電子信息技術(shù)無線通信技術(shù)應(yīng)用練習題

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.下列哪個是無線通信的基本調(diào)制方式？

a)頻分復用（FDMA）

b)時分復用（TDMA）

c)分數(shù)復用（CDMA）

d)波分復用（WDM）

2.在無線通信系統(tǒng)中，哪一項不是無線信道的特性？

a)帶寬

b)信號傳輸速率

c)噪聲干擾

d)抗干擾能力

3.以下哪一項不是藍牙技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域？

a)無線耳機

b)無線鼠標

c)無線鍵盤

d)無線網(wǎng)絡(luò)連接

4.在無線通信中，下列哪項不是信號調(diào)制過程的一部分？

a)編碼

b)調(diào)制

c)解調(diào)

d)壓縮

5.以下哪一項不是5G無線通信的特點？

a)高速率

b)大連接

c)低時延

d)廣覆蓋

答案及解題思路：

1.答案：a)頻分復用（FDMA）

解題思路：頻分復用（FDMA）是無線通信的一種基本調(diào)制方式，它通過將不同的信號分配到不同的頻率上來實現(xiàn)信號的傳輸。其他選項雖然也與無線通信相關(guān)，但不是基本調(diào)制方式。

2.答案：d)抗干擾能力

解題思路：帶寬、信號傳輸速率和噪聲干擾都是無線信道的特性。抗干擾能力并不是無線信道的內(nèi)在特性，而是由信道設(shè)計和系統(tǒng)優(yōu)化來提高的。

3.答案：d)無線網(wǎng)絡(luò)連接

解題思路：藍牙技術(shù)主要應(yīng)用于短距離通信，如無線耳機、無線鼠標和無線鍵盤。無線網(wǎng)絡(luò)連接通常是指WiFi等技術(shù)，不屬于藍牙技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

4.答案：d)壓縮

解題思路：編碼、調(diào)制和解調(diào)是信號調(diào)制過程中的三個主要步驟。編碼是將信息轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)母袷剑{(diào)制是將編碼后的信息轉(zhuǎn)換為電磁波信號，解調(diào)則是從接收到的信號中恢復原始信息。壓縮并不是調(diào)制過程的一部分。

5.答案：d)廣覆蓋

解題思路：5G無線通信的主要特點是高速率、大連接和低時延。雖然5G技術(shù)在一定程度上提高了覆蓋范圍，但“廣覆蓋”并不是其核心特點之一。二、填空題1.無線通信系統(tǒng)中，模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程。

2.在無線通信中，多路復用是一種將多個信號同時傳輸?shù)募夹g(shù)。

3.在GSM系統(tǒng)中，GMSK（高斯最小頻移鍵控）是數(shù)字信號的調(diào)制方式。

4.無線信道的傳播特性決定了信號傳輸?shù)木嚯x和速度。

5.無線通信系統(tǒng)中，信號檢測與估計是用于檢測接收到的信號質(zhì)量的技術(shù)。

答案及解題思路：

答案：

1.模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）

2.多路復用

3.GMSK（高斯最小頻移鍵控）

4.傳播特性

5.信號檢測與估計

解題思路：

1.模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）是無線通信系統(tǒng)中的重要步驟，它將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，便于數(shù)字信號的處理和傳輸。

2.多路復用技術(shù)允許在同一信道上同時傳輸多個信號，提高了頻譜利用效率。

3.GMSK是一種頻移鍵控調(diào)制方式，適用于GSM系統(tǒng)，它通過調(diào)整載波的頻率來傳輸信息。

4.無線信道的傳播特性包括信號的衰減、反射、折射等，這些特性直接影響信號的傳輸距離和速度。

5.信號檢測與估計技術(shù)用于評估接收到的信號質(zhì)量，包括信噪比、誤碼率等指標，這對于無線通信系統(tǒng)的功能評估和優(yōu)化。三、判斷題1.無線通信系統(tǒng)的信道帶寬越大，信號傳輸速率越高。（√）

