通信技術與信號處理測試題目2026年度一、單選題（共10題，每題2分）要求：選擇最符合題意的選項。1.在5GNR系統(tǒng)中，用于支持大規(guī)模機器類通信（mMTC）的關鍵技術是（）。A.高階調(diào)制（256QAM）B.超密集組網(wǎng)（UDN）C.波束賦形技術D.邊緣計算（MEC）2.下列關于OFDM技術描述錯誤的是（）。A.通過子載波并行傳輸數(shù)據(jù)B.易受頻率選擇性衰落影響C.需要循環(huán)前綴（CP）避免符號間干擾（ISI）D.適合高移動性場景3.在數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR濾波器相比IIR濾波器的優(yōu)勢在于（）。A.計算復雜度更低B.阻帶衰減更陡峭C.無相位失真D.系統(tǒng)穩(wěn)定性更易保證4.在Wi-Fi6E標準中，新增的6GHz頻段主要解決了（）。A.頻譜資源緊張問題B.傳輸速率不足問題C.信號覆蓋范圍問題D.能耗過高問題5.矢量信號分析中，導頻符號的主要作用是（）。A.提供同步信息B.測量信道狀態(tài)信息（CSI）C.校正載波頻偏D.分配用戶數(shù)據(jù)6.在MIMO系統(tǒng)中，空間復用技術能夠（）。A.增加系統(tǒng)容量B.提高信號可靠性C.擴大覆蓋范圍D.降低發(fā)射功率7.噪聲系數(shù)的單位是（）。A.dBB.dBmC.SNRD.S/N8.在QPSK調(diào)制中，每個符號可以傳輸（）。A.1比特B.2比特C.4比特D.8比特9.均方誤差（MSE）在信號處理中用于（）。A.衡量濾波器性能B.評估系統(tǒng)信噪比C.計算信號失真度D.分析頻譜分布10.在OFDM系統(tǒng)中，循環(huán)前綴（CP）的主要作用是（）。A.防止符號間干擾B.提高頻譜效率C.減少發(fā)射功率D.增強抗干擾能力二、多選題（共5題，每題3分）要求：選擇所有符合題意的選項。1.以下哪些技術屬于5G的核心技術？（）A.MassiveMIMOB.邊緣計算（MEC）C.網(wǎng)絡切片D.超密集組網(wǎng)（UDN）2.在數(shù)字信號處理中，F(xiàn)IR濾波器的特點包括（）。A.非遞歸結(jié)構(gòu)B.可實現(xiàn)線性相位C.計算復雜度低D.系統(tǒng)穩(wěn)定性易保證3.Wi-Fi6E相較于Wi-Fi5的主要改進包括（）。A.新增6GHz頻段B.提高MU-MIMO能力C.增加OFDMA支持D.降低傳輸功耗4.在MIMO系統(tǒng)中，空間分集技術能夠（）。A.提高信號可靠性B.增加系統(tǒng)容量C.減少干擾D.擴大覆蓋范圍5.信號處理中常用的性能指標包括（）。A.信噪比（SNR）B.噪聲系數(shù)C.均方誤差（MSE）D.頻譜效率三、填空題（共10題，每題2分）要求：根據(jù)題意填寫正確答案。1.在OFDM系統(tǒng)中，為了防止符號間干擾，需要在每個OFDM符號前添加__________。2.5GNR的三大應用場景包括增強移動寬帶（eMBB）、超高可靠低時延通信（URLLC）和__________。3.FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)表示為__________，其中h[n]是脈沖響應。4.Wi-Fi6E新增的6GHz頻段支持最高__________Mbps的理論速率。5.在MIMO系統(tǒng)中，通過__________技術可以在相同帶寬內(nèi)傳輸更多數(shù)據(jù)。6.噪聲系數(shù)的定義是輸入信號功率與輸出信號功率之比，單位為__________。7.QPSK調(diào)制屬于__________進制調(diào)制，每個符號傳輸__________比特。8.均方誤差（MSE）用于衡量信號估計值與真實值之間的__________。9.在數(shù)字信號處理中，DFT（離散傅里葉變換）的逆變換表示為__________。10.在OFDM系統(tǒng)中，子載波之間的保護帶是為了__________。四、簡答題（共5題，每題5分）要求：簡明扼要地回答問題。1.簡述5GNR系統(tǒng)相較于4GLTE的主要技術改進。2.解釋FIR濾波器的線性相位特性及其實現(xiàn)條件。3.簡述Wi-Fi6E相較于Wi-Fi5的優(yōu)勢。4.描述MIMO系統(tǒng)的空間復用技術及其應用場景。5.解釋噪聲系數(shù)對無線通信系統(tǒng)性能的影響。五、計算題（共3題，每題10分）要求：根據(jù)題意進行計算并寫出詳細步驟。1.