通信工程师考试预测复习能力提升附答案详解

通信工程师考试预测复习[能力提升]附答案详解通信工程师考试预测复习——能力提升通信工程师考试是对通信专业技术人员知识和能力的重要检验，涵盖了广泛的专业领域，包括通信原理、交换技术、传输与接入、无线通信、数据通信等多个方面。为了帮助考生更好地备考，提升应试能力，以下是根据考试大纲和历年考试情况进行的预测复习内容及答案详解。一、通信原理部分1.知识点预测信号与系统：线性时不变系统的性质、卷积积分的计算、傅里叶变换及其性质、拉普拉斯变换及其应用。模拟调制：AM、DSB、SSB、VSB、FM和PM的原理、调制和解调方法、性能比较。数字调制：ASK、FSK、PSK、QPSK、QAM等数字调制方式的原理、星座图、误码率分析。信源编码：香农信息论基础、无失真信源编码（哈夫曼编码、算术编码）、限失真信源编码（PCM、DPCM、ADPCM）。信道编码：线性分组码、循环码、卷积码的原理、编码和解码方法。2.复习建议深入理解基本概念和原理，特别是各种调制、编码方式的特点和适用场景。多做练习题，掌握信号处理和数学计算的方法，提高解题能力。结合实际通信系统，理解通信原理的应用，增强对知识点的记忆和理解。3.例题及答案详解例题1：已知一个线性时不变系统的单位冲激响应为$h(t)=e^{t}u(t)$，输入信号为$x(t)=u(t)$，求系统的输出$y(t)$。答案详解：根据线性时不变系统的卷积性质，系统的输出$y(t)$等于输入信号$x(t)$与单位冲激响应$h(t)$的卷积，即$y(t)=x(t)h(t)$。卷积积分公式为$y(t)=\int_{\infty}^{\infty}x(\tau)h(t\tau)d\tau$。将$x(t)=u(t)$和$h(t)=e^{t}u(t)$代入卷积积分公式得：$y(t)=\int_{\infty}^{\infty}u(\tau)e^{(t\tau)}u(t\tau)d\tau$。因为$u(\tau)$在$\tau\geq0$时为1，$u(t\tau)$在$t\tau\geq0$即$\tau\leqt$时为1，所以积分区间为$0\leq\tau\leqt$。则$y(t)=\int_{0}^{t}e^{(t\tau)}d\tau=e^{t}\int_{0}^{t}e^{\tau}d\tau=e^{t}(e^{t}1)=1e^{t},t\geq0$。当$t\lt0$时，$y(t)=0$。所以，系统的输出$y(t)=(1e^{t})u(t)$。例题2：比较AM、DSB和SSB调制方式的带宽、功率利用率和抗噪声性能。答案详解：带宽：AM调制的带宽$B_{AM}=2f_{m}$，其中$f_{m}$是调制信号的最高频率。DSB调制的带宽$B_{DSB}=2f_{m}$，与AM调制相同。SSB调制的带宽$B_{SSB}=f_{m}$，是AM和DSB调制带宽的一半。功率利用率：AM调制的载波分量不携带信息，但占用了大部分功率，功率利用率较低。DSB调制不存在载波分量，全部功率都用于传输边带信号，功率利用率比AM高。SSB调制只传输一个边带信号，功率利用率更高。抗噪声性能：在相同的输入信噪比和调制信号条件下，DSB和SSB调制的抗噪声性能相同，且优于AM调制。因为AM调制的载波分量会引入额外的噪声，而DSB和SSB调制没有载波分量。二、交换技术部分1.知识点预测交换的基本概念：交换的定义、交换节点的功能、交换方式的分类。电路交换：电路交换的原理、呼叫建立过程、电路交换的优缺点。分组交换：分组交换的原理、虚电路和数据报方式、分组交换的优缺点。报文交换：报文交换的原理、报文交换的优缺点。现代交换技术：ATM交换、IP交换、软交换技术的原理和特点。2.复习建议理解各种交换方式的基本原理和工作过程，对比它们的优缺点和适用场景。