中国矿业大学《数字信号处理含实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页中国矿业大学《数字信号处理含实验》

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、在光纤通信系统中，光信号在光纤中传输会存在损耗和色散。以下哪种色散对高速大容量光纤通信系统的影响更为显著？（）A.模式色散B.材料色散C.波导色散D.色度色散2、在无线传感器网络中，节点通常采用低功耗的通信方式。Zigbee是一种常见的无线传感器网络通信协议。关于Zigbee协议，以下说法不正确的是（）A.传输距离较短B.数据传输速率较高C.适用于大规模传感器网络D.功耗较低3、OFDM（正交频分复用）是一种广泛应用于通信系统的技术。OFDM将宽带信道分成多个子信道，每个子信道上传输独立的数据。对于OFDM技术，以下表述不正确的是（）A.对频率偏移比较敏感B.可以有效对抗多径衰落C.子信道之间相互干扰较大D.频谱利用率相对较高4、在光通信系统中，若要实现高速、大容量的信号传输，以下哪种复用技术应用广泛？（）A.时分复用（TDM）B.波分复用（WDM）C.频分复用（FDM）D.空分复用（SDM）5、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6、在一个无线通信系统中，采用了MIMO技术来提高系统容量。若发射端和接收端分别有4根天线，理论上系统容量可以增加多少倍？（）A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍7、某通信系统采用16QAM和相干解调，若平均信噪比为20dB，计算误码率大约是多少？（）A.10^(-4)B.10^(-5)C.10^(-6)D.10^(-7)8、在通信系统的光网络中，无源光网络（PON）具有成本低、维护简单等优点。以下关于PON的组成部分，错误的是：（）A.光线路终端（OLT）B.光分配网络（ODN）C.光网络单元（ONU）D.光中继器（ORE）9、在一个数字通信系统中，误码率为10^(-6)，若要使误码率降低到10^(-9)，信噪比需要提高（）A.3dBB.6dBC.9dBD.12dB10、在一个光通信系统中，使用了掺铒光纤放大器（EDFA）来放大光信号。若输入光功率为0dBm，放大器的增益为20dB，那么输出光功率是多少？（）A.10dBmB.20dBmC.30dBmD.40dBm11、在卫星通信系统中，以下哪种波束覆盖方式可以提高卫星的功率和频谱利用率？（）A.全球波束B.区域波束C.点波束D.多波束12、在通信系统的量子通信中，以下关于其特点和优势的描述，不正确的是（）A.具有绝对的安全性B.传输距离不受限制C.目前仍处于研究阶段D.对环境要求较高13、在通信系统的信道模型中，以下关于瑞利衰落信道的描述，哪项是不准确的？（）A.适用于多径传播环境B.信号幅度服从瑞利分布C.不存在直射路径D.衰落速度慢14、在一个模拟通信系统中，调制信号的频率为1kHz，已调信号的带宽为10kHz。若采用单边带调制，节省的带宽为（）A.5kHzB.8kHzC.9kHzD.10kHz15、对于第五代移动通信技术（5G），以下关于其关键技术的描述，哪项是不准确的？（）A.大规模多输入多输出（MIMO）B.超密集组网C.低时延通信D.完全取代4G网络16、在一个采用非均匀量化的通信系统中，输入信号的幅度范围为-5V至5V，分为8个量化区间。则最小量化间隔为（）A.0.5VB.1VC.1.25VD.2V17、在数字基带传输系统中，若采用单极性不归零码（NRZ），传输速率为10Mbps，脉冲宽度为50μs，计算占空比为多少？（）A.0.5B.0.2C.0.1D.0.0518、卫星通信系统中，由于信号传输距离远，会面临较大的时延和衰减。假设地球同步卫星与地面站之间的距离约为36000公里，电磁波在真空中的传播速度约为3×10^8米/秒，那么单程传播时延大约为：（）A.0.12秒B.0.24秒C.0.36秒D.0.48秒19、在数字通信系统中，信道编码可以提高系统的可靠性。以下哪种信道编码方式具有较强的纠错能力但编码效率相对较低？（）A.汉明码B.卷积码C.里德-所罗门码D.Turbo码20、在通信系统的抗噪声性能分析中，信噪比是一个重要的指标。对于一个通信系统，若接收信号功率为10mW，噪声功率为1mW，则信噪比为：（）A.10dBB.20dBC.100dBD.无法计算二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述在通信系统中，分集接收技术的原理和分类，说明其如何提高系统的抗衰落性能。2、（本题5分）简述通信网络中的路由选择算法，包括距离矢量算法和链路状态算法，分析它们的工作原理和优缺点。3、（本题5分）在通信网络的安全防护体系中，阐述加密技术、认证技术和访问控制技术的作用和相互关系，分析如何构建有效的安全防护机制。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个无线通信系统中的频谱感知算法，检测频谱空洞、评估频谱可用性、避免对授权用户的干扰，实现动态频谱接入。2、（本题5分）为一个大型会展中心设计通信保障方案，满足大量人员的移动通信和无线网络需求，考虑高密度场景下的容量提升措施。3、（本题5分）设计一个基于自组织网络的应急救援通信系统，在灾害现场快速搭建通信网络，阐述网络的自组织机制和路由算法。4、（本题5分）为一个地铁站设计通信系统，满足乘客的移动通信需求和地铁运营的调度通信，考虑隧道环境和人流量，选择合适的覆盖方式和容量规划。5、（本题5分）设计一个卫星电视接收系统，能够接收多个卫星的电视信号，给出天线的选型、高频头参数以及接收机的配置。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）论述通信系统