中南大学2024年通信工程专业试题及答案

中南大学2024年通信工程专业试题及答案

姓名：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题(共10题)1.1T1D系统相比于1T2R系统，其主要优势是什么？()A.更高的空间分集增益B.更低的误码率C.更好的抗干扰能力D.更高的频谱利用率2.下列哪个不是5G通信网络的关键技术？()A.增强型移动宽带（eMBB）B.蜂窝物联网（mMTC）C.低功耗广域网（LPWAN）D.空间复用技术3.在光纤通信中，下列哪个参数与光纤的传输损耗无关？()A.光纤的芯径B.光纤的截止波长C.光纤的数值孔径D.光纤的长度4.在数字信号传输中，下列哪种调制方式抗噪声能力最强？()A.调频（FM）B.调幅（AM）C.调相（PM）D.相移键控（PSK）5.在无线通信中，下列哪个不是导致信号衰落的主要原因？()A.多径效应B.频率选择性衰落C.时间选择性衰落D.频率不变性6.在数字通信系统中，下列哪种信道编码能够提供最大的纠错能力？()A.线性分组码B.线性循环码C.卷积码D.线性BCH码7.在无线局域网（WLAN）中，802.11ac标准相比于802.11n标准，主要优势是什么？()A.更高的数据传输速率B.更远的通信距离C.更好的抗干扰能力D.更低的能耗8.在光纤通信系统中，下列哪个不是影响光纤传输速率的主要因素？()A.光纤的传输损耗B.发射器和接收器的性能C.光纤的色散D.天线的增益9.在数字信号处理中，下列哪种算法可以实现信号的时域滤波？()A.快速傅里叶变换（FFT）B.离散傅里叶变换（DFT）C.滤波器设计D.线性卷积二、多选题(共5题)10.以下哪些技术属于5G通信的关键技术？()A.MIMO技术B.蜂窝物联网技术C.增强型移动宽带技术D.低功耗广域网技术E.基于内容的网络技术11.在光纤通信中，以下哪些因素会导致光纤的传输损耗？()A.光纤的芯径B.光纤的材料C.光纤的长度D.光纤的涂层E.光纤的弯曲半径12.以下哪些信号处理技术可以用于通信系统中的信道编码？()A.线性分组码B.线性循环码C.卷积码D.交织技术E.快速傅里叶变换13.以下哪些因素会影响无线通信系统的覆盖范围？()A.信号发射功率B.信号频率C.天线增益D.信号传输路径损耗E.信号干扰14.以下哪些是现代通信网络中常见的多址接入技术？()A.载波侦听多址接入（CSMA）B.频分多址接入（FDMA）C.时分多址接入（TDMA）D.码分多址接入（CDMA）E.正交频分多址接入（OFDMA）三、填空题(共5题)15.在数字通信系统中，为了提高信号的传输效率，通常采用______技术来减少冗余信息。16.光纤通信中，______是影响光纤传输损耗的最主要因素。17.在移动通信中，______技术可以显著提高频谱利用率。18.在数字信号处理中，______技术可以用来估计信号的频率。19.在无线通信系统中，______是衡量信号强度的一个重要指标。四、判断题(共5题)20.光纤通信中的单模光纤只能传输一个模式的光。()A.正确B.错误21.在数字通信系统中，卷积码的纠错能力一定比汉明码强。()A.正确B.错误22.MIMO技术可以通过增加天线数量来提高无线通信系统的覆盖范围。()A.正确B.错误23.在数字信号处理中，所有信号都可以通过离散傅里叶变换（DFT）转换为频域表示。()A.正确B.错误24.5G通信中的毫米波通信技术主要适用于城市密集区域。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)25.请简述多输入多输出（MIMO）技术的基本原理及其在无线通信中的应用。26.什么是光纤通信中的色散？它对信号传输有什么影响？27.简述数字信号处理中滤波器的基本功能及其分类。28.请解释什么是频分复用（FDM）技术，并说明其在通信系统中的应用。29.简述码分多址接入（CDMA）技术的原理及其优势。

