2025年杭州電子科技大學通信工程（無線通信）試驗班專業(yè)考試復習試題及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.在自由空間傳播的電磁波，其路徑損耗主要取決于（）。A.信號頻率B.發(fā)射功率C.接收天線增益D.以上所有因素2.以下哪種衰落現(xiàn)象通常發(fā)生在城市峽谷等復雜環(huán)境中，其幅度統(tǒng)計接近瑞利分布？（）A.多普勒頻移B.電離層閃爍C.瑞利衰落D.準平衰落3.在模擬調(diào)制系統(tǒng)中，抗噪聲性能最好的是（）。A.AMB.FMC.DSB-SCD.SSB-SC4.下面哪種調(diào)制方式屬于非線性調(diào)制？（）A.PSKB.FSKC.QAMD.ASK5.CDMA技術(shù)利用（）來實現(xiàn)多用戶共享同一頻帶資源。A.不同的載波頻率B.不同的時間片C.不同的地址碼D.不同的功率級別6.擴頻通信的主要優(yōu)點之一是（）。A.提高頻譜利用率B.抗干擾能力強C.減少多徑效應D.降低設(shè)備成本7.OFDMA技術(shù)主要應用于哪種無線通信系統(tǒng)？（）A.GPRSB.WCDMAC.LTE和5GD.CDMA20008.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，衡量系統(tǒng)可靠性的指標是（）。A.帶寬效率B.傳輸速率C.誤碼率（BER）D.功率效率9.奈奎斯特準則規(guī)定了在無噪聲信道中，為了不產(chǎn)生碼間串擾，最高碼元速率應限制為（）。A.2倍信道帶寬B.倍信道帶寬C.倍信道帶寬D.4倍信道帶寬10.循環(huán)碼是一種常用的（）碼。A.線性分組B.非線性分組C.卷積D.系統(tǒng)卷積二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題中的橫線上）1.無線電波在傳播過程中，能量會隨著距離的增加而衰減，這種現(xiàn)象稱為__________。2.在無線通信系統(tǒng)中，為了在嘈雜環(huán)境中保持通信質(zhì)量，通常需要使用__________技術(shù)來抵抗干擾。3.調(diào)制是指將基帶信號疊加到載波上，使其特性隨基帶信號變化的過程，目的是實現(xiàn)__________。4.FDMA、TDMA和CDMA是三種主要的__________技術(shù)。5.信道編碼的主要目的是提高通信系統(tǒng)的__________，降低誤碼率。6.在數(shù)字相位調(diào)制中，PSK調(diào)制方式根據(jù)相位變化的不同，可以分為__________和QPSK等。7.MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）技術(shù)利用__________來提高系統(tǒng)容量和可靠性。8.無線電波的頻率范圍從幾百千赫茲到幾百吉赫茲，其中__________通常用于短波通信。9.在基帶信號傳輸中，為了消除碼間串擾，接收端通常采用__________濾波器。10.分組碼的生成多項式是構(gòu)造線性分組碼的關(guān)鍵，它通常表示為__________的形式。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述多徑效應對無線通信系統(tǒng)性能的主要影響。2.簡要說明FDMA和TDMA兩種多址接入技術(shù)的區(qū)別。3.解釋什么是擴頻通信，并簡述其基本原理。4.簡述信道編碼的基本思想及其在無線通信中的作用。四、計算題（每題10分，共30分）1.已知某模擬信號頻率為10kHz，采用單邊帶調(diào)制（SSB-SC）在載波頻率為1MHz的信道上傳輸。假設(shè)信道帶寬為30kHz，求該系統(tǒng)的傳輸帶寬。2.某數(shù)字通信系統(tǒng)采用BPSK調(diào)制，信號帶寬為100MHz。若信噪比（SNR）為20dB，求該系統(tǒng)的誤碼率（BER）。假設(shè)接收機采用理想匹配濾波器。3.一個采用卷積碼的無線通信系統(tǒng)，生成多項式為（1011）[8,2,7]。已知輸入信息序列為1011001，試求輸出編碼序列（無需畫出編碼樹或網(wǎng)格圖）。---試卷結(jié)束---試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.D解析：自由空間路徑損耗與信號頻率的平方成反比，與發(fā)射功率和接收天線增益的平方成反比，受所有因素影響。2.C解析：瑞利衰落是瑞利分布的幅度響應，通常發(fā)生在信號經(jīng)歷多條路徑到達接收端，且多條路徑時延差遠小于信號時延的散射環(huán)境中，如城市峽谷。3.B解析：FM調(diào)制的抗噪聲性能遠優(yōu)于AM和ASK，通過犧牲帶寬換取了抗干擾能力的提升。4.C解析：QAM（正交幅度調(diào)制）是幅度和相位同時調(diào)制的非線性調(diào)制方式。PSK、FSK、ASK均為線性調(diào)制。