呼伦贝尔学院《光通信原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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呼伦贝尔学院《光通信原理与技术》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

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、在移动通信系统中，当用户在高速移动过程中进行通信时，以下哪种切换方式能够更快速、稳定地保持通信连接？（ ）
A. 硬切换 B. 软切换 C. 更软切换 D. 接力切换

2、在通信系统的多路访问控制协议中，CSMA/CD 常用于以太网。以下关于 CSMA/CD 的描述，错误的是：（ ）
A. 先听后发
B. 边听边发
C. 冲突检测
D. 适用于无线网络

3、某通信系统的工作频率为 2GHz，发射天线高度为 50m，接收天线高度为 2m，通信距离为 20km。则根据 Okumura-Hata 模型，路径损耗约为（ ）
A. 100dB B. 120dB C. 140dB D. 160dB

4、数字通信系统中，常用的调制方式有多种。例如，QPSK（四相相移键控）是一种较为常见的调制方式。关于QPSK调制，以下说法正确的是（ ）
A. 每个符号携带2比特信息 B. 其频谱效率低于BPSK C. 星座图上的点分布比较分散 D. 抗噪声性能不如ASK

5、在卫星通信的多址接入技术中，时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）是常用的方式。以下关于 TDMA 的描述，正确的是：（ ）
A. 不同用户使用不同的编码序列
B. 不同用户在不同的时隙发送信号
C. 系统容量与用户数量无关
D. 抗干扰能力强

6、在数字通信系统中，若采用升余弦滚降滤波器，滚降系数为 0.5，信号带宽为 10kHz，系统带宽约为多少？（ ）
A. 15kHz
B. 20kHz
C. 25kHz
D. 30kHz

7、在一个数字通信系统中，采用了卷积码进行纠错编码，约束长度为 7。若编码效率为 1/2，那么编码器的状态数是多少？（ ）
A. 64 B. 128 C. 256 D. 512

8、在一个卫星通信系统中，卫星的轨道周期为 12 小时，地球站位于卫星的可视范围内的时间大约为多久？（ ）
A. 4 小时 B. 6 小时 C. 8 小时 D. 10 小时

9、某数字通信系统，在传输过程中误码率为 10^(-6)，若要保证在 1000 比特的数据中错误不超过 1 比特，至少需要多少倍的编码增益？（ ）
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40

10、在一个无线传感器网络中，节点通常采用电池供电，能量有限。为了延长网络的使用寿命，以下哪种通信协议更适合？（ ）
A. Zigbee协议
B. Wi-Fi协议
C. Bluetooth协议
D. 3G通信协议

11、在数字通信中，ASK、FSK和PSK是三种基本的数字调制方式。当信道条件较差，噪声较大时，以下哪种调制方式相对更抗噪？（ ）
A. ASK
B. FSK
C. PSK
D. 难以确定

12、在通信网络的拓扑结构中，星型拓扑和环型拓扑各有特点。以下关于这两种拓扑结构的比较，错误的是（ ）
A. 星型拓扑的中心节点故障影响大 B. 环型拓扑的传输延迟固定 C. 星型拓扑易于扩展 D. 环型拓扑的可靠性高于星型拓扑

13、在通信系统的无线传感器网络中，节点通常具有低功耗、自组织等特点。以下关于无线传感器网络的应用，不正确的是：（ ）
A. 环境监测
B. 军事侦察
C. 高清视频传输
D. 工业控制

14、在移动通信系统中，切换决策通常基于多个参数。除了信号强度外，以下哪个参数也经常被考虑？（ ）
A. 移动速度
B. 信号质量
C. 终端类型
D. 以上都是

15、在一个通信系统中，采用了 16 进制的脉冲幅度调制（PAM）方式，码元传输速率为 2000 Baud。若信道的带宽为 4000 Hz，那么在不考虑噪声的情况下，该系统能够达到的理论最大信息传输速率是多少？（ ）
A. 8000 bps B. 16000 bps C. 32000 bps D. 64000 bps

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）解释通信系统中的多输入多输出（MIMO）技术的概念和工作原理。分析MIMO技术在提高无线通信系统容量和频谱效率方面的优势，并举例说明MIMO技术在LTE、WiFi等标准中的应用。

2、（本题5分）简述通信网络中的流量控制机制，包括滑动窗口协议、令牌桶算法等，分析它们在避免拥塞方面的作用和原理。

3、（本题5分）请详细阐述通信系统中的认知无线网络技术，分析其认知循环过程和关键技术，以及认知无线网络在动态频谱接入和资源优化方面的应用。

4、（本题5分）简述通信网络中的边缘计算技术，分析其在降低时延、提高服务质量方面的作用和应用场景。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析通信技术在智能建筑中的作用，如建筑自动化系统、能源管理、人员定位等方面，探讨如何利用通信技术实现建筑的智能化和节能化，以及智能建筑通信网络的设计和优化。

2、（本题5分）详细分析通信系统中的同步技术，包括载波同步、码元同步、帧同步等，探讨同步误差对通信系统性能的影响及补偿方法。

3、（本题5分）探讨通信工程中的天线技术，包括天线的类型（如偶极子天线、抛物面天线、微带天线等）、工作原理和性能参数。分析天线在不同频段和应用场景下的选择和设计，以及天线阵列技术在提高通信质量和增加系统容量方面的应用。

4、（本题5分）通信系统中的自适应编码调制（ACM）技术可以根据信道条件动态调整编码和调制方式，论述 ACM 技术的实现原理和算法，分析其在提高系统吞吐量和适应性方面的作用。探讨 ACM 技术在无线和有线通信中的应用案例，以及在实时信道估计和反馈机制方面的挑战。

5、（本题5分）在卫星通信与地面通信融合的趋势下，探讨融合的技术方案和应用场景，分析融合过程中面临的频谱协调、切换管理等问题，以及如何实现无缝的全球通信覆盖。

四、设计题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）设计一个光通信系统的光收发模块驱动电路，保证模块的正常工作和性能优化，给出电路设计和参数调试。

2、（本题10分）为一个大型工业园区设计工业自动化通信系统，实现生产设备的协同控制和数据采集，包括网络拓扑、实时性保障及故障诊断机制。

3、（本题10分）为一个偏远山区设计无线通信覆盖方案，解决当地居民的语音通话和低速数据传输需求，分析可能遇到的困难及应对措施。

4、（本题10分）设计一个用于无线传感器网络的低功耗通信协议，考虑节点的能量限制和数据传输的实时性要求，评估协议的能效和性能。

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