关注现代交换技术的发展趋势，了解其在通信网络中的应用。结合实际案例，加深对交换技术的理解。3.例题及答案详解例题1：简述电路交换的呼叫建立过程。答案详解：电路交换的呼叫建立过程主要包括以下几个步骤：主叫用户摘机：主叫用户拿起话机，向交换机发出摘机信号。交换机送拨号音：交换机检测到主叫用户摘机后，向主叫用户送拨号音，提示主叫用户可以拨号。主叫用户拨号：主叫用户拨打被叫用户的电话号码。交换机分析号码：交换机接收主叫用户拨出的号码，并进行号码分析，确定被叫用户所在的交换机。建立连接：主叫用户所在的交换机与被叫用户所在的交换机之间建立一条物理电路连接。被叫用户振铃：被叫用户所在的交换机向被叫用户送振铃信号，同时向主叫用户送回铃音。被叫用户摘机应答：被叫用户拿起话机，向交换机发出摘机信号，双方开始通话。例题2：比较分组交换的数据报方式和虚电路方式。答案详解：数据报方式：原理：每个分组都作为一个独立的信息单元在网络中传输，每个分组都携带完整的目的地址信息。优点：灵活性高，每个分组可以独立选择路由，适应网络拓扑的变化；不需要建立连接，通信前的准备时间短。缺点：分组可能会乱序到达目的地，需要在接收端进行排序；每个分组都需要进行路由选择，增加了网络的开销。虚电路方式：原理：在通信前，需要在源节点和目的节点之间建立一条虚电路，所有分组都沿着这条虚电路传输。优点：分组按顺序到达目的地，不需要在接收端进行排序；减少了路由选择的开销，提高了传输效率。缺点：建立和拆除虚电路需要一定的时间和开销；如果虚电路上的某个节点或链路出现故障，整个通信将中断。三、传输与接入部分1.知识点预测光纤通信：光纤的结构和分类、光纤的传输特性、光发射机和光接收机的原理、SDH和WDM技术。微波通信：微波的频段、微波通信的特点、微波通信系统的组成、微波中继通信和卫星通信。接入网技术：接入网的概念、接入网的分类、xDSL、HFC、FTTx等接入技术的原理和特点。2.复习建议掌握光纤通信、微波通信和接入网技术的基本原理和关键技术。了解各种传输和接入技术的优缺点和适用场景，能够根据实际需求选择合适的技术。关注传输与接入技术的发展动态，如5G接入网、下一代光通信技术等。3.例题及答案详解例题1：简述SDH的帧结构和特点。答案详解：SDH的帧结构：SDH的帧结构为块状帧，以字节为单位进行传输。STMN帧由段开销（SOH）、管理单元指针（AUPTR）和信息净负荷（Payload）三部分组成。段开销（SOH）用于传输维护和管理信息，分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。管理单元指针（AUPTR）用于指示信息净负荷的第一个字节在STMN帧中的位置，以便在接收端正确地分离出信息净负荷。信息净负荷（Payload）是用于承载业务信息的部分。SDH的特点：统一的标准接口：SDH具有全世界统一的网络节点接口（NNI），实现了不同厂家设备的互联互通。强大的网管能力：SDH帧结构中包含丰富的开销字节，用于传输管理和维护信息，便于对网络进行集中管理和监控。灵活的复用方式：SDH采用同步复用方式，各种不同速率等级的信号可以方便地复用和解复用，提高了网络的灵活性和兼容性。高可靠性：SDH具有自愈功能，当网络出现故障时，能够自动恢复通信，提高了网络的可靠性。例题2：比较xDSL和FTTx接入技术的优缺点。答案详解：xDSL接入技术：优点：利用现有的电话铜线网络，无需重新布线，建设成本低；可以实现高速数据传输，满足一般家庭和小型企业的上网需求。缺点：传输距离有限，随着传输距离的增加，传输速率会明显下降；受线路质量影响较大，不同地区的线路质量差异可能导致传输性能不稳定。FTTx接入技术：优点：传输速率高，可以提供超高速的宽带接入，满足高清视频、云计算等高速数据业务的需求；传输距离远，光纤的衰减小，传输距离可以达到几十公里；抗干扰能力强，光纤不受电磁干扰，传输质量稳定。