电子信息工程无线通信技术应用练习题集及解析

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.无线通信系统的基本组成包括：

A.发射端、传输信道、接收端

B.发射端、天线、传输信道、接收端、解码器

C.发射端、编码器、传输信道、接收端、解码器

D.发射端、调制器、传输信道、接收端、解调器

2.以下哪种调制方式抗干扰能力强？

A.按照频率调制的调频

B.按照幅度调制的调幅

C.按照相位调制的调相

D.以上都是

3.无线通信中的多址技术包括：

A.频分多址（FDMA）

B.时分多址（TDMA）

C.码分多址（CDMA）

D.以上都是

4.无线通信中的同步技术包括：

A.位同步

B.载波同步

C.帧同步

D.以上都是

5.以下哪种协议属于无线局域网（WLAN）？

A.TCP/IP

B.IEEE802.11

C.HTTP

D.FTP

6.无线通信中的信道编码技术包括：

A.错误检测编码

B.错误纠正编码

C.卷积编码

D.以上都是

7.以下哪种信道模型适用于无线通信？

A.ALOHA模型

B.CSMA/CD模型

C.CSMA/CA模型

D.以上都是

8.以下哪种多径效应对无线通信影响较大？

A.路径损耗

B.时延扩展

C.多普勒扩展

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：无线通信系统的基本组成包括发射端、传输信道和接收端，选项A正确地描述了这些基本组成部分。

2.答案：D

解题思路：调频（FM）、调幅（AM）和调相（PM）都是调制方式，其中调频的抗干扰能力最强，但题目要求选择所有抗干扰能力强的调制方式，所以答案为D。

3.答案：D

解题思路：无线通信中的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA），选项D正确地包含了所有这些技术。

4.答案：D

解题思路：位同步、载波同步和帧同步都是无线通信中的同步技术，选项D正确地包含了所有这些同步技术。

5.答案：B

解题思路：IEEE802.11是无线局域网（WLAN）的标准协议，选项B正确地指出了这一点。

6.答案：D

解题思路：错误检测编码、错误纠正编码和卷积编码都是无线通信中的信道编码技术，选项D正确地包含了所有这些技术。

7.答案：D

解题思路：ALOHA模型、CSMA/CD模型和CSMA/CA模型都是无线通信中的信道模型，选项D正确地包含了所有这些模型。

8.答案：D

解题思路：路径损耗、时延扩展和多普勒扩展都是多径效应的表现，它们都会对无线通信产生影响，选项D正确地包含了所有这些影响较大的多径效应。二、填空题1.无线通信中的信号调制分为（模拟调制）和（数字调制）两种。

2.无线通信系统中的多址技术主要有（频分多址）FCCH（频率选择直序扩频）、（时分多址）TDMA、（码分多址）CDMA等。

3.无线通信系统中的同步技术包括（位同步）、（帧同步）、（网同步）等。

4.无线通信中的信道编码技术主要有（错误纠正编码）、（交织技术）、（多进制调制）等。

5.无线通信中的信道模型主要有（瑞利衰落）、（莱斯衰落）、（Nakagamim衰落）等。

答案及解题思路：

1.无线通信中的信号调制分为（模拟调制）和（数字调制）两种。

解题思路：根据信号调制的基本分类，信号调制主要分为模拟调制和数字调制。模拟调制指的是将基带信号转换为适合传输的射频信号的过程，如调幅（AM）、调频（FM）等；数字调制则是将数字信号转换为射频信号的过程，如QAM（正交幅度调制）、QPSK（四相相移键控）等。

2.无线通信系统中的多址技术主要有（频分多址）FCCH（频率选择直序扩频）、（时分多址）TDMA、（码分多址）CDMA等。

解题思路：多址技术指的是允许多个用户在同一通信系统享无线频谱资源的技术。常见的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等。其中，FCCH是一种直序扩频技术，通常用于系统信息传输。

