2026年通信工程师通信原理与信号处理考试卷（含答案）

2026年通信工程师通信原理与信号处理考试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意，请将正确选项的字母填写在答题纸上。每题1分，共20分）1.已知信号x(t)=cos(2πt+π/4)，其傅里叶变换X(f)的零点出现在（）。A.f=0B.f=±1/2HzC.f=±1HzD.f=±1/4Hz2.对一个带宽为BHz的低通信号m(t)，进行理想采样，要使其能够无失真恢复，采样频率fs必须满足（）。A.fs≤BHzB.fs≥2BHzC.fs<BHzD.fs=BHz3.在模拟信号调制的各种方法中，若调制信号m(t)包含直流分量，且载波频率为f₀，则以下哪种调制方式会产生包含直流分量的已调信号？（）A.双边带抑制载波调制（DSB-SC）B.单边带调制（SSB）C.调幅（AM）D.幅移键控（ASK）4.奈奎斯特第一准则是指数字基带传输系统无码间串扰的条件是，其最高频率fH满足（）。A.fs/2≥fHB.fs/2<fHC.fs/4≥fHD.fs/4<fH5.在数字信号的相干解调系统中，为了恢复载波，接收端通常需要产生一个与发射端载波（）的本地载波。A.频率不同，相位相同B.频率相同，相位不同C.频率不同，相位不同D.频率相同，相位相同6.已知某二进制信号的信息速率为Rb=2400bps，采用8PSK调制，则其符号传输速率Rs为（）。A.300symbols/sB.600symbols/sC.1200symbols/sD.9600symbols/s7.在数字通信系统中，提高信号功率或降低噪声功率，可以（）。A.直接提高信噪比（SNR）B.降低误码率（BER）C.增加信道容量D.减少所需带宽8.能够自动纠正一定错误程度的码，称为（）。A.检错码B.纠错码C.正交码D.线性码9.在FDM系统中，各路信号占据不同的（）进行传输。A.时间段B.频率带C.地址码D.传输方向10.在TDM系统中，各路信号轮流占用一个（）进行传输。A.时间段B.频率带C.地址码D.传输方向11.下列哪种调制方式抗噪声性能最好？（假设调制方式相同，信噪比相同）A.AMB.FMC.DSB-SCD.SSB12.已知一个线性时不变系统的单位冲激响应h(t)=e^{-at}u(t)(a>0)，则该系统的系统函数H(jω)在ω=0时等于（）。A.0B.1C.aD.∞13.在对模拟信号进行均匀量化时，量化级数越多，则（）。A.量化误差越大B.量化信噪比越高C.信号带宽越宽D.量化器复杂度越低14.能够实现多个信号共享同一信道传输技术称为（）。A.信道编码B.多路复用C.调制解调D.差错控制15.眼图是数字基带信号传输系统性能的一种重要直观表示，眼图“张开”程度越大，表示（）。A.系统误码率越高B.系统误码率越低C.系统带宽越宽D.系统信噪比越低16.下列关于卷积码的描述，正确的是（）。A.卷积码的编码效率一定低于分组码B.卷积码的约束长度越大，纠错能力越强C.卷积码的实现通常比分组码复杂D.卷积码属于线性码的一种17.在PCM系统中，为了提高量化精度，通常采用的方法是（）。A.提高采样频率B.增加量化级数C.采用自适应量化D.采用差分脉冲编码调制（DPCM）18.在DSB-SC调制中，若调制信号m(t)的功率为Pm，载波功率为Pc，则已调信号的功率为（）。A.PmB.PcC.2PmD.2Pc+Pm19.信道容量是指一个信道在（）条件下能够传输的最大信息速率。A.无噪声B.有噪声C.有限带宽D.A和B及C同时存在20.下列哪种同步是数字通信系统中保证正确接收数据的基础？（）A.载波同步B.位同步C.帧同步D.网同步二、多项选择题（下列选项中，至少有两项符合题意，请将正确选项的字母填写在答题纸上。每题2分，共20分）1.下列关于傅里叶变换性质的描述，正确的有（）。A.时移性：若x(t)↔X(f)，则x(t-t₀)↔X(f)e^{-j2πft₀}B.频移性：若x(t)↔X(f)，则x(t)cos(2πf₀t)↔(1/2)[X(f-f₀)+X(f+f₀)]C.尺度特性：若x(t)↔X(f)，则x(at)↔(1/|a|)X(f/a)（a≠0）D.对称性：若x(t)↔X(f)，则X(t)↔x(-f)2.数字基带传输系统中的抗噪声性能，通常用（）等指标衡量。A.误码率（BER）B.信噪比（SNR）C.差错保护能力D.眼图张开程度3.模拟信号调制的目的主要包括（）。A.将基带信号频谱搬移到更高的频率范围B.提高信号传输的功率效率C.实现多路信号共享信道D.增强信号的抗干扰能力4.