通信电路期末测试题及完整答案呈现

通信电路期末测试题及完整答案呈现

一、单选题（每题1分，共10分）

1.下列哪种通信方式属于点对点通信？（）A.广播通信B.组网通信C.卫星通信D.移动通信【答案】C【解析】卫星通信是典型的点对点通信方式

2.在通信系统中，信噪比通常用哪个参数表示？（）A.带宽B.功率C.SINADD.SNR【答案】D【解析】信噪比SNR是衡量信号质量的常用参数

3.传输速率单位bps代表什么含义？（）A.字节每秒B.比特每秒C.千字节每秒D.兆比特每秒【答案】B【解析】bps是bitspersecond的缩写，表示每秒传输的比特数

4.光通信系统中，常用的光波长范围是多少？（）A.400-700nmB.850-1550nmC.1900-2200nmD.2400-2800nm【答案】B【解析】光纤通信主要使用850nm和1550nm两个波段

5.调制技术的目的是什么？（）A.提高传输距离B.提高传输速率C.增强抗干扰能力D.降低设备成本【答案】C【解析】调制的主要作用是增强信号的抗干扰能力

6.下列哪种属于数字信号？（）A.模拟信号B.脉冲信号C.阶跃信号D.正弦波信号【答案】B【解析】脉冲信号是典型的数字信号形式

7.通信系统中，常用的编码方式是？（）A.幅度调制B.频率调制C.幅度-相位调制D.二进制编码【答案】D【解析】二进制编码是数字通信的基础

8.光纤断裂时，哪种故障检测方法最有效？（）A.光功率计B.光时域反射计C.频谱分析仪D.示波器【答案】B【解析】OTDR能精确检测光纤故障位置

9.无线通信中，哪种频段干扰最小？（）A.900MHzB.1800MHzC.2400MHzD.5GHz【答案】D【解析】5GHz频段受干扰较少

10.通信系统中，信道容量由哪个理论决定？（）A.奈奎斯特定理B.香农定理C.赫兹定律D.法拉第定律【答案】B【解析】香农定理决定了信道最大传输速率

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于通信系统的主要组成部分？（）A.信源B.信道C.信宿D.调制器E.解调器【答案】A、B、C、D、E【解析】完整通信系统包含信源、信道、信宿及调制解调设备

2.光通信系统中，以下哪些属于常用光器件？（）A.光收发器B.光纤连接器C.光放大器D.光开关E.光调制器【答案】A、B、C、D、E【解析】这些均为光通信系统中的典型器件

3.以下哪些属于数字调制方式？（）A.FSKB.PSKC.AMD.QAME.OQPSK【答案】A、B、D、E【解析】AM为模拟调制方式

4.无线通信中，以下哪些属于干扰源？（）A.其他基站B.电子设备C.天气因素D.建筑物E.人体【答案】A、B、C、D、E【解析】这些因素都会对无线信号造成干扰

5.通信系统中，以下哪些属于传输介质？（）A.双绞线B.同轴电缆C.光纤D.无线电波E.微波【答案】A、B、C、D、E【解析】这些均为常见的传输介质类型

三、填空题（每题4分，共16分）

1.通信系统中，常用的传输速率单位有kbps、Mbps和Gbps，其中1Gbps等于______Mbps，1Mbps等于______kbps【答案】1000；1000（4分）

2.光通信系统中，常用的光接口标准有______、______和______【答案】SC；ST；FC（4分）

3.数字通信系统中，常用的纠错编码方法有______和______【答案】分组码；卷积码（4分）

4.无线通信系统中，常用的频段划分有______、______和______【答案】低频段；高频段；超高频段（4分）

四、判断题（每题2分，共10分）

1.光通信系统中，光纤断裂会导致信号完全中断（）【答案】（√）【解析】光纤断裂会完全切断光信号传输

2.调制技术可以提高信号传输的可靠性（）【答案】（√）【解析】调制能有效抵抗噪声干扰

3.数字信号比模拟信号传输更稳定（）【答案】（√）【解析】数字信号抗干扰能力更强

4.通信系统中，信道容量随频率增加而线性增加（）【答案】（×）【解析】信道容量与频率关系符合平方根规律

5.无线通信只能使用微波频段（）【答案】（×）【解析】无线通信可使用多种频段，包括长波等

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述奈奎斯特定理的基本内容【答案】奈奎斯特定理指出对于一个带宽为BHz的理想低通信道，其最高码元传输速率Rmax为2B波特该定理揭示了带宽与传输速率的极限关系

