2025年国家开放大学《通信原理与应用》期末考试复习试题及答案解析

2025年国家开放大学《通信原理与应用》期末考试复习试题及答案解析所属院校：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.通信系统中，用来衡量信号传输质量的关键指标是（）A.传输速率B.误码率C.带宽D.功率答案：B解析：误码率是衡量数据传输可靠性的重要指标，表示传输中出错比特的比例。传输速率反映单位时间传输的数据量，带宽指信号频率范围，功率与信号强度相关，但这些都不是衡量传输质量的核心指标。2.模拟信号转换为数字信号的过程称为（）A.调制B.解调C.采样D.量化答案：D解析：模拟信号转换为数字信号包括采样、量化和编码三个步骤。采样是将连续信号转换为离散时间信号，量化是将连续幅度值转换为离散值，编码是将量化值用二进制表示。其中量化是模拟到数字的核心环节。3.在数字通信系统中，采用差错控制编码的主要目的是（）A.提高传输速率B.增加信号带宽C.减少传输功率D.提高传输可靠性答案：D解析：差错控制编码通过增加冗余信息，使接收端能够检测或纠正传输中的错误，从而提高通信的可靠性。它不直接提升速率或带宽，也不减少功率，其核心功能是保障数据传输的准确性。4.下列调制方式中，抗噪声性能最好的是（）A.AMB.FMC.PMD.ASK答案：B解析：调频（FM）信号幅度恒定，抗噪声性能优于调幅（AM）和调相（PM），而幅度调制（ASK）属于数字调制，其抗噪声能力取决于具体编码方案，但总体弱于FM。FM通过保持幅度恒定，将噪声影响主要集中在频率域，从而实现更好的抗干扰效果。5.光纤通信系统中，用来衡量光信号传输距离的关键参数是（）A.衰减系数B.带宽C.相位D.频率答案：A解析：衰减系数表示光信号在光纤中传输时功率的减弱程度，是限制传输距离的主要因素。带宽反映传输能力，相位和频率与信号特性有关，但不是决定传输距离的关键参数。6.在多路复用技术中，频分复用（FDM）的主要缺点是（）A.需要高速同步B.设备复杂度高C.信道利用率低D.抗干扰能力强答案：C解析：频分复用将总带宽分割为多个子频带，每个信道分配固定带宽。由于各信道间存在保护带防止干扰，且频带分配固定，导致整体信道利用率不如时分复用或波分复用。设备复杂度相对较低，且抗干扰能力较好，但低利用率是其典型缺点。7.下列通信方式中，适合长距离、大容量传输的是（）A.卫星通信B.微波通信C.短波通信D.有线电缆通信答案：D解析：有线电缆通信利用导体传输信号，受外界干扰小，衰减小，适合长距离、大容量传输。卫星通信覆盖范围广但延迟大，微波通信距离受地球曲率限制，短波通信易受电离层变化影响，均不适合此类需求。8.在数字信号传输中，用来表示信号状态的基本单元是（）A.脉冲B.周期C.频率D.幅度答案：A解析：数字信号通过离散的信号状态表示信息，通常用脉冲（如方波）的的有无、高低电平等状态表示二进制0和1。周期、频率和幅度是描述信号特性的参数，但不是表示信息的基本单元。9.无线电波在自由空间传播时，其传播路径主要受（）A.频率影响B.大气层影响C.地形影响D.发射功率影响答案：B解析：无线电波在自由空间传播时，大气层中的电离层、对流层等会改变波的折射率，进而影响传播路径和损耗。频率、地形和发射功率虽然也会影响传播，但大气层是主要的媒介因素。10.在通信系统中，用来表示单位时间传输信息量的指标是（）A.容量B.速率C.效率D.带宽答案：B解析：速率（比特率）表示单位时间内传输的比特数，是衡量通信系统信息传输快慢的核心指标。容量指理论最大传输速率，效率指实际传输与理论值的比例，带宽是物理信道传输能力的限制因素。11.通信系统中，用来衡量信号传输速率的指标是（）A.