2025年大學(xué)《海洋機(jī)器人-水下通信技術(shù)》考試模擬試題及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場(chǎng)號(hào)：________考生號(hào)：________一、選擇題1.海洋機(jī)器人水下通信中最主要面臨的挑戰(zhàn)是（）A.通信帶寬有限B.通信距離過遠(yuǎn)C.電磁干擾嚴(yán)重D.信號(hào)傳輸延遲小答案：A解析：海洋機(jī)器人水下通信由于水介質(zhì)的特性，帶寬受到限制，這是水下通信最主要的技術(shù)挑戰(zhàn)之一。通信距離過遠(yuǎn)、電磁干擾嚴(yán)重和信號(hào)傳輸延遲小也都是挑戰(zhàn)，但帶寬限制是最核心的問題。2.水下聲學(xué)通信中，頻率越高，則（）A.傳播距離越遠(yuǎn)B.信號(hào)衰減越小C.抗干擾能力越強(qiáng)D.傳播速度越快答案：A解析：在水下聲學(xué)通信中，頻率越高，信號(hào)衰減越大，傳播距離越近。因此，頻率越低，傳播距離越遠(yuǎn)?？垢蓴_能力和傳播速度與頻率關(guān)系不大。3.水下光通信的主要優(yōu)勢(shì)是（）A.通信速率高B.傳播距離遠(yuǎn)C.抗電磁干擾D.成本低廉答案：A解析：水下光通信相比其他水下通信方式具有最高的通信速率，這是其主要優(yōu)勢(shì)。傳播距離相對(duì)較近，成本較高，抗電磁干擾能力是其優(yōu)點(diǎn)之一，但不是主要優(yōu)勢(shì)。4.水下通信中，多徑效應(yīng)主要是由什么引起的（）A.信號(hào)衰減B.信號(hào)失真C.介質(zhì)損耗D.反射和散射答案：D解析：多徑效應(yīng)是指信號(hào)經(jīng)過水面、水底或水中障礙物反射和散射后，到達(dá)接收端的多個(gè)路徑上信號(hào)疊加，導(dǎo)致信號(hào)失真。這是水下通信中一個(gè)重要的影響因素。5.水下通信中，用于衡量信號(hào)質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)是（）A.信號(hào)帶寬B.信號(hào)功率C.信噪比D.傳輸速率答案：C解析：信噪比是衡量信號(hào)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，它表示信號(hào)功率與噪聲功率的比值。較高的信噪比意味著信號(hào)質(zhì)量更好，通信效果更佳。6.水下聲學(xué)通信中，常用的調(diào)制方式是（）A.幅移鍵控B.頻移鍵控C.相移鍵控D.脈沖編碼調(diào)制答案：B解析：水下聲學(xué)通信中，由于水介質(zhì)的特性，頻移鍵控（FSK）是一種常用的調(diào)制方式，它通過改變載波頻率來傳輸信息，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。7.水下通信中，用于解決多徑干擾的技術(shù)是（）A.分集技術(shù)B.均衡技術(shù)C.信道編碼D.調(diào)制解調(diào)答案：B解析：均衡技術(shù)是用于解決水下通信中多徑干擾的一種重要技術(shù)，它通過在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行校正，消除或減輕多徑效應(yīng)的影響，從而提高信號(hào)質(zhì)量。8.水下光通信中，常用的光源是（）A.激光二極管B.發(fā)光二極管C.白熾燈D.紅外發(fā)光二極管答案：A解析：水下光通信中，常用的光源是激光二極管（LD），它具有高亮度、高方向性和高相干性等特點(diǎn)，適合用于水下通信系統(tǒng)。9.水下通信中，用于提高通信可靠性的技術(shù)是（）A.信道編碼B.重復(fù)傳輸C.分集技術(shù)D.以上都是答案：D解析：水下通信中，為了提高通信可靠性，可以采用多種技術(shù)，包括信道編碼、重復(fù)傳輸和分集技術(shù)等。這些技術(shù)可以分別或組合使用，以提高通信系統(tǒng)的性能和可靠性。10.水下通信中，哪種通信方式保密性較高（）A.聲學(xué)通信B.光通信C.射電通信D.以上都一樣答案：B解析：水下光通信由于光波在水中的衰減較大，且難以被竊聽，因此具有較高的保密性。相比之下，聲學(xué)通信和射電通信更容易受到外界干擾和竊聽，保密性較低。11.水下聲學(xué)通信中，哪種頻率范圍通常用于避免海洋哺乳動(dòng)物聽覺損傷（）A.低于1kHzB.1kHz~10kHzC.10kHz~100kHzD.高于100kHz答案：A解析：為了保護(hù)海洋哺乳動(dòng)物免受水下聲學(xué)通信設(shè)備的噪聲干擾和潛在損傷，國際社會(huì)和許多標(biāo)準(zhǔn)組織通常建議將重要或高強(qiáng)度的聲學(xué)活動(dòng)限制在特定頻率范圍內(nèi)。