(新)广播电视传输系统技术能手竞赛试题完整答案及解析版

(新)广播电视传输系统技术能手竞赛试题完整答案及解析版一、单项选择题1.以下哪种调制方式不属于数字调制方式（）A.ASKB.FSKC.AMD.PSK答案：C解析：ASK（幅度键控）、FSK（频移键控）、PSK（相移键控）均为数字调制方式，是用数字信号对载波的幅度、频率、相位进行调制。而AM（调幅）是模拟调制方式，它是用模拟信号去改变载波的幅度，所以答案选C。2.光在光纤中传播的原理是（）A.光的折射B.光的反射C.光的全反射D.光的散射答案：C解析：当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，会发生全反射现象。光纤由纤芯和包层组成，纤芯的折射率大于包层的折射率，光在光纤中传播时，在纤芯与包层的界面上不断发生全反射，从而使光能够沿着光纤向前传播，所以答案是C。3.数字电视信号传输中，常用的差错控制编码是（）A.奇偶校验码B.循环冗余校验码（CRC）C.汉明码D.卷积码答案：D解析：奇偶校验码和循环冗余校验码（CRC）主要用于数据的检错，汉明码可用于纠错，但在数字电视信号传输中，卷积码是常用的差错控制编码。卷积码具有记忆性，在同样的编码效率和约束长度下，它的纠错能力比分组码强，更适合于连续的数字信号传输，所以选D。二、多项选择题1.广播电视传输系统中，常用的传输介质有（）A.同轴电缆B.光纤C.微波D.卫星答案：ABCD解析：同轴电缆具有一定的带宽和较好的屏蔽性能，早期常用于有线电视信号的传输；光纤具有传输容量大、损耗低、抗干扰能力强等优点，是目前广播电视传输的主要介质之一；微波通信利用微波频段的电磁波进行通信，可实现远距离的信号传输；卫星通信则是利用人造地球卫星作为中继站进行信号的转发，能够覆盖大面积的区域，所以ABCD都是广播电视传输系统中常用的传输介质。2.以下属于数字电视标准的有（）A.ATSCB.DVBC.ISDBD.NTSC答案：ABC解析：ATSC（先进电视系统委员会标准）是美国制定的数字电视标准；DVB（数字视频广播）是欧洲的数字电视标准；ISDB（综合业务数字广播）是日本的数字电视标准。而NTSC是一种模拟电视标准，主要用于美国、日本等国家，所以答案选ABC。3.广播电视发射机的主要组成部分包括（）A.激励器B.功率放大器C.天线D.馈线答案：ABCD解析：激励器的作用是产生具有一定调制方式和频率的射频信号，为功率放大器提供输入信号；功率放大器将激励器输出的小功率信号放大到足够的功率，以满足发射的要求；天线是将发射机输出的射频信号辐射到空间的装置；馈线则用于连接发射机和天线，将发射机输出的信号传输到天线，所以ABCD都是广播电视发射机的主要组成部分。三、判断题1.模拟信号可以直接在数字传输系统中传输。（）答案：错误解析：数字传输系统只能处理数字信号，模拟信号需要经过采样、量化和编码等过程转换为数字信号后，才能在数字传输系统中传输，所以该说法错误。2.光纤的损耗与光的波长有关，在1550nm波长处损耗最小。（）答案：正确解析：光纤的损耗特性与光的波长密切相关，在光纤的几个低损耗窗口中，1550nm波长处的损耗最小，约为0.2dB/km，所以该说法正确。3.数字电视信号的质量只取决于发射机的功率。（）答案：错误解析：数字电视信号的质量受到多种因素的影响，包括发射机的功率、信号的调制方式、传输过程中的噪声干扰、信道编码的纠错能力、接收设备的性能等，不仅仅取决于发射机的功率，所以该说法错误。四、简答题1.简述数字电视相对于模拟电视的优势。答案：（1）图像质量高：数字电视采用数字编码和压缩技术，能够有效减少图像的失真和噪声，提供更高的分辨率和更清晰的画面，可达到高清甚至超高清的显示效果。（2）声音效果好：数字电视可以支持多声道环绕声，如5.1声道、7.1声道等，提供更加逼真的音频体验，使观众有身临其境的感觉。（3）抗干扰能力强：数字信号在传输过程中采用了纠错编码等技术，能够有效抵抗噪声、干扰和衰落的影响，即使在信号较弱的情况下，也能保证图像和声音的质量。（4）传输效率高：数字电视通过压缩技术可以在相同的带宽内传输更多的节目，提高了频谱利用率，从而能够为观众提供更多的电视频道选择。（5）可提供多种业务：数字电视除了传统的电视节目播放外，还可以提供数据广播、互动电视、视频点播等多种增值业务，满足观众多样化的需求。2.说明光纤通信系统的基本组成部分及其作用。答案：（1）光发射机：其作用是将电信号转换为光信号。