误码率B.带宽C.传输容量D.功率答案：C解析：传输容量（香农定理）表示在给定信噪比和带宽下信道允许传输的最大信息速率，是衡量传输速率能力的核心指标。误码率衡量传输可靠性，带宽是物理限制，功率与信号强度相关，但都不直接表示传输速率的大小。12.在数字通信系统中，采用纠错编码的主要目的是（）A.提高信号传输速率B.增加信号带宽C.实现信号单向传输D.提高传输可靠性答案：D解析：纠错编码通过增加冗余信息，使接收端不仅能检测错误还能纠正错误，从而提高通信的可靠性。它不直接提升速率或带宽，也不改变传输方向，其核心功能是保障数据传输的准确性。13.下列调制方式中，抗噪声性能相对较差的是（）A.PSKB.FSKC.AMD.FM答案：C解析：调幅（AM）信号幅度随信息变化，而噪声通常包含在幅度成分中，因此抗噪声性能最差。相移键控（PSK）、频移键控（FSK）和调频（FM）都有更好的抗噪声能力，其中FM性能最好，因为其幅度恒定。14.光纤通信系统中，用来衡量信号传输质量的关键参数是（）A.衰减系数B.带宽C.相位稳定度D.频率漂移答案：A解析：衰减系数表示光信号在光纤中传输时功率的减弱程度，是限制传输距离和影响信号质量的主要因素。带宽反映传输能力，相位稳定度和频率漂移与信号特性有关，但不是决定传输质量的关键参数。15.在多路复用技术中，时分复用（TDM）的主要优点是（）A.设备简单B.抗干扰能力强C.信道利用率高D.传输距离远答案：C解析：时分复用通过时间分割将信道轮流分配给各用户，可以灵活分配时间资源，实现高信道利用率。其设备相对复杂，抗干扰能力取决于具体设计，传输距离受物理介质限制，但高利用率是其主要优势。16.下列通信方式中，适合移动通信的是（）A.卫星通信B.微波通信C.短波通信D.有线电缆通信答案：B解析：微波通信利用大气层空间传输信号，具有较好的移动性，可通过设置中继站实现大范围覆盖，适合移动通信需求。卫星通信延迟大，短波通信受电离层影响，有线电缆通信固定性较强，均不适合移动场景。17.在数字信号传输中，用来表示信号状态变化的基本单元是（）A.周期B.频率C.幅度D.脉冲答案：D解析：数字信号通过离散的脉冲序列表示信息，脉冲的宽度、位置或电平等变化承载二进制数据。周期、频率和幅度是描述信号特性的参数，但不是表示信息的基本单元。18.无线电波在室内传播时，其传播路径主要受（）A.大气层影响B.频率影响C.建筑物材料影响D.发射功率影响答案：C解析：无线电波在室内传播时，墙壁、家具等建筑物材料的吸收、反射和衍射会显著改变传播路径和强度。频率、大气层和发射功率虽然也会影响传播，但在室内环境中，建筑物材料是主要因素。19.在通信系统中，用来表示信道传输能力的指标是（）A.容量B.效率C.带宽D.速率答案：C解析：带宽表示信道允许通过的频率范围，是决定信道传输能力的基础。容量是理论最大传输速率，效率指实际传输与理论值的比例，速率是单位时间传输的信息量。带宽是物理信道传输能力的直接体现。20.下列通信方式中，传输时延最小的是（）A.卫星通信B.微波通信C.短波通信D.有线电缆通信答案：D解析：有线电缆通信利用导体直接传输电信号，延迟主要来自信号传播速度和线路长度，通常具有最低的传输时延。卫星通信因需多次中继，微波通信需大气层反射，短波通信受电离层影响，均存在较大时延。二、多选题1.下列哪些是模拟信号的特点（）A.信号幅度连续变化B.信号时间是离散的C.可以用有限的数字表示D.对噪声敏感E.可以用传感器直接测量答案：ADE解析：模拟信号是指在时间上和幅度上都连续变化的信号，可以用传感器直接测量（E正确），其幅度可以无限取值（A正确），因此难以用有限的数字表示（C错误）。由于信号连续，模拟信号对噪声比较敏感（D正确），容易受到干扰而失真。