安徽工程大學(xué)《光通信原理與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽工程大學(xué)《光通信原理與技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)光纖通信系統(tǒng)中，光源的譜線寬度為2nm，工作波長為1310nm，光纖的色散系數(shù)為3.5ps/(nm·km)。則100km光纖的脈沖展寬為（）A.70psB.350psC.700psD.1400ps2、在通信系統(tǒng)中，若信號(hào)通過加性高斯白噪聲（AWGN）信道，信噪比為10dB，接收端的誤碼率約為多少？（）A.0.1B.0.01C.0.001D.0.00013、在通信系統(tǒng)的噪聲性能分析中，熱噪聲的功率譜密度與哪些因素有關(guān)？（）A.溫度B.帶寬C.電阻D.以上都是4、在移動(dòng)通信的信道編碼中，Turbo碼具有優(yōu)異的性能。以下關(guān)于Turbo碼的描述，不正確的是（）A.譯碼復(fù)雜度低B.接近香農(nóng)極限C.由兩個(gè)遞歸系統(tǒng)卷積碼并行級(jí)聯(lián)組成D.迭代譯碼提高性能5、某通信系統(tǒng)的信道容量為10Mbps，帶寬為5MHz，若信噪比提高到原來的4倍，那么信道容量變?yōu)槎嗌?？（）A.15MbpsB.20MbpsC.30MbpsD.40Mbps6、在無線通信中，當(dāng)信號(hào)需要穿越多個(gè)障礙物并長距離傳輸時(shí)，以下哪種頻段的信號(hào)通常更容易受到衰減和干擾？（）A.低頻段B.中頻段C.高頻段D.超高頻段7、在數(shù)字信號(hào)處理中，抽樣定理是非常重要的基礎(chǔ)理論。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，若要從抽樣信號(hào)中無失真地恢復(fù)原始連續(xù)信號(hào)，抽樣頻率至少應(yīng)為原始信號(hào)最高頻率的幾倍？（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍8、在一個(gè)采用頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)的通信系統(tǒng)中，有多個(gè)信號(hào)源需要同時(shí)傳輸，每個(gè)信號(hào)源的帶寬不同。若要確保各信號(hào)之間互不干擾地傳輸，以下哪種措施最為關(guān)鍵？（）A.合理分配各信號(hào)的載頻B.增加系統(tǒng)的總帶寬C.提高信號(hào)的發(fā)射功率D.采用更先進(jìn)的調(diào)制方式9、在一個(gè)采用OFDM技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中，為了對(duì)抗多徑衰落，通常會(huì)在每個(gè)OFDM符號(hào)前添加循環(huán)前綴。以下關(guān)于循環(huán)前綴的作用，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.消除符號(hào)間干擾B.增加系統(tǒng)的冗余度C.提高頻譜利用率D.便于接收端進(jìn)行同步10、在通信系統(tǒng)的同步技術(shù)中，位同步、幀同步和網(wǎng)同步都非常重要。以下關(guān)于同步技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.位同步是最基本的同步要求B.幀同步用于確定數(shù)據(jù)幀的起始位置C.網(wǎng)同步只在數(shù)字通信系統(tǒng)中需要D.同步信號(hào)通常插入到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中11、在一個(gè)光纖通信系統(tǒng)中，光源的中心波長為1550nm，譜線寬度為2nm。若光纖的色散系數(shù)為18ps/(nm·km)，傳輸距離為100km，那么由于色散導(dǎo)致的脈沖展寬大約為多少？（）A.360psB.720psC.1440psD.2880ps12、在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，星型拓?fù)浜铜h(huán)型拓?fù)涫浅Ｒ姷念愋?。以下關(guān)于星型拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，錯(cuò)誤的是：（）A.中心節(jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓B.易于擴(kuò)展C.通信線路利用率高D.成本較高13、在通信系統(tǒng)的加密技術(shù)中，以下關(guān)于對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密的比較，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.