3.无线通信系统中的同步技术包括（位同步）、（帧同步）、（网同步）等。

解题思路：同步技术是为了保证通信系统中发送和接收端的同步，以便正确传输信息。位同步指的是在发送和接收端同步传输的每个位；帧同步是指在数据帧中添加特定的同步头，使接收端能够正确识别帧边界；网同步则是为了保证整个网络中的节点能够保持同步。

4.无线通信中的信道编码技术主要有（错误纠正编码）、（交织技术）、（多进制调制）等。

解题思路：信道编码技术旨在提高无线通信系统中的数据传输质量。错误纠正编码可以在一定程度上纠正传输过程中的错误；交织技术可以提高通信系统的抗干扰能力；多进制调制可以增加信号传输的效率。

5.无线通信中的信道模型主要有（瑞利衰落）、（莱斯衰落）、（Nakagamim衰落）等。

解题思路：信道模型是描述无线通信系统中信号传输特性的数学模型。瑞利衰落描述的是平坦衰落信道，莱斯衰落描述的是莱斯衰落信道，Nakagamim衰落描述的是对数正态衰落信道。这些信道模型可以帮助我们分析无线通信系统的功能，并进行优化设计。三、判断题1.无线通信系统中的调制解调器（Modem）的主要功能是将数字信号转换为模拟信号。

2.无线通信系统中的多址技术可以提高频谱利用率。

3.无线通信系统中的同步技术可以保证信号的传输质量。

4.无线通信中的信道编码技术可以降低误码率。

5.无线通信中的信道模型可以描述无线信道的特性。

答案及解题思路：

1.答案：错误

解题思路：调制解调器（Modem）的主要功能是将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道输，以及将接收到的模拟信号转换回数字信号。因此，此题描述不准确。

2.答案：正确

解题思路：多址技术是一种允许多个用户共享同一信道的技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。通过这种技术，频谱利用率得到提高，因为多个信号可以在同一频段输。

3.答案：正确

解题思路：同步技术保证接收端与发送端在时间上的一致性，这对于保证信号的传输质量。同步技术包括位同步、帧同步和网同步等。

4.答案：正确

解题思路：信道编码技术通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中的错误，从而降低误码率。常用的信道编码技术包括汉明码、卷积码和Turbo码等。

5.答案：正确

解题思路：信道模型是对无线信道特性的抽象描述，包括信道容量、衰落、多径效应等。通过信道模型，可以分析和设计无线通信系统，以适应不同的信道条件。四、简答题1.简述无线通信系统中的调制解调器（Modem）的功能。

