北京航空航天大学北海学院《信号与系统》2025-2026学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页北京航空航天大学北海学院《信号与系统》2025-2026学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在通信系统的信道容量计算中，香农公式给出了在加性高斯白噪声信道下的理论极限。若信道带宽为5MHz，信噪比为30dB，则信道容量约为：（）A.5MbpsB.15MbpsC.25MbpsD.50Mbps2、在移动通信系统中，位置管理是一项重要的功能。当移动台在不同的位置区移动时，以下哪种位置更新策略可以减少信令开销？（）A.基于距离的位置更新B.基于时间的位置更新C.基于运动速度的位置更新D.以上都不是3、对于正交频分复用（OFDM）技术，以下关于其特点的描述，哪项是不准确的？（）A.能有效对抗频率选择性衰落B.频谱利用率高C.对同步要求不高D.实现复杂度相对较高4、在移动通信系统中，若要提高频谱资源的利用率，以下哪种技术可以实现频率的复用？（）A.小区分裂B.扇区化C.跳频技术D.同频复用5、在程控交换技术中，时分交换和空分交换是两种基本的交换方式。以下关于时分交换的描述，错误的是：（）A.按照时间顺序分配时隙进行交换B.适用于数字信号的交换C.交换速度快，效率高D.不能实现不同速率信号的交换6、在一个卫星通信链路中，上行链路频率为6GHz，下行链路频率为4GHz，若地球站发射功率为10W，卫星转发器增益为50dB，卫星到地球站的距离为40000km，计算地球站接收到的信号功率大约是多少？（）A.-120dBWB.-100dBWC.-80dBWD.-60dBW7、在一个基于TCP/IP协议的通信系统中，IP地址用于标识网络中的主机。当数据包在网络中传输时，以下哪种情况可能导致IP地址的改变？（）A.经过路由器转发B.通过不同类型的网络C.进行网络地址转换D.以上都有可能8、在通信系统的性能评估中，误码率是一个重要的指标。对于一个采用二进制调制的通信系统，若发送“0”和“1”的概率相等，在加性高斯白噪声信道中，当信噪比为6dB时，误码率大约为：（）A.0.01B.0.1C.0.2D.0.49、在无线通信的频谱资源管理中，频谱感知技术用于检测频谱空洞。以下关于频谱感知技术的描述，不正确的是（）A.基于能量检测的方法简单但准确性较低B.协作频谱感知可以提高检测性能C.只能检测授权频段的频谱空洞D.对硬件要求较高10、在数字通信系统中，若要实现无误传输，信道容量与传输速率之间应满足什么关系？（）A.信道容量大于传输速率B.信道容量小于传输速率C.信道容量等于传输速率D.以上都不对11、在一个通信系统中，发送端发送的二进制序列为101101，接收端接收到的序列为100101。若采用汉明码进行纠错，该码的最小码距为（）A.2B.3C.4D.512、在通信系统的同步技术中，帧同步的目的是确定帧的起始位置。以下哪种方法常用于实现帧同步？（）A.起止式同步法B.连贯式插入法C.间隔式插入法D.以上都是13、数字通信系统中，为了提高传输效率和可靠性，通常会采用多种编码方式。在纠错编码中，汉明码是一种常见的编码方式，其主要特点是能够纠正单个错误。对于一个（7,4）汉明码，若信息位为1010，生成的编码字可能是：（）A.1010011B.1010100C.1010110D.101000114、在通信系统的毫米波通信中，以下关于其特点和挑战的描述，不准确的是（）A.带宽资源丰富B.传播损耗小C.器件成本高D.波束成形技术复杂15、某通信系统的工作频率为2GHz，发射天线高度为50m，接收天线高度为2m，通信距离为20km。则根据Okumura-Hata模型，路径损耗约为（）A.100dBB.120dBC.140dBD.160dB16、在移动通信的定位技术中，以下关于基于到达时间（TOA）的定位方法的描述，哪项是不正确的？（）A.需要精确的时间同步B.定位精度较高C.受多径效应影响小D.计算复杂度低17、在通信系统的无线信道建模中，Okumura-Hata模型适用于宏蜂窝场景。以下哪种因素对该模型的预测结果影响较大？（）A.基站高度B.移动台速度C.地形地貌D.以上都是18、在数字信号处理中，FIR滤波器和IIR滤波器是常见的两种滤波器。以下关于FIR滤波器的特点，正确的是：（）A.可以实现严格的线性相位B.递归结构C.计算效率高D.稳定性较差19、在一个OFDM通信系统中，子载波数量为128，每个子载波采用16QAM调制，码元速率为500Baud，那么系统的总传输速率大约是多少？（）A.4MbpsB.8MbpsC.16MbpsD.32Mbps20、在一个卫星通信系统中，为了提高系统的抗干扰能力，采用了扩频技术。以下哪种扩频方式在卫星通信中应用较为广泛？（）A.直接序列扩频B.跳频扩频C.跳时扩频D.混合扩频二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在通信系统中，功率控制的目的和重要性，分析功率控制算法的分类和特点，以及如何在不同通信场景中实现有效的功率控制。2、（本题5分）简述通信系统中的同步技术，包括载波同步、位同步和帧同步的概念和实现方法，并分析同步误差对通信系统性能的影响。3、（本题5分）详细说明通信系统中的网络切片技术，分析其概念、架构和实现方式，以及网络切片在满足不同业务需求、提高网络灵活性方面的应用和挑战。4、（本题5分）在移动通信系统的规划与优化中，解释覆盖优化和容量优化的目标和方法，分析相关参数的调整对系统性能的影响。5、（本题5分）请详细阐述在数字通信系统中，QPSK调制与16QAM调制的原理、特点以及它们在不同应用场景中的优缺点。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）为一个智能电网设计通信网络，实现电力设备的监测和控制，包括通信标准的选择、网络拓扑和数据传输的实时性保障。2、（本题5分）设计一个基于太赫兹通信的高速无线数据传输系统，研究太赫兹波的产生、调制和解调技术，以及系统的应用场景。3、（本题5分）设计一个基于短波通信的应急通信系统，考虑电离层变化和信号衰落，选择合适的频率和天线类型。4、（本题5分）设计一个移动通信系统中的流量控制策略，根据网络负载和用户需求动态调整数据传输速率，避免拥塞和丢包。5、（本题5分）设计一个无线传感器网络的通信协议，考虑节点能量管理、数据融合算法、路由选择机制以及MAC层协议，延长网络生命周期并保证数据可靠传输。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）论述通信工程中的信号处理技术，包括滤波、调制解调、数字信号处理等。分析这些技术如何改善信号质量、提高传输效率，并探讨在新兴通信技术中的应用和发展。2、（本题10分）探讨物联网（IoT）技术对通信行业的影响和挑战。包括物联网设备