解題思路：根據(jù)無線通信原理，信道帶寬與信號傳輸速率成正比關(guān)系。帶寬越大，可以傳輸更多的信息，從而提高信號傳輸速率。

2.無線通信系統(tǒng)的噪聲干擾越小，信號質(zhì)量越好。（√）

解題思路：噪聲干擾會降低信號質(zhì)量，減少信號的能量和清晰度。當噪聲干擾越小，信號質(zhì)量越好。

3.CDMA技術(shù)可以實現(xiàn)多個用戶同時使用同一頻段進行通信。（√）

解題思路：CDMA（碼分多址）技術(shù)允許多個用戶在同一頻段上同時進行通信，通過不同的編碼方式區(qū)分不同的用戶信號。

4.無線通信系統(tǒng)中的解調(diào)過程是將數(shù)字信號還原為原始信號的過程。（×）

解題思路：解調(diào)過程是將調(diào)制后的信號還原為原始信號的過程，而不是將數(shù)字信號還原為原始信號。調(diào)制是將原始信號轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘枴?/p>

5.無線信道的特性包括頻率響應(yīng)、相位響應(yīng)和群延時特性。（√）

解題思路：無線信道的特性包括頻率響應(yīng)、相位響應(yīng)和群延時特性，這些特性對信號的傳輸質(zhì)量有重要影響。頻率響應(yīng)描述了信道對不同頻率信號的衰減特性，相位響應(yīng)描述了信道對不同頻率信號的相位變化，群延時特性描述了信道對不同頻率信號的傳播時間差異。四、簡答題1.簡述無線通信系統(tǒng)的基本組成。

無線通信系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

1.發(fā)送端：包括信號產(chǎn)生器、調(diào)制器、功率放大器等，負責將信息信號調(diào)制為適合無線傳輸?shù)男问健?/p>

2.無線信道：是無線通信的傳輸介質(zhì)，主要包括空氣、空間以及各種無線傳播途徑。

3.接收端：包括天線、解調(diào)器、信號處理等，負責接收和解調(diào)無線信號，還原信息。

4.通信協(xié)議：包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，實現(xiàn)不同設(shè)備之間的通信。

2.解釋無線信道的頻率選擇性衰落和相位選擇性衰落。

頻率選擇性衰落：在無線通信中，當信號在傳播過程中遇到障礙物時，不同頻率的信號會受到不同程度的衰減，這種現(xiàn)象稱為頻率選擇性衰落。頻率選擇性衰落導致信號在頻率軸上出現(xiàn)波動，從而降低信號的傳輸質(zhì)量。

相位選擇性衰落：相位選擇性衰落是指無線信道的相位響應(yīng)在不同頻率處發(fā)生變化，使得信號在傳輸過程中產(chǎn)生相位差異。相位選擇性衰落導致信號的幅度和相位同時變化，影響信號的解調(diào)功能。

3.簡述無線通信系統(tǒng)中的編碼技術(shù)。

無線通信系統(tǒng)中的編碼技術(shù)主要包括以下幾種：

1.線性編碼：如卷積碼、Turbo碼等，具有很好的糾錯功能，但編碼復雜度高。

2.非線性編碼：如LDPC碼、Polar碼等，編碼復雜度較低，糾錯功能接近線性編碼。

3.糾錯編碼：包括BCH碼、ReedSolomon碼等，主要用于糾除傳輸過程中的誤碼。

4.簡述GSM系統(tǒng)的基本原理。

GSM（GlobalSystemforMobileCommunications）系統(tǒng)的基本原理

1.基于TDMA（時分多址）技術(shù)，將頻率資源分為多個時隙，每個時隙用于傳輸一個用戶的信號。

2.采用頻分復用（FDMA）技術(shù)，將不同的用戶分配到不同的頻率帶進行通信。

3.利用GSM900和DCS1800兩個頻段進行通信，其中GSM900頻段適用于2G手機，DCS1800頻段適用于3G手機。

4.采用FDMA/TDMA復用技術(shù)，提高頻率資源利用率。

5.簡述5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)。

5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)包括：

1.大規(guī)模MIMO（多輸入多輸出）：通過增加天線數(shù)量，提高傳輸速率和頻譜效率。

2.高密度網(wǎng)絡(luò)：減小基站間距，提高覆蓋范圍和容量。

3.基于SDN/NFV的靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活配置和動態(tài)調(diào)整。