低于1kHz的頻率范圍通常被認(rèn)為對(duì)海洋哺乳動(dòng)物的聽覺影響較小，因此常被推薦用于需要避免干擾或損害的關(guān)鍵聲學(xué)應(yīng)用。12.在水下光通信系統(tǒng)中，使用中繼器的主要目的是（）A.增加通信距離B.提高通信帶寬C.減少信號(hào)延遲D.增強(qiáng)信號(hào)保密性答案：A解析：水下光通信由于水對(duì)光信號(hào)的強(qiáng)烈衰減，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著傳輸距離的增加而迅速下降。中繼器（或放大器）通過在水下光通信鏈路的中間位置對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大，從而補(bǔ)償信號(hào)損失，允許信號(hào)傳輸更遠(yuǎn)的距離。因此，使用中繼器的主要目的是增加通信距離。13.水下通信中，聲納系統(tǒng)通常采用哪種波形進(jìn)行信號(hào)傳輸（）A.簡單的數(shù)字脈沖B.連續(xù)的正弦波C.調(diào)制的復(fù)雜波形D.隨機(jī)噪聲信號(hào)答案：C解析：水下聲納系統(tǒng)為了有效地傳輸信息并抵抗水噪聲和多徑效應(yīng)，通常采用經(jīng)過調(diào)制的復(fù)雜波形進(jìn)行信號(hào)傳輸。這些調(diào)制波形可以是相位調(diào)制、頻率調(diào)制或幅度調(diào)制，或者是這些調(diào)制的組合，以便在特定的水下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。14.水下通信系統(tǒng)中，多普勒效應(yīng)主要影響哪種通信參數(shù)（）A.信號(hào)帶寬B.信號(hào)頻率C.信號(hào)相位D.信號(hào)幅度答案：B解析：多普勒效應(yīng)是指波源和觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波頻率會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。在水下通信系統(tǒng)中，如果通信設(shè)備或接收設(shè)備相對(duì)于水移動(dòng)，多普勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致接收到的信號(hào)頻率發(fā)生偏移，從而影響通信的準(zhǔn)確性和可靠性。15.水下光通信系統(tǒng)中，哪種光纖類型通常用于傳輸距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)景（）A.多模光纖B.單模光纖C.骨架光纖D.層狀光纖答案：B解析：在水下光通信系統(tǒng)中，單模光纖由于其纖芯直徑小、傳輸模式單一，能夠減少信號(hào)在長距離傳輸過程中的色散和衰減，因此通常用于傳輸距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)景。相比之下，多模光纖由于存在多個(gè)傳輸模式，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)畸變和衰減，更適合短距離傳輸。16.水下通信中，哪種技術(shù)可以有效地對(duì)抗水底地形引起的信號(hào)反射（）A.分集技術(shù)B.均衡技術(shù)C.信道編碼D.多波束技術(shù)答案：D解析：水底地形會(huì)引起信號(hào)反射，導(dǎo)致多徑效應(yīng)，從而影響水下通信的質(zhì)量。多波束技術(shù)通過使用多個(gè)聲學(xué)發(fā)射器和接收器，形成多個(gè)聲束覆蓋不同的水底區(qū)域，可以減少信號(hào)反射的影響，提高通信的可靠性和覆蓋范圍。17.水下聲學(xué)通信中，哪種環(huán)境因素對(duì)信號(hào)傳播速度影響最大（）A.水溫B.水壓C.水深D.水流答案：A解析：水下聲學(xué)通信中，聲波的傳播速度受多種環(huán)境因素的影響，包括水溫、水壓和鹽度等。其中，水溫對(duì)聲速的影響最為顯著。通常情況下，水溫越高，聲速越快；水溫越低，聲速越慢。水壓和鹽度的影響相對(duì)較小。18.水下光通信系統(tǒng)中，哪種設(shè)備用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸（）A.光放大器B.光發(fā)射器C.光接收器D.光中繼器答案：B解析：水下光通信系統(tǒng)中，光發(fā)射器是用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并發(fā)射到水中的關(guān)鍵設(shè)備。它通常由激光二極管（LD）或發(fā)光二極管（LED）等光源組成，能夠?qū)㈦娦盘?hào)以光脈沖的形式傳輸出去。