南京医科大学《无线传感器网络》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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南京医科大学《无线传感器网络》
2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

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1分，共20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、在数字通信系统中，误码率是衡量系统性能的重要指标。当信道中存在高斯白噪声时，以下哪种编码方式能够有效地降低误码率？（ ）
A. 不归零编码
B. 曼彻斯特编码
C. 循环冗余校验码
D. 卷积码

2、在移动通信网络中，切换是指移动台在通信过程中从一个基站覆盖区域移动到另一个基站覆盖区域时，保持通信连续性的过程。以下哪种切换方式对系统资源的需求较小，但切换速度可能较慢？（ ）
A. 硬切换 B. 软切换 C. 更软切换 D. 接力切换

3、在数字通信系统中，若采用曼彻斯特编码，传输速率为 10Mbps，其波特率为多少？（ ）
A. 5Mbps
B. 10Mbps
C. 20Mbps
D. 40Mbps

4、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

5、在通信网络的拥塞控制中，慢开始和拥塞避免是两种常见的算法。在慢开始阶段，拥塞窗口的增长方式是：（ ）
A. 线性增长 B. 指数增长 C. 先指数增长后线性增长 D. 先线性增长后指数增长

6、在卫星通信中，若要实现全球覆盖且信号传输延迟较小，以下哪种轨道的卫星较为适用？（ ）
A. 地球静止轨道（GEO） B. 中地球轨道（MEO） C. 低地球轨道（LEO） D. 倾斜地球同步轨道（IGSO）

7、在卫星通信中，为了克服信号传播的时延和衰减，通常采用较高的频段和较大的发射功率。以下哪个频段常用于卫星通信？（ ）
A. 甚高频（VHF）
B. 特高频（UHF）
C. 超高频（SHF）
D. 极高频（EHF）

8、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

9、在通信系统中，若信号通过加性高斯白噪声（AWGN）信道，信噪比为 10dB，接收端的误码率约为多少？（ ）
A. 0.1
B. 0.01
C. 0.001
D. 0.0001

10、在一个光纤通信系统中，光源的中心波长为 1550nm，谱线宽度为 2nm，若光纤的色散系数为 18ps/(nm·km)，传输距离为 100km，计算由于色散引起的脉冲展宽是多少？（ ）
A. 360ps B. 180ps C. 36ps D. 18ps

11、在一个通信系统中，发送信号的功率谱密度为 S(f) = 10^(-4) W/Hz ，系统带宽为 10kHz 。则发送信号的平均功率为（ ）
A. 1mW B. 10mW C. 100mW D. 1W

12、在通信系统的加密技术中，以下关于对称加密和非对称加密的比较，哪项是不正确的？（ ）
A. 对称加密速度快 B. 非对称加密安全性高 C. 对称加密密钥管理简单 D. 非对称加密适用于大量数据加密

13、在一个光通信系统中，光源的谱线宽度越窄，会对系统的哪些性能产生影响？（ ）
A. 色散 B. 信噪比 C. 传输距离 D. 以上都是

14、某数字通信系统中，信息码元为“10110010”，采用 CRC 校验，生成多项式为 G(x) = x^4 + x + 1 。则添加的校验码为（ ）
A. 1011 B. 1100 C. 0110 D. 0011

15、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

16、在一个采用相干解调的通信系统中，已调信号为 s(t) = 2cos(2π×10^6t + φ) ，本地载波为 c(t) = 2sin(2π×10^6t) 。则解调后的信号为（ ）
A. 2cos(φ) B. -2sin(φ) C. 2sin(φ) D. -2cos(φ)

17、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

18、某通信系统采用 16PSK 调制方式，码元传输速率为 2400Baud，若信道带宽为 3600Hz，计算其频带利用率是多少？（ ）
A. 4bit/(s·Hz) B. 6bit/(s·Hz) C. 8bit/(s·Hz) D. 10bit/(s·Hz)

19、在数字通信中，均衡技术用于补偿信道的失真。以下哪种均衡器能够根据信道特性实时调整参数？（ ）
A. 线性均衡器
B. 非线性均衡器
C. 自适应均衡器
D. 判决反馈均衡器

20、在一个蜂窝移动通信系统中，采用小区分裂技术将小区半径缩小为原来的一半，则系统容量增加为原来的（ ）
A. 2 倍 B. 4 倍 C. 8 倍 D. 16 倍

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细说明卫星通信系统的组成部分，包括卫星、地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。分析每个部分的主要功能和作用。

2、（本题5分）在通信网络的切片技术中，阐述网络切片的概念和实现方式，分析其在满足不同业务需求方面的优势。

3、（本题5分）解释通信系统中的自组织网络（SON）概念，分析其在无线网络中的应用和面临的挑战。

4、（本题5分）详细解释通信系统中的自适应调制编码技术，分析其如何根据信道条件动态调整调制方式和编码速率。

5、（本题5分）请详细阐述量子通信的原理和优势，分析其在信息安全和通信领域的应用前景，以及当前量子通信技术的发展现状和面临的问题。

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个基于Wi-Fi的室内定位系统，利用信号强度等参数实现对人员或物体的位置估计，详细说明定位算法和系统的实现步骤。

2、（本题5分）设计一个基于软件定义无线电（SDR）的通信平台，实现多种调制解调方式和频段的切换，给出硬件架构和软件实现方法。

3、（本题5分）设计一个用于铁路通信的GSM-R系统，包括网络规划、频率分配、业务类型和服务质量保障措施。

4、（本题5分）设计一个卫星通信系统的地面接收站，包括天线、接收机等设备的选型和参数配置，以实现稳定接收特定频段的卫星信号。

5、（本题5分）设计一个基于光通信的大数据中心互联系统，数据中心距离为 50km，传输速率为 100Gbps。选择合适的光纤类型和光模块，设计光路和保护机制，并分析系统的能耗和成本。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）通信网络中的服务质量（QoS）保障机制是满足不同业务需求的关键，论述 QoS 保障的指标体系和实现方法，包括带宽分配、延迟控制和丢包率限制等。分析 QoS 保障在多媒体通信、实时业务中的应用策略和面临的挑战，以及在软件定义网络和网络功能虚拟化环境下的创新解决方案。

2、（本题10分）论述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方式，探讨如何在有限的频谱资源下满足不断增长的通信需求，以及频谱管理所面临的政策和技术挑战。

3、（本题10分）论述通信网络中的频谱敏捷技术，分析其概念和实现方法。探讨频谱敏捷技术如何适应动态变化的频谱环境，提高频谱资源的利用效率，以及在未来频谱管理中的应用前景。

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