5.C解析：CDMA利用每個用戶具有獨特的地址碼，使得在相同頻帶上傳輸?shù)男盘柨梢韵嗷^(qū)分。6.B解析：擴頻通信將信號帶寬擴展到遠超信息速率的程度，從而在帶外干擾或噪聲存在時，仍能保持較好的通信質(zhì)量。7.C解析：OFDMA（正交頻分多址）是LTE和5G等現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，將寬帶信道分割成多個子載波，每個子載波可獨立調(diào)度和賦形。8.C解析：誤碼率（BER）是數(shù)字通信系統(tǒng)中衡量傳輸可靠性的核心指標，表示接收到的錯誤碼元數(shù)占總傳輸碼元數(shù)的比例。9.A解析：奈奎斯特準則指出，在理想低通濾波信道中，為了避免碼間串擾，最高碼元速率Rs（Baud）應等于信道帶寬B（Hz）的兩倍。10.A解析：循環(huán)碼是一種基于有限域運算的線性分組碼，具有優(yōu)良的性能和簡單的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題中的橫線上）1.路徑損耗2.抗干擾3.遠距離傳輸4.多址接入5.可靠性6.BPSK7.多根天線8.短波9.濾波10.多項式三、簡答題（每題5分，共20分）1.解析：多徑效應是指信號通過多條不同路徑到達接收端的現(xiàn)象。其主要影響包括：*引起碼間串擾（ISI）：后到達的信號脈沖會干擾前一個信號脈沖的判決，導致誤碼率增加。*引起信號衰落：不同路徑的信號幅度和相位不同，疊加后可能導致信號幅度快速波動，嚴重時甚至出現(xiàn)信號中斷。*引起多普勒頻移：當發(fā)射機或接收機或信道中的物體移動時，會引起接收信號頻率的偏移，影響系統(tǒng)性能。*形成瑞利區(qū)或萊斯區(qū)：接收信號幅度分布呈現(xiàn)瑞利或萊斯統(tǒng)計特性，影響接收機設(shè)計。2.解析：FDMA（頻分多址）和TDMA（時分多址）的區(qū)別在于：*頻譜劃分方式：FDMA將總帶寬分割成多個不重疊的頻帶，每個用戶占用一個固定的頻帶；TDMA將時間分割成多個時隙，每個用戶在指定的時間段內(nèi)使用帶寬。*資源分配：FDMA是靜態(tài)分配，用戶占用固定的頻率資源；TDMA是動態(tài)分配，用戶在時隙之間切換。*實現(xiàn)方式：FDMA需要不同的濾波器來隔離不同頻率的信道；TDMA需要精確的時鐘同步來保證用戶在正確的時隙內(nèi)傳輸。3.解析：擴頻通信是一種將信號帶寬擴展到遠超信息速率的技術(shù)。其基本原理是：*使用一個高速率的擴頻碼（如偽隨機碼PRN）與信息信號進行模二相乘或相乘，將窄帶信息信號轉(zhuǎn)換成寬帶的低功率噪聲狀信號。*在接收端，使用與發(fā)送端完全相同的本地擴頻碼進行相關(guān)解調(diào)。*由于擴頻信號的功率被分散到很寬的頻帶，功率密度很低，如同噪聲。只有當接收端使用正確的擴頻碼進行相關(guān)運算時，才能在寬帶的噪聲中恢復出低功率的窄帶信息信號。未授權(quán)用戶或干擾信號由于缺乏同步的擴頻碼，與信息信號的相關(guān)輸出很低，從而被抑制。4.解析：信道編碼的基本思想是在原始信息碼元中添加一些冗余的校驗碼元，使得接收端能夠檢測甚至糾正傳輸過程中產(chǎn)生的錯誤。在無線通信中，信道編碼的作用主要體現(xiàn)在：*提高通信可靠性：通過增加冗余信息，增強系統(tǒng)抵抗信道噪聲、干擾和衰落的能力，降低誤碼率。*實現(xiàn)前向糾錯（FEC）：部分信道編碼不僅能檢測錯誤，還能根據(jù)冗余信息計算出錯誤的具體位置和值，并自動糾正，無需請求重發(fā)，從而提高通信效率，降低時延。*支持分集接收：結(jié)合信道編碼與分集技術(shù)（如空間分集、頻率分集），可以更有效地克服衰落，提高極端條件下的通信可靠性。四、計算題（每題10分，共30分）1.解析：根據(jù)SSB-SC調(diào)制的帶寬公式B=2Bm（Bm為基帶信號帶寬）。已知Bm=10kHz，代入公式計算：B=2*10kHz=20kHz答：該系統(tǒng)的傳輸帶寬為20kHz。2.解析：首先將SNR從dB轉(zhuǎn)換為線性值：SNR(dB)=10*log10(SNR線性值)，因此SNR線性值=10^(SNR(dB)/10)=10^(20/10)=100。誤碼率BER的計算公式為：BER=1/(2*(SNR+1))（適用于BPSK，假設(shè)接收機為理想匹配濾波器）。代入SNR線性值計算：BER=1/(2*(100+1))=1/202≈0.00495答：該系統(tǒng)的誤碼率（BER）約為0.00495。3.解析：卷積碼的編碼過程可以通過生成多項式和輸入信息序列進行計算。生成多項式（1011）[8,2,7]表示編碼器為三級移位寄存器，反饋抽頭連接到第0級、第1級和第7級（位置從0開始編號），生成多項式為x^0+x^1+x^7。編碼規(guī)則是輸出位是輸入位及其前兩位的異或和。輸入信息序列：1011001編碼過程（按位輸入，輸出為三位碼組）：輸入'1'：寄存器狀態(tài)100，輸出1(1^0+1^1+0^7)輸入'0'：寄存器狀態(tài)010，輸出1(0^0+1^1+0^7)輸入'1'：寄存器狀態(tài)101，輸出0(1^0+0^1+1^7)輸入