中南大学2024年通信工程专业试题及答案一、单选题(共10题)1.【答案】D【解析】1T1D系统相比于1T2R系统，其通过增加数据流的维度来提升频谱利用率，而不依赖于额外的天线。2.【答案】C【解析】低功耗广域网（LPWAN）是用于物联网（IoT）的低功耗、长距离通信技术，不属于5G通信网络的关键技术。3.【答案】A【解析】光纤的芯径主要影响模场直径和耦合效率，与光纤的传输损耗无直接关系。4.【答案】D【解析】相移键控（PSK）调制方式在相同带宽下具有最高的信号能量，因此抗噪声能力最强。5.【答案】D【解析】频率不变性是指信号频率不变时，信号强度保持不变，不属于信号衰落的原因。6.【答案】D【解析】线性BCH码具有最大的纠错能力，可以纠正多种类型的错误。7.【答案】A【解析】802.11ac标准支持更高的数据传输速率，是802.11n标准的主要优势。8.【答案】D【解析】天线的增益主要影响无线通信系统的性能，与光纤通信系统的传输速率无直接关系。9.【答案】C【解析】滤波器设计可以实现信号的时域滤波，而FFT和DFT主要用于频域处理。二、多选题(共5题)10.【答案】A,B,C【解析】5G通信的关键技术包括MIMO技术、蜂窝物联网技术、增强型移动宽带技术等，它们分别用于提升数据传输速率、支持大规模物联网设备和增强网络连接能力。11.【答案】B,C,D,E【解析】光纤的传输损耗主要由光纤的材料、长度、涂层和弯曲半径等因素决定。光纤的芯径影响的是模场直径和耦合效率，对传输损耗影响较小。12.【答案】A,B,C,D【解析】信道编码技术主要包括线性分组码、线性循环码、卷积码和交织技术，它们用于提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。快速傅里叶变换（FFT）主要用于信号的频域处理。13.【答案】A,B,C,D,E【解析】无线通信系统的覆盖范围受到信号发射功率、信号频率、天线增益、信号传输路径损耗和信号干扰等多种因素的影响。14.【答案】A,B,C,D,E【解析】现代通信网络中常见的多址接入技术包括载波侦听多址接入（CSMA）、频分多址接入（FDMA）、时分多址接入（TDMA）、码分多址接入（CDMA）和正交频分多址接入（OFDMA），它们用于允许多个用户共享相同的无线频谱资源。三、填空题(共5题)15.【答案】信道编码【解析】信道编码是一种在发送端对原始信号进行编码，在接收端进行解码的技术，它可以增加冗余信息，从而提高信号的传输效率和抗干扰能力。16.【答案】材料特性【解析】光纤的传输损耗主要取决于其材料特性，如材料的纯度、掺杂剂类型等，这些因素决定了光在光纤中的传输损耗。17.【答案】多输入多输出（MIMO）【解析】MIMO技术通过使用多个天线进行信号发送和接收，可以增加数据传输的并行度，从而显著提高频谱利用率。18.【答案】快速傅里叶变换（FFT）【解析】FFT是一种高效的算法，可以快速计算离散傅里叶变换（DFT），常用于估计信号的频率成分，是频谱分析的重要工具。19.【答案】信噪比（SNR）【解析】信噪比（SNR）是信号功率与噪声功率的比值，它是衡量通信系统性能的重要指标，信噪比越高，通信质量越好。四、判断题(共5题)20.【答案】正确【解析】单模光纤设计用来只传输一个模式的光，从而减少多径效应，提高传输效率。21.【答案】错误【解析】卷积码和汉明码的纠错能力取决于它们的编码率和约束长度，不能一概而论卷积码的纠错能力一定比汉明码强。22.【答案】错误【解析】MIMO技术通过使用多个天线来增加数据传输的并行度，从而提高频谱利用率，但并不直接增加通信系统的覆盖范围。23.【答案】正确【解析】离散傅里叶变换（DFT）可以将时域信号转换为频域信号，任何离散的实数或复数信号都可以通过DFT进行频谱分析。24.【答案】错误【解析】毫米波通信技术由于信号传输距离较短和穿透能力弱，通常不适用于城市密集区域，更适合在开阔地带使用。五、简答题(共5题)25.【答案】多输入多输出（MIMO）技术的基本原理是利用多个发射天线和接收天线，通过空间复用、空间分集和空间编码等技术，来提高无线通信系统的频谱利用率和传输速率。在无线通信中的应用主要包括：1)空间复用：在同一频率和时隙内，通过多个天线发送不同的数据流，实现并行传输，提高数据速率；2)空间分集：利用多个天线接收信号，通过选择信号强度最强的信号进行解码，提高通信的可靠性；3)空间编码：通过编码技术，使多个天线发送的信号相互独立，提高频谱利用率。【解析】MIMO技术通过增加天线数量和利用空间维度，可以显著提升无线通信系统的性能，是现代通信技术的重要组成部分。26.【答案】光纤通信中的色散是指不同频率的光在光纤中传播速度不同，导致信号在传输过程中产生时间延迟和波形畸变的现象。色散对信号传输的影响主要体现在：1)影响传输速率：由于色散导致信号波形畸变，使得信号传输速率受到限制；2)影响传输距离：随着传输距离的增加，色散效应加剧，导致信号质量下降；3)影响信号同步：色散导致信号时间延迟，使得信号同步变得困难。【解析】色散是光纤通信中一个重要的物理现象，对信号传输质量有显著影响，需要通过色散补偿技术来减小其影响。27.【答案】数字信号处理中的滤波器是一种用于处理信号频率成分的装置，其主要功能包括：1)抑制不需要的频率成分，如噪声；2)保留需要的频率成分，如信号的有用频率；3)改变信号的频谱结构。滤波器按照频率响应的不同，可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。【解析】滤波器是数字信号处理中的基本工具，用于改善信号质量，是信号处理领域的重要分支。28.【答案】频分复用（FDM）技术是一种将多个信号调制到不同频率载波上的技术，通过在频率域上复用多个信号，实现多个信号在同一物理信道上的传输。在通信系统中的应用包括：1)提高频谱利用率：通过FDM技术，可以在同一频带上同时传输多个信号，提高频谱利用率；2)改善通信质量：通过将信号调制到不同的频率，可以避免信号之间的相互干扰，提高通信质量。【解析】频分复用技术是通信系统中常用的一种复用技术，它通过频率分割的方式，实现了多个信号在同一信道上的并行传输。29.【答案】码分多址接入（CDMA）技术是一种在码