答案：

调制解调器（Modem）的功能主要包括：

将数字信号转换为适合在模拟信道中传输的模拟信号（调制）。

将模拟信道中接收到的模拟信号转换为数字信号（解调）。

进行信号放大、滤波等处理，以保证信号在传输过程中的质量。

实现通信协议的转换，如实现TCP/IP协议与数字信号之间的转换。

解题思路：首先明确Modem的基本定义，然后逐条解释其在无线通信系统中的作用和功能。

2.简述无线通信系统中的多址技术的分类及其特点。

答案：

无线通信系统中的多址技术主要分为以下几类：

频分多址（FDMA）：将整个频谱分成多个互不重叠的子频段，每个用户占用一个子频段。

时分多址（TDMA）：将时间分割成多个时隙，每个用户在不同的时隙内传输信号。

空分多址（SDMA）：利用空间维度，如多个天线，为不同的用户分配不同的空间资源。

扩频多址（CDMA）：将信号扩展到整个可用频谱，允许多个用户同时使用相同的频率资源。

特点：

FDMA：频谱利用率高，但灵活性较差。

TDMA：灵活性好，但频谱利用率相对较低。

SDMA：适用于复杂的多用户环境，但设备成本较高。

CDMA：频谱利用率高，适合高速率数据传输。

解题思路：介绍多址技术的分类，并针对每种技术简要说明其特点和适用场景。

3.简述无线通信系统中的同步技术的分类及其作用。

答案：

无线通信系统中的同步技术主要分为以下几类：

码同步：保证接收端与发送端使用相同的扩频码。

频率同步：保证接收端与发送端的载波频率一致。

时间同步：保证接收端与发送端的时间基准一致。

作用：

提高通信系统的抗干扰能力。

提高数据传输的准确性和可靠性。

降低误码率。

解题思路：介绍同步技术的分类，并说明每种同步技术的作用和重要性。

4.简述无线通信中的信道编码技术的分类及其作用。

答案：

无线通信中的信道编码技术主要包括以下几类：

线性分组码：如汉明码，具有良好的纠错能力。

卷积码：适用于长序列数据，纠错能力强。

Turbo码：具有接近香农极限的错误纠正能力。

作用：

提高信号在传输过程中的可靠性。

降低误码率。

提高数据传输的鲁棒性。

解题思路：介绍信道编码技术的分类，并解释每种编码技术的作用及其在无线通信系统中的应用。

5.简述无线通信中的信道模型的分类及其作用。

答案：

无线通信中的信道模型主要分为以下几类：

频率选择性衰落信道：信道频率响应随频率变化。

时间选择性衰落信道：信道特性随时间变化。

随机信道：信道特性受随机过程影响。

作用：

帮助设计适用于特定信道特性的调制解调器。

优化系统参数和传输策略。

提高通信系统的功能。

解题思路：介绍信道模型的分类，并说明每种模型的特点和在设计无线通信系统中的作用。五、论述题1.论述无线通信系统中的多径效应及其影响。

答案：

无线通信系统中的多径效应是指无线信号在传播过程中，由于建筑物、地形等因素的影响，信号到达接收端存在多条不同的传播路径，导致信号相互干扰。多径效应的影响主要体现在以下几方面：

