湖北工程学院《通信网络技术》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖北工程学院《通信网络技术》
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、在通信系统的复用技术中，时分复用（TDM）与统计时分复用（STDM）的主要区别是什么？（ ）
A. 时隙分配方式不同
B. 传输效率不同
C. 适用场景不同
D. 以上都是

2、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

3、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

4、在通信系统的同步技术中，以下哪种同步方式主要用于数字通信系统的网同步？（ ）
A. 主从同步 B. 相互同步 C. 准同步 D. 异步同步

5、在通信系统的调制解调技术中，相干解调与非相干解调相比，具有以下哪些特点？（ ）
A. 解调性能好
B. 设备复杂
C. 对同步要求高
D. 以上都是

6、在一个数字通信系统中，采用了 2DPSK 调制方式，已知当前码元与前一码元相位差为 180 度，那么当前码元携带的信息是 0 还是 1？（ ）
A. 0 B. 1 C. 无法确定 D. 以上都不对

7、在通信系统的频谱分析中，傅里叶变换是一种重要的工具。以下关于连续时间傅里叶变换的性质，错误的是：（ ）
A. 线性性质
B. 时移性质
C. 频移性质
D. 卷积性质

8、在数字通信系统中，脉冲编码调制（PCM）是一种常用的编码方式。以下关于 PCM 的量化噪声，说法正确的是：（ ）
A. 与量化级数成正比
B. 与量化级数成反比
C. 与信号功率成正比
D. 与信号功率成反比

9、在一个数字通信系统中，采用循环冗余校验（CRC），生成多项式为 G(x) = x^5 + x^4 + x + 1 ，信息码为 101010 。则校验码为（ ）
A. 11001 B. 01100 C. 00110 D. 10011

10、在通信系统的差错控制编码中，若采用（7,4）汉明码，信息位为 4 位，监督位为 3 位，能纠正的错误位数最多为多少？（ ）
A. 1 位
B. 2 位
C. 3 位
D. 4 位

11、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. -150dBW B. -130dBW C. -110dBW D. -90dBW

12、某模拟信号的频率范围为 300Hz - 3400Hz，若采用 PCM 编码，量化级数为 256，则编码后的数字信号速率至少为（ ）
A. 56kbps B. 64kbps C. 128kbps D. 256kbps

13、在数字通信系统中，若要传输速率为 10Mbps 的二进制数据，采用曼彻斯特编码，则所需的信道带宽至少为（ ）
A. 5MHz B. 10MHz C. 20MHz D. 40MHz

14、在一个数字通信系统中，采用 4 进制差分相移键控（DPSK）调制，码元速率为 2000Baud ，则信息传输速率为（ ）
A. 2000bps B. 4000bps C. 6000bps D. 8000bps

15、在一个码分多址（CDMA）通信系统中，共有 3 个用户，用户 1 的码片序列为（1，1，1，1），用户 2 的码片序列为（1，-1，1，-1），用户 3 的码片序列为（1，1，-1，-1）。若接收信号为（2，0，2，0），则用户 2 发送的数据为（ ）
A. 0 B. 1 C. -1 D. 无法确定

16、在无线通信中，频谱资源有限。为了提高频谱利用率，认知无线电技术被提出。以下关于认知无线电的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 能够实时监测频谱使用情况并自适应选择空闲频段
B. 可以增加频谱的总带宽
C. 无需授权即可使用任何频段
D. 主要用于军事通信

17、在通信系统的信号检测技术中，以下关于最大似然检测的描述，哪项是不正确的？（ ）
A. 理论上最优的检测方法 B. 计算复杂度高 C. 对噪声不敏感 D. 需要先验知识

18、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 FSK B. 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 PSK

19、在通信网络中，网络拓扑结构对网络性能有重要影响。环形拓扑结构具有一定的特点，比如在某一节点故障时可能会影响部分网络通信。以下关于环形拓扑结构的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 控制简单 B. 传输延时固定 C. 可靠性高 D. 扩充不方便

20、在一个无线局域网中，采用 CSMA/CA 协议，帧间间隔为 SIFS = 10μs，DIFS = 50μs，退避时间单位为 slot，slot 时间为 20μs。若一个站点在发送数据前检测到信道空闲，并且经过 3 个 slot 的退避时间后开始发送数据，那么从检测到信道空闲到开始发送数据的总时间是多少？（ ）
A. 110μs B. 120μs C. 130μs D. 140μs

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）在卫星通信中，简述VSAT卫星通信系统的组成和特点，分析其在特定应用场景中的优势和局限性。

2、（本题5分）阐述通信系统中的虚拟专用网络（VPN）技术，分析其工作原理和在保障通信安全方面的优势。

3、（本题5分）在通信系统的卫星通信链路预算中，解释链路预算的概念和主要组成部分，分析如何通过链路预算来评估卫星通信系统的性能和确定关键参数。

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个通信系统的加密模块，采用AES加密算法，实现对数据的加密和解密，给出密钥管理和加密流程。

2、（本题5分）设计一个卫星通信系统中的抗干扰措施，包括频率跳变、扩频技术、干扰检测与抑制算法，保证通信的安全性和可靠性。

3、（本题5分）设计一个基于量子通信技术的保密通信系统，用于政府部门之间的敏感信息传输，说明原理、设备选型及安全性评估。

4、（本题5分）设计一个用于航空通信的甚高频（VHF）通信系统，包括电台设备选型、频率规划和通信协议制定。

5、（本题5分）设计一个数字通信系统中的解调算法，针对不同的调制方式（如PSK、QAM等）选择合适的解调方法，优化解调性能。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）分析通信中的协作通信技术，包括中继协作、用户协作等方式在扩展覆盖范围、提高系统性能方面的原理和优势，探讨协作策略的优化和节点选择方法。

2、（本题10分）在非正交多址接入（NOMA）技术的研究与应用方面，探讨 NOMA 技术提高频谱效率和接入用户数量的原理，分析 NOMA 与传统多址接入技术的性能比较，以及 NOMA 在 5G 和未来通信系统中的应用场景和关键技术。

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