光放大器用于放大光信號(hào)，光接收器用于接收和轉(zhuǎn)換光信號(hào)，光中繼器用于在長距離傳輸中放大和再生光信號(hào)。19.水下通信中，哪種協(xié)議通常用于控制和管理水下通信網(wǎng)絡(luò)（）A.TCP/IPB.HTTPC.FTPD.SMTP答案：A解析：水下通信中，由于水下環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，傳統(tǒng)的通信協(xié)議可能無法直接應(yīng)用。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些改進(jìn)或?qū)ｉT設(shè)計(jì)的協(xié)議被用于控制和管理水下通信網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議作為一種通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，經(jīng)過適當(dāng)?shù)男薷暮蛢?yōu)化后，可以用于水下通信網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的通信和數(shù)據(jù)傳輸。20.水下聲學(xué)通信中，哪種技術(shù)可以用于提高信號(hào)的抗干擾能力（）A.信道編碼B.調(diào)制解調(diào)C.分集技術(shù)D.多波束技術(shù)答案：A解析：水下聲學(xué)通信中，由于水下環(huán)境的復(fù)雜性，信號(hào)容易受到各種干擾的影響，如噪聲、多徑效應(yīng)等。信道編碼技術(shù)通過在信號(hào)中添加冗余信息，可以在接收端檢測(cè)和糾正錯(cuò)誤，從而提高信號(hào)的抗干擾能力。調(diào)制解調(diào)技術(shù)主要用于信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，分集技術(shù)通過使用多個(gè)信號(hào)路徑來提高通信的可靠性，多波束技術(shù)可以減少信號(hào)反射的影響，但它們并不是專門用于提高信號(hào)抗干擾能力的核心技術(shù)。二、多選題1.水下聲學(xué)通信系統(tǒng)通常需要克服哪些主要挑戰(zhàn)（）A.信號(hào)衰減B.多徑效應(yīng)C.有限帶寬D.電磁干擾E.噪聲干擾答案：ABCE解析：水下聲學(xué)通信系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)包括信號(hào)在水中傳播時(shí)的衰減、多徑效應(yīng)導(dǎo)致的信號(hào)失真、帶寬受限以及環(huán)境噪聲和人為噪聲干擾。電磁干擾在水下環(huán)境中影響較小，不是主要挑戰(zhàn)。2.水下光通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要包括哪些（）A.高通信速率B.良好的保密性C.較短的傳輸距離D.抗電磁干擾能力強(qiáng)E.成本相對(duì)較低答案：ABD解析：水下光通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要包括高通信速率、良好的保密性和較強(qiáng)的抗電磁干擾能力。其主要缺點(diǎn)是傳輸距離相對(duì)較短，且成本通常較高。因此，E選項(xiàng)不是其優(yōu)點(diǎn)。3.影響水下聲學(xué)信號(hào)傳播速度的主要因素有哪些（）A.水溫B.水壓C.鹽度D.水流速度E.頻率答案：ABC解析：水下聲學(xué)信號(hào)傳播速度主要受水溫、水壓和鹽度的影響。通常，水溫越高、水壓越大、鹽度越高，聲速越快。水流速度和頻率對(duì)聲速的影響相對(duì)較小，不是主要因素。4.水下通信系統(tǒng)中，用于提高信號(hào)可靠性的技術(shù)有哪些（）A.信道編碼B.分集技術(shù)C.均衡技術(shù)D.重復(fù)傳輸E.調(diào)制解調(diào)答案：ABCD解析：為了提高水下通信系統(tǒng)的信號(hào)可靠性，可以采用多種技術(shù)，包括信道編碼、分集技術(shù)、均衡技術(shù)和重復(fù)傳輸?shù)?。這些技術(shù)可以分別或組合使用，以對(duì)抗水下環(huán)境的復(fù)雜性，提高通信的可靠性和性能。調(diào)制解調(diào)是信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)，但不直接提高可靠性。5.水下光通信系統(tǒng)中，常用的光纖類型有哪些（）A.多模光纖B.單模光纖C.骨架光纖D.層狀光纖E.滲透光纖答案：AB解析：水下光通信系統(tǒng)中，常用的光纖類型包括多模光纖和單模光纖。多模光纖適合短距離傳輸，而單模光纖適合長距離傳輸。骨架光纖、層狀光纖和滲透光纖不是水下光通信中常用的光纖類型。6.