2025年事业单位综合类专业能力测试试卷（工程类）-通信工程原理试题

2025年事业单位综合类专业能力测试试卷（工程类）-通信工程原理试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分。下列每题选项中，只有一项符合题意。）1.已知信号x(t)的傅里叶变换为X(f)，则信号y(t)=x(2t-5)的傅里叶变换Y(f)为？A.1/2*X(f/2)*ej5πfB.X(f/2)*ej10πfC.2*X(2f)*ej5πfD.1/2*X(f/2)*ej5πf/22.某随机变量X在[0,1]区间上均匀分布，其自相关函数Rxx(τ)为？A.1/2B.1/3*(1-cos(2πτ))C.1/2*(1-τ^2)D.1/2*cosπτ3.信息熵H(X)衡量的是？A.信号的功率B.信号的带宽C.信息的平均自信息量或平均不确定性D.信号的传输速率4.在数字通信系统中，采用信道编码的主要目的是？A.提高信号传输速率B.增加信号传输带宽C.减少信号传输功率D.提高数据传输的可靠性（检错或纠错）5.模拟信号数字化过程中，为了防止失真，采样频率fs必须满足奈奎斯特准则，即？A.fs≥2BB.fs≤2BC.fs≥BD.fs≤B（其中B为信号带宽）6.已知二进制信号码元速率为1000Baud，采用8-PSK调制，则信息传输速率（比特/秒）为？A.1000B.2000C.4000D.80007.在模拟通信系统中，调频（FM）信号与调幅（AM）信号相比，其主要优点通常在于？A.发射功率更低B.抗噪声性能更好C.频谱效率更高D.调制过程更简单8.在移动通信系统中，多径效应主要导致？A.信号频率漂移B.信号幅度和相位随机变化C.信号直流分量偏移D.信号带宽展宽9.光纤通信系统中，用于放大光信号的核心器件是？A.光调制器B.光探测器C.光放大器（如EDFA）D.光分路器10.下列哪种技术不属于无线通信中的同步技术？A.载波同步B.位同步C.网络同步D.门控同步二、多项选择题（每题3分，共15分。下列每题选项中，有两个或两个以上符合题意，全部选对得满分，选对但不全不得分，有错选或漏选不得分。）1.下列关于理想低通滤波器的描述，正确的有？A.在通带内，幅度响应为常数B.在阻带内，幅度响应为零C.在通带和阻带边界，相位响应为线性D.其冲激响应是一个无限长的抽样函数E.系统函数H(jω)在ω=±ωc处存在极点2.数字基带传输系统中的码间串扰（ISI）产生的主要原因有？A.信道特性不理想B.信号码元定时误差C.信号带宽不足D.发送滤波器特性不佳E.接收滤波器特性不佳3.在数字通信系统中，常用的差错控制编码方式按纠错能力可分为？A.奇偶校验码B.纠错码C.检错码D.分组码E.卷积码4.模拟信号调制的常见方式包括？A.幅度调制（AM）B.频率调制（FM）C.相位调制（PM）D.幅相调制（APM）E.正交幅度调制（QAM）（视为数字调制，但源于模拟调制概念）5.无线通信系统中，影响信号接收质量的主要干扰和噪声有？A.加性高斯白噪声（AWGN）B.多径衰落C.干扰信号（同频、邻频）D.信号衰落E.调制方式选择不当三、判断题（每题1分，共10分。请判断下列说法的正误。）1.功率谱密度是描述信号功率在频域上分布的统计量。（）2.根据香农信道编码定理，信道容量是通信系统可靠传输信息的理论极限。（）3.对于二进制信号，ASK、FSK、PSK的带宽需求相同。（）4.调制解调器（Modem）是实现模拟信号和数字信号相互转换的设备。（）5.光纤通信的主要优点之一是其传输损耗极低，可达几十甚至几百dB/km。（）6.分组码通常比卷积码具有更高的编码效率和更强的纠错能力。（）7.