2025年事業(yè)單位綜合類專業(yè)能力測試試卷（工程類）-通信工程原理試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共20分。下列每題選項中，只有一項符合題意。）1.已知信號x(t)的傅里葉變換為X(f)，則信號y(t)=x(2t-5)的傅里葉變換Y(f)為？A.1/2*X(f/2)*ej5πfB.X(f/2)*ej10πfC.2*X(2f)*ej5πfD.1/2*X(f/2)*ej5πf/22.某隨機變量X在[0,1]區(qū)間上均勻分布，其自相關(guān)函數(shù)Rxx(τ)為？A.1/2B.1/3*(1-cos(2πτ))C.1/2*(1-τ^2)D.1/2*cosπτ3.信息熵H(X)衡量的是？A.信號的功率B.信號的帶寬C.信息的平均自信息量或平均不確定性D.信號的傳輸速率4.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，采用信道編碼的主要目的是？A.提高信號傳輸速率B.增加信號傳輸帶寬C.減少信號傳輸功率D.提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕z錯或糾錯）5.模擬信號數(shù)字化過程中，為了防止失真，采樣頻率fs必須滿足奈奎斯特準(zhǔn)則，即？A.fs≥2BB.fs≤2BC.fs≥BD.fs≤B（其中B為信號帶寬）6.已知二進制信號碼元速率為1000Baud，采用8-PSK調(diào)制，則信息傳輸速率（比特/秒）為？A.1000B.2000C.4000D.80007.在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)頻（FM）信號與調(diào)幅（AM）信號相比，其主要優(yōu)點通常在于？A.發(fā)射功率更低B.抗噪聲性能更好C.頻譜效率更高D.調(diào)制過程更簡單8.在移動通信系統(tǒng)中，多徑效應(yīng)主要導(dǎo)致？A.信號頻率漂移B.信號幅度和相位隨機變化C.信號直流分量偏移D.信號帶寬展寬9.光纖通信系統(tǒng)中，用于放大光信號的核心器件是？A.光調(diào)制器B.光探測器C.光放大器（如EDFA）D.光分路器10.下列哪種技術(shù)不屬于無線通信中的同步技術(shù)？A.載波同步B.位同步C.網(wǎng)絡(luò)同步D.門控同步二、多項選擇題（每題3分，共15分。下列每題選項中，有兩個或兩個以上符合題意，全部選對得滿分，選對但不全不得分，有錯選或漏選不得分。）1.下列關(guān)于理想低通濾波器的描述，正確的有？A.在通帶內(nèi)，幅度響應(yīng)為常數(shù)B.在阻帶內(nèi)，幅度響應(yīng)為零C.在通帶和阻帶邊界，相位響應(yīng)為線性D.其沖激響應(yīng)是一個無限長的抽樣函數(shù)E.系統(tǒng)函數(shù)H(jω)在ω=±ωc處存在極點2.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中的碼間串?dāng)_（ISI）產(chǎn)生的主要原因有？A.信道特性不理想B.信號碼元定時誤差C.信號帶寬不足D.發(fā)送濾波器特性不佳E.接收濾波器特性不佳3.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，常用的差錯控制編碼方式按糾錯能力可分為？A.奇偶校驗碼B.糾錯碼C.檢錯碼D.分組碼E.卷積碼4.模擬信號調(diào)制的常見方式包括？A.幅度調(diào)制（AM）B.頻率調(diào)制（FM）C.相位調(diào)制（PM）D.幅相調(diào)制（APM）E.正交幅度調(diào)制（QAM）（視為數(shù)字調(diào)制，但源于模擬調(diào)制概念）5.無線通信系統(tǒng)中，影響信號接收質(zhì)量的主要干擾和噪聲有？A.加性高斯白噪聲（AWGN）B.多徑衰落C.干擾信號（同頻、鄰頻）D.信號衰落E.調(diào)制方式選擇不當(dāng)三、判斷題（每題1分，共10分。請判斷下列說法的正誤。）1.功率譜密度是描述信號功率在頻域上分布的統(tǒng)計量。（）2.根據(jù)香農(nóng)信道編碼定理，信道容量是通信系統(tǒng)可靠傳輸信息的理論極限。（）3.對于二進制信號，ASK、FSK、PSK的帶寬需求相同。（）4.調(diào)制解調(diào)器（Modem）是實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。（）5.光纖通信的主要優(yōu)點之一是其傳輸損耗極低，可達幾十甚至幾百dB/km。