2.简述香农定理的基本内容【答案】香农定理指出在有噪声的信道中，信道容量C（bps）与信道带宽B（Hz）和信噪比SNR（线性）的关系为C=B·log2（1+SNR）该定理给出了信道传输速率的理论上限

3.简述光纤通信系统的基本组成【答案】光纤通信系统主要由光发送端、光纤传输线路和光接收端组成光发送端将电信号转换为光信号，光纤传输线路进行光信号传输，光接收端将光信号转换回电信号

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析数字调制技术的优缺点及其应用场景【答案】优点-抗干扰能力强数字信号在传输过程中不易失真-传输速率高可支持高速数据传输-易于加密数字信号便于进行加密处理-支持纠错可加入纠错码提高传输可靠性缺点-设备复杂数字系统设备通常比模拟系统复杂-传输距离有限长距离传输需中继放大-对同步要求高需要精确的时钟同步应用场景-宽带接入网如光纤到户（FTTH）-数据通信如互联网骨干网-卫星通信数字电视广播等-移动通信4G/5G系统

2.分析无线通信系统中的干扰问题及其解决方案【答案】干扰问题-同频干扰同一频段内不同信号相互干扰-邻道干扰邻近频段信号泄漏到当前频段-多径干扰信号经不同路径到达接收端产生衰落-外部干扰来自电子设备等的干扰解决方案-频率规划合理分配频谱资源-功率控制降低发射功率减少干扰-调制方式选择采用抗干扰能力强的调制方式-天线设计使用定向天线减少干扰-干扰消除技术如自适应滤波等-频段扩展使用更宽的频带提高抗干扰能力

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某光通信系统采用1550nm波长传输，信道带宽为1GHz，信噪比为30dB试计算

（1）该系统的最高理论传输速率是多少？

（2）若采用QPSK调制，实际传输速率是多少？

（3）若需将传输速率提高到2Gbps，应如何改进系统参数？【答案】

（1）最高理论传输速率根据香农定理，C=B·log2（1+SNR），其中SNR=10^30/10=1000C=1GHz·log2（1+1000）=1GHz·log2

（1001）≈1GHz·

9.97=

9.97Gbps

（2）QPSK调制实际速率QPSK每符号可传输2比特，实际速率R=

9.97Gbps/2≈

4.985Gbps

（3）提高传输速率方案-增加带宽将带宽提高到2GHz，速率可达到

19.94Gbps-增强信噪比将SNR提高到40dB

（10000），速率可达到

19.97Gbps-改用更高阶调制如16QAM，速率可提高至

9.97Gbps

2.某无线通信系统工作在

2.4GHz频段，信道带宽为20MHz，需传输语音和视频数据试设计一个通信方案

（1）确定调制方式

（2）计算信道容量

（3）设计传输流程

（4）分析系统优缺点【答案】

（1）调制方式选择考虑到语音和视频传输需求，可选用OFDM调制方式，该方式适合高带宽数据传输，且抗干扰能力强

（2）信道容量计算C=B·log2（1+SNR），假设典型信噪比SNR=30dB

（1000）C=20MHz·log2（1+1000）=20MHz·

9.97≈

199.4Mbps

（3）传输流程设计-发送端语音编码（如AMR），视频编码（如H.264），OFDM调制，加信道编码-信道传输通过

2.4GHz频段无线传输-接收端信道解码，OFDM解调，视频解码，语音解码

（4）系统优缺点优点-高传输速率支持高速数据传输-抗干扰强OFDM技术能有效抵抗多径干扰-资源利用率高可进行频谱复用缺点-设备复杂OFDM系统设备成本较高-对同步要求高需要精确的时频同步-实现难度大系统设计较为复杂。