吉首大學《通信與信息系統(tǒng)仿真》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吉首大學《通信與信息系統(tǒng)仿真》

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、某通信系統(tǒng)采用8PSK調制方式，碼元周期為0.1ms，其頻帶利用率為（）A.1bps/HzB.2bps/HzC.3bps/HzD.4bps/Hz2、在一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星的軌道高度為36000km，地球半徑為6400km，若信號從地球站發(fā)射到衛(wèi)星再返回地球站的傳播時延為0.25s，計算信號在空間的傳播速度大約是多少？（）A.2.9×10^8m/sB.3.0×10^8m/sC.3.1×10^8m/sD.3.2×10^8m/s3、在通信系統(tǒng)的同步過程中，需要進行位同步、幀同步和網同步。對于一個數(shù)據速率為10Mbps的通信鏈路，若采用插入導頻法進行位同步，導頻的頻率至少應該為多少？（）A.5MHzB.10MHzC.20MHzD.40MHz4、一個數(shù)字通信系統(tǒng)中，采用滾降系數(shù)為0.5的升余弦滾降濾波器，若信道帶寬為10kHz，碼元傳輸速率是多少？（）A.10kbpsB.15kbpsC.20kbpsD.30kbps5、某通信系統(tǒng)采用8進制脈沖編碼調制（PCM），量化級數(shù)為256，若碼元傳輸速率為1200Baud，計算信息傳輸速率是多少？（）A.3600bit/sB.4800bit/sC.7200bit/sD.9600bit/s6、在通信系統(tǒng)的信號復用技術中，波分復用（WDM）與頻分復用（FDM）的本質區(qū)別是什么？（）A.復用的信號類型不同B.復用的方式不同C.適用的場景不同D.以上都是7、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.1.5m8、在一個通信系統(tǒng)中，發(fā)送信號的功率譜密度為S(f)=10^(-4)W/Hz，系統(tǒng)帶寬為10kHz。則發(fā)送信號的平均功率為（）A.1mWB.10mWC.100mWD.1W9、在光通信系統(tǒng)的接收機中，以下哪種器件用于將光信號轉換為電信號？（）A.發(fā)光二極管B.半導體激光器C.光電二極管D.雪崩光電二極管10、在一個數(shù)字通信系統(tǒng)中，采用循環(huán)冗余校驗（CRC），生成多項式為G(x)=x^4+x+1，若信息碼為10101100，計算校驗碼是多少？（）A.1011B.0100C.1100D.001111、在一個數(shù)字通信系統(tǒng)中，采用16進制脈沖幅度調制（PAM），碼元速率為1000Baud，則信息傳輸速率為（）A.1000bpsB.4000bpsC.16000bpsD.32000bps12、在一個通信系統(tǒng)中，發(fā)送端發(fā)送的二進制序列為101101，接收端接收到的序列為100101。若采用漢明碼進行糾錯，該碼的最小碼距為（）A.2B.3C.4D.513、在通信網絡中，網絡拓撲結構對網絡性能有重要影響。以下哪種拓撲結構具有較高的可靠性但布線復雜？（）A.星型拓撲B.環(huán)型拓撲C.網狀拓撲D.總線型拓撲14、在一個采用相干解調的通信系統(tǒng)中，已調信號為s(t)=2cos(2π×10^6t+φ)，本地載波為c(t)=2sin(2π×10^6t)。則解調后的信號為（）A.2cos(φ)B.-2sin(φ)C.2sin(φ)D.-2cos(φ)15、對于一個模擬通信系統(tǒng)，若信號帶寬為5kHz，最高頻率為10kHz，采用理想抽樣，抽樣頻率至少應為多少才能保證無失真恢復原信號？（）A.5kHzB.10kHzC.20kHzD.40kHz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)的頻譜資源管理中，解釋頻譜感知技術的原理和作用，說明如何通過頻譜感知來實現(xiàn)動態(tài)頻譜分配和提高頻譜利用率。2、（本題5分）在通信系統(tǒng)的車聯(lián)網通信技術中，解釋車聯(lián)網的概念和架構，說明車聯(lián)網通信技術在智能交通系統(tǒng)中的作用和面臨的安全問題。3、（本題5分）在光通信系統(tǒng)中，簡述光纖的結構和工作原理，說明影響光纖傳輸性能的主要因素。4、（本題5分）詳細說明數(shù)字信號處理在通信系統(tǒng)中的應用，如濾波、均衡、解調等，分析相關算法和技術的原理及作用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述毫米波通信技術在5G及未來通信系統(tǒng)中的應用，包括其傳播特性、波束成形技術、硬件實現(xiàn)挑戰(zhàn)，以及與其他頻段通信技術的協(xié)同工作方式。2、（本題5分）論述通信中的大規(guī)模天線陣列技術在毫米波通信中的應用，分析其面臨的波束管理和信道估計難題，探討提高系統(tǒng)性能的方法。3、（本題5分）論述通信網絡中的綠色通信技術，包括節(jié)能設備、功率控制和資源分配策略，分析綠色通信技術對降低網絡能耗和環(huán)境影響的貢獻，探討在未來通信發(fā)展中綠色通信技術的趨勢和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）論述低功耗廣域網（LPWAN）技術在物聯(lián)網中的應用和發(fā)展，包括LoRa、NB-IoT等技術的特點和優(yōu)勢，分析其在大規(guī)模物聯(lián)網部署中的性能和局限性。5、（本題5分）深入探討通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）技術，包括空間復用、波束成形和分集等模式。分析MIMO技術在提高頻譜效率和系統(tǒng)容量方面的優(yōu)勢，以及在實際系統(tǒng)中的實現(xiàn)復雜度和性能限制。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個基于量子密鑰分發(fā)的加密通信系統(tǒng)，用于保護金融交易數(shù)據的安全，包括密鑰分發(fā)的流程、加密算法的選擇和系統(tǒng)安全性的分析。2、（本題10分）設計一個基于太赫茲通信技術的實驗室數(shù)據傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)高速、短距離的可靠傳輸，給出太赫茲源和接收機的設計方案以及系統(tǒng)性能的評估。3、（本題10分）