电子信息工程通信网络知识重点

电子信息工程通信网络知识重点姓名_________________________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、单选题1.通信系统由哪几个基本组成部分构成？

A.发送端、传输介质、接收端、控制单元

B.发送端、接收端、信号源、信宿

C.发送端、接收端、调制解调器、传输线路

D.发送端、接收端、编码器、解码器

2.以下哪项不是基带传输的特点？

A.信号频带宽度有限

B.信号传输速度快

C.信号传输距离近

D.信号不易受到干扰

3.信号的调制和解调属于哪一层次的传输过程？

A.物理层

B.数据链路层

C.网络层

D.传输层

4.汉明码的冗余度是多少？

A.20%

B.25%

C.30%

D.35%

5.查询表（RAM）在数字通信系统中的作用是什么？

A.存储和查找数据

B.随机数

C.实现错误检测

D.调制信号

6.什么是多路复用？

A.将多个信号合并为一个信号进行传输

B.将一个信号分解为多个信号进行传输

C.将数字信号转换为模拟信号

D.将模拟信号转换为数字信号

7.码分多址（CDMA）系统中，如何区分不同的用户？

A.通过不同的频率区分

B.通过不同的时隙区分

C.通过不同的编码方式区分

D.通过不同的功率水平区分

8.以下哪个信道容量公式与香农公式类似？

A.频率带宽产品

B.霍夫迪尼香农艾尔伍德（HDFE）公式

C.伯恩斯坦费尔德曼汉密尔顿（BHF）公式

D.约翰逊汉宁艾弗森（JHE）公式

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：通信系统的基本组成部分包括发送端、接收端、调制解调器和传输线路。

2.答案：D

解题思路：基带传输的特点通常包括信号频带宽度有限、传输速度快、传输距离近，信号不易受到干扰不是基带传输的特点。

3.答案：A

解题思路：信号的调制和解调是物理层的过程，涉及信号的电气和物理特性。

4.答案：B

解题思路：汉明码的冗余度是25%，因为它引入了额外的校验位来检测和纠正错误。

5.答案：A

解题思路：查询表（RAM）用于存储和查找数据，这在数字通信系统中用于快速查找和匹配。

6.答案：A

解题思路：多路复用是将多个信号合并为一个信号进行传输的过程。

7.答案：C

解题思路：在CDMA系统中，不同的用户通过不同的编码方式来区分。

8.答案：B

解题思路：霍夫迪尼香农艾尔伍德（HDFE）公式与香农公式类似，都是关于信道容量的公式。二、多选题1.数字通信系统的主要技术特点有哪些？

A.抗干扰能力强

B.传输速率高

C.便于加密和压缩

D.信号传输距离远

2.以下哪些信号属于模拟信号？

A.语音信号

B.视频信号

C.数字信号

D.电流信号

3.在无线通信中，常见的多径效应有哪几种？

A.直接波

B.首波

C.多径反射

D.多径衰落

4.以下哪些调制方式属于正弦波调制？

A.振幅调制（AM）

B.频率调制（FM）

C.相位调制（PM）

D.数字调制

5.在计算机网络中，常用的交换技术有哪些？

A.集线器（Hub）

B.路由器（Router）

C.交换机（Switch）

D.中继器（Repeater）

6.以下哪些信道编码方法可以提高信道的可靠性？

A.线性分组码

B.卷积码

C.现代编码（如LDPC码）

D.汉明码

7.以下哪些技术可以提高无线通信的传输速率？

A.MIMO（多输入多输出）

B.OFDM（正交频分复用）

C.5G技术

D.CDMA（码分多址）

8.在光纤通信中，常用的光纤有哪几种？

A.单模光纤

B.多模光纤

C.保偏光纤

D.光纤耦合器

答案及解题思路：

答案：

1.A,B,C,D

2.A,B,D

3.A,B,C,D

4.A,B,C

5.B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,C

解题思路：

1.数字通信系统的主要技术特点包括抗干扰能力强、传输速率高、便于加密和压缩以及信号传输距离远。

2.模拟信号是指连续变化的信号，如语音和视频信号，而数字信号是离散的，电流信号可以是模拟也可以是数字。

3.无线通信中的多径效应包括直接波、首波、多径反射和多径衰落。

4.正弦波调制包括振幅调制、频率调制和相位调制，这些调制方式都是基于正弦波的特性。

5.计算机网络中常用的交换技术包括路由器、交换机和集线器，它们用于在不同的网络设备之间转发数据包。

6.信道编码方法如线性分组码、卷积码、现代编码（如LDPC码）和汉明码可以提高信道的可靠性，通过增加冗余信息来检测和纠正错误。

7.提高无线通信传输速率的技术包括MIMO、OFDM、5G技术和CDMA，这些技术通过增加频谱效率、多径利用和信号处理能力来实现。

8.光纤通信中常用的光纤包括单模光纤、多模光纤、保偏光纤，它们根据传输模式和特性不同而有所区别。三、填空题1.在数字通信系统中，信号传输过程中的调制和解调分别对应信号发射和信号接收过程。

