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《數字通信系統設計原理》2023-2024學年第二學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中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個無線通信系統中，采用了MIMO技術來提高系統容量。若發射端和接收端分別有4根天線，理論上系統容量可以增加多少倍？（）A.4倍B.8倍C.16倍D.32倍2、在通信系統的差錯控制編碼中，以下關于卷積碼的描述，哪項是不正確的？（）A.譯碼復雜度較高B.糾錯性能優于分組碼C.適用于連續的信息流D.編碼效率固定3、在一個數字通信系統中，采用了循環冗余校驗（CRC）碼，生成多項式為x^3+x+1。若發送的數據為101010，那么添加的校驗位是多少？（）A.011B.101C.110D.1114、在移動通信系統中，某基站的發射功率為20W，天線增益為15dBi，傳播損耗為80dB，若手機的接收靈敏度為-100dBm，計算手機與基站的最大通信距離約為多少？（）A.1kmB.2kmC.3kmD.4km5、在衛星通信系統中，地球站發射功率為100W，發射天線增益為50dB，衛星接收天線增益為30dB，衛星與地球站之間的距離為40000km。則衛星接收到的信號功率為（）A.-120dBWB.-100dBWC.-80dBWD.-60dBW6、在通信系統的信號檢測中，匹配濾波器可以在加性高斯白噪聲信道下實現最佳接收。對于一個持續時間為T的矩形脈沖信號，匹配濾波器的沖激響應為：（）A.與輸入信號相同B.與輸入信號的時間反轉C.與輸入信號的共軛D.與輸入信號的共軛時間反轉7、在一個數字通信系統中，采用曼徹斯特編碼，若傳輸速率為10Mbps，那么時鐘頻率至少應為多少？（）A.5MHzB.10MHzC.20MHzD.40MHz8、在數字通信系統中，若要提高信號的抗衰落能力，以下哪種技術可以采用？（）A.增加發射功率B.降低傳輸速率C.采用分集接收D.提高編碼效率9、在一個基于IP的語音通信（VoIP）系統中，為了保證語音質量，需要進行語音編碼和壓縮。以下哪種語音編碼標準在VoIP中應用較為廣泛？（）A.G.711B.G.729C.AMRD.以上都是10、在通信系統的太赫茲通信中，以下關于其特點和發展前景的描述，不正確的是（）A.頻譜資源豐富B.傳輸速率高C.器件成熟D.應用場景廣泛11、在無線通信的天線技術中，以下哪種天線具有較寬的波束寬度和較低的增益？（）A.全向天線B.定向天線C.智能天線D.陣列天線12、在一個光纖通信系統中，光源的中心波長為1550nm，譜線寬度為2nm，若光纖的色散系數為18ps/(nm·km)，傳輸距離為100km，計算由于色散引起的脈沖展寬是多少？（）A.360psB.180psC.36psD.18ps13、在無線局域網（WLAN）中，IEEE802.11系列標準定義了多種物理層技術。其中，802.11ac標準支持的最大傳輸速率可達多少？（）A.150MbpsB.450MbpsC.1GbpsD.3Gbps14、在通信系統的信號復用技術中，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15、在通信系統的調制方式中，相移鍵控（PSK）和頻移鍵控（FSK）是常見的方式。若要在相同的帶寬內傳輸更高的數據速率，以下哪種調制方式更合適？（）A.PSKB.FSKC.幅度鍵控（ASK）D.正交幅度調制（QAM）16、在移動通信系統的基站布局中，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17、對于一個采用正交幅度調制（QAM）的通信系統，若每個符號攜帶6比特信息，碼元速率為1000Baud，那么信息傳輸速率是多少？（）A.6000bit/sB.1000bit/sC.3000bit/sD.2000bit/s18、在數字通信系統中，若采用循環冗余校驗（CRC），生成多項式為G(x)=x^4+x+1，信息碼為101010，計算校驗碼為多少？（）A.0100B.1001C.1100D.001119、在通信網絡的路由選擇算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態路由算法是兩種常見的算法。以下關于這兩種算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.距離矢量路由算法收斂速度較慢B.鏈路狀態路由算法對網絡拓撲變化的響應更快C.距離矢量路由算法容易產生路由環路D.鏈路狀態路由算法的計算復雜度較低20、在數字信號處理中，若要去除信號中的高頻噪聲，以下哪種濾波器效果較好？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述在無線通信系統中，認知無線電技術的原理和關鍵技術，分析其在頻譜資源利用方面的優勢。2、（本題5分）論述在衛星通信系統中，多普勒頻移的產生原因和影響，以及如何對其進行補償。3、（本題5分）解釋通信系統中的同步數字體系（SDH）和波分復用（WDM）的結合應用，分析其優勢和挑戰。4、（本題5分）在移動通信系統的容量規劃中，說明需要考慮的因素和計算方法，分析如何提高系統容量。5、（本題5分）對于通信系統中的人工智能應用，如基于機器學習的信道估計和資源分配，說明其原理和優勢。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于Wi-Fi技術的校園無線網絡，覆蓋多個教學樓和宿舍區，給出接入點布局和信道規劃。2、（本題5分）設計一個衛星通信系統的鏈路預算，衛星軌道高度為36000km，工作頻率為4GHz，地球站發射功率為10W，天線增益為50dBi，衛星接收靈敏度為-120dBm。計算鏈路的傳輸損耗、接收功率和信噪比，并評估系統的性能。3、（本題5分）設計一個基于分布式天線系統（DAS）的室內無線通信系統，覆蓋區域為5000m2，用戶數量為500個。確定天線的分布和功率分配方案，設計信號傳輸和切換機制，并分析系統的容量和覆蓋均勻性。4、（本題5分）設計一個基于毫米波大規模MIMO的5G室內通信系統，考慮波束成形算法、用戶調度和干擾協調機制。5、（本題5分）設計一個光通信系統中的光收發模塊測試方案，包括測試指標、測試設備和測試步驟，評估模塊的性能和可靠性。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述通信行業中的車聯網通信技術，包括車輛間通信、車與基礎設施通信等，分析其在交通安全、交通效率提升方面的應用和面臨的挑戰。2、（本題10分）深入探討通信系統中的多輸入多輸出（MIMO）技術，包括空間復用