1.增加信号延迟：由于多条传播路径的存在，信号到达接收端的时间存在差异，导致信号延迟。

2.引起信号衰减：不同传播路径上的信号衰减程度不同，可能导致信号强度差异。

3.产生多普勒效应：移动用户在运动过程中，多径信号之间会发生频移，形成多普勒效应。

4.信号衰落：由于多径信号之间的相互干扰，接收端可能会出现信号衰落现象，影响通信质量。

解题思路：

首先描述多径效应的定义。

然后从信号延迟、信号衰减、多普勒效应和信号衰落四个方面阐述多径效应的影响。

结合无线通信系统的实际情况，举例说明多径效应的具体表现。

2.论述无线通信系统中的信道编码技术及其在抗干扰方面的作用。

答案：

信道编码技术是无线通信系统中的一种重要技术，其核心目的是提高通信质量，增强抗干扰能力。信道编码技术在抗干扰方面的作用主要体现在以下几方面：

1.信道容量增加：通过信道编码，可以扩展信道的容量，提高传输速率。

2.错误检测与纠正：信道编码可以将传输过程中的错误进行检测和纠正，降低误码率。

3.降低干扰：通过增加冗余信息，信道编码可以在一定程度上降低干扰的影响。

4.增强信号传输的抗噪功能：信道编码可以将噪声的影响转化为错误，从而降低误码率。

解题思路：

介绍信道编码技术的定义和目的。

从信道容量、错误检测与纠正、降低干扰和增强信号传输的抗噪功能四个方面论述其在抗干扰方面的作用。

结合无线通信系统的实例，说明信道编码技术的应用。

3.论述无线通信系统中的同步技术及其在信号传输质量保证方面的作用。

答案：

同步技术是无线通信系统中的一种关键技术，其主要目的是保证信号传输的同步性，提高信号传输质量。同步技术在信号传输质量保证方面的作用主要体现在以下几方面：

1.去除信号抖动：通过同步技术，可以消除信号在传输过程中的抖动，保证信号的稳定性。

2.降低误码率：同步技术可以保证信号的正确接收，降低误码率。

3.提高通信效率：同步技术可以减少信号的重传次数，提高通信效率。

4.保证信号的完整性：同步技术可以保证信号在传输过程中的完整性，避免信号被破坏。

解题思路：

描述同步技术的定义和目的。

从去除信号抖动、降低误码率、提高通信效率和保证信号的完整性四个方面论述其在信号传输质量保证方面的作用。

结合无线通信系统的实际案例，阐述同步技术的应用。

4.论述无线通信系统中的多址技术在提高频谱利用率方面的作用。

答案：

多址技术是无线通信系统中的一种关键技术，其目的是提高频谱利用率，实现多用户同时传输。多址技术在提高频谱利用率方面的作用主要体现在以下几方面：

1.分配不同频率资源：多址技术可以将频谱资源分配给不同的用户，提高频谱利用率。

2.提高数据传输速率：通过多址技术，可以实现多个用户同时传输，提高数据传输速率。

3.减少信道干扰：多址技术可以降低不同用户之间的信道干扰，保证通信质量。

4.实现动态分配：多址技术可以根据用户需求动态分配频谱资源，提高频谱利用率。

解题思路：

介绍多址技术的定义和目的。

从分配不同频率资源、提高数据传输速率、减少信道干扰和实现动态分配四个方面论述其在提高频谱利用率方面的作用。

结合无线通信系统的实例，分析多址技术的应用。

5.论述无线通信系统中的信道模型在信道特性描述方面的作用。

答案：

信道模型是无线通信系统中的一种重要工具，其主要目的是描述信道的特性，为系统设计提供理论依据。信道模型在信道特性描述方面的作用主要体现在以下几方面：

1.信号传播规律：信道模型可以描述信号在信道中的传播规律，如信号的衰减、多径效应等。

2.信道容量分析：信道模型可以帮助分析信道的容量，为系统设计提供参考。

3.干扰分析：信道模型可以分析不同信号之间的干扰情况，为信号设计提供指导。

4.优化信道功能：信道模型可以帮助优化信道功能，提高通信质量。

解题思路：

描述信道模型在信道特性描述方面的作用。

从信号传播规律、信道容量分析、干扰分析和优化信道功能四个方面论述信道模型在描述信道特性方面的作用。

结合无线通信系统的实际案例，分析信道模型的应用。六、案例分析题1.分析一个无线通信系统在实际应用中可能遇到的问题及解决方案。

无线通信系统在实际应用中可能遇到的问题：

a)信号衰减和干扰

b)覆盖范围不足

c)数据传输速率受限

d)系统稳定性问题

解决方案：

a)采用多输入多输出（MIMO）技术增强信号传输能力

b)通过基站升级和增加，扩大覆盖范围

c)优化频谱分配策略，提高数据传输速率

d)采用冗余设计和故障恢复机制，增强系统稳定性

2.分析一个无线通信系统在功能优化方面的改进措施。

