2024～2025通信工程師考試考試題庫及答案一、通信原理部分1.題目：簡述香農(nóng)公式及其意義。答案：香農(nóng)公式為\(C=B\log_2(1+S/N)\)，其中\(zhòng)(C\)是信道容量（單位：比特/秒），\(B\)是信道帶寬（單位：赫茲），\(S\)是信號功率，\(N\)是噪聲功率，\(S/N\)為信噪比。香農(nóng)公式的意義在于它給出了在一定帶寬和信噪比條件下，信道無差錯(cuò)傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾?。它從理論上闡明了帶寬和信噪比與信道容量之間的關(guān)系，為通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能評估提供了重要的理論依據(jù)。例如，在實(shí)際通信中，如果要提高信道容量，可以通過增加帶寬或者提高信噪比來實(shí)現(xiàn)。2.題目：什么是調(diào)制，調(diào)制在通信系統(tǒng)中有什么作用？答案：調(diào)制是把消息信號（基帶信號）寄托到載波的某個(gè)參數(shù)上，使該參數(shù)隨消息信號的變化而變化的過程。調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用主要有以下幾點(diǎn)：-實(shí)現(xiàn)信號的有效傳輸：基帶信號往往具有較低的頻率成分，不適合直接在信道中傳輸。通過調(diào)制，將基帶信號的頻譜搬移到較高的載波頻率上，這樣可以利用更高頻率的信道進(jìn)行傳輸，提高傳輸效率。-便于復(fù)用：通過調(diào)制可以將多個(gè)不同的基帶信號分別調(diào)制到不同的載波頻率上，實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，從而在同一信道中同時(shí)傳輸多個(gè)信號，提高信道的利用率。-改善系統(tǒng)性能：不同的調(diào)制方式具有不同的抗干擾能力和頻譜特性。合理選擇調(diào)制方式可以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力、減少噪聲影響，從而改善系統(tǒng)的性能。3.題目：簡述二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）、二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）和二進(jìn)制移相鍵控（2PSK）的基本原理。答案：-2ASK：它是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而載波的頻率和相位保持不變。在2ASK中，通常用載波的有、無來表示二進(jìn)制的“1”和“0”。例如，當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，輸出載波信號\(A\cos(\omega_ct)\)；當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，輸出為零。-2FSK：是用載波的不同頻率來表示二進(jìn)制數(shù)字。它用兩個(gè)不同頻率\(f_1\)和\(f_2\)的正弦波分別代表二進(jìn)制碼“1”和“0”。例如，當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，輸出頻率為\(f_1\)的載波信號\(A\cos(2\pif_1t)\)；當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，輸出頻率為\(f_2\)的載波信號\(A\cos(2\pif_2t)\)。-2PSK：是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息，而載波的幅度和頻率保持不變。通常用載波的兩個(gè)不同相位來表示二進(jìn)制的“1”和“0”。例如，規(guī)定\(\varphi=0\)表示“0”，\(\varphi=\pi\)表示“1”，則當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，輸出載波信號\(A\cos(\omega_ct)\)；當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，輸出載波信號\(A\cos(\omega_ct+\pi)=-A\cos(\omega_ct)\)。二、交換技術(shù)部分1.題目：簡述電路交換的基本原理和特點(diǎn)。答案：電路交換的基本原理是在通信雙方進(jìn)行通信之前，需要在通信子網(wǎng)中建立一條實(shí)際的物理連接，該連接在通信過程中一直被獨(dú)占，直到通信結(jié)束后才被釋放。