湖南信息學(xué)院《數(shù)字信號處理含實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(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頁湖南信息學(xué)院

《數(shù)字信號處理含實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(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1分，共20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、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2、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(yù)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3、在光通信系統(tǒng)中，摻鉺光纖放大器（EDFA）常用于光信號的放大。EDFA的工作原理主要基于以下哪種效應(yīng)？（）A.受激輻射B.自發(fā)輻射C.受激吸收D.光電效應(yīng)4、在一個OFDM通信系統(tǒng)中，子載波數(shù)量為128，每個子載波采用16QAM調(diào)制，碼元速率為500Baud，那么系統(tǒng)的總傳輸速率大約是多少？（）A.4MbpsB.8MbpsC.16MbpsD.32Mbps5、在通信系統(tǒng)的同步技術(shù)中，以下哪種同步方式主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)的網(wǎng)同步？（）A.主從同步B.相互同步C.準(zhǔn)同步D.異步同步6、在一個采用頻分復(fù)用的通信系統(tǒng)中，共有8個信道，每個信道的帶寬為50kHz，保護(hù)頻帶為5kHz。則整個系統(tǒng)的總帶寬為（）A.400kHzB.440kHzC.480kHzD.520kHz7、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若要傳輸語音信號，以下哪種編碼方式能夠在保證一定音質(zhì)的前提下降低編碼速率？（）A.脈沖編碼調(diào)制（PCM）B.自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM）C.增量調(diào)制（ΔM）D.線性預(yù)測編碼（LPC）8、在數(shù)字信號處理中，抽樣定理是一個重要的理論基礎(chǔ)。若要從抽樣后的信號中無失真地恢復(fù)原始信號，以下哪個條件必須滿足？（）A.抽樣頻率大于信號最高頻率的兩倍B.抽樣頻率等于信號最高頻率C.抽樣點(diǎn)數(shù)足夠多D.抽樣信號的幅度足夠大9、在光通信系統(tǒng)中，除了光纖損耗外，色散也會影響信號的傳輸質(zhì)量。以下哪種色散對高速光通信系統(tǒng)的影響最為顯著？（）A.模式色散B.材料色散C.波導(dǎo)色散D.色度色散10、在一個無線通信系統(tǒng)中，信號在傳輸過程中受到多徑衰落和陰影衰落的影響。已知多徑衰落引起的信號幅度變化服從瑞利分布，陰影衰落引起的信號幅度變化服從對數(shù)正態(tài)分布。當(dāng)同時考慮這兩種衰落時，以下哪種模型更適合描述接收信號的幅度變化？（）A.正態(tài)分布B.萊斯分布C.均勻分布D.指數(shù)分布11、在光通信系統(tǒng)中，以下哪種光纖的傳輸損耗最小，適用于長距離大容量的通信？（）A.多模光纖B.單模光纖C.塑料光纖D.特種光纖12、在數(shù)字信號處理中，抽樣定理是非常重要的基礎(chǔ)理論。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，若要從抽樣信號中無失真地恢復(fù)原始連續(xù)信號，抽樣頻率至少應(yīng)為原始信號最高頻率的幾倍？（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍13、在通信系統(tǒng)的抗衰落技術(shù)中，以下關(guān)于分集接收的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.可以合并多個衰落獨(dú)立的信號B.能有效改善接收信號質(zhì)量C.空間分集需要多個天線D.分集增益與分集支路數(shù)量無關(guān)14、對于通信系統(tǒng)中的智能天線技術(shù)，以下關(guān)于其工作原理的描述，哪項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.根據(jù)信號方向調(diào)整波束B.提高系統(tǒng)容量C.降低發(fā)射功率D.不需要數(shù)字信號處理15、在通信系統(tǒng)的射頻前端中，以下關(guān)于功率放大器的描述，哪項(xiàng)是錯誤的？（）A.用于提高信號功率B.線性度對通信質(zhì)量有重要影響C.效率越高越好D.工作頻段固定不變16、在一個通信系統(tǒng)中，發(fā)送端發(fā)送的二進(jìn)制序列為101101，接收端接收到的序列為100101。若采用漢明碼進(jìn)行糾錯，該碼的最小碼距為（）A.2B.3C.4D.517、在通信系統(tǒng)的接收技術(shù)中，以下哪種解調(diào)方式適用于數(shù)字信號的解調(diào)？（）A.相干解調(diào)B.非相干解調(diào)C.過零檢測解調(diào)D.鑒頻解調(diào)18、在光通信系統(tǒng)中，波分復(fù)用（WDM）技術(shù)可以大大提高光纖的傳輸容量。如果一個WDM系統(tǒng)有8個波長，每個波長的傳輸速率為10Gbps，那么該系統(tǒng)的總傳輸容量是：（）A.80GbpsB.10GbpsC.8GbpsD.無法確定19、在一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，地球站發(fā)射功率為100W，發(fā)射天線增益為50dBi，衛(wèi)星接收天線增益為20dBi，衛(wèi)星到地球站的距離為40000km。若自由空間傳播損耗公式為L=32.45+20lgf+20lgd，其中f為頻率（MHz），d為距離（km），工作頻率為6GHz，那么衛(wèi)星接收到的功率大約為多少？（）A.-150dBWB.-130dBWC.-110dBWD.-90dBW20、在一個采用頻分復(fù)用技術(shù)的通信系統(tǒng)中，若每個信道的帶寬為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信道？（）A.90B.95C.100D.105二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在衛(wèi)星通信中，闡述開普勒定律的內(nèi)容及其在衛(wèi)星軌道設(shè)計中的應(yīng)用。同時，說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的主要組成部分及其功能。2、（本題5分）在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，簡述衛(wèi)星軌道的分類和特點(diǎn)，分析不同軌道衛(wèi)星在通信應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）闡述認(rèn)知無線電技術(shù)的概念和關(guān)鍵技術(shù)，分析其在頻譜資源管理中的應(yīng)用前景。4、（本題5分）闡述通信系統(tǒng)中的通信協(xié)議安全性，以TCP/IP協(xié)議為例，說明可能存在的安全漏洞和相應(yīng)的防護(hù)措施，分析如何提高通信協(xié)議的安全性。5、（本題5分）論述在光通信系統(tǒng)中，光源的調(diào)制方式有哪些？分別闡述其原理和特點(diǎn)，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）為一個地鐵站設(shè)計通信系統(tǒng)，滿足乘客的移動通信需求和地鐵運(yùn)營的調(diào)度通信，考慮隧道環(huán)境和人流量，選擇合適的覆蓋方式和容量規(guī)劃。2、（本題5分）為一個大型工業(yè)園區(qū)設(shè)計工業(yè)自動化通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的協(xié)同控制和數(shù)據(jù)采集，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?shí)時性保障及故障診斷機(jī)制。3、（本題5分）設(shè)計一個用于氣象監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信方案，實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時采集和傳輸，考慮傳感器節(jié)點(diǎn)的部署和電源管理。4、（本題5分）設(shè)計一個采用可見光通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精度在1米以內(nèi)的定位，包括光源布局、接收裝置和定位算法。5、（本題5分）設(shè)計一個采用CDMA技術(shù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)，包括碼片生成、功率控制策略、切換算法以及呼叫處理流程，以支持大量用戶的同時通信并保證服務(wù)質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述無線通信中的信道建模技術(shù)，包括大尺度衰落和小尺度衰落模型，分析其對系統(tǒng)設(shè)計和性能評估的重要性，探討在不同頻段和場景下的信道