信号时间是连续的（B错误），不是离散的。2.数字通信系统的优势包括（）A.抗干扰能力强B.传输速率高C.易于加密D.节省传输带宽E.传输距离短答案：ABC解析：数字信号用离散的值表示，可以通过差错控制技术提高抗干扰能力（A正确），可以通过编码实现信息加密（C正确）。数字信号可以通过调制技术提高传输速率（B正确），也可以通过多路复用技术节省传输带宽（D错误）。数字通信可以通过中继等方式实现长距离传输（E错误）。3.调制解调器（Modem）的功能包括（）A.数字信号到模拟信号的转换B.模拟信号到数字信号的转换C.提高信号传输距离D.增加信号带宽E.进行信号放大答案：AB解析：调制解调器（Modem）的核心功能是在数字通信系统和模拟通信系统之间进行信号转换，即将计算机产生的数字信号转换为适合在模拟信道（如电话线）上传输的模拟信号（调制），以及将接收到的模拟信号转换回数字信号（解调）（A、B正确）。它不直接提高传输距离（C错误）、不增加信道带宽（D错误）、主要进行信号形式转换而非简单放大（E错误）。4.光纤通信系统中，影响光信号传输质量的因素主要有（）A.衰减B.延迟C.色散D.相位噪声E.电磁干扰答案：ABCD解析：光纤通信系统中，光信号在传输过程中会因材料、连接等因素产生衰减（A），导致信号强度减弱。不同波长信号传输速度不同产生色散（C），导致信号脉冲展宽，影响传输速率和距离。信号传输需要时间产生延迟（B）。信号相位的不稳定（相位噪声D）也会影响信号质量。光纤是绝缘介质，基本不受电磁干扰（E错误）。5.多路复用技术的主要类型包括（）A.频分复用B.时分复用C.波分复用D.码分复用E.频率调制答案：ABCD解析：多路复用技术是将多个信号合并到一个信道上传输的方法。常见的类型包括频分复用（FDM）将信道分成不同频率带（A），时分复用（TDM）将时间分成不同时隙（B），波分复用（WDM）将不同波长信号合并到光纤中（C），码分复用（CDMA）用不同编码序列区分用户（D）。频率调制（FM）是一种调制方式，不是多路复用技术（E错误）。6.无线通信系统的主要特点包括（）A.传输媒介是自由空间B.设备相对便携C.易受干扰D.传输距离有限E.建设成本高答案：ABCD解析：无线通信系统利用自由空间（如大气层、真空）作为传输媒介（A正确），使得终端设备通常比较便携，易于移动（B正确）。由于信号在开放空间传播，易受到各种干扰源的影响（C正确），且传输距离受功率、频率、地形等因素限制（D正确）。通常情况下，无线通信的建设成本可能低于铺设有线网络（E错误）。7.差错控制编码的基本原理包括（）A.增加信息比特B.提供冗余信息C.检测错误D.纠正错误E.减少传输速率答案：BCD解析：差错控制编码通过在发送端增加冗余信息（B），使得接收端能够检测（C）甚至纠正（D）传输过程中产生的错误。增加冗余信息会占用额外的带宽，可能导致实际传输速率低于原始信息速率（E错误），但主要目的不是减少速率。8.有线通信系统的主要特点包括（）A.传输媒介是导线B.传输速率高C.抗干扰能力强D.传输距离远E.成本低答案：ABCD解析：有线通信系统使用导线（如双绞线、同轴电缆、光纤）作为传输媒介（A）。通常情况下，有线连接可以提供较高的传输速率（B），并且由于信号在导体中传输，受外界电磁干扰较小（C），也容易实现长距离传输（D）。但铺设线路的成本通常较高（E错误）。9.通信系统性能评价指标通常包括（）A.传输速率B.误码率C.带宽利用率D.传输时延E.传输功率答案：ABCD解析：评价通信系统性能需要综合考虑多个指标。传输速率（A）表示信息传输的速度，误码率（B）表示传输的可靠性，带宽利用率（C）表示资源使用的效率，传输时延（D）表示信号传输所需的时间。