水下聲學(xué)通信中，多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致哪些問題（）A.信號(hào)衰減B.信號(hào)失真C.信號(hào)延遲擴(kuò)展D.串?dāng)_E.信號(hào)阻塞答案：ABC解析：水下聲學(xué)通信中，多徑效應(yīng)是指信號(hào)經(jīng)過水面、水底或水中障礙物反射和散射后，到達(dá)接收端的多個(gè)路徑上信號(hào)疊加的現(xiàn)象。這會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減、失真和延遲擴(kuò)展等問題，影響通信質(zhì)量。串?dāng)_和信號(hào)阻塞不是多徑效應(yīng)直接導(dǎo)致的問題。7.水下通信系統(tǒng)中，常用的調(diào)制方式有哪些（）A.幅移鍵控B.頻移鍵控C.相移鍵控D.脈沖編碼調(diào)制E.正弦波調(diào)制答案：ABCD解析：水下通信系統(tǒng)中，常用的調(diào)制方式包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和脈沖編碼調(diào)制（PCM）等。這些調(diào)制方式可以根據(jù)不同的通信需求和信道條件選擇使用。正弦波調(diào)制不是一種具體的調(diào)制方式。8.水下光通信系統(tǒng)中，影響傳輸距離的主要因素有哪些（）A.光纖損耗B.水中雜質(zhì)C.光源功率D.接收器靈敏度E.傳輸帶寬答案：ABCD解析：水下光通信系統(tǒng)中，影響傳輸距離的主要因素包括光纖損耗、水中雜質(zhì)、光源功率和接收器靈敏度。光纖損耗和水中雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減，從而限制傳輸距離。光源功率不足和接收器靈敏度太低也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，影響傳輸距離。傳輸帶寬主要影響數(shù)據(jù)傳輸速率，不是直接影響傳輸距離的主要因素。9.水下通信中，哪些技術(shù)可以用于解決信號(hào)延遲問題（）A.使用高速傳輸介質(zhì)B.采用高效編碼技術(shù)C.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)D.使用多波束技術(shù)E.降低傳輸速率答案：ABC解析：水下通信中，解決信號(hào)延遲問題可以采用多種技術(shù)手段。使用高速傳輸介質(zhì)（如光纖）可以減少傳輸延遲；采用高效編碼技術(shù)可以減少編碼延遲；優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以減少路由延遲。多波束技術(shù)主要用于提高信號(hào)質(zhì)量和覆蓋范圍，對(duì)延遲問題的解決作用有限。降低傳輸速率會(huì)減少數(shù)據(jù)量，從而可能減少延遲，但這通常會(huì)犧牲通信效率，不是一種理想的解決方案。10.水下通信系統(tǒng)中，哪些因素會(huì)影響通信系統(tǒng)的性能（）A.信號(hào)帶寬B.信號(hào)功率C.信道噪聲D.多徑效應(yīng)E.通信協(xié)議答案：ABCDE解析：水下通信系統(tǒng)中，通信系統(tǒng)的性能受到多種因素的影響。信號(hào)帶寬決定了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率；信號(hào)功率影響信號(hào)的傳輸距離和質(zhì)量；信道噪聲會(huì)干擾信號(hào)的接收和解碼；多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真和延遲擴(kuò)展；通信協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)則和格式，影響通信的效率和可靠性。因此，所有這些因素都會(huì)影響通信系統(tǒng)的性能。11.水下聲學(xué)通信系統(tǒng)中，影響信號(hào)傳播質(zhì)量的環(huán)境因素主要有（）A.海洋哺乳動(dòng)物活動(dòng)B.水下噪聲水平C.水體鹽度D.水底地形復(fù)雜度E.水面波浪情況答案：ABCD解析：水下聲學(xué)通信系統(tǒng)的信號(hào)傳播質(zhì)量受多種環(huán)境因素影響。海洋哺乳動(dòng)物的活動(dòng)可能導(dǎo)致聲學(xué)干擾或碰撞風(fēng)險(xiǎn)，需要設(shè)置聲學(xué)警示或禁航區(qū)。水下噪聲水平（包括自然噪聲和人為噪聲）會(huì)干擾信號(hào)的接收，降低信噪比。水體鹽度影響聲速，進(jìn)而影響信號(hào)傳播時(shí)間和路徑。水底地形復(fù)雜度會(huì)導(dǎo)致聲波反射、散射和損耗，引起多徑效應(yīng)和信號(hào)衰減。