功能优化方面可能面临的挑战：

a)网络容量不足

b)延迟过高

c)信道利用率低

改进措施：

a)引入动态频谱分配技术，提高网络容量

b)实施低延迟传输技术，如时间同步和资源分配优化

c)利用机器学习算法进行信道状态估计，提高信道利用率

3.分析一个无线通信系统在安全性方面的提升方法。

安全性方面可能存在的问题：

a)数据泄露

b)拒绝服务攻击（DoS）

c)中间人攻击

提升方法：

a)实施端到端加密，保证数据传输安全

b)引入防火墙和入侵检测系统，防止DoS攻击

c)使用数字证书和认证机制，防止中间人攻击

4.分析一个无线通信系统在成本控制方面的策略。

成本控制方面可能面临的挑战：

a)设备和运维成本高

b)维护和升级费用大

策略：

a)选择性采购成本效益高的设备

b)实施自动化运维系统，降低人工成本

c)规划长期维护计划，优化升级成本

5.分析一个无线通信系统在可持续发展方面的措施。

可持续发展方面可能存在的问题：

a)能耗高

b)电子垃圾处理问题

措施：

a)采用节能技术和设备，降低能耗

b)推广回收和再利用计划，减少电子垃圾

答案及解题思路：

1.答案：

信号衰减和干扰：采用MIMO技术增强信号传输能力。

覆盖范围不足：通过基站升级和增加，扩大覆盖范围。

数据传输速率受限：优化频谱分配策略，提高数据传输速率。

系统稳定性问题：采用冗余设计和故障恢复机制，增强系统稳定性。

解题思路：针对每个问题，分析其根源，并提出相应的技术或管理措施进行解决。

2.答案：

网络容量不足：引入动态频谱分配技术。

延迟过高：实施低延迟传输技术。

信道利用率低：利用机器学习算法进行信道状态估计。

解题思路：从网络功能的角度出发，分析影响功能的关键因素，并提出技术优化措施。

3.答案：

数据泄露：实施端到端加密。

拒绝服务攻击（DoS）：引入防火墙和入侵检测系统。

中间人攻击：使用数字证书和认证机制。

解题思路：针对无线通信系统的安全风险，提出相应的安全措施，保证数据传输和系统安全。

4.答案：

设备和运维成本高：选择性采购成本效益高的设备。

维护和升级费用大：实施自动化运维系统，优化升级成本。

解题思路：从成本控制的角度出发，分析影响成本的因素，提出降低成本的策略。

5.答案：

能耗高：采用节能技术和设备。

电子垃圾处理问题：推广回收和再利用计划。

解题思路：关注无线通信系统的环境影响，提出可持续发展的措施。七、设计题1.设计一个简单的无线通信系统，并说明其主要组成部分及工作原理。

题目内容：

请设计一个简单的无线通信系统，并详细说明其组成部分，包括但不限于发射端、接收端、天线、信号调制与解调等，以及这些部分如何协同工作以实现无线通信。

答案：

组成部分：

1.发射端：包括信号源、调制器、放大器、天线。

2.接收端：包括天线、放大器、解调器、信号处理器。

3.信道：无线空间，信号传输的路径。

4.控制单元：管理通信过程，如信令处理、数据传输管理等。

工作原理：

1.发射端将信号源产生的信息信号通过调制器转换为适合无线传输的信号（如调幅、调频、调相）。

2.调制后的信号经过放大器增强功率，通过天线发射到信道。

3.接收端通过天线接收信号，经过放大器放大，解调器将调制信号还原为原始信息。

4.接收端的信号处理器对信号进行处理，如解码、纠错等，最终输出原始信息。

解题思路：

首先确定无线通信系统的基本需求，然后根据需求设计系统的各个组成部分，并阐述它们之间如何协同工作。重点关注信号调制与解调技术，以及信道特性对通信的影响。

2.设计一个无线通信系统中的调制解调器（Modem），并说明其工作原理。

题目内容：

设计一个无线通信系统中的调制解调器（Modem），并详细说明其工作原理，包括调制和解调的过程，以及可能采用的调制方式。

答案：

调制过程：

1.选择合适的调制方式，如QAM（正交幅度调制）、FSK（频移键控）等。

2.将数字信号转换为模拟信号，通过调制器实现。

3.调制后的信号通过无线信道传输。

解调过程：

1.接收端接收到的模拟信号经过放大、滤波等处理。

2.解调器将模拟信号转换回数字信号。

3.数字信号经过解码处理，恢复原始信息。

解题思路：

根据无线通信系统的需求选择合适的调制方式，设计调制和解调过程，并考虑信号在传输过程中的衰减和干扰。重点在于调制和解调技术的实现，以及如何提高通信的可靠性和效率。

3.设计一个无线通信系统中的多址技术方案，并说明其特点。

题目内容：

设计一个无线通信系统中的多址技