2025年通訊工程基礎(chǔ)考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.已知某低通信道帶寬為4MHz，采用滾降系數(shù)α=0.2的升余弦滾降濾波器，其最高無(wú)碼間串?dāng)_的傳輸速率為（）。A.4MBaudB.5MBaudC.6MBaudD.8MBaud2.以下調(diào)制方式中，功率利用率最高的是（）。A.ASKB.FSKC.BPSKD.QAM（16進(jìn)制）3.若某數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率為10??，傳輸10?個(gè)碼元時(shí)，預(yù)期出現(xiàn)的誤碼數(shù)約為（）。A.1B.10C.100D.10004.根據(jù)香農(nóng)公式，當(dāng)信道帶寬B→∞時(shí)，信道容量C的極限值為（）（其中N?為噪聲功率譜密度）。A.(S)/(N?ln2)B.(S)/(N?)C.Blog?(1+S/(N?B))D.無(wú)窮大5.數(shù)字基帶信號(hào)采用AMI碼時(shí)，其主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.含有豐富的位同步信息B.無(wú)直流分量且低頻分量少C.編碼復(fù)雜度低D.抗噪聲性能優(yōu)于雙相碼6.以下關(guān)于OFDM技術(shù)的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.通過(guò)FFT實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)B.子載波間存在正交性C.對(duì)頻率偏移不敏感D.可有效對(duì)抗多徑衰落7.若載波頻率為2GHz，移動(dòng)臺(tái)以60km/h速度移動(dòng)，最大多普勒頻移約為（）（光速c=3×10?m/s）。A.111HzB.222HzC.333HzD.444Hz8.卷積碼（2,1,3）表示的含義是（）。A.碼長(zhǎng)2，信息位1，約束長(zhǎng)度3B.信息位2，碼長(zhǎng)1，約束長(zhǎng)度3C.碼率2/1，約束長(zhǎng)度3D.碼長(zhǎng)3，信息位1，監(jiān)督位29.以下噪聲中，屬于乘性噪聲的是（）。A.熱噪聲B.散粒噪聲C.多徑衰落引起的噪聲D.宇宙噪聲10.采用非相干解調(diào)的2FSK系統(tǒng)，其誤碼率主要取決于（）。A.載波相位同步精度B.兩個(gè)頻率的間隔C.接收信號(hào)的幅度D.信噪比二、填空題（每空1分，共20分）1.香農(nóng)信道容量公式為C=__________，其中S為信號(hào)功率，N為噪聲功率，B為信道帶寬。2.AM調(diào)制的調(diào)制制度增益G=__________（假設(shè)調(diào)制信號(hào)為單頻余弦，且為滿調(diào)幅）。3.PCM編碼的三個(gè)步驟是抽樣、__________和__________。4.數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是__________和__________。5.高斯白噪聲的兩個(gè)重要特性是__________和__________。6.多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的__________擴(kuò)展和__________選擇性衰落。7.時(shí)分復(fù)用（TDM）的關(guān)鍵是__________同步，頻分復(fù)用（FDM）的關(guān)鍵是__________隔離。8.衡量數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)性能的兩個(gè)主要指標(biāo)是__________和__________。9.MIMO技術(shù)通過(guò)__________和__________兩種方式提升系統(tǒng)容量。10.鎖相環(huán)（PLL）的三個(gè)基本組成部分是鑒相器、__________和__________。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述ASK、FSK、PSK三種數(shù)字調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較。2.為什么數(shù)字通信系統(tǒng)比模擬通信系統(tǒng)更抗干擾？請(qǐng)從編碼、再生中繼、加密三個(gè)方面說(shuō)明。3.時(shí)分復(fù)用（TDM）與頻分復(fù)用（FDM）的主要區(qū)別是什么？分別適用于哪些場(chǎng)景？4.高斯白噪聲對(duì)通信系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在哪些方面？接收機(jī)設(shè)計(jì)中如何應(yīng)對(duì)？5.簡(jiǎn)述MIMO技術(shù)提升無(wú)線通信系統(tǒng)容量的基本原理，并列舉兩種典型的MIMO應(yīng)用場(chǎng)景。四、計(jì)算題（共30分）1.（8分）已知AM調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為s(t)=[A?+m(t)]cosωct，其中A?