其特點(diǎn)如下：-優(yōu)點(diǎn)：-通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適用于對實(shí)時(shí)性要求較高的語音通信等業(yè)務(wù)。因?yàn)橐坏╇娐方ⅲp方就可以直接進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)傳輸延遲小。-數(shù)據(jù)傳輸可靠，由于通信過程中電路是專用的，不會受到其他用戶的干擾，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?缺點(diǎn)：-線路利用率低，在通信過程中，即使雙方?jīng)]有數(shù)據(jù)傳輸，該電路也被獨(dú)占，不能被其他用戶使用，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。-建立和拆除電路的時(shí)間較長，在通信開始和結(jié)束時(shí)，需要進(jìn)行電路的建立和拆除操作，這會增加通信的時(shí)間開銷。-靈活性差，電路建立后，通信雙方的路徑就固定了，無法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況等進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。2.題目：簡述分組交換的基本原理和特點(diǎn)。答案：分組交換是將用戶要傳送的數(shù)據(jù)分成若干個(gè)小塊，每個(gè)小塊加上控制信息后形成分組，這些分組在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立地進(jìn)行傳輸。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)分組中的控制信息（如目的地址等）將分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到到達(dá)目的地。其特點(diǎn)如下：-優(yōu)點(diǎn)：-線路利用率高，分組可以共享網(wǎng)絡(luò)資源，不同用戶的分組可以在同一線路上交錯(cuò)傳輸，提高了線路的使用效率。-靈活性好，分組可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)情況選擇不同的路徑進(jìn)行傳輸，當(dāng)某條路徑出現(xiàn)擁塞或故障時(shí)，可以選擇其他路徑，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和靈活性。-適合突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，對于突發(fā)式的業(yè)務(wù)，分組交換可以快速地處理和傳輸數(shù)據(jù)，不需要像電路交換那樣建立長時(shí)間的專用連接。-缺點(diǎn)：-傳輸延遲較大，由于分組在網(wǎng)絡(luò)中需要進(jìn)行存儲-轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要對分組進(jìn)行處理，這會增加數(shù)據(jù)的傳輸延遲。-可能出現(xiàn)分組丟失、亂序等問題，在網(wǎng)絡(luò)擁塞或節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，分組可能會丟失，而且分組到達(dá)目的地的順序可能與發(fā)送順序不一致，需要在接收端進(jìn)行排序和處理。3.題目：比較電路交換、分組交換和報(bào)文交換的區(qū)別。答案：-傳輸單位：-電路交換以整個(gè)物理電路為傳輸單位，在通信過程中該電路被獨(dú)占。-分組交換以分組為傳輸單位，分組是將數(shù)據(jù)分割成的小塊，每個(gè)分組獨(dú)立傳輸。-報(bào)文交換以報(bào)文為傳輸單位，報(bào)文是用戶要發(fā)送的整個(gè)數(shù)據(jù)塊，不進(jìn)行分割。-連接方式：-電路交換需要在通信前建立物理連接，通信結(jié)束后拆除連接。-分組交換和報(bào)文交換不需要建立專用的物理連接，屬于無連接的交換方式。-傳輸效率：-電路交換在建立連接后，數(shù)據(jù)傳輸效率高，實(shí)時(shí)性好，但線路利用率低。-分組交換線路利用率高，適合突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，但存在分組處理和排隊(duì)延遲。-報(bào)文交換線路利用率也較高，但由于報(bào)文較大，傳輸延遲相對較長。-可靠性：-電路交換通信過程中電路專用，可靠性較高。-分組交換可以通過路由選擇和重傳機(jī)制提高可靠性，但可能出現(xiàn)分組丟失和亂序。-報(bào)文交換在傳輸過程中如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能需要重新傳輸整個(gè)報(bào)文，可靠性相對較低。