水面波浪情況主要通過影響水面聲波的反射和散射，間接影響近岸或淺水區(qū)域的聲學(xué)通信質(zhì)量。因此，這些因素都會(huì)影響水下聲學(xué)通信系統(tǒng)的性能。12.水下光通信系統(tǒng)相比水下聲學(xué)通信系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)包括（）A.更高的通信速率B.更好的抗干擾能力C.更遠(yuǎn)的傳輸距離D.較低的信號(hào)衰減E.更小的設(shè)備體積答案：ABD解析：水下光通信系統(tǒng)相比水下聲學(xué)通信系統(tǒng)具有顯著優(yōu)勢(shì)。首先，利用光波傳輸，其頻譜范圍遠(yuǎn)寬于聲波，因此可以實(shí)現(xiàn)更高的通信速率（A）。其次，光波不易受水下常規(guī)電磁干擾的影響，保密性較好，抗干擾能力更強(qiáng)（B）。此外，在水下光通信中，信號(hào)衰減主要來自光纖本身和水中的瑞利散射，相比聲波在水中傳播時(shí)的巨大衰減，光信號(hào)衰減相對(duì)較?。―），使得在相同條件下可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離，盡管實(shí)際距離仍然受限。設(shè)備體積方面，雖然高性能光通信設(shè)備可能較大，但小型化趨勢(shì)明顯，且核心優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在通信性能上，E選項(xiàng)并非其固有且普遍的優(yōu)勢(shì)。水下光通信的主要缺點(diǎn)是傳輸距離相對(duì)有限且易受水中雜質(zhì)和光線散射影響。13.水下通信系統(tǒng)中，用于提高系統(tǒng)魯棒性的技術(shù)手段包括（）A.信道編碼B.分集技術(shù)C.自適應(yīng)調(diào)制D.信道均衡E.多波束賦形答案：ABCD解析：水下通信系統(tǒng)面臨復(fù)雜多變的水下環(huán)境，為了提高系統(tǒng)的魯棒性（即抵抗干擾和衰落的能力），可以采用多種技術(shù)手段。信道編碼（A）通過增加冗余信息，在接收端能夠檢測(cè)并糾正錯(cuò)誤，提高傳輸?shù)目煽啃浴７旨夹g(shù)（B）通過使用多個(gè)信號(hào)路徑或多個(gè)發(fā)射/接收天線，分散信號(hào)衰落的影響，從而提高系統(tǒng)的可靠性。自適應(yīng)調(diào)制（C）根據(jù)信道質(zhì)量動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)制方式，在信道好時(shí)使用高階調(diào)制提高速率，在信道差時(shí)切換到低階調(diào)制保證可靠傳輸，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力。信道均衡（D）用于補(bǔ)償信道引起的失真（如相位失真、幅度失真等），恢復(fù)信號(hào)波形，提高接收性能。多波束賦形（E）雖然可以集中能量、提高信噪比、對(duì)抗干擾，但其主要目標(biāo)是改善信號(hào)質(zhì)量和覆蓋，而非直接提高抵抗環(huán)境變化的魯棒性。因此，A、B、C、D是用于提高系統(tǒng)魯棒性的關(guān)鍵技術(shù)。14.水下聲學(xué)通信中，常用的信號(hào)調(diào)制方式有哪些（）A.脈沖編碼調(diào)制（PCM）B.頻移鍵控（FSK）C.相移鍵控（PSK）D.幅移鍵控（ASK）E.正弦波調(diào)制答案：ABCD解析：水下聲學(xué)通信中，為了適應(yīng)水介質(zhì)的特性并有效傳輸信息，會(huì)采用多種信號(hào)調(diào)制方式。脈沖編碼調(diào)制（PCM）（A）是一種基本的數(shù)字調(diào)制方式，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖序列進(jìn)行傳輸。頻移鍵控（FSK）（B）通過改變載波頻率來傳輸數(shù)字信息，抗干擾能力較好，常用于聲學(xué)通信。相移鍵控（PSK）（C）通過改變載波相位來傳輸數(shù)字信息，具有較高的頻譜效率。幅移鍵控（ASK）（D）通過改變載波幅度來傳輸數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)簡單。正弦波調(diào)制（E）不是一種具體的調(diào)制方式，而是載波信號(hào)的形式。因此，A、B、C、D都是水下聲學(xué)通信中常用的信號(hào)調(diào)制方式。15.水下光通信系統(tǒng)中，影響信號(hào)接收質(zhì)量的主要因素有哪些（）A.光纖彎曲損耗B.水中懸浮顆粒C.光源發(fā)射功率D.接收器噪聲系數(shù)E.傳輸距離答案：ABCDE解析：水下光通信系統(tǒng)的信號(hào)接收質(zhì)量受到多種因素的共同影響。