传输功率（E）是信号参数，不是评价系统整体性能的主要指标。10.数字信号的主要优势在于（）A.易于存储B.抗干扰能力强C.便于加密D.传输速率高E.成本低答案：ABC解析：数字信号用离散的值表示，具有易于存储（A正确）、抗干扰能力强（B正确）、便于加密（C正确）等优势。通过先进技术可以实现很高的传输速率（D正确），但通常成本也较高（E错误），不属于其固有低成本的特性。11.下列哪些属于数字调制方式（）A.ASKB.PSKC.FSKD.FME.AM答案：ABC解析：数字调制是将数字信号作为调制信息去改变载波某个参数的调制方式。ASK（幅移键控）、PSK（相移键控）、FSK（频移键控）都是典型的数字调制方式，分别通过改变载波幅度、相位、频率来表示数字信息。FM（调频）和AM（调幅）是模拟调制方式，它们的调制信号通常是连续的模拟量。12.光纤通信系统中，常用的光源包括（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.光电二极管（PD）D.放大器E.光调制器答案：AB解析：光纤通信系统中，需要光源将电信号转换为光信号进行传输。常用的光源有发光二极管（LED）和激光二极管（LD）。LED成本低，适合短距离传输；LD功率高，光束集中，适合长距离传输。光电二极管（PD）是光检测器（接收端），放大器用于信号放大，光调制器用于调制光信号，它们不是光源。13.在多路复用系统中，实现信道共享的方式包括（）A.频分复用B.时分复用C.波分复用D.码分复用E.频率调制答案：ABCD解析：多路复用技术是在单一信道上传输多个信号的方法，实现信道共享。频分复用（FDM）将信道分成不同频率带（A），时分复用（TDM）将时间分成不同时隙（B），波分复用（WDM）将不同波长信号合并到光纤（C），码分复用（CDMA）用不同编码区分用户（D）。频率调制（FM）是一种调制方式，不是多路复用技术。14.影响数字信号传输可靠性的因素包括（）A.传输距离B.噪声干扰C.信号衰减D.色散E.调制方式答案：ABCD解析：数字信号传输的可靠性受多种因素影响。传输距离越长，信号衰减越严重（C），可能导致信号强度不足（A正确）。噪声干扰（B）会叠加在信号上，增加误码率。色散（D）会导致信号脉冲展宽，增加码间干扰。调制方式（E）选择不当也可能影响性能，但上述四个因素是更直接、更普遍的影响因素。15.无线电波的主要传播方式包括（）A.直射传播B.反射传播C.折射传播D.散射传播E.调频传播答案：ABCD解析：无线电波在自由空间中传播时，可以采用多种方式到达接收端。直射传播（A）指无线电波在两点间直接传播。反射传播（B）指无线电波遇到障碍物（如地面、建筑物）反射到接收端。折射传播（C）指无线电波通过不同介质（如大气层）时发生折射。散射传播（D）指无线电波遇到不均匀介质向各方向散射。调频（FM）是一种调制方式（E错误）。16.差错控制编码的分类通常包括（）A.前向纠错码B.自动请求重发码C.检错重发码D.纠错码E.纠验码答案：AC解析：差错控制编码根据其主要功能分为两大类。前向纠错码（FEC）（A正确）允许接收端在不请求重发的情况下自行纠正错误。检错重发码（ARQ）（C正确，包含自动请求重发码B）要求接收端检测错误，并通过反馈信道请求发送端重发出错数据。纠错码（D）和纠验码（E）是FEC的通俗说法，与检错重发码并列属于两大类。17.有线通信系统的优点包括（）A.传输速率高B.抗干扰能力强C.传输距离远D.成本低E.移动性好答案：ABC解析：有线通信系统具有多方面的优点。由于使用导线传输，通常可以提供较高的传输速率（A），并且受外界电磁干扰较小（B），容易实现长距离稳定传输（C）。