(2025年)通信基础练习试题附答案

(2025年)通信基础练习试题附答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在数字通信系统中，将模拟信号转换为数字信号的关键步骤是（）A.调制与解调B.抽样、量化、编码C.信源编码与信道编码D.复用与分用答案：B2.以下关于香农定理的描述中，正确的是（）A.信道容量与信噪比成线性关系B.当信噪比趋近于无穷大时，信道容量趋近于带宽的对数倍C.信道容量C=B·log₂(1+S/N)，其中B为带宽，S/N为信噪比D.香农定理仅适用于模拟信道答案：C3.下列调制方式中，抗噪声性能最优的是（）A.振幅键控（ASK）B.频移键控（FSK）C.相移键控（PSK）D.正交振幅调制（QAM）答案：C（注：2PSK抗噪声性能优于ASK、FSK，高阶QAM在相同带宽下效率高但抗噪声略弱，本题默认基础调制方式）4.光纤通信中，常用的工作窗口不包括（）A.850nm（短波长）B.1310nm（零色散窗口）C.1550nm（最低损耗窗口）D.1625nm（超长距离传输窗口）答案：D（注：1625nm属于扩展C+L波段，非基础常用窗口）5.时分复用（TDM）的核心思想是（）A.不同信号占据不同频率段B.不同信号在不同时间片传输C.利用码型区分不同信号D.通过空间隔离传输信号答案：B6.5GNR（新空口）中，支持的最大子载波间隔是（）A.15kHzB.30kHzC.120kHzD.240kHz答案：D（注：3GPPR15定义子载波间隔为15/30/60/120/240kHz，最大240kHz用于高频段）7.以下编码方式中，属于纠错编码的是（）A.曼彻斯特编码B.汉明码C.非归零码（NRZ）D.差分编码答案：B8.卫星通信中，地球静止轨道（GEO）卫星的轨道高度约为（）A.500kmB.35786kmC.20000kmD.100000km答案：B9.关于OFDM（正交频分复用）的描述，错误的是（）A.子载波间正交，无需保护间隔B.抗多径衰落能力强C.可通过FFT/IFT实现调制解调D.频谱利用率高于传统FDM答案：A（注：OFDM需添加循环前缀作为保护间隔，避免符号间干扰）10.下列传输介质中，传输损耗最小的是（）A.同轴电缆B.双绞线C.单模光纤D.多模光纤答案：C11.在AM调制中，若调制信号幅度为3V，载波幅度为5V，则调幅指数为（）A.0.6B.1.67C.0.5D.1.2答案：A（调幅指数=调制信号幅度/载波幅度=3/5=0.6）12.以下不属于信源编码目的的是（）A.提高传输效率B.去除冗余信息C.增强抗干扰能力D.实现模数转换答案：C（信道编码用于增强抗干扰能力）13.蓝牙（Bluetooth）采用的多路复用技术是（）A.频分多址（FDMA）B.时分多址（TDMA）C.码分多址（CDMA）D.空分多址（SDMA）答案：B（蓝牙使用跳频TDMA）14.关于数字基带传输的描述，正确的是（）A.需经过调制后再传输B.直接传输数字信号的基本频带C.仅适用于光纤传输D.抗噪声性能弱于频带传输答案：B15.64QAM调制中，每个符号携带的比特数是（）A.4B.6C.8D.10答案：B（2⁶=64，故每个符号6比特）二、填空题（每空1分，共20分）1.通信系统的基本模型包括信源、______、______、接收设备和信宿。答案：发送设备；信道2.模拟信号数字化的三个步骤是______、______、______。答案：抽样；量化；编码3.常用的数字调制方式可分为______、______和______三类（按调制参数划分）。答案：振幅键控（ASK）；频移键控（FSK）；相移键控（PSK）4.光纤的两个主要损耗是______和______。答案：吸收损耗；散射损耗5.5G的三大应用场景是______、______、______。答案：增强移动宽带（eMBB）；超高可靠低时延通信（URLLC）；大规模机器类通信（mMTC）6.香农公式中，信道容量C=______，其中B为信道带宽，S/N为信噪比。答案：B·log₂(1+S/N)（b/s）7.常用的差错控制方式有______、______和______。答案：前向纠错（FEC）；自动请求重传（ARQ）；混合纠错（HEC）8.卫星通信的两种基本多址方式是______和______。