4.mmWave（毫米波）：采用毫米波頻段，實現(xiàn)更高速率的無線傳輸。

5.超密集網(wǎng)絡(luò)（UDN）：利用密集部署的小基站，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和容量。

答案及解題思路：

1.答案：無線通信系統(tǒng)的基本組成包括發(fā)送端、無線信道、接收端和通信協(xié)議。解題思路：根據(jù)無線通信系統(tǒng)的基本組成，列出各部分的功能和特點。

2.答案：頻率選擇性衰落是指不同頻率的信號在傳播過程中受到不同程度的衰減，相位選擇性衰落是指信號在傳輸過程中產(chǎn)生相位差異。解題思路：解釋頻率選擇性衰落和相位選擇性衰落的概念，并舉例說明。

3.答案：無線通信系統(tǒng)中的編碼技術(shù)主要包括線性編碼、非線性編碼和糾錯編碼。解題思路：列舉無線通信系統(tǒng)中常用的編碼技術(shù)，并簡要說明其特點。

4.答案：GSM系統(tǒng)的基本原理包括TDMA技術(shù)、FDMA技術(shù)和頻段分配等。解題思路：根據(jù)GSM系統(tǒng)的特點，闡述其基本原理。

5.答案：5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO、高密度網(wǎng)絡(luò)、基于SDN/NFV的靈活網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、mmWave和UDN等。解題思路：列舉5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)，并簡要說明其作用。五、計算題1.題目描述：假設(shè)無線通信系統(tǒng)帶寬為2MHz，信號傳輸速率為1Mbps，計算該系統(tǒng)的傳輸速率。

解題思路：傳輸速率可以通過計算帶寬與信號傳輸速率的乘積得到。公式為：

\[

傳輸速率=帶寬\times信號傳輸速率

\]

將給定的值代入，得到：

\[

傳輸速率=2\text{MHz}\times1\text{Mbps}=2\times10^6\text{Hz}\times10^6\text{bps}=2\times10^{12}\text{bps}

\]

注意單位的轉(zhuǎn)換。

2.題目描述：若無線信道的傳輸損耗為10dB，求信號在傳輸過程中的衰減。

解題思路：信號衰減可以通過以下公式計算：

\[

衰減=10^{\left(\frac{\text{傳輸損耗}}{10}\right)}

\]

代入給定的值：

\[

衰減=10^{\left(\frac{10}{10}\right)}=10^1=10

\]

3.題目描述：若無線通信系統(tǒng)的噪聲功率為0.01W，求該系統(tǒng)的信噪比。

解題思路：信噪比（SNR）的計算公式為：

\[

SNR=10\log_{10}\left(\frac{\text{信號功率}}{\text{噪聲功率}}\right)

\]

由于沒有提供信號功率的值，我們假設(shè)信號功率為單位功率（1W），則：

\[

SNR=10\log_{10}\left(\frac{1W}{0.01W}\right)=10\log_{10}(100)=10\times2=20dB

\]

4.題目描述：已知某無線信道的最大多普勒頻移為100Hz，計算該信道的時間帶寬積。

解題思路：時間帶寬積可以通過以下公式計算：

\[

時間帶寬積=\frac{1}{\text{最大多普勒頻移}}

\]

代入給定的值：

\[

時間帶寬積=\frac{1}{100\text{Hz}}=0.01\text{s}\cdot\text{MHz}

\]