但铺设成本通常较高（D错误），且缺乏移动性（E错误）。18.通信系统中的噪声来源可能包括（）A.发射机内部噪声B.信道噪声C.接收机内部噪声D.天线噪声E.调制噪声答案：ABC解析：通信系统中的噪声是指干扰信号，可能来自多个方面。发射机内部器件（如振荡器）产生的噪声（A）、信道本身（如电缆、光纤、大气）引入的噪声（B）、接收机内部器件（如放大器）产生的噪声（C）都是常见的噪声来源。天线本身不产生噪声，但会接收外部噪声（D错误）。调制过程本身不产生噪声，但可能引入失真（E错误）。19.下列哪些是光纤通信系统的组成部分（）A.光源B.光调制器C.光纤D.光检测器E.放大器答案：ABCDE解析：一个完整的光纤通信系统通常包括多个部分。光源（如LED或LD）用于产生光信号（A），光调制器（B）用于将电信号调制到光信号上，光纤（C）是传输介质，光检测器（如PD）用于在接收端检测光信号（D），放大器（如EDFA）用于在光信号传输过程中放大信号以补偿衰减（E），有时也用于其他功能。20.数字信号处理的基本操作包括（）A.采样B.量化C.编码D.过滤E.调制答案：ABCD解析：将模拟信号转换为数字信号的过程通常包括三个基本步骤：采样（A）将连续时间信号转换为离散时间序列，量化（B）将连续幅度值转换为离散值，编码（C）将量化值用二进制序列表示。数字信号处理还包括对数字信号的分析和变换，如滤波（D）用于去除噪声或特定频率成分。调制（E）是将数字信号加载到载波上的过程，属于信号传输阶段，而非数字信号处理的基本操作步骤。三、判断题1.信号带宽越宽，传输速率就一定越高。（）答案：错误解析：信号带宽是信道允许通过信号频率范围的大小，是影响传输速率的一个因素。根据香农定理，信道容量（即理论最大传输速率）与带宽和信噪比有关。在信噪比一定的情况下，带宽越宽，信道容量越大，传输速率可能越高。但实际传输速率还取决于采用的调制方式、编码方案、信道条件等多种因素。例如，某些调制方式在窄带信道中也能实现较高速率。因此，不能简单地说带宽越宽，传输速率就一定越高。2.模拟信号可以直接在数字电路中处理。（）答案：错误解析：数字电路是设计用来处理离散的数字信号的，其基本工作单元（如逻辑门）的输入和输出都是二进制的数字电平（高电平或低电平）。模拟信号是连续变化的信号，其幅度可以取无限多个值。因此，模拟信号不能直接被数字电路识别和处理，必须先通过模数转换器（ADC）将其转换为数字信号，处理完毕后可能还需要通过数模转换器（DAC）再转换回模拟信号。3.调频（FM）通信系统比调幅（AM）通信系统抗干扰能力更强。（）答案：正确解析：调频（FM）和调幅（AM）是两种常见的模拟调制方式。在调频系统中，信息调制在载波的频率上，而幅度保持恒定。由于噪声通常主要影响信号的幅度，对频率影响较小，因此调频信号比调幅信号具有更强的抗干扰能力。这也是FM广播比AM广播在嘈杂环境下音质更好的原因。4.光纤通信系统中，信号传输的衰减主要是由光纤材料本身决定的。（）答案：错误解析：光纤通信系统中，信号在传输过程中确实会衰减，但衰减的主要原因不仅仅是光纤材料本身。光纤材料本身的固有损耗（如材料吸收损耗和散射损耗）是存在的，但通常不是唯一或最主要的因素。连接点处的损耗（如接头、熔接点）、光纤弯曲损耗、外部环境因素（如温度变化引起的折射率变化）等都会显著增加信号衰减。因此，信号衰减是多种因素共同作用的结果。5.时分复用（TDM）系统中的各路信号在时间上是重叠的。（）答案：错误解析：时分复用（TDM）技术是将时间分成若干个互不重叠的时间段（时隙），每个用户分配一个固定的时间段来传输数据。在每个时间段内，只有一个用户在传输信号，其他用户处于接收或空闲状态。