光纖彎曲損耗（A）會(huì)導(dǎo)致光纖傳輸模式失配，造成信號(hào)功率損失和信號(hào)質(zhì)量下降。水中懸浮顆粒（B）會(huì)散射和吸收光信號(hào)，增加傳輸損耗，降低信噪比。光源發(fā)射功率（C）直接影響信號(hào)在傳輸過程中的初始強(qiáng)度，功率不足會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)太弱，難以檢測(cè)。接收器噪聲系數(shù)（D）表示接收器自身產(chǎn)生的噪聲水平，噪聲系數(shù)越高，對(duì)信號(hào)的干擾越大，信噪比越低，接收質(zhì)量越差。傳輸距離（E）越長，光信號(hào)在光纖和水中的衰減累積越多，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)顯著下降，影響接收質(zhì)量。因此，這些因素都會(huì)影響水下光通信系統(tǒng)的信號(hào)接收質(zhì)量。16.水下通信中，多徑效應(yīng)產(chǎn)生的主要問題包括（）A.信號(hào)衰落B.信號(hào)時(shí)延擴(kuò)展C.符號(hào)間干擾（ISI）D.信號(hào)頻譜擴(kuò)展E.信號(hào)相位失真答案：ABCE解析：水下通信中，由于信號(hào)經(jīng)過水面、水底或水中障礙物反射和散射，會(huì)產(chǎn)生多條傳播路徑，即多徑效應(yīng)。多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致以下主要問題：信號(hào)衰落（A），即接收信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間快速變化；信號(hào)時(shí)延擴(kuò)展（B），即不同路徑的信號(hào)到達(dá)接收端的時(shí)間不同，導(dǎo)致脈沖展寬；符號(hào)間干擾（ISI）（C），即前一個(gè)符號(hào)的脈沖由于時(shí)延擴(kuò)展而干擾到下一個(gè)符號(hào)的判決區(qū)，降低接收判決的準(zhǔn)確性；信號(hào)相位失真（E），不同路徑信號(hào)相位不同，疊加后相位分布發(fā)生變化，影響解調(diào)性能。信號(hào)頻譜擴(kuò)展（D）雖然也可能發(fā)生，但不是多徑效應(yīng)最直接和最主要的問題表現(xiàn)，其主要影響體現(xiàn)在時(shí)域和幅度域。17.水下通信系統(tǒng)中，用于補(bǔ)償信道損傷的技術(shù)有哪些（）A.均衡技術(shù)B.信道編碼C.自適應(yīng)濾波D.多波束技術(shù)E.重復(fù)傳輸答案：ABCE解析：水下通信系統(tǒng)中，信道損傷（如衰減、失真、噪聲等）會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量，需要采用各種技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。均衡技術(shù)（A）通過在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，補(bǔ)償信道引起的失真（如相位失真、幅度失真等），恢復(fù)信號(hào)波形。信道編碼（B）通過添加冗余信息，在接收端能夠檢測(cè)并糾正錯(cuò)誤，提高傳輸?shù)目煽啃?，間接補(bǔ)償了噪聲和干擾造成的損傷。自適應(yīng)濾波（C）通過調(diào)整濾波器參數(shù)，跟蹤并抑制信道引入的干擾或噪聲，補(bǔ)償信道損傷。重復(fù)傳輸（E）通過發(fā)送多次相同的信號(hào)，讓接收端選擇最強(qiáng)的一次接收，可以克服衰落和隨機(jī)噪聲的影響，補(bǔ)償傳輸損傷。多波束技術(shù)（D）主要用于集中能量、改善覆蓋和對(duì)抗干擾，其核心目的不是直接補(bǔ)償信道損傷。因此，A、B、C、E是用于補(bǔ)償信道損傷的常用技術(shù)。18.水下聲學(xué)通信系統(tǒng)中，影響聲波傳播速度的主要環(huán)境因素有哪些（）A.水溫B.水壓C.鹽度D.水流速度E.水中溶解氣體答案：ABC解析：水下聲學(xué)信號(hào)的傳播速度受水體物理化學(xué)性質(zhì)的影響。水溫（A）是主要因素，溫度升高，聲速加快。水壓（B）也是重要因素，水壓增大，聲速加快。鹽度（C）同樣影響聲速，鹽度越高，聲速越快。水流速度（D）主要影響聲波的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和傳播路徑，對(duì)聲速本身的影響較小。水中溶解氣體（E）含量變化對(duì)聲速的影響相對(duì)較小，不是主要因素。因此，水溫、水壓和鹽度是影響水下聲波傳播速度的主要環(huán)境因素。19.水下光通信系統(tǒng)中，常用的光源器件有哪些（）A.