對(duì)稱加密速度快B.非對(duì)稱加密安全性高C.對(duì)稱加密密鑰管理簡單D.非對(duì)稱加密適用于大量數(shù)據(jù)加密14、在光纖通信系統(tǒng)中，色散會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)的展寬，從而影響通信質(zhì)量。以下哪種色散對(duì)高速長距離光纖通信系統(tǒng)的影響最為顯著？（）A.模式色散B.材料色散C.波導(dǎo)色散D.色度色散15、在通信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)中，OSI參考模型將通信功能劃分為七層。在數(shù)據(jù)鏈路層中，主要負(fù)責(zé)的功能包括幀定界、差錯(cuò)控制和流量控制等。以下哪種協(xié)議工作在數(shù)據(jù)鏈路層？（）A.IPB.TCPC.PPPD.HTTP16、在通信系統(tǒng)的多媒體通信中，視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)如H.264、H.265等不斷發(fā)展。以下關(guān)于H.265相比H.264的優(yōu)勢，不正確的是：（）A.編碼效率低B.帶寬需求小C.圖像質(zhì)量高D.復(fù)雜度低17、在通信系統(tǒng)的信道編碼中，卷積碼是一種性能優(yōu)良的編碼方式。對(duì)于一個(gè)約束長度為3的卷積碼編碼器，其生成多項(xiàng)式為G1=111，G2=101，若輸入信息序列為1011，則編碼后的輸出序列可能是：（）A.111101110010B.101110111001C.110101111010D.10111110101018、在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，某基站的發(fā)射功率為20W，天線增益為15dBi，傳播損耗為80dB，若手機(jī)的接收靈敏度為-100dBm，計(jì)算手機(jī)與基站的最大通信距離約為多少？（）A.1kmB.2kmC.3kmD.4km19、在通信系統(tǒng)的信道模型中，以下關(guān)于瑞利衰落信道的描述，哪項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.適用于多徑傳播環(huán)境B.信號(hào)幅度服從瑞利分布C.不存在直射路徑D.衰落速度慢20、在通信系統(tǒng)的抗衰落技術(shù)中，以下關(guān)于分集接收的描述，哪項(xiàng)是不正確的？（）A.可以合并多個(gè)衰落獨(dú)立的信號(hào)B.能有效改善接收信號(hào)質(zhì)量C.空間分集需要多個(gè)天線D.分集增益與分集支路數(shù)量無關(guān)21、在正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)中，若子載波數(shù)量為64，每個(gè)子載波采用16QAM調(diào)制，系統(tǒng)的總比特率約為多少？（）A.128MbpsB.256MbpsC.512MbpsD.1024Mbps22、在通信系統(tǒng)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和架構(gòu)的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.控制平面與數(shù)據(jù)平面分離B.具有靈活的網(wǎng)絡(luò)配置能力C.降低了網(wǎng)絡(luò)管理的難度D.對(duì)硬件要求較高23、在移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站布局中，以下哪種方式可以提高覆蓋范圍和容量？（）A.宏基站B.微基站C.皮基站D.飛基站24、在通信系統(tǒng)的同步數(shù)字體系（SDH）中，STM-1的幀結(jié)構(gòu)包含了豐富的開銷字節(jié)。以下哪種開銷字節(jié)主要用于幀定位和同步？（）A.再生段開銷B.復(fù)用段開銷C.通道開銷D.以上都不是25、在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，以下哪種波束覆蓋方式可以提高衛(wèi)星的功率和頻譜利用率？（）A.全球波束B.區(qū)域波束C.點(diǎn)波束D.多波束26、在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，切換是指移動(dòng)臺(tái)在通信過程中從一個(gè)基站覆蓋區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)基站覆蓋區(qū)域時(shí)，保持通信連續(xù)性的過程。以下哪種切換方式對(duì)系統(tǒng)資源的需求較小，但切換速度可能較慢？（）A.硬切換B.軟切換C.