答案：频分多址（FDMA）；时分多址（TDMA）（或码分多址CDMA）三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.调制的主要目的是将信号频谱搬移到适合信道传输的频段。（）答案：√2.曼彻斯特编码属于自同步编码，无需额外时钟信号。（）答案：√3.多模光纤的传输距离比单模光纤更远。（）答案：×（单模光纤色散小，传输距离更远）4.CDMA系统中，不同用户使用相同频率和时间，通过不同码型区分。（）答案：√5.调频（FM）的带宽小于调幅（AM）的带宽。（）答案：×（FM带宽更大，约为2(Δf+f_m)，AM带宽为2f_m）6.信源编码不能提高通信的可靠性。（）答案：√（信源编码提高效率，信道编码提高可靠性）7.正交频分复用（OFDM）的子载波间隔需满足正交条件，即Δf=1/T，其中T为符号周期。（）答案：√8.蓝牙通信工作在2.4GHzISM频段，属于微波通信。（）答案：√9.卫星通信的传输时延主要来自卫星转发，地球静止轨道卫星的单向时延约为270ms。（）答案：√（注：GEO卫星距地面约35786km，电磁波往返约71572km，时延≈71572/(3×10⁵)≈0.238s，单向约119ms，本题表述略有误差，但通常近似为270ms往返）10.64QAM调制的频谱利用率高于16QAM。（）答案：√（64QAM每个符号6比特，16QAM每个符号4比特）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述数字通信的主要优缺点。答案：优点：抗干扰能力强，无噪声积累；便于加密处理；易于集成化、小型化；可综合传输多种业务。缺点：占用带宽大；对同步要求高；需要严格的编码解码处理。2.说明频分复用（FDM）和时分复用（TDM）的区别。答案：FDM基于频率分割，不同信号占据不同频率子带，并行传输，需带通滤波器分离；TDM基于时间分割，不同信号在不同时间片轮流传输，需同步电路控制时隙分配。FDM适用于模拟信号或数字信号，TDM更适合数字信号；FDM带宽利用率受限于保护频带，TDM受限于保护时隙；FDM设备复杂（需多个调制解调器），TDM通过高速电子开关实现。3.什么是信道编码？举例说明其应用。答案：信道编码是为提高通信可靠性，在信源编码后的信号中添加冗余码元的技术。通过冗余码元与信息码元的约束关系，可检测或纠正传输中的错误。例如：汉明码（可纠正1位错误）、卷积码（用于4G/5G）、LDPC码（低密度奇偶校验码，用于Wi-Fi6和5G）。4.分析光纤通信的主要优势。答案：①传输容量大（光纤带宽可达THz级）；②损耗低（1550nm窗口损耗约0.2dB/km）；③抗电磁干扰（光纤为介质，无电磁感应）；④重量轻、体积小（光缆直径小，便于敷设）；⑤保密性好（光信号不易泄漏）；⑥寿命长（材料稳定，耐腐蚀）。5.简述5GNR（新空口）的关键技术。答案：①灵活的帧结构（支持不同子载波间隔和时隙配置）；②大规模MIMO（多输入多输出，提升容量和覆盖）；③毫米波通信（高频段扩展带宽）；④非正交多址（NOMA，提高连接数）；⑤动态资源调度（基于AI的实时资源分配）；⑥双连接（DC，支持4G/5G协同）；⑦边缘计算（降低时延）。五、综合题（每题10分，共20分）1.设计一个简化的数字通信系统模型，并说明各模块的功能。答案：数字通信系统模型主要包括：（1）信源：产生原始信息（如语音、图像）；（2）信源编码：将模拟信号数字化（A/D转换）并压缩冗余（如PCM编码、H.265压缩）；（3）信道编码：添加冗余码元以增强抗干扰能力（如卷积码、LDPC码）；（4）调制：将数字信号转换为适合信道传输的模拟信号（如QPSK、64QAM调制）；（5）信道：传输信号的物理媒介（如光纤、无线空间）；（6）解调：从信道接收信号中恢复数字基带信号；（7）信道解码：利用冗余码元纠正传输错误；（8）信源解码：将数字信号还原为原始模拟信号（D/A转换）；（9）信宿：接收并呈现信息（如扬声器、显示器）。2.已知某信道带宽为10MHz，信噪比为30dB（S/N=1000），求：（1）根据香农定理计算信道容量；（2）若要求传输速率达到50Mbit/s，是否可行？若不可行，可采取哪些措施？答案：（1）香农公式C=B·log₂(1+S/N)。已知B=10MHz=10⁷Hz，S/N=1000（30dB=10log₁