激光二極管（LD）B.發(fā)光二極管（LED）C.固體激光器D.光泵浦激光器E.光電二極管答案：ABC解析：水下光通信系統(tǒng)中，需要將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸，常用的光源器件包括激光二極管（LD）（A），它是目前主流的高功率、高方向性光源。發(fā)光二極管（LED）（B），特別是超亮度LED，也因其成本較低、結(jié)構(gòu)簡單而被用于短距離或低速率的水下光通信。固體激光器（C）和光泵浦激光器（D）通常功率較大，用于需要高傳輸距離或高功率的應(yīng)用，但在小型化水下通信系統(tǒng)中不如LD和LED常用。光電二極管（E）是用于接收光信號(hào)的器件，而非發(fā)射光源。因此，常用的光源器件是LD、LED和固體激光器。20.水下通信系統(tǒng)中，哪些因素會(huì)影響通信距離（）A.信號(hào)衰減B.信道噪聲C.多徑效應(yīng)D.光纖損耗（針對(duì)光通信）E.信號(hào)帶寬答案：ABCD解析：水下通信系統(tǒng)的通信距離受到多種因素的限制。信號(hào)衰減（A）是影響所有水下通信方式（聲學(xué)和光學(xué)）距離的主要因素，信號(hào)在水中傳播會(huì)不斷損失能量。信道噪聲（B）會(huì)淹沒信號(hào)，降低信噪比，使得接收端難以區(qū)分信號(hào)和噪聲，從而限制了有效的通信距離。多徑效應(yīng)（C）會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真和干擾，降低接收信號(hào)質(zhì)量，尤其對(duì)于聲學(xué)通信，嚴(yán)重限制距離。對(duì)于水下光通信（D），光纖損耗是主要的信號(hào)衰減來源，它直接限制了光信號(hào)的傳輸距離。信號(hào)帶寬（E）主要影響數(shù)據(jù)傳輸速率，帶寬本身并不直接限制通信距離，雖然更高帶寬的信號(hào)可能更容易受到衰減和噪聲的影響，但這是間接關(guān)系。因此，A、B、C、D都是影響水下通信距離的關(guān)鍵因素。三、判斷題1.水下聲學(xué)通信由于水介質(zhì)的絕緣性，信號(hào)衰減較小，傳播距離很遠(yuǎn)。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下聲學(xué)通信雖然利用了水作為傳輸介質(zhì)，但由于水是導(dǎo)電的，聲波在傳播過程中會(huì)發(fā)生顯著的能量損耗（衰減），導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度迅速下降。這種衰減與頻率、距離、水中雜質(zhì)等因素有關(guān)，嚴(yán)重限制了水下聲學(xué)通信的傳播距離，通常只能在數(shù)百米到數(shù)十公里的范圍內(nèi)進(jìn)行有效通信。因此，題目中“信號(hào)衰減較小，傳播距離很遠(yuǎn)”的說法是錯(cuò)誤的。2.水下光通信的主要缺點(diǎn)是易受水中噪聲干擾，而聲學(xué)通信不受電磁干擾。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下光通信的主要缺點(diǎn)是信號(hào)在水中傳播時(shí)衰減快、受水體透明度（受水中雜質(zhì)、浮游生物等影響）限制，導(dǎo)致傳輸距離相對(duì)較短。而聲學(xué)通信的主要挑戰(zhàn)是信號(hào)衰減大、傳播速度慢、易受環(huán)境噪聲和多徑效應(yīng)影響。關(guān)于電磁干擾，水下環(huán)境中電磁干擾源較少，且光通信利用光波傳輸，基本不受電磁干擾，而聲學(xué)通信雖然也受環(huán)境噪聲影響，但并非“不受電磁干擾”。因此，題目表述錯(cuò)誤。3.水下通信系統(tǒng)中，分集技術(shù)的主要目的是增加信號(hào)帶寬。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下通信系統(tǒng)中，分集技術(shù)的主要目的是提高通信的可靠性和抗干擾能力。它通過使用多個(gè)信號(hào)路徑（如空間分集、頻率分集、時(shí)間分集等）來分散信號(hào)衰落和干擾的影響，使得接收端至少有一條路徑處于良好狀態(tài)，從而保證通信的連續(xù)性。分集技術(shù)并不直接增加信號(hào)帶寬，帶寬主要由調(diào)制方式和系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定。因此，題目表述錯(cuò)誤。4.水下聲學(xué)通信的頻率越高，傳播距離通常越遠(yuǎn)。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下聲學(xué)通信中，頻率與信號(hào)衰減密切相關(guān)。通常情況下，頻率越高，聲波在水中的衰減越大，傳播距離越近。