通信技术与信号处理测试题目2026年度

通信技术与信号处理测试题目2026年度一、单选题（共10题，每题2分）要求：选择最符合题意的选项。1.在5GNR系统中，用于支持大规模机器类通信（mMTC）的关键技术是（）。A.高阶调制（256QAM）B.超密集组网（UDN）C.波束赋形技术D.边缘计算（MEC）2.下列关于OFDM技术描述错误的是（）。A.通过子载波并行传输数据B.易受频率选择性衰落影响C.需要循环前缀（CP）避免符号间干扰（ISI）D.适合高移动性场景3.在数字信号处理中，FIR滤波器相比IIR滤波器的优势在于（）。A.计算复杂度更低B.阻带衰减更陡峭C.无相位失真D.系统稳定性更易保证4.在Wi-Fi6E标准中，新增的6GHz频段主要解决了（）。A.频谱资源紧张问题B.传输速率不足问题C.信号覆盖范围问题D.能耗过高问题5.矢量信号分析中，导频符号的主要作用是（）。A.提供同步信息B.测量信道状态信息（CSI）C.校正载波频偏D.分配用户数据6.在MIMO系统中，空间复用技术能够（）。A.增加系统容量B.提高信号可靠性C.扩大覆盖范围D.降低发射功率7.噪声系数的单位是（）。A.dBB.dBmC.SNRD.S/N8.在QPSK调制中，每个符号可以传输（）。A.1比特B.2比特C.4比特D.8比特9.均方误差（MSE）在信号处理中用于（）。A.衡量滤波器性能B.评估系统信噪比C.计算信号失真度D.分析频谱分布10.在OFDM系统中，循环前缀（CP）的主要作用是（）。A.防止符号间干扰B.提高频谱效率C.减少发射功率D.增强抗干扰能力二、多选题（共5题，每题3分）要求：选择所有符合题意的选项。1.以下哪些技术属于5G的核心技术？（）A.MassiveMIMOB.边缘计算（MEC）C.网络切片D.超密集组网（UDN）2.在数字信号处理中，FIR滤波器的特点包括（）。A.非递归结构B.可实现线性相位C.计算复杂度低D.系统稳定性易保证3.Wi-Fi6E相较于Wi-Fi5的主要改进包括（）。A.新增6GHz频段B.提高MU-MIMO能力C.增加OFDMA支持D.降低传输功耗4.在MIMO系统中，空间分集技术能够（）。A.提高信号可靠性B.增加系统容量C.减少干扰D.扩大覆盖范围5.信号处理中常用的性能指标包括（）。A.信噪比（SNR）B.噪声系数C.均方误差（MSE）D.频谱效率三、填空题（共10题，每题2分）要求：根据题意填写正确答案。1.在OFDM系统中，为了防止符号间干扰，需要在每个OFDM符号前添加__________。2.5GNR的三大应用场景包括增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（URLLC）和__________。3.FIR滤波器的系统函数表示为__________，其中h[n]是脉冲响应。4.Wi-Fi6E新增的6GHz频段支持最高__________Mbps的理论速率。5.在MIMO系统中，通过__________技术可以在相同带宽内传输更多数据。6.噪声系数的定义是输入信号功率与输出信号功率之比，单位为__________。7.QPSK调制属于__________进制调制，每个符号传输__________比特。8.均方误差（MSE）用于衡量信号估计值与真实值之间的__________。9.在数字信号处理中，DFT（离散傅里叶变换）的逆变换表示为__________。10.在OFDM系统中，子载波之间的保护带是为了__________。四、简答题（共5题，每题5分）要求：简明扼要地回答问题。1.简述5GNR系统相较于4GLTE的主要技术改进。2.解释FIR滤波器的线性相位特性及其实现条件。3.简述Wi-Fi6E相较于Wi-Fi5的优势。4.描述MIMO系统的空间复用技术及其应用场景。5.解释噪声系数对无线通信系统性能的影响。五、计算题（共3题，每题10分）要求：根据题意进行计算并写出详细步骤。1.已知一个FIR滤波器的脉冲响应为h[n]={1,-0.5,0.25,-0.125}，求该滤波器的系统函数H(z)及其频率响应特性。2.在一个OFDM系统中，子载波间隔为15kHz，采样频率为1MHz，求OFDM符号的时长。