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綜合試卷第=PAGE1*2-11頁(共=NUMPAGES1*22頁) 綜合試卷第=PAGE1*22頁(共=NUMPAGES1*22頁)PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名,身份證號和所在地區(qū)名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求,在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫,不要在標封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.下列哪項不屬于模擬信號?

A.振幅調(diào)制信號

B.頻率調(diào)制信號

C.數(shù)字信號

D.比特調(diào)制信號

2.在二進制數(shù)字通信系統(tǒng)中,常用的調(diào)制方式是?

A.振幅鍵控(ASK)

B.頻率鍵控(FSK)

C.相位鍵控(PSK)

D.以上都是

3.數(shù)字信號在傳輸過程中,為了避免碼間串?dāng)_,一般采用哪種技術(shù)?

A.脈沖編碼調(diào)制(PCM)

B.頻率調(diào)制(FM)

C.相位調(diào)制(PM)

D.以上都不是

4.下列哪個選項是通信系統(tǒng)的三個基本組成部分?

A.發(fā)送端、傳輸介質(zhì)、接收端

B.發(fā)送端、調(diào)制解調(diào)器、接收端

C.發(fā)送端、信源、接收端

D.傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器、接收端

5.下列哪個頻率屬于微波頻段?

A.300kHz

B.3MHz

C.300MHz

D.3GHz

6.下列哪個通信方式不需要調(diào)制?

A.無線電波通信

B.光纖通信

C.同軸電纜通信

D.以上都是

7.在下列通信方式中,哪種通信方式受天氣影響較大?

A.無線電波通信

B.光纖通信

C.同軸電纜通信

D.以上都不是

答案及解題思路:

1.答案:C.數(shù)字信號

解題思路:模擬信號是連續(xù)變化的信號,而數(shù)字信號是離散的信號,因此數(shù)字信號不屬于模擬信號。

2.答案:D.以上都是

解題思路:在二進制數(shù)字通信系統(tǒng)中,振幅鍵控(ASK)、頻率鍵控(FSK)和相位鍵控(PSK)都是常用的調(diào)制方式。

3.答案:A.脈沖編碼調(diào)制(PCM)

解題思路:PCM是一種常用的數(shù)字信號傳輸技術(shù),它通過脈沖編碼對信號進行調(diào)制,可以有效避免碼間串?dāng)_。

4.答案:A.發(fā)送端、傳輸介質(zhì)、接收端

解題思路:通信系統(tǒng)的基本組成部分包括發(fā)送端(信源)、傳輸介質(zhì)和接收端,調(diào)制解調(diào)器是通信設(shè)備,不是系統(tǒng)的基本組成部分。

5.答案:D.3GHz

解題思路:微波頻段通常是指1GHz至100GHz的頻率范圍,因此3GHz屬于微波頻段。

6.答案:D.以上都是

解題思路:無線電波通信、光纖通信和同軸電纜通信都需要調(diào)制,以便將信號有效傳輸。

7.答案:A.無線電波通信

解題思路:無線電波通信的信號傳播受到天氣條件(如雨、霧等)的影響較大,而光纖通信和同軸電纜通信不受天氣影響。二、填空題1.數(shù)字信號傳輸中,為了防止碼間串?dāng)_,一般采用糾錯編碼技術(shù)。

2.在數(shù)字通信系統(tǒng)中,常用的數(shù)字調(diào)制方式有幅度鍵控(ASK)、頻率鍵控(FSK)、相位鍵控(PSK)等。

3.通信系統(tǒng)中的信源指的是產(chǎn)生信息的設(shè)備或?qū)嶓w。

4.通信系統(tǒng)的基本組成部分包括信源、信道、信宿等。

5.數(shù)字通信系統(tǒng)中的模擬信號主要經(jīng)過采樣、量化、編碼等過程。

答案及解題思路:

答案:

1.糾錯編碼

2.幅度鍵控(ASK)、頻率鍵控(FSK)、相位鍵控(PSK)

3.產(chǎn)生信息的設(shè)備或?qū)嶓w

4.信源、信道、信宿

5.采樣、量化、編碼

解題思路:

1.碼間串?dāng)_是數(shù)字信號傳輸中的一個重要問題,糾錯編碼技術(shù)通過增加冗余信息來檢測和糾正錯誤,從而減少碼間串?dāng)_。

2.數(shù)字調(diào)制是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)哪M信號的過程,ASK、FSK和PSK是三種常見的調(diào)制方式,分別通過改變信號的幅度、頻率和相位來傳輸數(shù)字信息。

3.信源是通信系統(tǒng)的起點,它產(chǎn)生需要傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

4.通信系統(tǒng)的基本組成部分包括信源、信道和信宿,信源產(chǎn)生信息,信道傳輸信息,信宿接收信息。

5.數(shù)字通信系統(tǒng)中,模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程包括采樣、量化和編碼。采樣是將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為離散信號,量化是將采樣值轉(zhuǎn)換為有限數(shù)目的數(shù)字值,編碼是將量化后的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘枴H⑴袛囝}1.模擬信號可以通過模擬調(diào)制轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

解答:正確。

解題思路:模擬信號通過模擬調(diào)制,如幅度調(diào)制(AM)或頻率調(diào)制(FM),可以被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。這是因為在調(diào)制過程中,模擬信號的特性被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號能夠表示的形式。

2.數(shù)字信號傳輸中,碼間串?dāng)_是不可避免的現(xiàn)象。

解答:錯誤。

解題思路:碼間串?dāng)_是由于信號在傳輸過程中的非線性失真、群延遲或同步誤差引起的。盡管完全避免碼間串?dāng)_是困難的,但通過優(yōu)化傳輸系統(tǒng)和信號處理技術(shù),可以顯著降低碼間串?dāng)_的影響。

3.無線電波通信的頻率范圍包括低頻、中頻和高頻。

解答:錯誤。

解題思路:無線電波通信的頻率范圍通常包括超低頻(ULF)、低頻(LF)、中頻(MF)、高頻(HF)、甚高頻(VHF)、特高頻(UHF)和微波(Microwave)等。低頻通常不包括在內(nèi)。

4.同軸電纜通信的抗干擾能力比雙絞線通信強。

解答:正確。

解題思路:同軸電纜的結(jié)構(gòu)使得其電磁場被屏蔽,因此它對電磁干擾的抵抗能力比雙絞線強。這使得同軸電纜在高速數(shù)據(jù)傳輸和無線通信中更為可靠。

5.數(shù)字信號在傳輸過程中,相位調(diào)制(PM)不會引起碼間串?dāng)_。

解答:錯誤。

解題思路:相位調(diào)制(PM)是數(shù)字信號傳輸中的一種調(diào)制方式,它可以引起碼間串?dāng)_,特別是在多徑傳播和頻率選擇性衰落的情況下。為了減少PM引起的碼間串?dāng)_,需要使用相位鎖定環(huán)(PLL)等同步技術(shù)。

答案及解題思路:

答案:

1.正確

2.錯誤

3.錯誤

4.正確

5.錯誤

解題思路:

1.模擬調(diào)制技術(shù)可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

2.雖然無法完全避免,但可以通過技術(shù)手段減少碼間串?dāng)_。

3.無線電波通信的頻率范圍不包括低頻,通常從超低頻開始。

4.同軸電纜的抗干擾能力強于雙絞線。

5.相位調(diào)制可能引起碼間串?dāng)_,需要同步技術(shù)來減少影響。四、簡答題1.簡述模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別。

答:模擬信號是連續(xù)變化的信號,其幅度和相位在時間上都可以連續(xù)變化。而數(shù)字信號是離散變化的信號,它在時間上只能取有限個值,通常由一系列的數(shù)字0和1組成。

解題思路:理解模擬信號與數(shù)字信號的基本定義,通過比較兩者的定義、變化特點以及在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)來回答。

2.簡述數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成。

答:數(shù)字通信系統(tǒng)主要由信源、信道、信宿、編碼器、解碼器、調(diào)制器、解調(diào)器等組成。

解題思路:了解數(shù)字通信系統(tǒng)的組成模塊,并按照通信過程順序依次列舉。

3.簡述數(shù)字調(diào)制技術(shù)的作用。

答:數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以有效地將數(shù)字信號傳輸?shù)叫诺郎希瑴p少信號的干擾,提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量,實現(xiàn)遠距離、高速率的通信。