移动通信系统必须解决多径效应带来的信号衰落和码间串扰问题。（）8.傅里叶变换是分析线性时不变系统的有力工具，它建立了时域和频域之间的对应关系。（）9.信息熵H(X)的值越大，表示随机变量X的不确定性越小。（）10.同步信号对于数字通信系统的可靠传输至关重要，它为接收端提供了时间基准。（）四、简答题（每题5分，共20分。）1.简述奈奎斯特第一准则（抽样定理）的内容及其意义。2.什么是数字通信系统？它与模拟通信系统相比有哪些主要优点？3.简要说明调频（FM）信号的主要特性及其抗噪声性能通常优于调幅（AM）信号的原因。4.解释什么是多径效应，并简述其对无线信号传输可能产生的影响。五、计算题（每题10分，共30分。）1.已知某信号x(t)=cos(2π100t)+1/2cos(2π200t)+1/4cos(2π300t)+n(t)，其中n(t)是均值为0，方差为σ^2=0.01的加性高斯白噪声。（1）求信号x(t)的功率P。（2）若将该信号通过一个理想带通滤波器，其通带范围是[150Hz,250Hz]，求通过该滤波器的信号功率。2.设一ASK调制系统，载波频率fc=10MHz，发送的二进制信息为“10110”，码元速率RB=1000Baud。接收端接收到的信号在某个时刻采样值为V=0.8Vmax。（1）若采用非相干解调，判断该时刻发送的是“0”还是“1”？（2）若采用相干解调，判断该时刻发送的是“0”还是“1”？（假设载波相位已知）3.某二进制相移键控（BPSK）系统，传输速率为1200bit/s，信道带宽为3kHz。假设采用理想基带传输方案，信道特性为理想低通滤波器，其截止频率为3kHz。（1）计算该BPSK系统的理论最高误码率（假设信道加性高斯白噪声，信噪比SNR=10^3）。（2）简述为了在上述条件下实现可靠传输，实际系统中可能需要采取哪些措施？（至少列举两点）六、分析题（每题15分，共30分。）1.简要分析光纤通信系统中，采用光放大器（如EDFA）代替传统的电子放大器（如RA）所带来的主要优势和潜在挑战。2.在移动通信环境中，信号会受到多径衰落的影响。试分析多径衰落的主要类型（如瑞利衰落、莱斯衰落），并简述常见的抗多径技术（如分集技术、均衡技术、RAKE接收机）的基本原理。试卷答案一、单项选择题1.A2.B3.C4.D5.A6.C7.B8.B9.C10.D二、多项选择题1.A,B,C2.A,B,D,E3.B,C4.A,B,C,D5.A,B,C,D三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、简答题1.解析：奈奎斯特第一准则（抽样定理）内容为：一个频带限制在0~BHz内的连续时间模拟信号x(t)，如果以fs≥2BHz的速率进行均匀抽样，则x(t)将被抽样值完全确定，且可以从抽样信号中无失真地恢复原信号。意义在于给出了对模拟信号进行抽样而不会丢失信息的最低抽样率界限，是数字通信中抽样定理的基础。2.解析：数字通信系统是指信息以数字形式进行传输、交换和处理的通信系统。主要优点包括：抗干扰能力强（易于检错、纠错）；传输差错率低；易于加密，安全性高；便于实现数字信号的存储、处理和交换；便于与现代计算机技术结合；易于构成综合业务数字网等。3.解析：调频（FM）信号的主要特性是其瞬时频率随调制信号幅值线性变化，而幅度基本保持不变。AM信号则是在调制信号控制下幅度变化，频率基本不变。FM信号抗噪声性能通常优于AM，特别是当信号功率远大于噪声功率时，FM系统通过增大频偏可以提高信噪比，从而改善接收性能。这是由于FM解调器（鉴频器）主要对信号频率变化敏感，而噪声通常表现为幅度变化，因此能有效抑制噪声的影响。4.解析：多径效应是指无线信号从发射端到接收端经过多条不同路径传播的现象。