天津職業(yè)技術師范大學《數(shù)字通信原理》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁天津職業(yè)技術師范大學《數(shù)字通信原理》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，地球站發(fā)射功率為100W，發(fā)射天線增益為50dBi，衛(wèi)星接收天線增益為20dBi，衛(wèi)星到地球站的距離為40000km。若自由空間傳播損耗公式為L=32.45+20lgf+20lgd，其中f為頻率（MHz），d為距離（km），工作頻率為6GHz，那么衛(wèi)星接收到的功率大約為多少？（）A.-150dBWB.-130dBWC.-110dBWD.-90dBW2、在通信系統(tǒng)的編碼中，卷積碼是一種常用的信道編碼方式。卷積碼具有一定的糾錯能力。關于卷積碼，以下描述不正確的是（）A.編碼約束長度越大，糾錯能力越強B.譯碼算法通常比較復雜C.其編碼效率固定不變D.適用于實時性要求較高的通信場景3、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若采用16QAM調(diào)制，接收端的信噪比為20dB，計算誤碼率約為多少？（）A.10^-4B.10^-5C.10^-6D.10^-74、在衛(wèi)星通信的抗干擾技術中，以下關于跳頻技術的描述，哪項是不正確的？（）A.增加了系統(tǒng)的保密性B.可以躲避干擾C.實現(xiàn)簡單D.對同步要求高5、在通信系統(tǒng)的設計中，需要考慮信道的帶寬和信號的傳輸速率。若信道帶寬為10MHz，采用16-QAM調(diào)制，要達到20Mbps的傳輸速率，信噪比至少需要達到多少？（）A.10dBB.15dBC.20dBD.25dB6、在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，以下哪種波束覆蓋方式可以提高衛(wèi)星的功率和頻譜利用率？（）A.全球波束B.區(qū)域波束C.點波束D.多波束7、在光通信系統(tǒng)中，波分復用（WDM）技術可以大大提高光纖的傳輸容量。如果一個WDM系統(tǒng)有8個波長，每個波長的傳輸速率為10Gbps，那么該系統(tǒng)的總傳輸容量是：（）A.80GbpsB.10GbpsC.8GbpsD.無法確定8、在一個無線通信系統(tǒng)中，使用了定向天線，天線的主瓣寬度為60度。若要覆蓋一個360度的區(qū)域，至少需要多少個這樣的定向天線？（）A.4B.6C.8D.129、在一個通信系統(tǒng)中，采用了Turbo編碼，編碼后的碼率為1/2，迭代次數(shù)為5。若輸入信息的誤比特率為10^-2，那么經(jīng)過編碼解碼后的誤比特率大約為多少？（）A.10^-3B.10^-4C.10^-5D.10^-610、在通信系統(tǒng)的調(diào)制方式中，相移鍵控（PSK）和頻移鍵控（FSK）是常見的方式。若要在相同的帶寬內(nèi)傳輸更高的數(shù)據(jù)速率，以下哪種調(diào)制方式更合適？（）A.PSKB.FSKC.幅度鍵控（ASK）D.正交幅度調(diào)制（QAM）11、對于通信系統(tǒng)中的自適應調(diào)制編碼（AMC）技術，以下關于其特點的描述，哪項是不正確的？（）A.根據(jù)信道條件調(diào)整調(diào)制和編碼方式B.能提高頻譜效率C.實現(xiàn)簡單D.需要準確的信道估計12、在數(shù)字調(diào)制技術中，以下關于相移鍵控（PSK）和頻移鍵控（FSK）的說法，哪項是不正確的？（）A.PSK的抗噪聲性能優(yōu)于FSKB.FSK占用的帶寬通常比PSK寬C.PSK比FSK更適合高速數(shù)據(jù)傳輸D.FSK的實現(xiàn)復雜度低于PSK13、在移動通信網(wǎng)絡中，切換是一個重要的過程。當移動臺從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，需要進行切換以保持通信的連續(xù)性。以下關于切換的描述，不準確的是（）A.硬切換會導致短暫的通信中斷B.軟切換可以同時與多個基站保持連接C.切換決策通?；谛盘枏姸群唾|(zhì)量D.切換只發(fā)生在同一種通信制式的小區(qū)之間14、在通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR（有限脈沖響應）濾波器具有一定的特性。以下關于FIR濾波器的描述，不正確的是（）A.總是穩(wěn)定的B.實現(xiàn)方便C.相位特性較好D.濾波效果不如IIR濾波器15、在通信系統(tǒng)的數(shù)字信號傳輸中，歸零碼（RZ）和非歸零碼（NRZ）是兩種常見的碼型。相比之下，NRZ碼的優(yōu)點是：（）A.占用帶寬小B.時鐘提取容易C.抗干擾能力強D.以上都不是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明無線信道的傳播特性，包括大尺度衰落和小尺度衰落。分析它們的產(chǎn)生原因和對無線通信系統(tǒng)的影響，并舉例說明在無線通信系統(tǒng)設計中如何考慮這些衰落特性。2、（本題5分）闡述碼分多址（CDMA）技術的工作原理和特點，比較CDMA與其他多址技術（如時分多址、頻分多址）的優(yōu)劣，以及CDMA系統(tǒng)中的功率控制和軟切換技術。3、（本題5分）在通信系統(tǒng)的性能評估中，解釋帶寬效率和功率效率的概念，說明如何在通信系統(tǒng)設計中平衡這兩個效率指標以滿足不同的應用需求。4、（本題5分）在通信網(wǎng)絡的安全防護中，闡述常見的網(wǎng)絡攻擊方式，如拒絕服務攻擊（DoS）、中間人攻擊等。分析相應的安全防護措施，如加密技術、防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等的工作原理和有效性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細分析移動通信網(wǎng)絡中的頻譜資源管理策略，包括頻譜分配、頻譜共享和頻譜拍賣等，探討如何在有限的頻譜資源下滿足不斷增長的通信需求，以及頻譜管理政策對通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。2、（本題5分）詳細分析通信系統(tǒng)中的物理層安全技術，包括利用信道特性實現(xiàn)加密、密鑰生成與分發(fā)、安全傳輸策略等，探討物理層安全在無線通信中的重要性和應用前景。3、（本題5分）詳細論述通信系統(tǒng)中的低功耗廣域網(wǎng)技術，如LoRa和NB-IoT，分析其特點和應用場景，探討在物聯(lián)網(wǎng)中的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。4、（本題5分）論述通信系統(tǒng)中的量子計算對通信加密的潛在影響，研究量子計算能力的發(fā)展對現(xiàn)有加密算法的挑戰(zhàn)和未來加密技術的發(fā)展方向。5、（本題5分）探討通信系統(tǒng)中的極化編碼技術在現(xiàn)代通信中的應用，研究極化編碼的原理、譯碼算法和性能優(yōu)勢，以及在5G等標準中的采用情況。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個數(shù)字通信系統(tǒng)的同步電路，包括位同步、幀同步和網(wǎng)同步的實現(xiàn)機制，能夠在不同信道條件下準確實現(xiàn)同步功能。2、（本題10分）設計一個基于5G技術的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信架構，滿足