南方医科大学《万物互联的通信时代》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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南方医科大学《万物互联的通信时代》
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，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

2、在码分多址（CDMA）通信系统中，若有 10 个用户同时通信，每个用户分配的码片序列相互正交，当其中一个用户发送“1”时，其他用户均发送“0”，接收端接收到的叠加信号经过相关解调后，该用户的信号强度约为多少？（ ）
A. 1
B. 10
C. 1/10
D. 1/√10

3、在一个通信系统中，发送端发送的信号为 s(t) = 5cos(2π×1000t + π/4) ，接收端接收到的信号为 r(t) = 4cos(2π×1000t + π/6) 。则该系统的衰减为（ ）
A. 2dB B. 4dB C. 6dB D. 8dB

4、在卫星通信中，地球站发射的信号需要经过大气层到达卫星。大气层中的电离层会对信号产生影响，以下哪种信号受电离层影响较小？（ ）
A. 低频信号
B. 中频信号
C. 高频信号
D. 超高频信号

5、在数字通信中，码元速率和信息速率是两个重要的概念。若一个数字通信系统的码元速率为 1000 Baud ，采用 8 进制传输，则信息速率为：（ ）
A. 1000 bps B. 2000 bps C. 3000 bps D. 4000 bps

6、某通信系统的信道带宽为 4kHz，信噪比为 30dB，根据香农定理，该信道的最大信息传输速率是多少？（ ）
A. 40kbps B. 32kbps C. 20kbps D. 48kbps

7、在通信系统的同步技术中，帧同步的目的是确定帧的起始位置。以下哪种方法常用于实现帧同步？（ ）
A. 起止式同步法 B. 连贯式插入法 C. 间隔式插入法 D. 以上都是

8、在无线通信系统中，分集接收技术可以有效地对抗衰落。以下哪种分集方式不需要发送端的参与？（ ）
A. 空间分集 B. 频率分集 C. 时间分集 D. 极化分集

9、对于正交频分复用（OFDM）技术，以下关于其特点的描述，哪项是不准确的？（ ）
A. 能有效对抗频率选择性衰落 B. 频谱利用率高 C. 对同步要求不高 D. 实现复杂度相对较高

10、在无线局域网（WLAN）中，IEEE 802.11 系列标准规定了多种工作模式。以下哪种工作模式支持更高的数据传输速率？（ ）
A. 802.11a
B. 802.11b
C. 802.11g
D. 802.11n

11、在通信系统的复用技术中，频分复用（FDM）将频谱划分为多个互不重叠的子频段。若要传输 3 路语音信号，每路信号的带宽为 4 kHz ，保护带宽为 1 kHz ，则所需的总带宽至少为：（ ）
A. 12 kHz B. 15 kHz C. 16 kHz D. 18 kHz

12、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

13、对于一个采用脉冲位置调制（PPM）的通信系统，若脉冲宽度为 1μs，时隙宽度为 10μs，那么每个脉冲可以表示多少种不同的信息？（ ）
A. 5 B. 10 C. 20 D. 50

14、在通信网络中，IP地址是用于标识网络设备的重要参数。IPv4地址资源有限，IPv6被提出以解决地址不足的问题。关于IPv6地址，以下描述不准确的是（ ）
A. 地址长度为128位 B. 采用冒号十六进制表示法 C. 与IPv4地址不兼容 D. 分配方式比IPv4更加复杂

15、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

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）论述在通信系统的抗干扰技术中，跳频技术的工作原理和特点，举例说明其在军事和民用通信中的应用。

2、（本题5分）在通信网络的虚拟化中，说明网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的关系，分析其带来的优势。

3、（本题5分）详细阐述通信系统中的频谱资源管理技术，包括频谱分配、频谱共享等，分析其在提高频谱利用率方面的策略和挑战。

4、（本题5分）解释通信系统中的低功耗广域网技术（LPWAN），包括其特点和应用场景，分析LPWAN技术在物联网中的优势和面临的竞争。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）探讨通信系统中的通信系统中的干扰对齐技术，分析其原理和实现方法，以及在多用户通信中的性能优势。

2、（本题5分）阐述卫星通信在全球通信中的重要地位和作用，探讨其技术特点、应用场景以及未来发展趋势。

3、（本题5分论述通信系统中的可见光通信中的人眼安全问题，分析其影响因素和解决方法，探讨在实际应用中的规范和标准。

4、（本题5分）论述通信网络中的网络切片技术，包括概念、架构和应用场景。分析网络切片如何为不同的业务需求提供定制化的网络服务，如增强移动宽带、超高可靠低延迟通信和大规模机器类型通信，探讨网络切片技术在实现 5G 多样化应用和服务质量保障方面的关键技术和面临的管理挑战。

5、（本题5分）在无线传感器网络的能量收集技术方面，探讨如何从环境中获取能量为传感器节点供电，分析能量收集技术的类型和特点，如太阳能、振动能收集等，以及能量收集对网络寿命和性能的影响。

四、设计题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）设计一个基于相干光通信技术的长途骨干网传输系统，传输容量达到 100Tbps 以上，给出光源、调制格式及解调方案。

2、（本题10分）设计一个移动通信中的功率分配方案，考虑小区边缘用户和中心用户的需求，提高系统的容量和覆盖范围。

3、（本题10分）设计一个基于太赫兹通信的高速无线数据传输系统，传输距离为 5m，传输速率为 1Tbps。分析太赫兹波的产生和检测技术，设计收发信机和天线，并评估系统的可行性和应用场景。

4、（本题10分）为一个海上风力发电场设计通信网络，实现风机状态监测、数据传输和远程控制，考虑海洋环境和电磁干扰。

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