解題思路:闡述數(shù)字調(diào)制技術(shù)的基本原理及其在實際通信中的應(yīng)用效果。

4.簡述碼間串?dāng)_的產(chǎn)生原因及解決辦法。

答:碼間串?dāng)_是由于數(shù)字信號在傳輸過程中相鄰碼元的邊界處發(fā)生重疊而產(chǎn)生的干擾。產(chǎn)生原因是碼元傳輸過程中信道特性的不理想和接收端采樣點的選擇不當(dāng)。解決辦法包括采用合適的編碼方式、優(yōu)化采樣策略、采用信道均衡技術(shù)等。

解題思路:解釋碼間串?dāng)_的定義、產(chǎn)生原因以及相應(yīng)的解決辦法。

5.簡述無線電波通信的特點。

答:無線電波通信具有以下特點:傳輸速度快、距離遠、不受天氣條件限制、覆蓋范圍廣、設(shè)備便攜等。

解題思路:根據(jù)無線電波通信的定義和特點,列舉其主要優(yōu)點和適用場景。

答案及解題思路:

答案:

1.模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別在于它們的連續(xù)性。模擬信號是連續(xù)變化的信號,其幅度和相位在時間上都可以連續(xù)變化;而數(shù)字信號是離散變化的信號,它在時間上只能取有限個值,通常由一系列的數(shù)字0和1組成。

2.數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、信道、信宿、編碼器、解碼器、調(diào)制器、解調(diào)器等組成,按照通信過程順序依次連接。

3.數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以將數(shù)字信號傳輸?shù)叫诺郎希瑴p少信號的干擾,提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量,實現(xiàn)遠距離、高速率的通信。

4.碼間串?dāng)_的產(chǎn)生原因是數(shù)字信號在傳輸過程中相鄰碼元的邊界處發(fā)生重疊,解決辦法包括采用合適的編碼方式、優(yōu)化采樣策略、采用信道均衡技術(shù)等。

5.無線電波通信具有傳輸速度快、距離遠、不受天氣條件限制、覆蓋范圍廣、設(shè)備便攜等特點。

解題思路:

1.通過比較模擬信號與數(shù)字信號的定義,闡述它們的連續(xù)性差異。

2.根據(jù)通信過程,列舉數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成模塊。

3.闡述數(shù)字調(diào)制技術(shù)在提高通信質(zhì)量、實現(xiàn)高速率通信中的作用。

4.分析碼間串?dāng)_的產(chǎn)生原因,并列舉相應(yīng)的解決辦法。

5.列舉無線電波通信的特點,包括傳輸速度快、距離遠、不受天氣條件限制、覆蓋范圍廣、設(shè)備便攜等。五、計算題1.設(shè)數(shù)字信號序列為{a(n)},求其頻譜密度函數(shù)S(f)。

[解答]

假設(shè)數(shù)字信號序列{a(n)}為實數(shù)序列,且滿足周期性,周期為N。其頻譜密度函數(shù)S(f)可以表示為:

\[S(f)=\sum_{n=\infty}^{\infty}a(n)^2\delta(ff_n)\]

其中,\(f_n=\frac{n}{N}f_0\),\(f_0\)為基本頻率。

2.設(shè)二進制信號經(jīng)過ASK調(diào)制,求調(diào)制后的信號頻譜。

[解答]

設(shè)原始二進制信號為\(b(t)=\sum_{n=0}^{\infty}b_n\delta(tnT)\),其中\(zhòng)(T\)為符號間隔,\(b_n\)為二進制數(shù)據(jù)。

經(jīng)過ASK調(diào)制后的信號為:

\[s(t)=c(t)\cdotb(t)\]

其中,\(c(t)\)是載波信號,頻率為\(f_c\)。

調(diào)制后的信號頻譜為:

\[S(f)=S_c(f)\cdotB(f)\]

其中,\(S_c(f)\)是載波信號的頻譜,\(B(f)\)是二進制信號的頻譜。

3.設(shè)二進制信號經(jīng)過PSK調(diào)制,求調(diào)制后的信號頻譜。

[解答]

設(shè)原始二進制信號為\(b(t)=\sum_{n=0}^{\infty}b_n\delta(tnT)\),其中\(zhòng)(T\)為符號間隔,\(b_n\)為二進制數(shù)據(jù)。

經(jīng)過PSK調(diào)制后的信號為:

\[s(t)=\cos(2\pif_ct\phi(b(t)))\]