二进制数字调制的主要方式包括（）。A.幅移键控（ASK）B.频移键控（FSK）C.相移键控（PSK）D.正交幅度调制（QAM）5.下列关于信道编码的描述，正确的有（）。A.信道编码是在信息码元中添加冗余码元B.增加冗余度可以提高纠错能力C.信道编码的主要目的是提高传输速率D.常见的信道编码有Hamming码、卷积码、Turbo码等6.多路复用技术的主要优点是（）。A.提高信道利用率B.增加信号传输带宽C.简化信号处理设备D.实现信号同步传输7.影响数字基带传输系统性能的主要因素有（）。A.信道特性（如衰减、延迟、多径）B.信号码元的定时误差C.噪声干扰D.量化误差8.调频（FM）系统相比于调幅（AM）系统，其主要优点有（）。A.抗噪声性能更好B.发射功率效率更高C.传输带宽更宽D.发射设备更简单9.线性码的主要特点有（）。A.编码和解码规则基于线性代数B.编码效率（信息位与总码位数之比）可以很高C.通常具有较好的纠错性能D.实现简单，易于硬件化10.数字通信系统相比模拟通信系统的主要优点有（）。A.抗干扰能力强B.便于加密和安全传输C.易于实现差错控制D.传输速率更容易提高三、填空题（请将答案填写在答题纸上。每空1分，共10分）1.已知信号x(t)=2cos(100πt)+sin(200πt)，其周期Tmin=________s。2.根据奈奎斯特采样定理，为了无失真地恢复一个带宽为5MHz的模拟信号，理想的采样频率fs≥________Hz。3.在AM调制中，若调制信号m(t)的最大幅值为1V，载波幅值为10V，则调制指数μ=________。4.数字基带传输系统中的部分响应波形利用了前后码元之间的________关系，可以在不增加带宽的情况下提高传输速率。5.线性分组码的（n，k）表示该码字长为n位，其中信息位长为k位，监督位为n-k位。6.在FDM系统中，为了防止相邻信道的频谱重叠，通常需要在各信道之间插入________。7.已知某信号经过理想低通滤波器后变为y(t)=tu(t)，则该滤波器的系统函数H(jω)=________（ω≠0）。8.在PSK调制中，为了减小相位模糊，常采用________PSK或差分相移键控（DPSK）。9.信息熵H(X)是衡量一个随机变量X携带信息量（不确定性）的度量，其单位是________。10.在数字通信系统中，同步通常包括载波同步、位同步和________同步。四、简答题（请将答案写在答题纸上。每题5分，共20分）1.简述理想采样定理的内容及其物理意义。2.简述DSB-SC调制与SSB调制的区别。3.什么是眼图？简述眼图的主要特征及其如何反映数字基带传输系统的性能。4.简述多路复用技术的概念及其主要分类。五、计算题（请将详细的计算过程和答案写在答题纸上。每题10分，共30分）1.已知信号x(t)=2cos(2πt)+cos(4πt+π/3)。求：(1)该信号的直流分量是否为零？奇次谐波分量是否为零？(2)求该信号的单边频谱函数X(f)。2.某二进制数字信号的信息速率为Rb=1200bps，采用ASK调制在载波f₀=10MHz上传输。假设发送“1”和“0”的概率相等，接收端噪声双边功率谱密度为N₀/2=10⁻⁵W/Hz。求：(1)载波频率f₀对应的角频率ω₀；(2)若采用理想同步检测，求接收信号“1”时的误码率表达式（用高斯分布函数或误差函数表示）。3.一个（7,4）线性分组码的生成矩阵为G=[1001;0111;1010;1100]。求：(1)对信息组m=[1101]进行编码，得到码字c；(2)若接收到的码字为c'=[1110]，假设只存在一位错，尝试找出错误位置（可以简要说明方法，不要求完整译码过程）。试卷答案一、单项选择题1.C2.B3.C4.A5.D6.B7.B8.B9.B10.A11.B12.B13.B14.B15.B16.B17.B18.D19.D20.B二、多项选择题1.ABC2.ABD3.ACD4.ABCD5.ABD6.AD7.ABCD8.AC9.ACD10.ABCD三、填空题1.1/502.10MHz3.0.14.相关5.纠错能力6.防护带（或保护带）7.1/(jω)8.相位参考9.比特/符号（或bits/symbol）10.帧同步四、简答题1.解析思路：考查采样定理基本内容。明确采样频率必须大于信号最高频率的2倍。物理意义在于说明了能够从离散样本中无失真恢复连续信号的最低速率要求。2.解析思路：考查两种模拟调制方式的区别。DSB-SC是双边带，包含载波和上下边带；SSB是单边带，只包含一个边带，功率效率更高，带宽更窄。3.解析思路：考查眼图概念及其作用。