2025年杭州电子科技大学通信工程（无线通信）试验班专业考试复习试题及答案

2025年杭州电子科技大学通信工程（无线通信）试验班专业考试复习试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.在自由空间传播的电磁波，其路径损耗主要取决于（）。A.信号频率B.发射功率C.接收天线增益D.以上所有因素2.以下哪种衰落现象通常发生在城市峡谷等复杂环境中，其幅度统计接近瑞利分布？（）A.多普勒频移B.电离层闪烁C.瑞利衰落D.准平衰落3.在模拟调制系统中，抗噪声性能最好的是（）。A.AMB.FMC.DSB-SCD.SSB-SC4.下面哪种调制方式属于非线性调制？（）A.PSKB.FSKC.QAMD.ASK5.CDMA技术利用（）来实现多用户共享同一频带资源。A.不同的载波频率B.不同的时间片C.不同的地址码D.不同的功率级别6.扩频通信的主要优点之一是（）。A.提高频谱利用率B.抗干扰能力强C.减少多径效应D.降低设备成本7.OFDMA技术主要应用于哪种无线通信系统？（）A.GPRSB.WCDMAC.LTE和5GD.CDMA20008.在数字通信系统中，衡量系统可靠性的指标是（）。A.带宽效率B.传输速率C.误码率（BER）D.功率效率9.奈奎斯特准则规定了在无噪声信道中，为了不产生码间串扰，最高码元速率应限制为（）。A.2倍信道带宽B.倍信道带宽C.倍信道带宽D.4倍信道带宽10.循环码是一种常用的（）码。A.线性分组B.非线性分组C.卷积D.系统卷积二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题中的横线上）1.无线电波在传播过程中，能量会随着距离的增加而衰减，这种现象称为__________。2.在无线通信系统中，为了在嘈杂环境中保持通信质量，通常需要使用__________技术来抵抗干扰。3.调制是指将基带信号叠加到载波上，使其特性随基带信号变化的过程，目的是实现__________。4.FDMA、TDMA和CDMA是三种主要的__________技术。5.信道编码的主要目的是提高通信系统的__________，降低误码率。6.在数字相位调制中，PSK调制方式根据相位变化的不同，可以分为__________和QPSK等。7.MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）技术利用__________来提高系统容量和可靠性。8.无线电波的频率范围从几百千赫兹到几百吉赫兹，其中__________通常用于短波通信。9.在基带信号传输中，为了消除码间串扰，接收端通常采用__________滤波器。10.分组码的生成多项式是构造线性分组码的关键，它通常表示为__________的形式。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述多径效应对无线通信系统性能的主要影响。2.简要说明FDMA和TDMA两种多址接入技术的区别。3.解释什么是扩频通信，并简述其基本原理。4.简述信道编码的基本思想及其在无线通信中的作用。四、计算题（每题10分，共30分）1.已知某模拟信号频率为10kHz，采用单边带调制（SSB-SC）在载波频率为1MHz的信道上传输。假设信道带宽为30kHz，求该系统的传输带宽。2.某数字通信系统采用BPSK调制，信号带宽为100MHz。若信噪比（SNR）为20dB，求该系统的误码率（BER）。假设接收机采用理想匹配滤波器。3.一个采用卷积码的无线通信系统，生成多项式为（1011）[8,2,7]。已知输入信息序列为1011001，试求输出编码序列（无需画出编码树或网格图）。---试卷结束---试卷答案一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.D解析：自由空间路径损耗与信号频率的平方成反比，与发射功率和接收天线增益的平方成反比，受所有因素影响。2.C解析：瑞利衰落是瑞利分布的幅度响应，通常发生在信号经历多条路径到达接收端，且多条路径时延差远小于信号时延的散射环境中，如城市峡谷。3.B解析：FM调制的抗噪声性能远优于AM和ASK，通过牺牲带宽换取了抗干扰能力的提升。4.C解析：QAM（正交幅度调制）是幅度和相位同时调制的非线性调制方式。PSK、FSK、ASK均为线性调制。5.C解析：CDMA利用每个用户具有独特的地址码，使得在相同频带上传输的信号可以相互区分。