其中,\(\phi(b(t))\)是相位函數(shù),表示為:

\[\phi(b(t))=\begin{cases}\theta\text{ifb_n=1\\\theta\text{ifb_n=0\end{cases}\]

調(diào)制后的信號頻譜為:

\[S(f)=\frac{1}{2}S_c(f)\cdot[1\cos(2\pi\thetaf)]\]

其中,\(S_c(f)\)是載波信號的頻譜。

4.設(shè)一個載波頻率為fc的信號,調(diào)制信號為m(t),求調(diào)幅信號的頻譜。

[解答]

設(shè)載波信號為\(c(t)=\cos(2\pif_ct)\),調(diào)制信號為\(m(t)\)。

調(diào)幅信號為:

\[s(t)=c(t)\cdotm(t)\]

調(diào)幅信號的頻譜為:

\[S(f)=S_c(f)\cdotM(f)\]

其中,\(S_c(f)\)是載波信號的頻譜,\(M(f)\)是調(diào)制信號的頻譜。

5.設(shè)一個載波頻率為fc的信號,調(diào)制信號為m(t),求調(diào)頻信號的頻譜。

[解答]

設(shè)載波信號為\(c(t)=\cos(2\pif_ct)\),調(diào)制信號為\(m(t)\)。

調(diào)頻信號為:

\[s(t)=c(t)\cdot\exp(j\phi_m(t))\]

其中,\(\phi_m(t)\)是調(diào)制信號的相位。

調(diào)頻信號的頻譜為:

\[S(f)=S_c(f)\cdot\frac{1}{2\pi}\int_{\infty}^{\infty}\exp(j2\pi(ff_c)t)\phi_m(t)dt\]

答案及解題思路:

1.頻譜密度函數(shù)S(f)是信號在頻率域的表示,通過傅里葉變換得到。對于周期性信號,可以通過傅里葉級數(shù)展開,然后對每個頻率分量進行能量求和。

2.ASK調(diào)制后的信號頻譜為載波信號的頻譜與二進制信號的頻譜的乘積。

3.PSK調(diào)制后的信號頻譜為載波信號的頻譜與調(diào)制信號的頻譜的乘積,并乘以一個余弦函數(shù),其頻率為\(2\pi\thetaf\)。

4.調(diào)幅信號的頻譜為載波信號的頻譜與調(diào)制信號的頻譜的乘積。

5.調(diào)頻信號的頻譜為載波信號的頻譜與調(diào)制信號的頻譜的乘積,并乘以一個相位函數(shù)的傅里葉變換。六、應(yīng)用題1.舉例說明數(shù)字信號傳輸中,如何消除碼間串?dāng)_。

數(shù)字信號傳輸中,碼間串?dāng)_是由于信號碼元之間的能量交叉造成的,這會導(dǎo)致接收端的碼元判決出錯。為了消除碼間串?dāng)_,常用的方法包括:

1.有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器設(shè)計:通過在接收端使用匹配的FIR濾波器來補償信號的時延和頻譜特性。

2.脈沖位置調(diào)制(PPM):通過精確控制脈沖的傳輸時間來避免碼間串?dāng)_。

3.交織技術(shù):將數(shù)據(jù)序列打亂,然后發(fā)送,接收后再重新排序,以減少長距離傳輸中的碼間串?dāng)_。

2.比較不同數(shù)字調(diào)制方式的特點。

不同的數(shù)字調(diào)制方式具有不同的特點:

1.阿姆普爾調(diào)制(AM):簡單,易于實現(xiàn),但頻帶利用率低。

2.頻率調(diào)制(FM):抗干擾能力強,但帶寬需求高。

3.相移鍵控(PSK):頻帶利用率高,抗干擾能力較好。

4.正交幅度調(diào)制(QAM):結(jié)合了PSK和AM的優(yōu)點,頻帶利用率高,抗干擾能力強。

5.脈沖編碼調(diào)制(PCM):適用于電話通信,但信號復(fù)雜度較高。

3.分析影響通信系統(tǒng)功能的因素。

影響通信系統(tǒng)功能的因素包括:

1.信道的傳輸特性:信道的帶寬、時延、多徑效應(yīng)等。

2.發(fā)射機和接收機的功能:如發(fā)射功率、接收靈敏度、信噪比等。

3.信號處理技術(shù):編碼、調(diào)制、解調(diào)等。

4.外部干擾:如自然噪聲、人為干擾等。

5.信號調(diào)制和抗干擾技術(shù):如擴頻、干擾抑制等。

4.舉例說明如何提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。

提高通信系統(tǒng)抗干擾能力的措施包括:

1.擴頻技術(shù):通過擴寬信號的帶寬來降低干擾的影響。

2.差錯糾正編碼:增加冗余信息,允許接收端在接收到錯誤的數(shù)據(jù)后進行糾正。

3.干擾抑制技術(shù):在信號傳輸過程中,使用濾波器或其他技術(shù)來減少干擾的影響。

4.功率控制:通過調(diào)整發(fā)射功率來適應(yīng)不同的信道條件,減少干擾。

5.比較無線電波通信、光纖通信和同軸電纜通信的特點。

不同類型的通信方式具有以下特點:

1.無線電波通信:靈活,成本較低,但易受干擾。

2.光纖通信:帶寬寬,傳輸距離長,抗干擾能力強,但安裝成本較高。

3.同軸電纜通信:成本適中,帶寬較好,但易受電磁干擾,傳輸距離有限。

答案及解題思路:

1.答案:

采用了FIR濾波器來消除碼間串?dāng)_。

解題思路:

分析碼間串?dāng)_的原因,選擇合適的濾波器進行補償。

2.答案:

比較了不同數(shù)字調(diào)制方式的優(yōu)缺點。

解題思路:

對比各種調(diào)制方式的特點,總結(jié)其適用場景。

3.答案:

分析了影響通信系統(tǒng)功能的各種因素。

解題思路:

列出影響通信功能的各個方面,并進行逐一分析。

4.答案:

提出了提高通信系統(tǒng)抗干擾能力的幾種方法。

解題思路:

從技術(shù)和物理層面提出具體措施,提高通信系統(tǒng)的抗干擾性。

5.答案:

比較了無線電波通信、光纖通信和同軸電纜通信的特點。

解題思路:

針對不同通信方式,總結(jié)其技術(shù)特性和應(yīng)用優(yōu)勢。七、論述題1.結(jié)合實際,論述數(shù)字通信技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要作用。

數(shù)字通信技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要作用包括:

提高通信質(zhì)量:數(shù)字通信技術(shù)能夠提供更清晰、更穩(wěn)定的通信質(zhì)量,減少信號干擾和失真。

傳輸效率高:數(shù)字信號易于壓縮和加密,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎桶踩浴?/p>

多媒體通信:支持語音、圖像、視頻等多種媒體信息的傳輸,滿足了現(xiàn)代社會對多樣化通信的需求。

實時性:數(shù)字通信技術(shù)可以實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)傳輸,對于金融、醫(yī)療等對時間敏感的行業(yè)。

智能化應(yīng)用:數(shù)字通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)提供了基礎(chǔ),推動了智能化應(yīng)用的發(fā)展。

2.分析我國通信事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。

我國通信事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀:

網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛:我國已建成全球最大的4G網(wǎng)絡(luò),5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也在加速推進。

用戶規(guī)模龐大:我國手機用戶數(shù)量居世界首位,互聯(lián)網(wǎng)普及率不斷提高。

技術(shù)創(chuàng)新活躍:我國在5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域取得了一系列重要突破。

未來趨勢:

5G網(wǎng)絡(luò)普及:5G網(wǎng)絡(luò)將逐步替代4G,提供更高的速度和更低的時延。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家居、交通等領(lǐng)域,實現(xiàn)萬物互聯(lián)。

智能化升級:通信技術(shù)將與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)深度融合,推動智能化升級。

3.闡述數(shù)字通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用及優(yōu)勢。

數(shù)字通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用:

戰(zhàn)場通信:提供快速、可靠的戰(zhàn)場通信,保證指揮調(diào)度和作戰(zhàn)行動的順利進行。

情報傳輸:實現(xiàn)情報的實時傳輸和共享,提高作戰(zhàn)決策的準確性。

遙控武器系統(tǒng):通過數(shù)字通信技術(shù)實現(xiàn)遠程控制,提高作戰(zhàn)效率和安全性。

優(yōu)勢:

抗干擾能力強:數(shù)字通信技術(shù)

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