天津职业技术师范大学《数字通信原理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页天津职业技术师范大学《数字通信原理》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(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15个小题，每小题1分，共15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、在一个卫星通信系统中，地球站发射功率为100W，发射天线增益为50dBi，卫星接收天线增益为20dBi，卫星到地球站的距离为40000km。若自由空间传播损耗公式为L=32.45+20lgf+20lgd，其中f为频率（MHz），d为距离（km），工作频率为6GHz，那么卫星接收到的功率大约为多少？（）A.-150dBWB.-130dBWC.-110dBWD.-90dBW2、在通信系统的编码中，卷积码是一种常用的信道编码方式。卷积码具有一定的纠错能力。关于卷积码，以下描述不正确的是（）A.编码约束长度越大，纠错能力越强B.译码算法通常比较复杂C.其编码效率固定不变D.适用于实时性要求较高的通信场景3、在数字通信系统中，若采用16QAM调制，接收端的信噪比为20dB，计算误码率约为多少？（）A.10^-4B.10^-5C.10^-6D.10^-74、在卫星通信的抗干扰技术中，以下关于跳频技术的描述，哪项是不正确的？（）A.增加了系统的保密性B.可以躲避干扰C.实现简单D.对同步要求高5、在通信系统的设计中，需要考虑信道的带宽和信号的传输速率。若信道带宽为10MHz，采用16-QAM调制，要达到20Mbps的传输速率，信噪比至少需要达到多少？（）A.10dBB.15dBC.20dBD.25dB6、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7、在光通信系统中，波分复用（WDM）技术可以大大提高光纤的传输容量。如果一个WDM系统有8个波长，每个波长的传输速率为10Gbps，那么该系统的总传输容量是：（）A.80GbpsB.10GbpsC.8GbpsD.无法确定8、在一个无线通信系统中，使用了定向天线，天线的主瓣宽度为60度。若要覆盖一个360度的区域，至少需要多少个这样的定向天线？（）A.4B.6C.8D.129、在一个通信系统中，采用了Turbo编码，编码后的码率为1/2，迭代次数为5。若输入信息的误比特率为10^-2，那么经过编码解码后的误比特率大约为多少？（）A.10^-3B.10^-4C.10^-5D.10^-610、在通信系统的调制方式中，相移键控（PSK）和频移键控（FSK）是常见的方式。若要在相同的带宽内传输更高的数据速率，以下哪种调制方式更合适？（）A.PSKB.FSKC.幅度键控（ASK）D.正交幅度调制（QAM）11、对于通信系统中的自适应调制编码（AMC）技术，以下关于其特点的描述，哪项是不正确的？（）A.根据信道条件调整调制和编码方式B.能提高频谱效率C.实现简单D.需要准确的信道估计12、在数字调制技术中，以下关于相移键控（PSK）和频移键控（FSK）的说法，哪项是不正确的？（）A.PSK的抗噪声性能优于FSKB.FSK占用的带宽通常比PSK宽C.PSK比FSK更适合高速数据传输D.FSK的实现复杂度低于PSK13、在移动通信网络中，切换是一个重要的过程。当移动台从一个小区移动到另一个小区时，需要进行切换以保持通信的连续性。以下关于切换的描述，不准确的是（）A.硬切换会导致短暂的通信中断B.软切换可以同时与多个基站保持连接C.切换决策通常基于信号强度和质量D.切换只发生在同一种通信制式的小区之间14、在通信系统的数字信号处理中，FIR（有限脉冲响应）滤波器具有一定的特性。以下关于FIR滤波器的描述，不正确的是（）A.总是稳定的B.实现方便C.相位特性较好D.滤波效果不如IIR滤波器15、在通信系统的数字信号传输中，归零码（RZ）和非归零码（NRZ）是两种常见的码型。相比之下，NRZ码的优点是：（）A.占用带宽小B.时钟提取容易C.抗干扰能力强D.以上都不是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明无线信道的传播特性，包括大尺度衰落和小尺度衰落。分析它们的产生原因和对无线通信系统的影响，并举例说明在无线通信系统设计中如何考虑这些衰落特性。2、（本题5分）阐述码分多址（CDMA）技术的工作原理和特点，比较CDMA与其他多址技术（如时分多址、频分多址）的优劣，以及CDMA系统中的功率控制和软切换技术。3、（本题5分）在通信系统的性能评估中，解释带宽效率和功率效率的概念，说明如何在通信系统设计中平衡这两个效率指标以满足不同的应用需求。4、（本题5分）在通信网络的安全防护中，阐述常见的网络攻击方式，如拒绝服务攻击（DoS）、中间人攻击等。分析相应的安全防护措施，如加密技术、防火墙、入侵检测系统等的工作原理和有效性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细分析移动通信网络中的频谱资源管理策略，包括频谱分配、频谱共享和频谱拍卖等，探讨如何在有限的频谱资源下满足不断增长的通信需求，以及频谱管理政策对通信产业发展的影响。2、（本题5分）详细分析通信系统中的物理层安全技术，包括利用信道特性实现加密、密钥生成与分发、安全传输策略等，探讨物理层安全在无线通信中的重要性和应用前景。3、（本题5分）详细论述通信系统中的低功耗广域网技术，如LoRa和NB-IoT，分析其特点和应用场景，探讨在物联网中的优势和面临的挑战。4、（本题5分）论述通信系统中的量子计算对通信加密的潜在影响，研究量子计算能力的发展对现有加密算法的挑战和未来加密技术的发展方向。5、（本题5分）探讨通信系统中的极化编码技术在现代通信中的应用，研究极化编码的原理、译码算法和性能优势，以及在5G等标准中的采用情况。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个数字通信系统的同步电路，包括位同步、帧同步和网同步的实现机制，能够在不同信道条件下准确实现同步功能。2、（本题10分）设计一个基于5G技术的工业物联网通信架构，满足