電子信息工程通信原理測(cè)試卷詳解

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(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)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(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.通信系統(tǒng)中的信息載體是指：

a)信號(hào)

b)信道

c)噪聲

d)信息

2.下列哪項(xiàng)不屬于模擬信號(hào)的特點(diǎn)：

a)頻譜寬

b)傳輸距離遠(yuǎn)

c)易受干擾

d)抗干擾能力強(qiáng)

3.數(shù)字通信系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)主要包括：

a)模擬信號(hào)

b)脈沖信號(hào)

c)數(shù)字信號(hào)

d)以上都是

4.下列哪個(gè)不是數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

a)抗干擾能力強(qiáng)

b)傳輸距離遠(yuǎn)

c)易于加密

d)成本高

5.下列哪個(gè)不是數(shù)字信號(hào)調(diào)制的方式：

a)調(diào)頻

b)調(diào)幅

c)調(diào)相

d)調(diào)制

答案及解題思路：

1.答案：a)信號(hào)

解題思路：在通信系統(tǒng)中，信息是通過信號(hào)進(jìn)行傳遞的，因此信號(hào)是信息載體。

2.答案：d)抗干擾能力強(qiáng)

解題思路：模擬信號(hào)的特點(diǎn)包括頻譜寬、傳輸距離遠(yuǎn)和易受干擾，但抗干擾能力強(qiáng)是數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)。

3.答案：b)脈沖信號(hào)

解題思路：數(shù)字通信系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)主要是指由脈沖組成的信號(hào)，它們可以是模擬信號(hào)的數(shù)字化版本。

4.答案：d)成本高

解題思路：數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)和易于加密，而成本高并不是其優(yōu)點(diǎn)。

5.答案：d)調(diào)制

解題思路：數(shù)字信號(hào)調(diào)制的方式包括調(diào)頻（FM）、調(diào)幅（AM）和調(diào)相（PM），而“調(diào)制”本身是一個(gè)廣義的概念，不是具體的一種調(diào)制方式。二、填空題1.通信系統(tǒng)由_______、_______和_______三個(gè)基本部分組成。

答案：信源、信道、信宿

解題思路：通信系統(tǒng)的基本組成部分包括產(chǎn)生信息的信源，傳輸信息的信道，以及接收信息的信宿。

2.數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)有_______、_______和_______。

答案：離散性、抗干擾性、易于處理

解題思路：數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)相比，具有離散性，即信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是離散的；數(shù)字信號(hào)具有較強(qiáng)的抗干擾能力；同時(shí)數(shù)字信號(hào)易于進(jìn)行各種處理。

3.信號(hào)傳輸?shù)娜齻€(gè)基本方式有_______、_______和_______。

答案：模擬傳輸、數(shù)字傳輸、混合傳輸

解題思路：信號(hào)傳輸方式根據(jù)信號(hào)形式的不同，可以分為模擬傳輸、數(shù)字傳輸以及將兩者結(jié)合的混合傳輸。

4.數(shù)字通信系統(tǒng)的主要功能指標(biāo)有_______、_______和_______。

答案：有效性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性

解題思路：數(shù)字通信系統(tǒng)的功能指標(biāo)主要包括傳輸?shù)挠行裕ㄈ鐐鬏斔俾剩?、可靠性（如誤碼率）以及經(jīng)濟(jì)性（如設(shè)備成本和運(yùn)營(yíng)成本）。

5.數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式主要有_______、_______和_______。

答案：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相

解題思路：數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式主要包括調(diào)幅（AmplitudeModulation,AM）、調(diào)頻（FrequencyModulation,FM）和調(diào)相（PhaseModulation,PM），這些調(diào)制方式用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)哪M信號(hào)。三、判斷題1.模擬信號(hào)比數(shù)字信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)。（×）

解題思路：根據(jù)通信原理，數(shù)字信號(hào)由于其抗干擾能力強(qiáng)，可以采用差錯(cuò)控制技術(shù)，因此在長(zhǎng)距離傳輸中表現(xiàn)優(yōu)于模擬信號(hào)。模擬信號(hào)在傳輸過程中容易受到干擾，信號(hào)質(zhì)量下降較快。

2.數(shù)字通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。（√）

解題思路：數(shù)字通信系統(tǒng)通過編碼、調(diào)制等技術(shù)，可以有效抑制噪聲和干擾，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。與模擬通信系統(tǒng)相比，數(shù)字通信系統(tǒng)在抗干擾方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3.信號(hào)傳輸方式中的基帶傳輸是一種調(diào)制方式。（×）

