青島科技大學《信息論與編碼》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《信息論與編碼》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構中，星型拓撲和環(huán)型拓撲是常見的類型。以下關于星型拓撲的特點，錯誤的是：（）A.中心節(jié)點故障會導致整個網(wǎng)絡癱瘓B.易于擴展C.通信線路利用率高D.成本較高2、在光通信系統(tǒng)中，光纖的損耗會限制信號的傳輸距離。為了減少光纖損耗，以下哪種方法通常被采用？（）A.選擇低損耗的光纖材料B.提高光源的發(fā)射功率C.采用波分復用技術D.優(yōu)化光纖的連接工藝3、在通信系統(tǒng)的信號復用技術中，波分復用（WDM）主要用于光纖通信。以下關于WDM的描述，正確的是：（）A.不同波長的光信號在同一根光纖中傳輸B.不同頻率的光信號在同一根光纖中傳輸C.不同偏振態(tài)的光信號在同一根光纖中傳輸D.不同速率的光信號在同一根光纖中傳輸4、在衛(wèi)星通信中，雨衰是影響信號傳輸?shù)囊粋€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5、在通信系統(tǒng)的移動通信標準中，5G相比4G具有更高的性能。以下關于5G的關鍵技術，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D.時分雙工6、在通信系統(tǒng)的量子通信中，以下關于其特點和優(yōu)勢的描述，不正確的是（）A.具有絕對的安全性B.傳輸距離不受限制C.目前仍處于研究階段D.對環(huán)境要求較高7、在無線通信中，當信號需要穿越多個障礙物并長距離傳輸時，以下哪種頻段的信號通常更容易受到衰減和干擾？（）A.低頻段B.中頻段C.高頻段D.超高頻段8、在通信系統(tǒng)的性能評估中，誤碼率是一個重要的指標。誤碼率反映了傳輸過程中錯誤比特的比例。以下關于誤碼率的描述，不正確的是（）A.誤碼率越低，通信質(zhì)量越好B.受到噪聲、干擾等因素的影響C.對于不同的調(diào)制方式，誤碼率相同D.可以通過增加信號功率來降低誤碼率9、在一個采用相干解調(diào)的通信系統(tǒng)中，已調(diào)信號為s(t)=2cos(2π×10^6t+φ)，本地載波為c(t)=2sin(2π×10^6t)。則解調(diào)后的信號為（）A.2cos(φ)B.-2sin(φ)C.2sin(φ)D.-2cos(φ)10、在通信系統(tǒng)中，差錯控制編碼可以分為分組碼和卷積碼。與分組碼相比，卷積碼的主要特點是什么？（）A.編碼效率高B.糾錯能力強C.實現(xiàn)復雜度低D.譯碼簡單11、在一個無線通信系統(tǒng)中，使用了MIMO技術，發(fā)射端有2根天線，接收端有4根天線。若信道矩陣為滿秩矩陣，那么系統(tǒng)能夠獲得的分集增益是多少？（）A.2B.4C.6D.812、在無線通信的傳播模型中，以下哪種模型適用于微蜂窩環(huán)境的信號預測？（）A.自由空間傳播模型B.Okumura-Hata模型C.COST231-Hata模型D.射線跟蹤模型13、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.1.5m14、在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡切片技術中，以下關于其概念和作用的描述，錯誤的是（）A.為不同應用提供定制化網(wǎng)絡服務B.提高網(wǎng)絡資源利用率C.增加了網(wǎng)絡的復雜性D.只適用于5G網(wǎng)絡15、在通信系統(tǒng)的差錯控制編碼中，循環(huán)冗余校驗（CRC）碼廣泛應用于數(shù)據(jù)鏈路層的差錯檢測。若生成多項式為G(x)=x^3+x+1，要傳輸?shù)男畔?010，則添加的CRC校驗碼為：（）A.011B.100C.110D.111二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在通信系統(tǒng)的可靠性設計中，說明常用的冗余技術和備份機制，分析如何提高系統(tǒng)的可用性。2、（本題5分）詳細說明通信系統(tǒng)中的衰落信道模型，如瑞利衰落和萊斯衰落，解釋其參數(shù)含義和適用場景，以及在通信系統(tǒng)設計中的應用。3、（本題5分）詳細闡述通信系統(tǒng)中的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)技術，包括架構、特點和應用場景。4、（本題5分）論述在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，頻率復用的概念和原理，分析其對系統(tǒng)容量和干擾的影響，以及如何進行頻率規(guī)劃以提高系統(tǒng)性能。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）探討通信系統(tǒng)中的量子隱形傳態(tài)在通信中的應用前景，研究量子隱形傳態(tài)的原理、實現(xiàn)條件和可能面臨的技術障礙。2、（本題5分）論述通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）技術，包括空間復用和分集等模式，分析MIMO技術如何提高信道容量和抗衰落性能，探討在實際通信系統(tǒng)中MIMO技術的實現(xiàn)和優(yōu)化。3、（本題5分）分析無線通信中的信道編碼技術，如卷積碼、Turbo碼、LDPC碼等的原理和性能，探討在不同通信場景下的編碼選擇和優(yōu)化策略。4、（本題5分）論述軟件定義網(wǎng)絡（SDN）在通信網(wǎng)絡中的應用和優(yōu)勢，分析其對網(wǎng)絡架構、管理和控制帶來的變革。探討SDN在應對不斷增長的網(wǎng)絡流量和多樣化業(yè)務需求方面的潛力和挑戰(zhàn)。5、（本題5分）分析通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術，包括各種數(shù)字調(diào)制方式（如PSK、QAM等）的性能比較，探討在不同信道條件下的調(diào)制方式選擇和自適應調(diào)制的實現(xiàn)。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個基于太赫茲通信技術的無線數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通信系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和降低延遲，給出系統(tǒng)架構、散熱方案及信道模型。2、（本題10分）設計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的信道建模方法，考慮多徑衰落、陰