2.通信信道的带宽越大，其信道容量越大。

3.在通信系统中，信号的频率与传输速率成正关系。

4.在光纤通信中，常用的光纤材料是石英玻璃。

5.CDMA系统中，用户的信号通过码片序列来区分。

6.信号的误码率是数字通信系统中的重要指标之一。

7.在数字通信系统中，信道用于实现信号的传输和接收。

8.在计算机网络中，IP地址属于网络层。

答案及解题思路：

答案：

1.信号发射，信号接收

2.越大

3.频率，正

4.石英玻璃

5.码片序列

6.误码率

7.信道

8.网络

解题思路：

1.调制是将基带信号转换成适合在信道中传输的形式，解调则是将接收到的信号还原成基带信号。

2.信道容量是指信道能够传输的最大数据速率，根据香农公式，带宽越大，信道容量越大。

3.信号频率越高，传输速率越快，两者成正比关系。

4.石英玻璃具有良好的透明度和低损耗，是光纤通信中常用的材料。

5.CDMA（码分多址）系统中，不同用户使用不同的码片序列来区分信号。

6.误码率是衡量数字通信系统功能的重要指标，表示错误传输的比特数与总传输比特数的比例。

7.信道是信号传输的媒介，包括有线和无线信道。

8.IP地址用于标识网络中的设备，属于网络层。四、判断题1.信号调制和解调属于数字通信系统的传输层。

答案：错误

解题思路：信号调制和解调实际上属于数字通信系统的物理层，而不是传输层。物理层负责信号的传输和传输介质的接入。

2.光纤通信系统中，光纤的衰减与其长度成正比。

答案：错误

解题思路：光纤的衰减与其长度成非线性关系，通常衰减随长度增加而增加，但并非严格成正比。

3.通信信道的带宽与信号传输速率无关。

答案：错误

解题思路：通信信道的带宽与信号传输速率密切相关。根据奈奎斯特定理，带宽决定了信号的最高传输速率。

4.在基带传输中，信号的频率范围在几千Hz到几十MHz之间。

答案：正确

解题思路：基带传输通常指的是信号在其原始频率范围内传输，对于许多模拟和数字信号，这个频率范围确实在几千Hz到几十MHz之间。

5.网络层负责将数据从源主机传输到目的主机。

答案：正确

解题思路：网络层是OSI模型中的第三层，负责在多个网络间传输数据包，保证数据从源主机到目的主机的传输。

6.信号的抗干扰能力与信号功率成正比。

答案：正确

解题思路：信号的抗干扰能力通常与其功率成正比，更高的信号功率意味着更强的信号可以抵抗干扰。

7.在光纤通信中，常用的光纤材料是硅。

答案：错误

解题思路：在光纤通信中，常用的光纤材料是二氧化硅（SiO2），而不是单质硅。

8.码分多址（CDMA）系统中，用户之间的信号不会相互干扰。

答案：错误

解题思路：在码分多址（CDMA）系统中，尽管不同用户使用不同的码来区分信号，但理论上如果所有用户同时传输，信号仍然可能会相互干扰，尽管这种干扰可以通过适当的信号处理技术来最小化。五、简答题1.简述数字通信系统中的调制和解调过程。

调制过程：调制是将数字信号转换为适合在信道输的模拟信号的过程。调制通常分为模拟调制和数字调制。模拟调制包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。数字调制则包括振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相位键控（PSK）等。

解调过程：解调是从接收到的模拟信号中恢复出原始数字信号的过程。解调与调制过程相反，需要根据调制方式选择合适的解调器。

2.请简述通信信道的带宽与信道容量的关系。

通信信道的带宽是指信道能够支持的最大频率范围，以赫兹（Hz）为单位。

信道容量是指在给定带宽下，信道能够传输信息的最大速率，以比特每秒（bps）为单位。

根据奈奎斯特定理，无噪声信道的容量C与带宽B的关系为：C=2Blog2(1SNR)，其中SNR是信噪比。因此，信道的带宽越大，理论上信道容量也越大。

3.简述计算机网络中常用的交换技术及其作用。

电路交换：在数据传输前建立一条物理通路，数据在传输过程中始终保持该通路。其作用是保证通信质量，但建立和释放连接时间较长。

报文交换：将整个数据报文发送到网络，再通过路由器进行转发。其作用是适应各种类型的网络，但传输延迟较大。

包交换：将数据报文分为多个数据包进行传输，每个数据包独立选择路径。其作用是提高网络资源利用率，是目前主流的交换方式。

4.请简述光纤通信系统的组成及其工作原理。

组成：光纤通信系统主要由发送端、传输线路、接收端三部分组成。发送端将电信号转换为光信号，传输线路传输光信号，接收端将光信号转换为电信号。

工作原理：发送端通过调制器将电信号调制为光信号，光信号经过光纤传输，在接收端通过解调器将光信号恢复为电信号，最终完成数据传输。

5.简述码分多址（CDMA）系统的工作原理。

码分多址系统利用不同的码序列来区分不同用户的信号。系统首先给每个用户分配一个唯一的码序列，将原始信号与码序列相乘，得到扩频信号。扩频信号具有较大的带宽，有利于提高信号质量。