=10V，m(t)為單頻余弦信號(hào)，幅度為3V，頻率為1kHz，載波頻率為100kHz，負(fù)載電阻為50Ω。求：（1）調(diào)制信號(hào)的功率Pm；（2）載波功率Pc；（3）已調(diào)信號(hào)的總功率Pt；（4）調(diào)制效率η。2.（7分）某高斯信道帶寬B=10MHz，噪聲功率譜密度N?=10?1?W/Hz，若要求信道容量C=50Mbps，求所需的最小信號(hào)功率S。（log?e≈1.443）3.（7分）二進(jìn)制PSK系統(tǒng)中，接收機(jī)輸入信噪比E_b/N?=10dB（E_b為每比特能量，N?為噪聲功率譜密度），采用相干解調(diào)。求系統(tǒng)的誤碼率P_e（已知Q(x)=1/√(2π)∫?^∞e^(-t2/2)dt，且當(dāng)x=3.16時(shí)，Q(x)≈1×10?3；x=3.98時(shí)，Q(x)≈1×10??）。4.（8分）某數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)采用雙極性不歸零碼（BNRZ），碼元速率R_B=1Mbps，信號(hào)幅度為±A，占空比為100%，且碼元“0”和“1”等概率出現(xiàn)。（1）畫(huà)出該基帶信號(hào)的功率譜密度示意圖（標(biāo)注主要頻率點(diǎn)）；（2）計(jì)算主瓣寬度；（3）若改為占空比50%的雙極性歸零碼（BRZ），主瓣寬度如何變化？答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.C4.A5.B6.C7.A8.A9.C10.B二、填空題1.Blog?(1+S/N)2.1/33.量化；編碼4.有效性；可靠性5.高斯分布；功率譜密度均勻6.時(shí)延；頻率7.時(shí)隙；子帶8.碼間串?dāng)_；誤碼率9.空間分集；空間復(fù)用10.環(huán)路濾波器；壓控振蕩器三、簡(jiǎn)答題1.ASK優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制解調(diào)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低；缺點(diǎn)：抗噪聲性能差，對(duì)信道特性敏感。FSK優(yōu)點(diǎn)：抗衰落能力優(yōu)于ASK，對(duì)相位噪聲不敏感；缺點(diǎn)：帶寬利用率低，頻帶較寬。PSK優(yōu)點(diǎn)：抗噪聲性能好，帶寬利用率高；缺點(diǎn)：解調(diào)需要相干載波，對(duì)相位同步要求高。2.①編碼：數(shù)字信號(hào)可通過(guò)信道編碼（如糾錯(cuò)碼）檢測(cè)和糾正傳輸錯(cuò)誤，模擬信號(hào)無(wú)法主動(dòng)糾錯(cuò)；②再生中繼：數(shù)字信號(hào)可在中繼器中再生為干凈信號(hào)，避免噪聲累積，模擬信號(hào)噪聲會(huì)逐級(jí)疊加；③加密：數(shù)字信號(hào)易通過(guò)數(shù)字編碼實(shí)現(xiàn)復(fù)雜加密（如AES），模擬信號(hào)加密難度大且效果差。3.區(qū)別：TDM按時(shí)間劃分時(shí)隙，同一頻帶內(nèi)分時(shí)傳輸不同信號(hào)；FDM按頻率劃分子帶，同一時(shí)間內(nèi)分頻傳輸不同信號(hào)。TDM適用于數(shù)字信號(hào)（如PCM電話復(fù)用），要求嚴(yán)格時(shí)隙同步；FDM適用于模擬信號(hào)（如廣播電視），要求子帶間有足夠保護(hù)間隔。4.影響：①增加接收信號(hào)的噪聲功率，降低信噪比；②導(dǎo)致誤碼率上升（數(shù)字系統(tǒng)）或信噪比下降（模擬系統(tǒng)）；③限制信道容量（根據(jù)香農(nóng)公式）。應(yīng)對(duì)措施：采用低噪聲放大器（LNA）降低前端噪聲；使用糾錯(cuò)編碼（如Turbo碼）提高抗噪能力；優(yōu)化調(diào)制方式（如高階PSK）提升功率效率。5.原理：MIMO利用多根發(fā)射/接收天線形成空間并行信道，通過(guò)空間復(fù)用（多數(shù)據(jù)流同時(shí)傳輸）或空間分集（多徑信號(hào)合并）提升容量。典型場(chǎng)景：4GLTE的2×2MIMO（提升下行速率）、5GNR的大規(guī)模MIMO（增強(qiáng)覆蓋和容量）。四、計(jì)算題1.（1）m(t)為單頻余弦，功率Pm=(32)/(2×50)=0.09W；（2）載波功率Pc=(102)/(2×50)=1W；（3）總功率Pt=Pc+Pm=1+0.09=1.09W（注：AM總功率=載波功率+邊帶功率，邊帶功率=Pm/2，此處修正：正確計(jì)算應(yīng)為邊帶功率=Pm/2=0.045W，故Pt=1+0.045=1.045W）；（4）調(diào)制效率η=邊帶功率/總功率=0.045/1.045≈4.31%。2.由C=Blog?(1+S/(N?B))，代入數(shù)據(jù)：50×10?=10×10?×log?(1+S/(10?1?×10×10?))，化簡(jiǎn)得log?(1+S/10??)=5，即1+S/10??=2?=32，故S=31×10??≈3.1×10??W。3.E_b/N?=10dB=10^(10/10)=10，二進(jìn)制PSK誤碼率P_e=Q(√(2E_b/N?))=Q(√20)≈Q(4.47)。由于x=3.98時(shí)Q(x)=1×10??，x=4.47更大，故P_e≈2×10??（注：實(shí)際