更軟切換D.接力切換27、在通信系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制中，正交幅度調(diào)制（QAM）是一種幅度和相位聯(lián)合調(diào)制的方式。對(duì)于16QAM，每個(gè)符號(hào)可以攜帶多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1628、在衛(wèi)星通信的多址接入技術(shù)中，時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）是常用的方式。以下關(guān)于TDMA的描述，正確的是：（）A.不同用戶使用不同的編碼序列B.不同用戶在不同的時(shí)隙發(fā)送信號(hào)C.系統(tǒng)容量與用戶數(shù)量無關(guān)D.抗干擾能力強(qiáng)29、在移動(dòng)通信的蜂窩系統(tǒng)中，頻率復(fù)用是提高頻譜利用率的關(guān)鍵技術(shù)。以下關(guān)于頻率復(fù)用的描述，不正確的是（）A.相鄰小區(qū)可以使用相同的頻率B.復(fù)用距離越遠(yuǎn)，同頻干擾越小C.扇區(qū)劃分可以增加頻率復(fù)用因子D.頻率復(fù)用會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)容量降低30、在通信網(wǎng)絡(luò)的QoS保障機(jī)制中，以下哪種機(jī)制用于為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的優(yōu)先級(jí)？（）A.流量整形B.資源預(yù)留C.擁塞避免D.隊(duì)列調(diào)度二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述通信網(wǎng)絡(luò)中的軟件定義無線電（SDR）技術(shù)，包括概念、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。分析SDR如何通過軟件編程實(shí)現(xiàn)不同通信標(biāo)準(zhǔn)和頻段的支持，以及在軍事通信、業(yè)余無線電和頻譜監(jiān)測等方面的應(yīng)用，討論SDR技術(shù)面臨的實(shí)時(shí)處理能力、功耗和成本等挑戰(zhàn)及發(fā)展方向。2、（本題5分）探討通信系統(tǒng)中的可見光通信與射頻通信的融合技術(shù)，分析其優(yōu)勢和應(yīng)用場景，以及融合過程中的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細(xì)闡述通信中的超寬帶（UWB）通信技術(shù)，包括信號(hào)形式、脈沖調(diào)制和多徑分辨能力，分析UWB在短距離高速通信和定位中的應(yīng)用優(yōu)勢和面臨的法規(guī)限制。4、（本題5分）詳細(xì)分析通信網(wǎng)絡(luò)中的智能頻譜管理技術(shù)，包括頻譜感知的智能化、頻譜分配的優(yōu)化算法和動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。分析智能頻譜管理技術(shù)在應(yīng)對(duì)復(fù)雜頻譜環(huán)境和多樣化業(yè)務(wù)需求方面的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，以及在未來通信系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）量子密鑰分發(fā)技術(shù)在通信安全領(lǐng)域具有巨大潛力，論述量子密鑰分發(fā)的工作原理和安全性優(yōu)勢，分析其與傳統(tǒng)加密技術(shù)的結(jié)合方式和應(yīng)用場景。探討量子密鑰分發(fā)技術(shù)在實(shí)際部署中面臨的技術(shù)難題和限制，以及未來的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于通信系統(tǒng)中的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，如LoRa和NB-IoT，說明其特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。2、（本題5分）在通信系統(tǒng)的性能優(yōu)化中，闡述如何通過優(yōu)化調(diào)制解調(diào)方式、編碼技術(shù)和信道均衡等手段提高系統(tǒng)性能。分析不同優(yōu)化方法的適用場景和綜合應(yīng)用策略，并舉例說明性能優(yōu)化在實(shí)際通信系統(tǒng)中的效果。3、（本題5分）在通信系統(tǒng)的信號(hào)檢測與估計(jì)技術(shù)中，闡述最大似然檢測和最小均方誤差估計(jì)的原理，分析其性能和應(yīng)用場景。4