因此，TDM系统中的各路信号在时间上是按时间隙轮流的，而不是重叠的。信号重叠是频分复用（FDM）的特点。6.无线电波只能在自由空间中传播。（）答案：错误解析：无线电波是一种电磁波，可以在真空中、大气层中以及各种介质（如导线、地面、建筑物等）中传播。虽然无线电波在自由空间中传播时衰减较小，可以传播很远，但它并不仅仅局限于自由空间。例如，我们日常使用的Wi-Fi、蓝牙信号，以及手机通话信号，都是通过无线电波在地球大气层和地面之间传播的。7.差错控制编码会增加传输所需的带宽。（）答案：错误解析：差错控制编码通过在发送端增加冗余信息来提高接收端的可靠性。虽然这些增加的冗余信息会占用一定的传输资源，从而可能导致实际的有效信息传输速率有所下降，但它并不一定会增加整个传输系统所需的带宽。例如，在数字通信系统中，可以通过调整编码率（码率）来平衡速率和可靠性，改变带宽利用率，而不一定会显著增加总带宽需求。增加的带宽需求主要取决于编码复杂度和所需的可靠性级别。8.光纤通信比电缆通信更易受电磁干扰。（）答案：错误解析：光纤通信使用光波在玻璃或塑料纤维中传输信号，而电缆通信使用电流在金属导线中传输信号。由于光纤是绝缘介质，不导电，因此光纤通信系统基本不受外界电磁场的干扰。相比之下，电缆通信容易受到附近电力线、电机等产生的电磁干扰的影响。这是光纤通信的主要优势之一。9.数字信号是时间上和幅度上都连续变化的信号。（）答案：错误解析：数字信号是指时间上离散、幅度上也是离散（或量化）的信号。在时间上，数字信号只在特定的离散时刻取值；在幅度上，数字信号只能取有限个预先规定的值（通常是二进制的高电平或低电平）。这与模拟信号（时间上和幅度上都连续）有本质区别。10.通信系统的传输容量是由信道带宽唯一决定的。（）答案：错误解析：根据香农信道容量公式，通信系统的理论最大传输容量（C）不仅与信道带宽（B）有关，还与信道的信噪比（SNR）有关。公式为C=B*log2(1+SNR)。因此，传输容量是由带宽和信噪比共同决定的，仅仅知道带宽并不能确定传输容量的大小。提高信噪比同样可以增加传输容量。四、简答题1.简述模拟信号与数字信号的主要区别。答案：模拟信号与数字信号的主要区别体现在以下几个方面：（1）.信号表示形式：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的，而数字信号在时间上通常是离散的（取样），在幅度上也是离散的（量化）。（2）.抗干扰能力：数字信号由于幅度是离散的，对噪声不敏感，具有较强的抗干扰能力；模拟信号连续变化，易受噪声干扰而失真。（3）.易于处理与存储：数字信号可以用计算机等数字设备方便地处理、存储、传输和复制，易于加密和压缩；模拟信号的处理和存储相对复杂，且易受衰减和失真。（4）.稳定性：数字信号传输过程中不易失真，可以长距离高质量传输；模拟信号传输距离越长，衰减和失真越严重。（5）.设备成本：早期数字设备成本较高，但随着技术发展，数字设备成本不断下降，现在很多领域数字设备已更普及。2.简述调制在通信系统中的作用。答案：调制在通信系统中起着至关重要的作用，主要体现在以下几个方面：（1）.实现信号传输：调制是将低频的原始信息信号（基带信号）加载到高频的载波信号上，使信号能够适应信道的传输特性，从而实现远距离或有效覆盖范围内的无线传输或通过特定频率范围的信道传输。（2）.满足信道条件：不同的信道具有不同的频率范围和传输能力，调制可以将基带信号变换为适合在特定信道上传输的已调信号，有效利用信道资源。（3）.实现多路复用：通过不同的调制方式或不同的载波频率，可以在同一信道上同时传输多路信号，提高信道利用率，这是频分复用、时分复用等技术的实现基础。（4）.提高抗干扰能力：某些调制方式（如调频）可以通过牺牲带