5.題目描述：假設(shè)無線通信系統(tǒng)使用QPSK調(diào)制方式，求該系統(tǒng)的誤碼率。

解題思路：QPSK調(diào)制方式的誤碼率可以通過以下公式計算：

\[

誤碼率=\frac{1}{2^{n}}\left(1\frac{1}{\sqrt{E_b/N_0}}\right)

\]

其中\(zhòng)(n\)是QPSK的符號數(shù)（對于QPSK，\(n=2\)），\(E_b/N_0\)是每比特信噪比。由于沒有給出具體的信噪比值，我們無法計算確切的誤碼率，但可以表示為：

\[

誤碼率=\frac{1}{2^2}\left(1\frac{1}{\sqrt{E_b/N_0}}\right)=\frac{1}{4}\left(1\frac{1}{\sqrt{E_b/N_0}}\right)

\]

答案解題思路內(nèi)容：

1.答案：傳輸速率為\(2\times10^{12}\)bps。

解題思路：通過計算帶寬與信號傳輸速率的乘積得到。

2.答案：信號衰減為10。

解題思路：通過10dB公式直接計算。

3.答案：信噪比為20dB。

解題思路：通過信噪比公式，假設(shè)信號功率為1W計算。

4.答案：時間帶寬積為0.01s·MHz。

解題思路：通過時間帶寬積公式計算。

5.答案：誤碼率表示為\(\frac{1}{4}\left(1\frac{1}{\sqrt{E_b/N_0}}\right)\)。

解題思路：通過QPSK誤碼率公式，假設(shè)具體值未給出，以表達式表示。六、應(yīng)用題1.設(shè)計無線通信系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：請詳細描述該系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成，包括但不限于發(fā)射端、接收端、天線、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口等。

調(diào)制解調(diào)方式：選擇并說明所采用的調(diào)制解調(diào)技術(shù)（如QAM、FM、PCM等）及其原因。

傳輸速率：根據(jù)實際需求設(shè)定傳輸速率，并解釋選擇該速率的依據(jù)。

帶寬要求：確定系統(tǒng)的帶寬需求，并說明如何實現(xiàn)該帶寬。

2.噪聲干擾分析及抗干擾措施

噪聲干擾影響：分析不同類型的噪聲（如熱噪聲、閃爍噪聲、沖擊噪聲等）對信號質(zhì)量的影響。

抗干擾措施：提出具體的技術(shù)或策略來減少或消除噪聲干擾的影響。

3.GSM與CDMA技術(shù)對比分析

GSM優(yōu)點：列舉GSM技術(shù)的優(yōu)勢。

GSM缺點：指出GSM技術(shù)的不足。

CDMA優(yōu)點：列舉CDMA技術(shù)的優(yōu)勢。

CDMA缺點：指出CDMA技術(shù)的不足。

4.5G無線通信系統(tǒng)創(chuàng)新

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：簡述5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新之處。

頻譜：說明5G頻譜使用上的創(chuàng)新。

關(guān)鍵技術(shù)：介紹5G的關(guān)鍵技術(shù)，如大規(guī)模MIMO、毫米波通信等。

5.我國無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

發(fā)展現(xiàn)狀：分析我國無線通信技術(shù)的當前應(yīng)用情況和發(fā)展水平。

未來趨勢：預測我國無線通信技術(shù)的發(fā)展方向和潛在挑戰(zhàn)。

答案及解題思路：

1.設(shè)計無線通信系統(tǒng)

答案：

系統(tǒng)組成：發(fā)射端（含基帶處理器、射頻模塊）、接收端（含基帶處理器、射頻模塊）、天線、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口單元等。

調(diào)制解調(diào)方式：采用QAM調(diào)制，因為它能在保持帶寬不變的情況下提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