低頻聲波雖然衰減較小，傳播距離較遠(yuǎn)，但帶寬較窄，數(shù)據(jù)傳輸速率低。高頻聲波雖然帶寬較寬，速率高，但受衰減和噪聲影響更大，距離受限。因此，題目中“頻率越高，傳播距離通常越遠(yuǎn)”的說法是錯(cuò)誤的。5.水下光通信系統(tǒng)中的光纖連接器主要用于連接不同類型的通信設(shè)備。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下光通信系統(tǒng)中的光纖連接器主要用于連接光纖本身，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的連續(xù)傳輸。例如，連接發(fā)射機(jī)到光纖、接收機(jī)到光纖、不同段光纖之間等。它是一種用于光纖與光纖之間實(shí)現(xiàn)快速、可靠連接的器件，而不是用于連接不同類型通信設(shè)備（如連接聲納設(shè)備與計(jì)算機(jī)）。不同類型的通信設(shè)備之間需要通過相應(yīng)的接口和轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接。因此，題目表述錯(cuò)誤。6.水下聲學(xué)通信系統(tǒng)通常需要考慮對(duì)海洋哺乳動(dòng)物的影響，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。（）答案：正確解析：水下聲學(xué)通信系統(tǒng)產(chǎn)生的聲波可能對(duì)海洋哺乳動(dòng)物造成干擾或損害。因此，在進(jìn)行水下聲學(xué)試驗(yàn)或應(yīng)用時(shí)，通常需要評(píng)估其對(duì)海洋生物的影響，并遵守相關(guān)法規(guī)和指南，采取聲學(xué)警示、限制聲源強(qiáng)度和頻率、選擇合適的工作時(shí)間等措施，以最大程度地減少對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響。這是負(fù)責(zé)任的水下聲學(xué)工程實(shí)踐的重要組成部分。因此，題目表述正確。7.水下光通信的傳輸距離主要受限于光纖本身的損耗，不受水中環(huán)境因素影響。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下光通信的傳輸距離雖然主要受限于光纖本身的損耗（如瑞利散射損耗、材料吸收損耗等），但水中環(huán)境因素對(duì)其傳輸距離有顯著影響。例如，水中的懸浮顆粒（如泥沙、浮游生物）會(huì)引起光信號(hào)的散射和吸收，大大增加傳輸損耗，限制有效傳輸距離。此外，水體的透明度也直接影響光信號(hào)的傳輸。因此，水下光通信距離不僅受光纖損耗限制，也受水中環(huán)境因素影響。題目表述過于絕對(duì)，是錯(cuò)誤的。8.水下通信系統(tǒng)中，信道編碼的主要目的是提高信號(hào)傳輸速率。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下通信系統(tǒng)中，信道編碼的主要目的是提高通信的可靠性和抗干擾能力，而不是提高傳輸速率。信道編碼通過在原始信息中添加冗余信息，使得接收端能夠在噪聲或干擾存在的情況下檢測(cè)并糾正傳輸錯(cuò)誤，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。雖然某些信道編碼技術(shù)可能會(huì)略微降低有效數(shù)據(jù)速率，但其核心目標(biāo)是保障通信的可靠性。因此，題目表述錯(cuò)誤。9.水下聲學(xué)通信由于速度慢，不適用于需要實(shí)時(shí)控制的海洋機(jī)器人應(yīng)用。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下聲學(xué)通信雖然信號(hào)傳播速度比光通信慢（約為光速的千分之一），但其速度（約1500米/秒）在許多海洋機(jī)器人應(yīng)用中仍然可以滿足實(shí)時(shí)控制的需求，特別是在中等距離和延遲容忍的應(yīng)用場(chǎng)景中。聲學(xué)通信在覆蓋范圍、抗電磁干擾和設(shè)備成本等方面具有優(yōu)勢(shì)，對(duì)于一些不需要超低延遲的海洋機(jī)器人任務(wù)（如遙操作、數(shù)據(jù)回傳等）仍然是重要的通信手段。因此，題目中“不適用于需要實(shí)時(shí)控制的海洋機(jī)器人應(yīng)用”的說法過于絕對(duì)，是錯(cuò)誤的。10.水下光通信系統(tǒng)比水下聲學(xué)通信系統(tǒng)更簡單、成本更低。（）答案：錯(cuò)誤解析：水下光通信系統(tǒng)通常比水下聲學(xué)通信系統(tǒng)更復(fù)雜、成本更高。這主要因?yàn)楣馔ㄐ判枰哔|(zhì)量的水下光纖、高性能的光源和接收器