缺点：建设成本高，需要铺设大量的光纤线路，施工难度大；维护和管理要求高，光纤的熔接和检测需要专业的设备和技术人员。四、无线通信部分1.知识点预测无线通信基础：无线信道的传播特性、无线通信系统的组成、无线通信的频段划分。移动通信：GSM、CDMA、WCDMA、TDSCDMA、LTE等移动通信系统的原理、特点和发展历程。无线局域网：IEEE802.11标准、无线局域网的拓扑结构、无线接入点的工作原理。5G通信：5G的关键技术（如毫米波通信、大规模MIMO、网络切片等）、5G的应用场景。2.复习建议理解无线通信的基本原理和传播特性，掌握不同移动通信系统的技术特点和发展趋势。关注无线通信领域的新技术和新应用，如5G通信、物联网等。结合实际的无线通信设备和网络，加深对无线通信技术的理解。3.例题及答案详解例题1：简述无线信道的衰落特性。答案详解：无线信道的衰落特性主要包括以下几种：路径损耗：是指信号在传播过程中由于距离的增加而引起的信号强度的衰减，路径损耗与传播距离的幂次方成正比。慢衰落：也称为阴影衰落，是由于障碍物的遮挡和地形地貌的变化引起的信号强度的缓慢变化，慢衰落服从对数正态分布。快衰落：是由于多径传播引起的信号强度的快速变化，快衰落又可以分为瑞利衰落和莱斯衰落。瑞利衰落是指当接收信号中没有直射分量时，多径信号的合成包络服从瑞利分布；莱斯衰落是指当接收信号中有直射分量时，多径信号的合成包络服从莱斯分布。例题2：简述5G的关键技术及其作用。答案详解：毫米波通信：毫米波频段具有丰富的频谱资源，可以提供超高速的数据传输速率。毫米波通信可以满足5G对高带宽的需求，适用于高清视频、虚拟现实等高速数据业务。大规模MIMO：大规模MIMO技术通过在基站端部署大量的天线，能够显著提高系统的容量和频谱效率。大规模MIMO可以同时支持多个用户的通信，提高了无线通信系统的性能。网络切片：网络切片是指将一个物理网络划分为多个虚拟的逻辑网络，每个网络切片可以根据不同的业务需求进行定制化配置。网络切片可以满足不同应用场景对网络性能的差异化需求，如增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超高可靠低时延通信（URLLC）。五、数据通信部分1.知识点预测数据通信基础：数据通信的基本概念、数据传输方式、数据编码和调制、差错控制技术。计算机网络：OSI参考模型、TCP/IP协议栈、局域网和广域网的技术和标准。网络安全：网络安全的基本概念、网络攻击和防御技术、加密算法和认证技术。2.复习建议掌握数据通信的基本原理和技术，理解计算机网络的体系结构和协议。关注网络安全领域的热点问题和新技术，提高网络安全意识。多做实验和实践，加深对数据通信和计算机网络技术的理解和应用能力。3.例题及答案详解例题1：简述OSI参考模型的各层功能。答案详解：OSI参考模型分为七层，各层的功能如下：物理层：负责在物理介质上传输比特流，定义了物理接口的机械、电气、功能和规程特性。数据链路层：将物理层接收到的比特流封装成帧，进行差错控制和流量控制，确保数据在相邻节点之间的可靠传输。网络层：负责将数据帧从源节点传输到目的节点，进行路由选择和拥塞控制，实现不同网络之间的互联。传输层：提供端到端的可靠通信，负责将上层的数据分段和重组，进行差错控制和流量控制，确保数据的可靠传输。会话层：负责建立、维护和管理会话，提供会话的同步和恢复机制。表示层：负责数据的表示和转换，如数据的加密、解密、压缩和解压缩等。应用层：为用户提供应用程序接口，实现各种应用程序的功能，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。例题2：简述常见的网络攻击类型和