解題思路：基帶傳輸是指將信號(hào)直接傳輸，不經(jīng)過調(diào)制過程。調(diào)制是將信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)念l率范圍的過程。因此，基帶傳輸不是一種調(diào)制方式。

4.數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式中的調(diào)頻（FM）是模擬調(diào)制方式。（√）

解題思路：調(diào)頻（FM）是一種模擬調(diào)制方式，它是通過改變信號(hào)的頻率來攜帶信息。雖然調(diào)頻應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)傳輸，但其本質(zhì)仍然是模擬調(diào)制。

5.通信系統(tǒng)中的噪聲可以分為熱噪聲和干擾噪聲。（√）

解題思路：噪聲是通信系統(tǒng)中的常見問題，可以分為熱噪聲和干擾噪聲。熱噪聲是由信號(hào)傳輸介質(zhì)和設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的，與溫度有關(guān)；干擾噪聲則是由外部環(huán)境或其他信號(hào)引起的。這兩種噪聲在通信系統(tǒng)中都可能導(dǎo)致信號(hào)失真或中斷。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的區(qū)別。

模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

信號(hào)的表示形式：模擬信號(hào)是連續(xù)變化的，而數(shù)字信號(hào)是離散的；

信號(hào)的傳輸方式：模擬信號(hào)通過模擬電路傳輸，數(shù)字信號(hào)通過數(shù)字電路傳輸；

信號(hào)的抗干擾能力：數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力比模擬信號(hào)強(qiáng)；

信號(hào)的傳輸距離：數(shù)字信號(hào)可以傳輸更遠(yuǎn)的距離，而模擬信號(hào)在傳輸過程中容易衰減。

2.簡(jiǎn)述數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式。

數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式主要包括以下幾種：

模擬調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，如調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）；

數(shù)字調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，如幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）；

正交調(diào)制：利用正交變換將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，如正交幅度調(diào)制（OAM）。

3.簡(jiǎn)述信號(hào)傳輸方式中的基帶傳輸、頻帶傳輸和混合傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。

信號(hào)傳輸方式的特點(diǎn)

基帶傳輸：直接將信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?，適用于短距離傳輸，抗干擾能力強(qiáng)；

頻帶傳輸：將信號(hào)調(diào)制到一定頻率范圍內(nèi)傳輸，適用于長(zhǎng)距離傳輸，抗干擾能力較弱；

混合傳輸：結(jié)合基帶傳輸和頻帶傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，既適用于短距離傳輸，也適用于長(zhǎng)距離傳輸。

4.簡(jiǎn)述數(shù)字通信系統(tǒng)的功能指標(biāo)。

數(shù)字通信系統(tǒng)的功能指標(biāo)主要包括以下幾種：

誤碼率：衡量系統(tǒng)傳輸中錯(cuò)誤碼元的比例；

帶寬：系統(tǒng)傳輸信號(hào)的頻率范圍；

傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量；

時(shí)延：信號(hào)從發(fā)送端到接收端所需的時(shí)間。

5.簡(jiǎn)述噪聲在通信系統(tǒng)中的作用。

噪聲在通信系統(tǒng)中的作用

干擾信號(hào)傳輸：噪聲會(huì)干擾信號(hào)傳輸，降低通信質(zhì)量；

信號(hào)識(shí)別：噪聲可以幫助識(shí)別信號(hào)特征，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力；

信號(hào)調(diào)制：噪聲可以用于調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的加密和解密。

答案及解題思路：

1.答案：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別主要體現(xiàn)在信號(hào)的表示形式、傳輸方式、抗干擾能力和傳輸距離等方面。解題思路：通過比較模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)在以上四個(gè)方面的差異，得出答案。

2.答案：數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式主要包括模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制和正交調(diào)制。解題思路：列舉數(shù)字通信系統(tǒng)中常見的調(diào)制方式，并簡(jiǎn)要介紹其特點(diǎn)。

3.答案：信號(hào)傳輸方式中的基帶傳輸、頻帶傳輸和混合傳輸分別適用于不同距離和傳輸環(huán)境。解題思路：分析三種傳輸方式的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景得出答案。

4.答案：數(shù)字通信系統(tǒng)的功能指標(biāo)主要包括誤碼率、帶寬、傳輸速率和時(shí)延。解題思路：列舉數(shù)字通信系統(tǒng)中常見的功能指標(biāo)，并簡(jiǎn)要說明其作用。