3.已知一个无线通信系统的信噪比为20dB，噪声系数为3dB，求系统的输出信噪比。六、论述题（共2题，每题10分）要求：结合实际应用进行分析和论述。1.分析5GNR系统在工业物联网（IIoT）中的应用优势及面临的挑战。2.论述MIMO技术在现代通信系统中的重要性及其发展趋势。答案与解析一、单选题答案与解析1.B-5GNR支持mMTC的关键技术是超密集组网（UDN），通过大量小型基站提高网络密度，满足海量设备连接需求。2.D-OFDM适合低移动性场景，高移动性场景易受多普勒频移影响，性能下降。3.C-FIR滤波器通过对称设计可实现线性相位，避免相位失真，而IIR滤波器通常相位非线性。4.A-6GHz频段提供了更多未使用的频谱资源，解决了Wi-Fi6（2.4GHz/5GHz）的频谱拥堵问题。5.B-导频符号通过周期性传输，供接收端估计信道状态信息（CSI），用于均衡和调制解调。6.A-空间复用技术通过利用多根天线并行传输数据流，线性增加系统容量。7.B-噪声系数以dB表示，定义为输入信噪比与输出信噪比的比值（dBm是功率单位）。8.B-QPSK调制使用4个相位点，每个符号传输2比特。9.C-MSE用于量化信号估计的失真度，值越小表示估计越准确。10.A-循环前缀通过复制OFDM符号尾部，防止子载波间干扰（ICI）。二、多选题答案与解析1.A,B,C,D-5G核心技术包括MassiveMIMO、MEC、网络切片和UDN，均提升系统性能和效率。2.A,B,D-FIR滤波器为非递归结构，可实现线性相位，系统稳定性易保证，但计算复杂度较高。3.A,B,C-Wi-Fi6E新增6GHz频段、提升MU-MIMO能力（8流）、支持OFDMA，但功耗未显著降低。4.A,D-空间分集通过多天线提高可靠性（抗衰落），空间复用则增加容量，但空间分集不直接提升容量。5.A,B,C-SNR、噪声系数、MSE是信号处理常用指标，频谱效率属于系统性能指标，但非信号处理核心指标。三、填空题答案与解析1.循环前缀（CP）-CP用于防止OFDM符号间干扰（ISI）。2.海量机器类通信（mMTC）-5G三大场景包括eMBB、URLLC和mMTC。3.H(z)=Σ[h[n]·z^(-n)]-系统函数表示为脉冲响应的Z变换。4.9.6-Wi-Fi6E在6GHz频段理论速率可达9.6Gbps。5.空间复用（MIMO）-MIMO通过多天线并行传输提高系统容量。6.dB-噪声系数以dB表示，衡量接收机性能。7.四，2-QPSK为四进制调制，每符号2比特。8.误差-MSE衡量估计值与真实值的误差程度。9.IDFT-DFT的逆变换为IDFT。10.防止子载波间干扰（ICI）-保护带避免子载波重叠，降低ICI。四、简答题答案与解析1.5GNR技术改进-更高带宽（100MHz以上）、更高速率（10Gbps+）、更低时延（1ms级）、海量连接（100万连接/平方公里）、网络切片支持垂直行业需求。2.FIR滤波器线性相位特性-线性相位要求脉冲响应h[n]关于n=0对称，此时滤波器输出信号无相位失真，适用于对时序敏感的应用（如音频处理）。3.Wi-Fi6E优势-新增6GHz频段干扰少、速率高，支持8流MU-MIMO和OFDMA，提升多用户并发性能。4.MIMO空间复用技术-利用多天线并行传输数据流，线性增加系统容量，适用于高吞吐量场景（如视频流）。5.噪声系数影响-噪声系数越高，接收机灵敏度越低，系统信噪比下降，影响数据传输可靠性。五、计算题答案与解析1.FIR滤波器系统函数-H(z)=1-0.5z^(-1)+0.25z^(-2)-0.125z^(-3)-频率响应：H(e^jω)=1-0.5e^(-jω)+0.25e^(-j2ω)-0.125e^(-j3ω)2.OFDM符号时长-子载波间隔Δf=15kHz，采样频率Fs=1MHz，-子载波数N=1/Δf=66.67，实际N取64（标准值），-符号时长T=N/Fs=64/1MHz=64μs。3.输出信噪比-输入SNR=10^(SNR_dB/10)=100，噪声系数NF=10^(NF_dB/10)=2，-输出SNR=输入SNR/噪声系数=100/2=50，输出SNR_dB=10log10(50