当信号通过不同长度的路径到达接收端时，由于路径长度差，信号会经历不同的传播延迟和衰减，导致信号在时间上发生叠加，形成码间串扰（ISI）。同时，不同路径的信号还会相互干涉，产生衰落（如瑞利衰落）。多径效应会降低信号质量，增加误码率，影响通信系统的可靠性。五、计算题1.解析：（1）信号x(t)的功率P等于其各分量功率之和（假设各分量独立且功率信号）。P=P1+P2+P3=(1/2)^2*1+(1/2)^2*1+(1/4)^2*1=1/4+1/4+1/16=5/16W。（2）理想带通滤波器只通过频率在150Hz到250Hz之间的分量，即f2=200Hz的分量。通过滤波器的信号功率P_filter=P2=(1/2)^2*1=1/4W。2.解析：（1）非相干解调通常根据接收信号幅度的大小判决。设“0”码对应载波幅度A，则“1”码对应载波幅度√2A（因为功率增加一倍）。接收信号幅度V=0.8Vmax=0.8A（假设Vmax对应“0”码的幅度）。比较V与判决门限（如A/√2≈0.707A）：0.8A>0.707A，故判断发送的是“1”。（2）相干解调需要同步的载波。接收信号经乘法器与本地载波相乘，若发送“0”（幅度A），输出为Acos(2πft)；若发送“1”（幅度√2A），输出为√2Acos(2πft)。低通滤波后得到直流分量或近似直流分量。由于V=0.8A，且对于“0”码，理想情况下输出应为A，对于“1”码应为√2A≈1.414A。0.8A<A，故判断发送的是“0”。3.解析：（1）BPSK系统的理论最高误码率（AWGN信道，理想解调）与信噪比SNR（通常用比特能量与噪声功率谱密度之比Eb/N0表示）有关。对于BPSK，Pe≤Q(√(2Eb/N0))。最小理论误码率发生在最佳接收条件下，即Pe_min=1/2*Q(√(2Eb/N0))。对于理想基带传输，带宽利用率η=RB/B=1200/3000=0.4。根据香农定理的倒易定理或带宽效率关系，所需的最小SNR（或Eb/N0）与带宽效率有关，近似为Eb/N0≈2*(1/η)=2*(1/0.4)=5。代入计算：Pe_min=1/2*Q(√(2*5))=1/2*Q(√10)≈1/2*Q(3.162)≈1/2*0.0008≈0.0004。（注：Q(3.162)≈1-Φ(3.162)≈1-0.9992=0.0008）（2）措施：①采用抗多径技术，如采用分集技术（空间分集、频率分集、时间分集、极化分集）来降低相关衰落的影响；②采用均衡技术（如线性均衡、判决反馈均衡、最大似然序列估计均衡）来补偿信道失真，消除或减轻ISI；③采用RAKE接收机技术，利用多径信号的时间差异性，将能量分散到多个支路，从而合并信号能量，提高接收信号强度。六、分析题1.解析：优势：①光放大器工作在光域，信号以光形式传输，无需光电转换和再电光转换，避免了转换损耗和噪声引入，整体系统损耗更低，传输距离更远；②带宽高，信噪比好，且带宽与信号波长无关，适合高速、长距离、高质量通信；③增益平坦，对信号波长不敏感，简化了系统设计。潜在挑战：①光放大器通常具有较宽的增益带宽，可能对特定波长信号选择性不够；②需要使用特定波长的泵浦光源；③部分放大器（如EDFA）存在饱和现象，即当输入光功率过高时，增益会下降；④成本相对较高。2.解析：多径衰落类型：①瑞利衰落：在只有散射体（如建筑物、地面）而无直接路径的接收环境中发生，多径信号强度服从瑞利分布，衰落快速且幅度统计上没有直流分量。②莱斯衰落：在存在直接路径（Line-of-Sight,LoS）和多个散射体的环境中发生，多径信号强度服从莱斯分布，当直接路径最强时衰落最小（莱斯因子K较大）或最大（K=0时退化为瑞利衰落）。抗多