湖南工业大学科技学院《光纤通信与数字传输》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖南工业大学科技学院《光纤通信与数字传输》
2023-2024学年第一学期期末试卷
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、在通信系统的网络安全中，防火墙可以起到防护作用。以下关于防火墙的功能，不正确的是：（ ）
A. 防止外部攻击
B. 阻止内部信息泄露
C. 查杀病毒
D. 对网络访问进行控制

2、在通信系统的交换技术中，分组交换和电路交换有不同的应用场景。以下关于分组交换的描述，不准确的是（ ）
A. 数据分组可能会出现乱序 B. 适用于实时性要求高的业务 C. 具有较高的信道利用率 D. 每个分组都包含首部信息

3、在移动通信系统中，若要提高信号的穿透力，以下哪种频段较为合适？（ ）
A. 高频段 B. 中频段 C. 低频段 D. 超高频段

4、在一个采用OFDM技术的无线通信系统中，为了对抗多径衰落，通常会在每个OFDM符号前添加循环前缀。以下关于循环前缀的作用，哪一项是错误的？（ ）
A. 消除符号间干扰
B. 增加系统的冗余度
C. 提高频谱利用率
D. 便于接收端进行同步

5、在通信系统的数字信号处理中，以下关于数字滤波的描述，哪项是不正确的？（ ）
A. 可以实现各种滤波特性 B. 比模拟滤波稳定性好 C. 计算复杂度低 D. 能去除噪声和干扰

6、在通信系统的网络拓扑结构中，星型拓扑和环型拓扑是常见的类型。以下关于星型拓扑的特点，错误的是：（ ）
A. 中心节点故障会导致整个网络瘫痪
B. 易于扩展
C. 通信线路利用率高
D. 成本较高

7、在一个通信系统中，采用了卷积编码，生成多项式为 G1 = 1011，G2 = 1101。若输入信息序列为 1010，那么编码后的输出序列是什么？（ ）
A. 10101011 B. 10100111 C. 10101101 D. 10100011

8、在光通信系统中，波分复用（WDM）技术可以大大提高传输容量。WDM将不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传输。对于WDM技术，以下说法错误的是（ ）
A. 可以实现超长距离无中继传输 B. 对光源的波长稳定性要求较高 C. 系统的成本会随着波长数量增加而大幅降低 D. 需要精确的波长控制和复用/解复用器件

9、某通信系统采用 16QAM 调制和相干解调，若发送端发送的信号星座图中相邻点的最小距离为 2，接收端的噪声功率谱密度为 10^(-12)W/Hz，系统带宽为 10MHz，计算误码率为 10^(-6)时所需的平均接收信号功率是多少？（ ）
A. -16dBm B. -10dBm C. 0dBm D. 10dBm

10、对于通信系统中的交织技术，以下关于其作用的描述，哪项是不准确的？（ ）
A. 分散连续的错误 B. 提高纠错编码的性能 C. 增加传输时延 D. 对突发错误效果显著

11、在通信系统的信号复用技术中，波分复用（WDM）与频分复用（FDM）的本质区别是什么？（ ）
A. 复用的信号类型不同
B. 复用的方式不同
C. 适用的场景不同
D. 以上都是

12、在一个通信系统中，采用了自适应均衡技术来消除码间干扰。若信道的冲激响应在 5 个码元周期内不为零，那么均衡器的抽头数至少应该是多少？（ ）
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20

13、在通信系统的量子通信技术中，具有极高的安全性。以下关于量子通信的原理，错误的是：（ ）
A. 量子纠缠
B. 量子不可克隆定理
C. 量子隧穿效应
D. 海森堡测不准原理

14、在一个通信系统中，信号通过一个带通滤波器，滤波器的中心频率为 10 MHz，带宽为 2 MHz。若输入信号的频谱在 8 - 12 MHz 范围内，那么输出信号的频谱会发生怎样的变化？（ ）
A. 频谱不变 B. 频谱展宽 C. 频谱压缩 D. 部分频谱被滤除

15、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^-4
B. 10^-5
C. 10^-6
D. 10^-7

16、在无线通信的传播模型中，以下哪种模型适用于微蜂窝环境的信号预测？（ ）
A. 自由空间传播模型 B. Okumura - Hata 模型 C. COST231 - Hata 模型 D. 射线跟踪模型

17、在一个移动通信系统中，采用了智能天线技术，通过波束赋形来提高信号质量。若天线阵元数量为 8，那么可以形成多少个独立的波束？（ ）
A. 8 B. 16 C. 32 D. 64

18、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 0 dBm，放大器的增益为 20 dB，那么输出光功率是多少？（ ）
A. 10 dBm B. 20 dBm C. 30 dBm D. 40 dBm

19、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. 0.5
B. 0.2
C. 0.1
D. 0.05

20、在通信系统的均衡技术中，自适应均衡可以根据信道特性自动调整均衡参数。以下哪种自适应均衡算法收敛速度较快？（ ）
A. 迫零算法
B. 最小均方算法
C. 递归最小二乘算法
D. 以上算法收敛速度相同

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）简述无线局域网（WLAN）中的介质访问控制（MAC）协议，如 CSMA/CA 协议，分析其工作原理和性能特点。

2、（本题5分）在通信系统的卫星通信地球站设计中，解释地球站的组成和关键参数，分析如何根据通信需求和地理条件来设计地球站。

3、（本题5分）论述在卫星通信系统中，自由空间传播损耗的计算方法，并说明影响其大小的主要因素有哪些？

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个移动通信系统的位置管理方案，减少位置更新的信令开销，同时保证用户位置的准确性。

2、（本题5分）设计一个基于认知无线电的频谱监测与动态分配系统，提高频谱资源利用效率，分析系统的监测算法和分配策略。

3、（本题5分）设计一个用于图像传输的通信系统，考虑图像压缩算法、传输协议和纠错编码，分析系统的图像质量和传输效率。

4、（本题5分）设计一个基于卫星通信的海上救援通信指挥系统，实现救援船只之间和与指挥中心的通信，分析系统的应急响应能力和可靠性。

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）通信系统中的纠错编码与调制技术的结合可以显著提高系统性能，论述常见的编码调制方案，如 Turbo 编码与调制结合、LDPC 编码与调制结合等。分析这些方案的原理和优势，以及在不同信道条件下的性能表现和优化方法。

2、（本题10分）论述通信系统中的多输入多输出（MIMO）技术，包括原理、系统模型、信道容量提升等方面，分析 MIMO 技术在提高频谱效率和系统性能方面的重要作用。

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