眼图是由接收信号波形叠加形成的，形似眼睛。眼图的开阔程度、抖动大小、判决门限位置等直观反映了系统定时误差、噪声、码间串扰等对判决的影响，是分析系统性能的重要工具。4.解析思路：考查多路复用基本概念和分类。多路复用是指将多个信号合并到一个信道上传输的技术。主要分类包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDMA）和正交频分复用（OFDM）。五、计算题1.解析思路：(1)判断直流分量是否为零：看信号是否包含f=0Hz的分量。判断奇次谐波是否为零：看信号是否只包含基波和偶次谐波。x(t)包含cos(2πt)（基波，奇次）和cos(4πt+π/3)（4倍频，偶次），无直流分量。奇次谐波包含cos(2πt)。(2)求单边频谱：利用傅里叶变换的线性性质和已知基本信号的频谱。cos(2πf₀t)的频谱是π[δ(f+f₀)+δ(f-f₀)]。x(t)的频谱X(f)=2π[δ(f+1)+δ(f-1)]+π/2[δ(f+2)+δ(f-2)]e^{jπ/3}+π/2[δ(f+2)+δ(f-2)]e^{-jπ/3}=2π[δ(f+1)+δ(f-1)]+π[δ(f+2)cos(π/3)+jδ(f+2)sin(π/3)]+π[δ(f-2)cos(π/3)-jδ(f-2)sin(π/3)]=2π[δ(f+1)+δ(f-1)]+(π/2)δ(f+2)+(jπ√3/2)δ(f+2)+(π/2)δ(f-2)-(jπ√3/2)δ(f-2)=2π[δ(f+1)+δ(f-1)]+π[δ(f+2)+(j√3/2)δ(f+2)]+π[δ(f-2)-(j√3/2)δ(f-2)]。答案：(1)直流分量为零；奇次谐波分量不为零（包含cos(2πt)）。(2)X(f)=2π[δ(f+1)+δ(f-1)]+π[δ(f+2)+(j√3/2)δ(f+2)]+π[δ(f-2)-(j√3/2)δ(f-2)]。2.解析思路：(1)求角频率：ω₀=2πf₀=2π*10*10^6rad/s。(2)求误码率：ASK系统误码率计算通常基于高斯噪声。接收信号“1”时，信号为Acos(ω₀t)，噪声为n(t)。接收滤波器输出为r(t)=Acos(ω₀t)+n(t)。采用同步检测，在t=Ts时刻判决。r(t)的包络为√(A²+2An(t)cos(ω₀Ts)+n²(t))。在“1”发送期间，期望值接近A。噪声n(t)在包络检波器输出端近似为高斯噪声，其功率谱密度为N₀/2，通过带宽B（通常ASK带宽为Rb）后的噪声功率为N=N₀B。判决门限通常设为0。误码率P(error)是包络小于0的概率，即P(r(Ts)<0|transmitted'1')。这等于噪声n(t)引起的包络值小于-A的概率。由于n(t)是高斯的，An(t)cos(ω₀Ts)也是高斯的，其均值为0，方差为AN₀B/2。因此，包络小于-A的概率P(error)=P(√(A²+2AN₀B/2cos²(ω₀Ts)+N²)<0|'1')。由于N²远大于其他项，近似为P(√(N²)<-A)=P(N<-A)=1/2*Φ((-A-0)/√N)=1/2*Φ(-A/√N)，其中Φ是标准正态分布函数。将N=N₀B代入，P(error)≈1/2*Φ(-A/√(N₀B))。对于归一化参数，若A=1，则P(error)≈1/2*Φ(-1/√(N₀B/Rb))。如果考虑更精确的模型，会引入误差函数erf。答案：(1)ω₀=20π*10^6rad/s(2)P(error)≈1/2*Φ(-A/√(N₀B))（假设A=1，B=Rb）。更精确为P(error)≈1/2*erf(-√(Rb/A²N₀))。3.解析思路：(1)编码：将信息组m作为行向量乘以生成矩阵G。m=[1101]T。c=mG=[1101]T*[1001;0111;1010;1100]=[1*1+1*0+0*1+1*1;1*0+1*1+0*1+1*1;1*1+1*1+0*1+1*0;1*1+1*0+0*1+1*1]T=[2;2;2;2]T=[10;10;10;10]T。注意：题目中的G矩阵似乎有误，第一行和第三行不满足线性分组码的生成矩阵性质（例如，行向量线性相关）。假设题目G矩阵正确，则编码结果为[1011]T（对应[1101]T）。修正后的答案：c=[1101]T*[1001;0111;1010;1100]=[1*1+1*0+0*1+1*1;1*0+1*1+0*1+1*1;1*1+1*1+0*1+1*0;1*1+1*0+0*1+1*1]T=[2;2;2;2]T。若按题目给定的G，结果为[10;10;10;10]。(2)译码：接收