5.答案：噪聲在通信系統(tǒng)中既可以干擾信號(hào)傳輸，也可以幫助識(shí)別信號(hào)特征和提高抗干擾能力。解題思路：分析噪聲在通信系統(tǒng)中的作用，從正反兩方面闡述其影響。五、論述題1.論述數(shù)字通信系統(tǒng)調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制方式主要包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）等。

優(yōu)點(diǎn)：

抗干擾能力強(qiáng)：數(shù)字信號(hào)相對(duì)于模擬信號(hào)更能抵抗噪聲和干擾。

易于加密和解密：數(shù)字信號(hào)可以采用多種加密算法，安全性高。

信息傳輸效率高：通過有效的調(diào)制技術(shù)，可以提高頻譜利用率。

缺點(diǎn)：

對(duì)信道的要求較高：數(shù)字信號(hào)對(duì)信道特性敏感，如信道衰落等會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量。

調(diào)制和解調(diào)復(fù)雜度高：數(shù)字調(diào)制需要較復(fù)雜的硬件設(shè)備和算法。

信號(hào)處理算法復(fù)雜：數(shù)字調(diào)制需要采用復(fù)雜的信號(hào)處理算法，如快速傅里葉變換（FFT）等。

2.論述數(shù)字通信系統(tǒng)中的抗干擾措施。

抗干擾措施主要包括：

增強(qiáng)信號(hào)功率：提高信號(hào)發(fā)射功率可以增加信號(hào)的穿透力。

改善信道質(zhì)量：優(yōu)化信道傳輸特性，如減少信道衰減和干擾。

采用抗干擾技術(shù)：如使用差分編碼、自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)（ARQ）等。

提高調(diào)制質(zhì)量：采用高階調(diào)制技術(shù)，提高信號(hào)的抗干擾能力。

3.論述數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步技術(shù)。

同步技術(shù)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，主要包括以下幾種：

載波同步：保證接收端與發(fā)射端的載波頻率和相位一致。

位同步：保證接收端能夠正確識(shí)別每個(gè)數(shù)據(jù)位的開始和結(jié)束。

群同步：保證接收端能夠正確識(shí)別數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束。

幀同步：保證接收端能夠正確識(shí)別數(shù)據(jù)幀的開始和結(jié)束。

4.論述數(shù)字通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)。

信道編碼技術(shù)主要分為線性分組碼、循環(huán)碼和卷積碼等。

線性分組碼的優(yōu)點(diǎn)是編碼簡(jiǎn)單，譯碼容易，但糾錯(cuò)能力有限。

循環(huán)碼的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的糾錯(cuò)能力，但編碼和譯碼較復(fù)雜。

卷積碼的優(yōu)點(diǎn)是糾錯(cuò)能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，但編碼和譯碼較復(fù)雜。

5.論述數(shù)字通信系統(tǒng)中的多路復(fù)用技術(shù)。

多路復(fù)用技術(shù)可以將多個(gè)信號(hào)復(fù)用到同一信道中傳輸，提高頻譜利用率。

主要的多路復(fù)用技術(shù)包括：

頻分復(fù)用（FDM）：將不同頻率的信號(hào)復(fù)用到同一信道中。

時(shí)分復(fù)用（TDM）：將不同信號(hào)按照時(shí)間片依次復(fù)用到同一信道中。

波分復(fù)用（WDM）：將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到同一光纖中。

答案及解題思路：

1.數(shù)字通信系統(tǒng)調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，易于加密，信息傳輸效率高。

缺點(diǎn)：對(duì)信道要求高，調(diào)制解調(diào)復(fù)雜，信號(hào)處理算法復(fù)雜。

2.數(shù)字通信系統(tǒng)中的抗干擾措施：

增強(qiáng)信號(hào)功率，改善信道質(zhì)量，采用抗干擾技術(shù)，提高調(diào)制質(zhì)量。

3.數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步技術(shù)：

載波同步，位同步，群同步，幀同步。

4.數(shù)字通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)：

線性分組碼，循環(huán)碼，卷積碼。

5.數(shù)字通信系統(tǒng)中的多路復(fù)用技術(shù)：

頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，波分復(fù)用。

解題思路：六、計(jì)算題1.計(jì)算下列信號(hào)的帶寬：f(t)=cos(2000πt)sin(3000πt)。

2.計(jì)算下列信號(hào)的帶寬：f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)。

3.計(jì)算下列信號(hào)的帶寬：f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)。

4.計(jì)算下列信號(hào)的帶寬：f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)。

5.計(jì)算下列信號(hào)的帶寬：f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)。

答案及解題思路：

1.解答：

信號(hào)f(t)=cos(2000πt)sin(3000πt)包含兩個(gè)正弦波分量，其中cos(2000πt)的頻率為1000Hz，sin(3000πt)的頻率為1500Hz。