（）6.分組碼通常比卷積碼具有更高的編碼效率和更強的糾錯能力。（）7.移動通信系統(tǒng)必須解決多徑效應(yīng)帶來的信號衰落和碼間串?dāng)_問題。（）8.傅里葉變換是分析線性時不變系統(tǒng)的有力工具，它建立了時域和頻域之間的對應(yīng)關(guān)系。（）9.信息熵H(X)的值越大，表示隨機變量X的不確定性越小。（）10.同步信號對于數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠傳輸至關(guān)重要，它為接收端提供了時間基準(zhǔn)。（）四、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述奈奎斯特第一準(zhǔn)則（抽樣定理）的內(nèi)容及其意義。2.什么是數(shù)字通信系統(tǒng)？它與模擬通信系統(tǒng)相比有哪些主要優(yōu)點？3.簡要說明調(diào)頻（FM）信號的主要特性及其抗噪聲性能通常優(yōu)于調(diào)幅（AM）信號的原因。4.解釋什么是多徑效應(yīng)，并簡述其對無線信號傳輸可能產(chǎn)生的影響。五、計算題（每題10分，共30分。）1.已知某信號x(t)=cos(2π100t)+1/2cos(2π200t)+1/4cos(2π300t)+n(t)，其中n(t)是均值為0，方差為σ^2=0.01的加性高斯白噪聲。（1）求信號x(t)的功率P。（2）若將該信號通過一個理想帶通濾波器，其通帶范圍是[150Hz,250Hz]，求通過該濾波器的信號功率。2.設(shè)一ASK調(diào)制系統(tǒng)，載波頻率fc=10MHz，發(fā)送的二進制信息為“10110”，碼元速率RB=1000Baud。接收端接收到的信號在某個時刻采樣值為V=0.8Vmax。（1）若采用非相干解調(diào)，判斷該時刻發(fā)送的是“0”還是“1”？（2）若采用相干解調(diào)，判斷該時刻發(fā)送的是“0”還是“1”？（假設(shè)載波相位已知）3.某二進制相移鍵控（BPSK）系統(tǒng)，傳輸速率為1200bit/s，信道帶寬為3kHz。假設(shè)采用理想基帶傳輸方案，信道特性為理想低通濾波器，其截止頻率為3kHz。（1）計算該BPSK系統(tǒng)的理論最高誤碼率（假設(shè)信道加性高斯白噪聲，信噪比SNR=10^3）。（2）簡述為了在上述條件下實現(xiàn)可靠傳輸，實際系統(tǒng)中可能需要采取哪些措施？（至少列舉兩點）六、分析題（每題15分，共30分。）1.簡要分析光纖通信系統(tǒng)中，采用光放大器（如EDFA）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子放大器（如RA）所帶來的主要優(yōu)勢和潛在挑戰(zhàn)。2.在移動通信環(huán)境中，信號會受到多徑衰落的影響。試分析多徑衰落的主要類型（如瑞利衰落、萊斯衰落），并簡述常見的抗多徑技術(shù)（如分集技術(shù)、均衡技術(shù)、RAKE接收機）的基本原理。試卷答案一、單項選擇題1.A2.B3.C4.D5.A6.C7.B8.B9.C10.D二、多項選擇題1.A,B,C2.A,B,D,E3.B,C4.A,B,C,D5.A,B,C,D三、判斷題1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、簡答題1.解析：奈奎斯特第一準(zhǔn)則（抽樣定理）內(nèi)容為：一個頻帶限制在0~BHz內(nèi)的連續(xù)時間模擬信號x(t)，如果以fs≥2BHz的速率進行均勻抽樣，則x(t)將被抽樣值完全確定，且可以從抽樣信號中無失真地恢復(fù)原信號。意義在于給出了對模擬信號進行抽樣而不會丟失信息的最低抽樣率界限，是數(shù)字通信中抽樣定理的基礎(chǔ)。2.解析：數(shù)字通信系統(tǒng)是指信息以數(shù)字形式進行傳輸、交換和處理的通信系統(tǒng)。主要優(yōu)點包括：抗干擾能力強（易于檢錯、糾錯）；傳輸差錯率低；易于加密，安全性高；便于實現(xiàn)數(shù)字信號的存儲、處理和交換；便于與現(xiàn)代計算機技術(shù)結(jié)合；易于構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等。3.解析：調(diào)頻（FM）信號的主要特性是其瞬時頻率隨調(diào)制信號幅值線性變化，而幅度基本保持不變。AM信號則是在調(diào)制信號控制下幅度變化，頻率基本不變。FM信號抗噪聲性能通常優(yōu)于AM，特別是當(dāng)信號功率遠大于噪聲功率時，F(xiàn)M系統(tǒng)通過增大頻偏可以提高信噪比，從而改善接收性能。