首先对输入的电信号进行处理，然后通过调制器将电信号调制到光载波上，最后由光源（如半导体激光器或发光二极管）发出光信号。（2）光纤：作为光信号的传输介质，利用光的全反射原理，使光信号能够在其中长距离、低损耗地传输。它具有传输容量大、损耗低、抗干扰能力强等优点。（3）光接收机：负责将接收到的光信号转换为电信号。首先通过光检测器将光信号转换为微弱的电信号，然后经过放大器和信号处理电路对电信号进行放大和处理，恢复出原始的电信号。（4）光中继器（可选）：当光信号在光纤中传输一定距离后，会出现衰减和失真，光中继器的作用是对光信号进行放大、整形和再生，以保证光信号能够继续可靠地传输。3.简述微波通信的特点。答案：（1）频段宽，通信容量大：微波频段的频率较高，可用的频带较宽，能够同时传输大量的信息，可用于大容量的通信业务，如多路电话、电视信号等的传输。（2）直线传播：微波的波长较短，具有近似直线传播的特性，因此微波通信需要在视距范围内进行，即通信双方的天线之间必须能够相互直视，中间不能有障碍物阻挡。（3）抗干扰能力强：微波通信受外界干扰的影响较小，如雷电、电离层变化等对微波信号的影响相对较小，能够保证通信的可靠性和稳定性。（4）建设成本低、周期短：与铺设电缆、光缆等有线通信方式相比，微波通信不需要铺设大量的线路，建设成本相对较低，而且建设周期短，能够快速实现通信覆盖。（5）通信灵活性高：微波通信可以根据需要灵活地设置通信线路和站址，适用于各种地理环境和通信需求，如山区、沙漠、海洋等地区的通信。五、计算题1.已知某数字电视信号采用QPSK调制方式，其符号速率为4Mbaud，求该信号的信息速率。答案：QPSK（四相相移键控）调制方式每个符号携带2比特的信息。信息速率\(R_b\)与符号速率\(R_s\)的关系为：\(R_b=R_s\timeslog_2M\)，其中\(M\)为调制方式的进制数，对于QPSK，\(M=4\)。已知\(R_s=4Mbaud\)，则信息速率\(R_b=4\times10^6\timeslog_24\)因为\(log_24=2\)，所以\(R_b=4\times10^6\times2=8\times10^6bps=8Mbps\)。2.某光纤的损耗系数为0.3dB/km，光信号在该光纤中传输50km后，光功率的损耗是多少？答案：光功率损耗\(L\)与光纤损耗系数\(\alpha\)和传输距离\(L_d\)的关系为：\(L=\alpha\timesL_d\)。已知\(\alpha=0.3dB/km\)，\(L_d=50km\)，则光功率损耗\(L=0.3\times50=15dB\)。六、综合分析题1.分析广播电视传输系统中信号干扰产生的原因及解决措施。答案：原因：（1）自然干扰：如雷电、太阳黑子活动等产生的电磁干扰，会对广播电视信号的传输造成影响。雷电产生的强大电磁脉冲会在传输线路上感应出高电压和大电流，可能损坏传输设备，同时也会干扰信号的正常传输。太阳黑子活动会引起电离层的变化，影响短波和微波信号的传播。（2）工业干扰：工厂中的大型电机、变压器等电气设备在运行过程中会产生电磁辐射，这些辐射会干扰广播电视信号。此外，一些电子设备如开关电源、计算机等也会产生高频干扰信号。（3）相邻信道干扰：在广播电视频段中，相邻的电视频道或广播频道的信号可能会相互干扰。如果频道规划不合理，相邻频道的信号频谱相互重叠，就会导致信号之间的干扰，影响接收质量。（4）同频干扰：当多个发射台使用相同的频率进行信号发射时，在覆盖区域重叠的地方就会产生同频干扰。例如，在城市中可能会有多个电视台或广播电台使用相同的频率进行发射，导致接收端接收到多个相互干扰的信号。（5）传输线路干扰：同轴电缆、光纤等传输线路如果质量不佳、接头松动或受到外界机械损伤，会导致信号衰减、反射和失真，从而引入干扰。此外，传输线路周围的电磁环境也会对信号产生干扰。解决措施：（1）对于自然干扰：可以安装防雷装置，如避雷针、避雷器等，保护传输设备免受雷电的侵害。对于太阳黑子活动等引起的干扰，可以通过调整发射功率、频率等参数来保证信号的稳定传输。（2）对于工业干扰：对产生干扰的电气设备采取屏蔽措施，减少其电磁辐射。例如，将电机、变压器等设备安装在金属屏蔽罩内。同时，合理规划广播电视传输线路的路径，避免靠近工业干扰源。（3）对于相邻信道干扰：进行科学合理的频道规划，确保相邻频道的信号频谱之间有足够的保护带宽，避免频谱重叠。可以采用频道复用技术，在不同的区域重复使用相同的频道，以提高频谱利用率。（4）对于同频干扰：采用空间分集、频率分集等技术来减少同频干扰的影响