帶寬定義為信號(hào)最高頻率與最低頻率之差，因此帶寬為1500Hz1000Hz=500Hz。

答案：500Hz。

2.解答：

信號(hào)f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)包含兩個(gè)正弦波分量，其中第一個(gè)的頻率為500Hz，第二個(gè)的頻率為1000Hz。

帶寬為兩個(gè)最高頻率之差，即1000Hz500Hz=500Hz。

答案：500Hz。

3.解答：

信號(hào)f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)包含兩個(gè)正弦波分量，其中cos(2π×1000t)的頻率為1000Hz，sin(2π×2000t)的頻率為2000Hz。

帶寬為2000Hz1000Hz=1000Hz。

答案：1000Hz。

4.解答：

與第2題相同，信號(hào)f(t)=2πsin(1000πt)4πsin(2000πt)包含兩個(gè)正弦波分量，頻率分別為500Hz和1000Hz。

帶寬為1000Hz500Hz=500Hz。

答案：500Hz。

5.解答：

與第3題相同，信號(hào)f(t)=cos(2π×1000t)sin(2π×2000t)包含兩個(gè)正弦波分量，頻率分別為1000Hz和2000Hz。

帶寬為2000Hz1000Hz=1000Hz。

答案：1000Hz。

解題思路簡(jiǎn)要闡述：

帶寬的計(jì)算基于信號(hào)的最高頻率分量和最低頻率分量之間的差值。

對(duì)于正弦和余弦信號(hào)，其頻率可以通過角頻率與2π的比值來計(jì)算。

在計(jì)算帶寬時(shí)，忽略直流分量（頻率為0Hz），只考慮非零頻率分量。七、應(yīng)用題1.設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)：

a)傳輸距離：1000km

b)傳輸速率：1Mbps

c)抗干擾能力：10dB

2.設(shè)計(jì)一個(gè)基于光纖通信的數(shù)字通信系統(tǒng)：

a)傳輸距離：500km

b)傳輸速率：10Mbps

c)抗干擾能力：15dB

3.設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信的數(shù)字通信系統(tǒng)：

a)傳輸距離：50km

b)傳輸速率：2Mbps

c)抗干擾能力：8dB

4.設(shè)計(jì)一個(gè)基于衛(wèi)星通信的數(shù)字通信系統(tǒng)：

a)傳輸距離：20000km

b)傳輸速率：100Mbps

c)抗干擾能力：20dB

5.設(shè)計(jì)一個(gè)基于地面通信的數(shù)字通信系統(tǒng)：

a)傳輸距離：100km

b)傳輸速率：5Mbps

c)抗干擾能力：12dB

答案及解題思路：

1.數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

答案：

傳輸距離：1000km，可以使用高功能的光纖通信系統(tǒng)，如單模光纖，其衰減系數(shù)低，適合長(zhǎng)距離傳輸。

傳輸速率：1Mbps，可以通過使用QAM（QuadratureAmplitudeModulation）調(diào)制方式來達(dá)到所需的傳輸速率。

抗干擾能力：10dB，可以通過采用前向糾錯(cuò)（FEC）編碼和適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

解題思路：

根據(jù)傳輸距離選擇合適的光纖類型，然后確定調(diào)制方式和編碼方案以實(shí)現(xiàn)所需的傳輸速率和抗干擾能力。進(jìn)行系統(tǒng)仿真和測(cè)試，保證設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠滿足要求。

2.光纖通信數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

答案：

傳輸距離：500km，使用單模光纖系統(tǒng)，并考慮使用拉曼放大器來補(bǔ)償光纖的損耗。

傳輸速率：10Mbps，采用16QAM調(diào)制，并結(jié)合適當(dāng)?shù)腇EC編碼。

抗干擾能力：15dB，通過使用RZ（ReturntoZero）編碼和更強(qiáng)的FEC算法來提高抗干擾能力。

解題思路：

與第一題類似，但需考慮光纖的衰減和色散特性，以及如何利用拉曼放大器來補(bǔ)償光纖損耗。同