三、傳輸技術(shù)部分1.題目：簡述光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答案：-優(yōu)點(diǎn)：-傳輸容量大，光纖的帶寬非常寬，可以同時(shí)傳輸大量的信息，能滿足日益增長的通信業(yè)務(wù)需求。例如，一根光纖可以同時(shí)傳輸數(shù)千路甚至更多的電話信號或多路高清視頻信號。-傳輸損耗低，在光纖中信號的傳輸損耗很小，使得信號可以在長距離內(nèi)傳輸而不需要頻繁地進(jìn)行中繼放大。一般單模光纖在\(1.55\mum\)波長處的損耗可低至\(0.2dB/km\)左右。-抗干擾能力強(qiáng)，光纖是由石英等材料制成的，它不受電磁干擾和射頻干擾的影響，也不會產(chǎn)生電磁輻射，因此在有強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中也能穩(wěn)定地傳輸信號。-保密性好，由于光信號被限制在光纖內(nèi)部傳輸，很難被竊聽，因此光纖通信具有較好的保密性。-缺點(diǎn)：-光纖的連接和分支比較困難，需要使用專門的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行光纖的熔接和連接，這增加了施工和維護(hù)的難度。-光纖容易斷裂，光纖比較脆弱，在施工和使用過程中如果受到較大的彎曲、拉伸或擠壓等外力作用，容易導(dǎo)致光纖斷裂，影響通信質(zhì)量。-光設(shè)備成本較高，光纖通信系統(tǒng)中需要使用的光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)等光設(shè)備技術(shù)含量高，成本相對較高。2.題目：簡述無線通信中多徑衰落的概念和產(chǎn)生原因。答案：多徑衰落是指在無線通信中，由于電波在傳播過程中受到障礙物的反射、散射等影響，使得接收端接收到的信號是多個(gè)不同路徑傳播的信號的疊加，這些信號的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不同，從而導(dǎo)致接收信號的幅度、相位和頻率等發(fā)生隨機(jī)變化的現(xiàn)象。產(chǎn)生多徑衰落的原因主要有以下幾點(diǎn)：-反射：當(dāng)電波遇到大型建筑物、地面等障礙物時(shí)，會發(fā)生反射。反射波與直射波在接收端疊加，形成多徑信號。例如，在城市環(huán)境中，高樓大廈會對電波產(chǎn)生多次反射。-散射：當(dāng)電波遇到較小的障礙物（如樹葉、灰塵等）時(shí)，會發(fā)生散射。散射波也會與直射波和反射波一起到達(dá)接收端，增加了多徑信號的復(fù)雜性。-繞射：當(dāng)電波遇到障礙物時(shí)，如果障礙物的尺寸與電波的波長相近或更小，電波會繞過障礙物繼續(xù)傳播。繞射波也會成為多徑信號的一部分。3.題目：簡述正交頻分復(fù)用（OFDM）的基本原理和優(yōu)點(diǎn)。答案：OFDM的基本原理是將高速數(shù)據(jù)流通過串并變換，分割成若干個(gè)低速子數(shù)據(jù)流，然后用這些子數(shù)據(jù)流分別調(diào)制若干個(gè)相互正交的子載波，在同一頻帶內(nèi)并行傳輸。其優(yōu)點(diǎn)如下：-抗多徑衰落能力強(qiáng)，由于每個(gè)子載波的符號周期相對較長，多徑傳播引起的符號間干擾（ISI）相對較小。而且可以通過插入循環(huán)前綴等方法進(jìn)一步消除ISI。-頻譜利用率高，OFDM的子載波之間相互正交，可以緊密排列，使得頻譜利用率大大提高。與傳統(tǒng)的頻分復(fù)用（FDM）相比，OFDM不需要在子載波之間保留很大的保護(hù)間隔，從而更有效地利用了頻譜資源。-易于實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，通過并行傳輸多個(gè)低速子數(shù)據(jù)流，可以在不增加單個(gè)子載波符號速率的情況下提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。同時(shí)，OFDM還可以采用自適應(yīng)調(diào)制和編碼技術(shù)，根據(jù)信道條件動態(tài)調(diào)整每個(gè)子載波的調(diào)制方式和編碼速率，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的傳輸性能。-抗窄帶干擾能力強(qiáng)，由于信號是在多個(gè)子載波上分散傳輸?shù)?，單個(gè)子載波受到窄帶干擾的影響較小，不會導(dǎo)致整個(gè)信號的嚴(yán)重失真。四、移動通信部分1.題目：簡述GSM系統(tǒng)的組成和主要功能。答案：GSM系統(tǒng)主要由移動臺（MS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）和操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）四部分組成。