北京工業(yè)大學(xué)《信息論基礎(chǔ)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京工業(yè)大學(xué)《信息論基礎(chǔ)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于信號傳輸距離遠(yuǎn)，會面臨較大的時延和衰減。假設(shè)地球同步衛(wèi)星與地面站之間的距離約為36000公里，電磁波在真空中的傳播速度約為3×10^8米/秒，那么單程傳播時延大約為：（）A.0.12秒B.0.24秒C.0.36秒D.0.48秒2、某數(shù)字通信系統(tǒng)中，信息碼元為“10110010”，采用CRC校驗(yàn)，生成多項(xiàng)式為G(x)=x^4+x+1。則添加的校驗(yàn)碼為（）A.1011B.1100C.0110D.00113、在一個通信系統(tǒng)中，采用了卷積編碼，生成多項(xiàng)式為G1=1011，G2=1101。若輸入信息序列為1010，那么編碼后的輸出序列是什么？（）A.10101011B.10100111C.10101101D.101000114、在通信系統(tǒng)的加密技術(shù)中，對稱加密和非對稱加密都有應(yīng)用。以下關(guān)于對稱加密和非對稱加密的比較，錯誤的是（）A.對稱加密的加密和解密速度通常比非對稱加密快B.非對稱加密的密鑰管理比對稱加密簡單C.對稱加密的安全性高于非對稱加密D.非對稱加密適用于數(shù)字簽名和密鑰交換5、在一個采用MIMO技術(shù)的通信系統(tǒng)中，發(fā)射端有4根天線，接收端有2根天線。若信道矩陣的秩為2，那么該系統(tǒng)能夠獲得的空間復(fù)用增益最大為多少？（）A.2B.4C.6D.86、在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全中，防火墻可以起到防護(hù)作用。以下關(guān)于防火墻的功能，不正確的是：（）A.防止外部攻擊B.阻止內(nèi)部信息泄露C.查殺病毒D.對網(wǎng)絡(luò)訪問進(jìn)行控制7、在移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)用戶在高速移動過程中進(jìn)行通信時，以下哪種切換方式能夠更快速、穩(wěn)定地保持通信連接？（）A.硬切換B.軟切換C.更軟切換D.接力切換8、在通信系統(tǒng)的模擬調(diào)制中，以下關(guān)于調(diào)幅（AM）的說法，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.調(diào)制效率較低B.抗噪聲性能較差C.實(shí)現(xiàn)簡單D.占用帶寬小9、某數(shù)字通信系統(tǒng)，在傳輸過程中誤碼率為10^(-6)，若要保證在1000比特的數(shù)據(jù)中錯誤不超過1比特，至少需要多少倍的編碼增益？（）A.10B.20C.30D.4010、在無線通信中，某電磁波的頻率為2GHz，在自由空間中的波長約為多少？已知光速約為3×10^8m/s。A.0.15mB.0.3mC.0.6mD.1.5m11、在光通信系統(tǒng)中，摻鉺光纖放大器（EDFA）可以有效地放大光信號。EDFA主要通過以下哪種機(jī)制實(shí)現(xiàn)光放大？（）A.受激輻射B.自發(fā)輻射C.受激吸收D.自發(fā)吸收12、某數(shù)字通信系統(tǒng)，采用4進(jìn)制編碼，信息速率為2400bit/s，若碼元周期為0.5ms，計(jì)算誤碼率為10^(-5)時的誤比特率是多少？（）A.6×10^(-5)B.1.2×10^(-4)C.3×10^(-5)D.2.4×10^(-5)13、在通信系統(tǒng)的數(shù)字信號處理中，以下關(guān)于數(shù)字濾波的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.可以實(shí)現(xiàn)各種濾波特性B.比模擬濾波穩(wěn)定性好C.計(jì)算復(fù)雜度低D.能去除噪聲和干擾14、在光通信的無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）中，以下關(guān)于其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的描述，錯誤的是（）A.由OLT、ODN和ONU組成B.下行采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)C.上行采用時分多址方式D.覆蓋范圍不受限制15、在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，地球站發(fā)射的信號需要經(jīng)過上行鏈路到達(dá)衛(wèi)星，再經(jīng)過下行鏈路到達(dá)接收地球站。以下哪種因素對上行鏈路的影響更為顯著？（）A.雨衰B.自由空間損耗C.大氣折射D.多徑衰落16、在一個無線通信系統(tǒng)中，工作頻率為5GHz，發(fā)射天線高度為50m，接收天線高度為2m，收發(fā)天線之間的距離為10km，計(jì)算第一菲涅爾區(qū)半徑大約是多少？（）A.17mB.25mC.32mD.40m17、在數(shù)字通信中，碼元速率和信息速率是兩個重要的概念。若一個數(shù)字通信系統(tǒng)的碼元速率為1000Baud，采用8進(jìn)制傳輸，則信息速率為：（）A.1000bpsB.2000bpsC.3000bpsD.4000bps18、在移動通信系統(tǒng)中，若要提高頻譜資源的利用率，以下哪種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)頻率的復(fù)用？（）A.小區(qū)分裂B.扇區(qū)化C.跳頻技術(shù)D.同頻復(fù)用19、在通信系統(tǒng)的復(fù)用技術(shù)中，時分復(fù)用（TDM）將時間劃分成固定的時隙。關(guān)于TDM，以下說法錯誤的是（）A.適合傳輸數(shù)字信號B.時隙分配靈活C.可能會造成時隙浪費(fèi)D.對同步要求較低20、在移動通信系統(tǒng)的基站布局中，以下哪種方式可以提高覆蓋范圍和容量？（）A.宏基站B.微基站C.皮基站D.飛基站二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在通信網(wǎng)絡(luò)中，闡述虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）的工作原理和實(shí)現(xiàn)方式，分析其在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢。2、（本題5分）在數(shù)字信號處理中，闡述抽樣定理的內(nèi)容和意義。分析在實(shí)際應(yīng)用中如何確定合適的抽樣頻率，以及抽樣頻率偏差對信號恢復(fù)的影響。3、（本題5分）詳細(xì)說明通信系統(tǒng)中的水下通信技術(shù)，包括水聲通信和水下光通信，分析其特點(diǎn)、應(yīng)用場景和面臨的技術(shù)難題，以及提高水下通信性能的方法。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于UWB技術(shù)的室內(nèi)精準(zhǔn)定位系統(tǒng)，用于倉庫貨物管理，說明系統(tǒng)的定位精度和抗多徑干擾能力。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于WiFi技術(shù)的校園無線網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面積為1平方公里，能夠支持5000個用戶同時在線，給出網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和接入控制方案。3、（本題5分）為一個海上石油平臺設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)，考慮海洋環(huán)境的特殊性，選擇合適的通信手段（如衛(wèi)星通信、微波通信等）并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個用于海上通信的短波通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離可靠通信，給出系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)和天線選型。5、（本題5分）為一個無線體域網(wǎng)設(shè)計(jì)低功耗、短距離的通信方案，考慮人體對信號的衰減，選擇合適的頻段和調(diào)制方式。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10