長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《光纖通信原理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長沙理工大學(xué)城南學(xué)院

《光纖通信原理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。當(dāng)信道中存在高斯白噪聲時(shí)，以下哪種編碼方式能夠有效地降低誤碼率？（）A.不歸零編碼B.曼徹斯特編碼C.循環(huán)冗余校驗(yàn)碼D.卷積碼2、在一個(gè)無線通信系統(tǒng)中，采用了MIMO技術(shù)來提高系統(tǒng)容量。若發(fā)射端和接收端分別有4根天線，理論上系統(tǒng)容量可以增加多少倍？（）A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍3、在光通信系統(tǒng)中，光放大器可以用于補(bǔ)償信號的衰減。以下哪種光放大器具有低噪聲特性？（）A.半導(dǎo)體光放大器B.摻鉺光纖放大器C.拉曼光纖放大器D.以上光放大器噪聲特性相同4、在通信系統(tǒng)的移動通信標(biāo)準(zhǔn)中，5G相比4G具有更高的性能。以下關(guān)于5G的關(guān)鍵技術(shù)，不正確的是：（）A.大規(guī)模MIMOB.超密集組網(wǎng)C.軟件定義網(wǎng)絡(luò)D.時(shí)分雙工5、在一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星軌道高度為36000公里，地球站發(fā)射頻率為6GHz，接收頻率為4GHz。若考慮自由空間傳播損耗，那么地球站的接收功率與發(fā)射功率之比大約為多少？（）A.-180dBB.-200dBC.-220dBD.-240dB6、在一個(gè)采用頻分復(fù)用技術(shù)的通信系統(tǒng)中，若每個(gè)信道的帶寬為20kHz，總帶寬為2MHz，且保護(hù)帶寬為5kHz，那么最多可以劃分多少個(gè)信道？（）A.90B.95C.100D.1057、在通信系統(tǒng)的差錯(cuò)控制編碼中，循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）碼廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)檢測。若生成多項(xiàng)式為G(x)=x^3+x+1，要傳輸?shù)男畔?010，則添加的CRC校驗(yàn)碼為：（）A.011B.100C.110D.1118、在一個(gè)模擬通信系統(tǒng)中，信號的最高頻率為4kHz，若要無失真?zhèn)鬏斣撔盘?，按照奈奎斯特采樣定理，最低采樣頻率應(yīng)該為多少？（）A.4kHzB.8kHzC.16kHzD.32kHz9、對于無線局域網(wǎng)（WLAN），以下關(guān)于其安全機(jī)制的描述，哪項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.WPA2比WEP安全性更高B.可以通過MAC地址過濾增強(qiáng)安全性C.完全消除了安全隱患D.定期更新密鑰能提高安全性10、對于一個(gè)采用直接序列擴(kuò)頻（DSSS）的通信系統(tǒng)，擴(kuò)頻碼的速率為10Mcps，信息速率為10kbps，擴(kuò)頻增益為多少？（）A.100B.1000C.10000D.10000011、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，若要降低節(jié)點(diǎn)的能耗，以下哪種工作模式較為有效？（）A.持續(xù)監(jiān)聽B.周期性休眠C.按需喚醒D.隨機(jī)發(fā)送12、在一個(gè)通信系統(tǒng)中，采用了匹配濾波器來接收信號。若輸入信號的持續(xù)時(shí)間為10μs，那么匹配濾波器的沖激響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該是多少？（）A.5μsB.10μsC.20μsD.40μs13、在一個(gè)通信系統(tǒng)中，發(fā)送端發(fā)送的信號為s(t)=5cos(2π×1000t+π/3)，經(jīng)過一個(gè)線性時(shí)不變系統(tǒng)，其沖激響應(yīng)為h(t)=2e^(-2t)u(t)，其中u(t)為單位階躍函數(shù)。那么接收端接收到的信號表達(dá)式是什么？（）A.10cos(2π×1000t+π/3)B.10e^(-2t)cos(2π×1000t+π/3)C.5e^(-2t)cos(2π×1000t+π/3)D.5cos(2π×1000t+π/3-2t)14、在衛(wèi)星通信中，雨衰是影響信號傳輸?shù)囊粋€(gè)重要因素。以下哪種頻段的衛(wèi)星信號受雨衰的影響相對較??？（）A.C頻段B.Ku頻段C.Ka頻段D.以上頻段受雨衰影響相同15、在通信系統(tǒng)的毫米波通信中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和挑戰(zhàn)的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.帶寬資源豐富B.傳播損耗小C.器件成本高D.波束成形技術(shù)復(fù)雜二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)的基本原理和優(yōu)點(diǎn)，分析其在無線通信和寬帶接入中的應(yīng)用，以及OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述在無線通信中，多徑傳播對信號傳輸?shù)挠绊懀ㄐ盘査ヂ?、時(shí)延擴(kuò)展等，并說明如何采用分集接收、均衡等技術(shù)來對抗這些影響。3、（本題5分）詳細(xì)闡述通信系統(tǒng)中的量子通信技術(shù)，包括原理、優(yōu)勢和發(fā)展現(xiàn)狀。4、（本題5分）簡述正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)的基本原理，討論其在對抗多徑衰落和提高頻譜利用率方面的優(yōu)勢。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入研究通信網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，分析其目的和方法。探討數(shù)據(jù)融合如何減少數(shù)據(jù)冗余、提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和節(jié)省能量消耗，以及在不同應(yīng)用場景下的優(yōu)化策略。2、（本題5分）論述通信技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的作用，包括能源的生產(chǎn)、傳輸、分配和消費(fèi)環(huán)節(jié)中的信息交互和控制，分析如何通過通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和智能管理，以及面臨的技術(shù)和政策挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細(xì)分析通信網(wǎng)絡(luò)中的流量工程技術(shù)，包括路由選擇、流量均衡、擁塞控制等，探討如何優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量分布，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。4、（本題5分）論述衛(wèi)星通信在海上通信中的重要性和應(yīng)用場景，分析其面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。5、（本題5分）探討通信系統(tǒng)中的空時(shí)編碼技術(shù)，分析其原理和在提高無線通信可靠性方面的作用，討論不同空時(shí)編碼方案的性能和復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于太赫茲通信的高速文件傳輸系統(tǒng)，給出太赫茲收發(fā)器的參數(shù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能的仿真分析。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)移動通信系統(tǒng)的頻譜共享方案，在多個(gè)運(yùn)營商之間實(shí)現(xiàn)高效的頻譜利用，給出共享策略和協(xié)調(diào)機(jī)制。3、（本題10