傳輸速率：設(shè)定為100Mbps，以滿足高清視頻流的需求。

帶寬要求：根據(jù)傳輸速率計算所需帶寬，約為100MHz。

解題思路：根據(jù)應(yīng)用場景確定系統(tǒng)需求，選擇合適的硬件和軟件配置，并根據(jù)需求設(shè)定傳輸速率和帶寬。

2.噪聲干擾分析及抗干擾措施

答案：

噪聲干擾影響：熱噪聲會導致信號強度降低；閃爍噪聲會導致信號質(zhì)量波動；沖擊噪聲會導致信號中斷。

抗干擾措施：使用誤差糾正編碼、增加冗余數(shù)據(jù)、采用噪聲抑制技術(shù)等。

解題思路：識別不同噪聲類型對信號的影響，并選擇相應(yīng)的技術(shù)手段來減輕干擾。

3.GSM與CDMA技術(shù)對比分析

答案：

GSM優(yōu)點：全球漫游、較好的安全性、成熟的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

GSM缺點：容量有限、頻譜效率較低。

CDMA優(yōu)點：頻譜效率高、系統(tǒng)容量大、信號質(zhì)量好。

CDMA缺點：切換復雜、對干擾敏感。

解題思路：對比兩種技術(shù)的特性，分析其優(yōu)缺點。

4.5G無線通信系統(tǒng)創(chuàng)新

答案：

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：采用SDN/NFV技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和靈活部署。

頻譜：利用毫米波頻段提供更高數(shù)據(jù)傳輸速率。

關(guān)鍵技術(shù)：大規(guī)模MIMO、波束賦形、網(wǎng)絡(luò)切片等。

解題思路：總結(jié)5G技術(shù)的創(chuàng)新點，并解釋其作用。

5.我國無線通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

答案：

發(fā)展現(xiàn)狀：5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)迅速，覆蓋范圍廣泛。

未來趨勢：持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)升級，拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。

解題思路：分析當前技術(shù)發(fā)展水平，結(jié)合行業(yè)趨勢進行預測。七、論述題1.論述無線通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)在提高信號質(zhì)量方面的作用。

答案：

信道編碼技術(shù)在無線通信系統(tǒng)中扮演著的角色。它通過增加冗余信息來提高信號的可靠性，從而在提高信號質(zhì)量方面起到以下作用：

錯誤檢測與糾正：信道編碼能夠檢測并糾正傳輸過程中產(chǎn)生的錯誤，減少誤碼率。

提高抗噪能力：通過編碼，信號在遭受噪聲干擾時仍能保持一定的質(zhì)量。

擴展傳輸距離：編碼技術(shù)使得信號在長距離傳輸中保持穩(wěn)定，降低衰減。

降低誤碼率：通過編碼技術(shù)，可以顯著降低數(shù)據(jù)傳輸過程中的誤碼率。

解題思路：

首先介紹信道編碼的基本概念和作用，然后具體闡述其在錯誤檢測與糾正、抗噪能力、傳輸距離擴展和誤碼率降低等方面的具體作用，最后結(jié)合實際應(yīng)用案例進行說明。

2.論述無線通信系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

答案：

無線通信系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)是保證通信質(zhì)量的關(guān)鍵。當前抗干擾技術(shù)現(xiàn)狀包括：

多徑干擾抑制：通過空間、時間、頻率和編碼等手段減少多徑干擾。

噪聲抑制：采用濾波器、信號處理等技術(shù)降低噪聲影響。

干擾消除：采用自適應(yīng)算法等技術(shù)消除干擾。

未來發(fā)展趨勢包括：

更高功能的抗干擾算法：發(fā)展更加高效的自適應(yīng)算法，以應(yīng)對復雜干擾環(huán)境。

集成化技術(shù)：將抗干擾技術(shù)與其他通信技術(shù)進行集成，提高整體功能。

智能化：利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)智能抗干擾。

解題思路：

首先概述當前無線通信系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的現(xiàn)狀，包括多徑干擾抑制、噪聲抑制和干擾消除等方面。然后分析未來發(fā)展趨勢，如更高功能的算法、集成化和智能化，并結(jié)合當前研究進展進行說明。

3.論述無線通信系統(tǒng)中的信號調(diào)制技術(shù)在提高傳輸速率和帶寬方面的作