在接收端，接收设备利用与发送端相同的码序列对接收到的信号进行匹配滤波，滤波后的信号经解调得到原始数据。CDMA系统可有效地实现多用户同时通信，且具有较强的抗干扰能力。

答案及解题思路：

答案：

1.调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是从模拟信号中恢复出原始数字信号的过程。

2.通信信道的带宽与信道容量的关系是，带宽越大，理论上信道容量也越大。

3.计算机网络中常用的交换技术有电路交换、报文交换和包交换，它们的作用分别是保证通信质量、适应各种类型的网络和提高网络资源利用率。

4.光纤通信系统由发送端、传输线路和接收端组成，通过调制器、解调器和光纤进行数据传输。

5.码分多址（CDMA）系统利用不同的码序列区分用户信号，通过匹配滤波和解调得到原始数据。

解题思路：

1.根据题目要求，首先理解调制和解调的概念，再分别描述两种过程。

2.了解带宽和信道容量的定义，然后根据奈奎斯特定理阐述二者之间的关系。

3.分别解释三种交换技术的原理和作用，强调各自的特点和优势。

4.了解光纤通信系统的组成部分和工作原理，明确各个环节的功能。

5.理解码分多址（CDMA）系统的工作原理，包括码序列、扩频、匹配滤波和解调等步骤。六、计算题1.假设信道的带宽为1000Hz，根据香农公式，计算该信道的最大信道容量。

解题步骤：

确定香农公式：C=Blog2(1S/N)

其中，C为信道容量，B为带宽，S为信号功率，N为噪声功率。

假设信噪比S/N为1（理想情况），则C=Blog2(2)=B

将带宽B=1000Hz代入，得到C=1000Hz

2.信号功率为100mW，信号带宽为50Hz，求信号的能量。

解题步骤：

确定信号能量公式：E=PT

其中，E为能量，P为功率，T为时间。

由于未给出时间T，我们假设信号持续时间为1秒。

将功率P=100mW=0.1W代入，得到E=0.1W1s=0.1J

3.信号传输速率约为10Mbps，假设信号经过编码后的码率为40bps，求该信号的传输速率。

解题步骤：

确定传输速率公式：传输速率=编码后的码率/编码效率

假设编码效率为1（即没有信息损失），则传输速率=40bps

因此，该信号的传输速率即为40bps

4.假设信号的传输功率为100W，传输距离为1000km，求信号的衰减。

解题步骤：

确定信号衰减公式：衰减=10log10(P1/P2)

其中，P1为初始功率，P2为传输后的功率。

假设信号在传输过程中功率损失为50%，则P2=P10.5

将P1=100W代入，得到P2=50W

计算衰减：衰减=10log10(100W/50W)=10log10(2)≈3dB

5.信号经过编码后的码率为20kbit/s，信号传输速率为1Mbps，求信号传输过程中的传输速率。

解题步骤：

确定传输速率公式：传输速率=编码后的码率/编码效率

假设编码效率为1（即没有信息损失），则传输速率=20kbit/s

由于传输速率为1Mbps，转换为kbit/s为1000kbit/s

信号传输过程中的传输速率即为1000kbit/s

答案及解题思路：

1.答案：1000Hz

解题思路：根据香农公式，带宽即为信道容量。

2.答案：0.1J

解题思路：使用能量公式，假设信号持续时间为1秒。

3.答案：40bps

解题思路：编码效率为1，编码后的码率即为传输速率。

4.答案：3dB

解题思路：使用衰减公式，假设信号功率损失为50%。

5.答案：1000kbit/s

解题思路：编码效率为1，编码后的码率即为传输速率。七、论述题1.结合实际应用，论述通信信道的带宽与信道容量的关系。

【解题思路】

首先定义通信信道的带宽和信道容量。

阐述香农公式（C=Blog2(1S/N)）并解释其中各个变量的意义。

结合实际应用场景，如互联网宽带接入、无线通信等，分析带宽和信道容量的关系。

讨论带宽限制对通信系统功能的影响。

2.举例说明数字通信系统中的调制和解调过程在实际中的应用。

【解题思路】

简述数字通信系统中调制和解调的基本概念。

举例说明调制过程，如调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等。

举例说明解调过程，如同步解调、非同步解调等。

结合实际应用，如数字电视、数字音频广播等，详细说明调制和解调的应用。

3.请论述计算机网络中常用的交换技术及其对网络功能的影响。

【解题思路】

列举计算机网络中常用的交换技术，如电路交换、报文交换、分组交换、ATM交换等。

分别解释每种交换技术的原理和特点。

分析不同交换技术对网络功能（如延迟、吞吐量、可靠性等）的影响。

4.结合实际应用，论述光纤通信系统的优点及局限性。

【解题思路】

介绍光纤通信系统的基本原理和组成。

列举光纤通信系统的优点，如高带宽、低损耗、抗干扰能力强等。

结合实际应用，如长途通信、数据中心互联等，说明光纤通信系统的优势。

讨论光纤通信系统的局限性，如