5.计算下列信号的带宽：f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)。

答案及解题思路：

1.解答：

信号f(t)=cos(2000πt)sin(3000πt)包含两个正弦波分量，其中cos(2000πt)的频率为1000Hz，sin(3000πt)的频率为1500Hz。

带宽定义为信号最高频率与最低频率之差，因此带宽为1500Hz1000Hz=500Hz。

答案：500Hz。

2.解答：

信号f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)包含两个正弦波分量，其中第一个的频率为500Hz，第二个的频率为1000Hz。

带宽为两个最高频率之差，即1000Hz500Hz=500Hz。

答案：500Hz。

3.解答：

信号f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)包含两个正弦波分量，其中cos(2π×1000t)的频率为1000Hz，sin(2π×2000t)的频率为2000Hz。

带宽为2000Hz1000Hz=1000Hz。

答案：1000Hz。

4.解答：

与第2题相同，信号f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)包含两个正弦波分量，频率分别为500Hz和1000Hz。

带宽为1000Hz500Hz=500Hz。

答案：500Hz。

5.解答：

与第3题相同，信号f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)包含两个正弦波分量，频率分别为1000Hz和2000Hz。

带宽为2000Hz1000Hz=1000Hz。

答案：1000Hz。

解题思路简要阐述：

带宽的计算基于信号的最高频率分量和最低频率分量之间的差值。

对于正弦和余弦信号，其频率可以通过角频率与2π的比值来计算。

在计算带宽时，忽略直流分量（频率为0Hz），只考虑非零频率分量。七、应用题1.设计一个数字通信系统：

a)传输距离：1000km

b)传输速率：1Mbps

c)抗干扰能力：10dB

2.设计一个基于光纤通信的数字通信系统：

a)传输距离：500km

b)传输速率：10Mbps

c)抗干扰能力：15dB

3.设计一个基于无线通信的数字通信系统：

a)传输距离：50km

b)传输速率：2Mbps

c)抗干扰能力：8dB

4.设计一个基于卫星通信的数字通信系统：

a)传输距离：20000km

b)传输速率：100Mbps

c)抗干扰能力：20dB

5.设计一个基于地面通信的数字通信系统：

a)传输距离：100km

b)传输速率：5Mbps

c)抗干扰能力：12dB

答案及解题思路：

1.数字通信系统设计

答案：

传输距离：1000km，可以使用高功能的光纤通信系统，如单模光纤，其衰减系数低，适合长距离传输。

传输速率：1Mbps，可以通过使用QAM（QuadratureAmplitudeModulation）调制方式来达到所需的传输速率。

抗干扰能力：10dB，可以通过采用前向纠错（FEC）编码和适当的调制方式来提高系统的抗干扰能力。

解题思路：

根据传输距离选择合适的光纤类型，然后确定调制方式和编码方案以实现所需的传输速率和抗干扰能力。进行系统仿真和测试，保证设计的系统能够满足要求。

2.光纤通信数字通信系统设计

答案：

传输距离：500km，使用单模光纤系统，并考虑使用拉曼放大器来补偿光纤的损耗。

传输速率：10Mbps，采用16QAM调制，并结合适当的FEC编码。

抗干扰能力：15dB，通过使用RZ（ReturntoZero）编码和更强的FEC算法来提高抗干扰能力。

解题思路：

与第一题类似，但需考虑光纤的衰减和色散特性，以及如何利用拉曼放大器来补偿光纤损耗。同