-移動臺（MS）：是用戶使用的設(shè)備，包括手機(jī)、車載臺等。它的主要功能是實(shí)現(xiàn)用戶與GSM網(wǎng)絡(luò)之間的通信，完成語音和數(shù)據(jù)的收發(fā)。-基站子系統(tǒng)（BSS）：由基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）組成。BTS負(fù)責(zé)無線信號的收發(fā)和處理，與移動臺進(jìn)行無線通信；BSC負(fù)責(zé)控制和管理多個(gè)BTS，完成無線資源的分配、切換控制等功能。-網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）：主要包括移動交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）、鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備識別寄存器（EIR）等。MSC是NSS的核心，負(fù)責(zé)完成呼叫的交換和控制；HLR存儲著移動用戶的永久數(shù)據(jù)，如用戶的身份信息、簽約業(yè)務(wù)等；VLR存儲著進(jìn)入其覆蓋區(qū)域的移動用戶的臨時(shí)數(shù)據(jù)；AUC負(fù)責(zé)對用戶的身份進(jìn)行鑒權(quán)和加密；EIR用于對移動設(shè)備的合法性進(jìn)行檢查。-操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）：主要用于對GSM系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行操作、維護(hù)和管理，包括設(shè)備的監(jiān)控、故障診斷、性能統(tǒng)計(jì)等功能，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2.題目：簡述CDMA2000系統(tǒng)的特點(diǎn)。答案：-軟容量特性，CDMA2000系統(tǒng)的容量不像TDMA和FDMA系統(tǒng)那樣是固定的，它可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求和信道條件動態(tài)地調(diào)整容量。當(dāng)系統(tǒng)中用戶數(shù)量增加時(shí)，只要信號干擾比仍在可接受的范圍內(nèi)，就可以繼續(xù)增加用戶，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)容量的軟增長。-軟切換功能，在CDMA2000系統(tǒng)中，移動臺在切換過程中可以同時(shí)與多個(gè)基站保持通信連接，然后再根據(jù)信號質(zhì)量等情況逐漸斷開與原基站的連接，建立與新基站的連接。這種軟切換方式可以減少切換時(shí)的掉話率，提高通信的可靠性。-語音質(zhì)量高，CDMA2000采用了先進(jìn)的語音編碼技術(shù)，如碼激勵(lì)線性預(yù)測（CELP）編碼等，能夠在較低的比特率下提供高質(zhì)量的語音通信，語音清晰度和自然度都比較好。-頻譜利用率高，CDMA2000系統(tǒng)利用碼分多址技術(shù)，多個(gè)用戶可以在同一頻率上同時(shí)通信，通過不同的碼序列來區(qū)分不同的用戶，從而提高了頻譜的利用率。3.題目：簡述LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。答案：-OFDM技術(shù)，如前面所述，OFDM可以將高速數(shù)據(jù)流分割成多個(gè)低速子數(shù)據(jù)流，用相互正交的子載波進(jìn)行并行傳輸，具有抗多徑衰落能力強(qiáng)、頻譜利用率高和易于實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，是LTE系統(tǒng)下行鏈路的核心傳輸技術(shù)。-MIMO技術(shù)，即多輸入多輸出技術(shù)，它在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)天線，通過空間復(fù)用和空間分集等方式提高系統(tǒng)的傳輸容量和可靠性。空間復(fù)用可以在相同的時(shí)間和頻率資源上同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)流，從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率；空間分集可以利用多個(gè)天線接收到的信號進(jìn)行合并處理，降低信號的衰落影響，提高信號的質(zhì)量。-自適應(yīng)調(diào)制與編碼（AMC）技術(shù)，LTE系