這是由于FM解調(diào)器（鑒頻器）主要對信號頻率變化敏感，而噪聲通常表現(xiàn)為幅度變化，因此能有效抑制噪聲的影響。4.解析：多徑效應(yīng)是指無線信號從發(fā)射端到接收端經(jīng)過多條不同路徑傳播的現(xiàn)象。當(dāng)信號通過不同長度的路徑到達接收端時，由于路徑長度差，信號會經(jīng)歷不同的傳播延遲和衰減，導(dǎo)致信號在時間上發(fā)生疊加，形成碼間串?dāng)_（ISI）。同時，不同路徑的信號還會相互干涉，產(chǎn)生衰落（如瑞利衰落）。多徑效應(yīng)會降低信號質(zhì)量，增加誤碼率，影響通信系統(tǒng)的可靠性。五、計算題1.解析：（1）信號x(t)的功率P等于其各分量功率之和（假設(shè)各分量獨立且功率信號）。P=P1+P2+P3=(1/2)^2*1+(1/2)^2*1+(1/4)^2*1=1/4+1/4+1/16=5/16W。（2）理想帶通濾波器只通過頻率在150Hz到250Hz之間的分量，即f2=200Hz的分量。通過濾波器的信號功率P_filter=P2=(1/2)^2*1=1/4W。2.解析：（1）非相干解調(diào)通常根據(jù)接收信號幅度的大小判決。設(shè)“0”碼對應(yīng)載波幅度A，則“1”碼對應(yīng)載波幅度√2A（因為功率增加一倍）。接收信號幅度V=0.8Vmax=0.8A（假設(shè)Vmax對應(yīng)“0”碼的幅度）。比較V與判決門限（如A/√2≈0.707A）：0.8A>0.707A，故判斷發(fā)送的是“1”。（2）相干解調(diào)需要同步的載波。接收信號經(jīng)乘法器與本地載波相乘，若發(fā)送“0”（幅度A），輸出為Acos(2πft)；若發(fā)送“1”（幅度√2A），輸出為√2Acos(2πft)。低通濾波后得到直流分量或近似直流分量。由于V=0.8A，且對于“0”碼，理想情況下輸出應(yīng)為A，對于“1”碼應(yīng)為√2A≈1.414A。0.8A<A，故判斷發(fā)送的是“0”。3.解析：（1）BPSK系統(tǒng)的理論最高誤碼率（AWGN信道，理想解調(diào)）與信噪比SNR（通常用比特能量與噪聲功率譜密度之比Eb/N0表示）有關(guān)。對于BPSK，Pe≤Q(√(2Eb/N0))。最小理論誤碼率發(fā)生在最佳接收條件下，即Pe_min=1/2*Q(√(2Eb/N0))。對于理想基帶傳輸，帶寬利用率η=RB/B=1200/3000=0.4。根據(jù)香農(nóng)定理的倒易定理或帶寬效率關(guān)系，所需的最小SNR（或Eb/N0）與帶寬效率有關(guān)，近似為Eb/N0≈2*(1/η)=2*(1/0.4)=5。代入計算：Pe_min=1/2*Q(√(2*5))=1/2*Q(√10)≈1/2*Q(3.162)≈1/2*0.0008≈0.0004。（注：Q(3.162)≈1-Φ(3.162)≈1-0.9992=0.0008）（2）措施：①采用抗多徑技術(shù)，如采用分集技術(shù)（空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集）來降低相關(guān)衰落的影響；②采用均衡技術(shù)（如線性均衡、判決反饋均衡、最大似然序列估計均衡）來補償信道失真，消除或減輕ISI；③采用RAKE接收機技術(shù)，利用多徑信號的時間差異性，將能量分散到多個支路，從而合并信號能量，提高接收信號強度。六、分析題1.解析：優(yōu)勢：①光放大器工作在光域，信號以光形式傳輸，無需光電轉(zhuǎn)換和再電光轉(zhuǎn)換，避免了轉(zhuǎn)換損耗和噪聲引入，整體系統(tǒng)損耗更低，傳輸距離更遠；②帶寬高，信噪比好，且?guī)捙c信號波長無關(guān)，適合高速、長距離、高質(zhì)量通信；③增益平坦，對信號波長不敏感，簡化了系統(tǒng)設(shè)計。潛在挑戰(zhàn)：①光放大器通常具有較寬的增益帶寬，可能對特定波長信號選擇性不夠；②需要使用特定波長的泵浦光源；③部分放大器（如EDFA）存在飽和現(xiàn)象，即當(dāng)輸入光功率過高時，增益會下降；④成本相對較高。2.解析：多徑衰落類型：①瑞利衰落：在只有散射體（如建筑物、地面）而無直接路徑的接收環(huán)境中發(fā)生，多徑信號強度服從瑞利分布，衰落快速且幅度統(tǒng)計上沒有直流分量。②萊斯衰落：在存在直接路徑（Line-of-Sight,LoS）和多個散射體的環(huán)境中發(fā)生，多徑信號強度服從萊斯分布，當(dāng)直接路徑最強時衰落最小（萊斯因子K較大）或最大（K=0時退化為瑞利衰落）。抗多