6.B解析：扩频通信将信号带宽扩展到远超信息速率的程度，从而在带外干扰或噪声存在时，仍能保持较好的通信质量。7.C解析：OFDMA（正交频分多址）是LTE和5G等现代移动通信系统中的关键技术，将宽带信道分割成多个子载波，每个子载波可独立调度和赋形。8.C解析：误码率（BER）是数字通信系统中衡量传输可靠性的核心指标，表示接收到的错误码元数占总传输码元数的比例。9.A解析：奈奎斯特准则指出，在理想低通滤波信道中，为了避免码间串扰，最高码元速率Rs（Baud）应等于信道带宽B（Hz）的两倍。10.A解析：循环码是一种基于有限域运算的线性分组码，具有优良的性能和简单的实现结构。二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题中的横线上）1.路径损耗2.抗干扰3.远距离传输4.多址接入5.可靠性6.BPSK7.多根天线8.短波9.滤波10.多项式三、简答题（每题5分，共20分）1.解析：多径效应是指信号通过多条不同路径到达接收端的现象。其主要影响包括：*引起码间串扰（ISI）：后到达的信号脉冲会干扰前一个信号脉冲的判决，导致误码率增加。*引起信号衰落：不同路径的信号幅度和相位不同，叠加后可能导致信号幅度快速波动，严重时甚至出现信号中断。*引起多普勒频移：当发射机或接收机或信道中的物体移动时，会引起接收信号频率的偏移，影响系统性能。*形成瑞利区或莱斯区：接收信号幅度分布呈现瑞利或莱斯统计特性，影响接收机设计。2.解析：FDMA（频分多址）和TDMA（时分多址）的区别在于：*频谱划分方式：FDMA将总带宽分割成多个不重叠的频带，每个用户占用一个固定的频带；TDMA将时间分割成多个时隙，每个用户在指定的时间段内使用带宽。*资源分配：FDMA是静态分配，用户占用固定的频率资源；TDMA是动态分配，用户在时隙之间切换。*实现方式：FDMA需要不同的滤波器来隔离不同频率的信道；TDMA需要精确的时钟同步来保证用户在正确的时隙内传输。3.解析：扩频通信是一种将信号带宽扩展到远超信息速率的技术。其基本原理是：*使用一个高速率的扩频码（如伪随机码PRN）与信息信号进行模二相乘或相乘，将窄带信息信号转换成宽带的低功率噪声状信号。*在接收端，使用与发送端完全相同的本地扩频码进行相关解调。*由于扩频信号的功率被分散到很宽的频带，功率密度很低，如同噪声。只有当接收端使用正确的扩频码进行相关运算时，才能在宽带的噪声中恢复出低功率的窄带信息信号。未授权用户或干扰信号由于缺乏同步的扩频码，与信息信号的相关输出很低，从而被抑制。4.解析：信道编码的基本思想是在原始信息码元中添加一些冗余的校验码元，使得接收端能够检测甚至纠正传输过程中产生的错误。在无线通信中，信道编码的作用主要体现在：*提高通信可靠性：通过增加冗余信息，增强系统抵抗信道噪声、干扰和衰落的能力，降低误码率。*实现前向纠错（FEC）：部分信道编码不仅能检测错误，还能根据冗余信息计算出错误的具体位置和值，并自动纠正，无需请求重发，从而提高通信效率，降低时延。*支持分集接收：结合信道编码与分集技术（如空间分集、频率分集），可以更有效地克服衰落，提高极端条件下的通信可靠性。四、计算题（每题10分，共30分）1.解析：根据SSB-SC调制的带宽公式B=2Bm（Bm为基带信号带宽）。已知Bm=10kHz，代入公式计算：B=2*10kHz=20kHz答：该系统的传输带宽为20kHz。2.解析：首先将SNR从dB转换为线性值：SNR(dB)=10*log10(SNR线性值)，因此SNR线性值=10^(SNR(dB)/10)=10^(20/10)=100。误码率BER的计算公式为：BER=1/(2*(SNR+1))（适用于BPSK，假设接收机为理想匹配滤波器）。代入SNR线性值计算：BER=1/(2*(100+1))=1/202≈0.00495答：该系统的误码率（BER）约为0.00495。3.解析：卷积码的编码过程可以通过生成多项式和输入信息序列进行计算。生成多项式（1011）[8,2,7]表示编码器为三级移位寄存器，反馈抽头连接到第0级、第1级和第7级（位置从0开始编号），生成多项式为x^0+x^1+x^7。编码规则是输出位是输入位及其前两位的异或和。输入信息序列：1011001编码过程（按位输入，输出为三位码组）：输入'1'：寄存器状态100，输出1(1^0+1^1+0^7)输入'0'：寄存器状态010，输出1(0^0+1^1+0^7)输入'1'：寄存器状态101，输出0(1^0+0^1+1^7)输入