已知一個FIR濾波器的脈沖響應為h[n]={1,-0.5,0.25,-0.125}，求該濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)及其頻率響應特性。2.在一個OFDM系統(tǒng)中，子載波間隔為15kHz，采樣頻率為1MHz，求OFDM符號的時長。3.已知一個無線通信系統(tǒng)的信噪比為20dB，噪聲系數(shù)為3dB，求系統(tǒng)的輸出信噪比。六、論述題（共2題，每題10分）要求：結(jié)合實際應用進行分析和論述。1.分析5GNR系統(tǒng)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）中的應用優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)。2.論述MIMO技術在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的重要性及其發(fā)展趨勢。答案與解析一、單選題答案與解析1.B-5GNR支持mMTC的關鍵技術是超密集組網(wǎng)（UDN），通過大量小型基站提高網(wǎng)絡密度，滿足海量設備連接需求。2.D-OFDM適合低移動性場景，高移動性場景易受多普勒頻移影響，性能下降。3.C-FIR濾波器通過對稱設計可實現(xiàn)線性相位，避免相位失真，而IIR濾波器通常相位非線性。4.A-6GHz頻段提供了更多未使用的頻譜資源，解決了Wi-Fi6（2.4GHz/5GHz）的頻譜擁堵問題。5.B-導頻符號通過周期性傳輸，供接收端估計信道狀態(tài)信息（CSI），用于均衡和調(diào)制解調(diào)。6.A-空間復用技術通過利用多根天線并行傳輸數(shù)據(jù)流，線性增加系統(tǒng)容量。7.B-噪聲系數(shù)以dB表示，定義為輸入信噪比與輸出信噪比的比值（dBm是功率單位）。8.B-QPSK調(diào)制使用4個相位點，每個符號傳輸2比特。9.C-MSE用于量化信號估計的失真度，值越小表示估計越準確。10.A-循環(huán)前綴通過復制OFDM符號尾部，防止子載波間干擾（ICI）。二、多選題答案與解析1.A,B,C,D-5G核心技術包括MassiveMIMO、MEC、網(wǎng)絡切片和UDN，均提升系統(tǒng)性能和效率。2.A,B,D-FIR濾波器為非遞歸結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)線性相位，系統(tǒng)穩(wěn)定性易保證，但計算復雜度較高。3.A,B,C-Wi-Fi6E新增6GHz頻段、提升MU-MIMO能力（8流）、支持OFDMA，但功耗未顯著降低。4.A,D-空間分集通過多天線提高可靠性（抗衰落），空間復用則增加容量，但空間分集不直接提升容量。5.A,B,C-SNR、噪聲系數(shù)、MSE是信號處理常用指標，頻譜效率屬于系統(tǒng)性能指標，但非信號處理核心指標。三、填空題答案與解析1.循環(huán)前綴（CP）-CP用于防止OFDM符號間干擾（ISI）。2.海量機器類通信（mMTC）-5G三大場景包括eMBB、URLLC和mMTC。3.H(z)=Σ[h[n]·z^(-n)]-系統(tǒng)函數(shù)表示為脈沖響應的Z變換。4.9.6-Wi-Fi6E在6GHz頻段理論速率可達9.6Gbps。5.空間復用（MIMO）-MIMO通過多天線并行傳輸提高系統(tǒng)容量。6.dB-噪聲系數(shù)以dB表示，衡量接收機性能。7.四，2-QPSK為四進制調(diào)制，每符號2比特。8.誤差-MSE衡量估計值與真實值的誤差程度。9.IDFT-DFT的逆變換為IDFT。10.防止子載波間干擾（ICI）-保護帶避免子載波重疊，降低ICI。四、簡答題答案與解析1.5GNR技術改進-更高帶寬（100MHz以上）、更高速率（10Gbps+）、更低時延（1ms級）、海量連接（100萬連接/平方公里）、網(wǎng)絡切片支持垂直行業(yè)需求。2.FIR濾波器線性相位特性-線性相位要求脈沖響應h[n]關于n=0對稱，此時濾波器輸出信號無相位失真，適用于對時序敏感的應用（如音頻處理）。3.Wi-Fi6E優(yōu)勢-新增6GHz頻段干擾少、速率高，支持8流MU-MIMO和OFDMA，提升多用戶并發(fā)性能。4.MIMO空間復用技術-利用多天線并行傳輸數(shù)據(jù)流，線性增加系統(tǒng)容量，適用于高吞吐量場景（如視頻流）。5.噪聲系數(shù)影響-噪聲系數(shù)越高，接收機靈敏度越低，系統(tǒng)信噪比下降，影響數(shù)據(jù)傳輸可靠性。五、計算題答案與解析1.FIR濾波器系統(tǒng)函數(shù)-H(z)=1-0.5z^(-1)+0.25z^(-2)-0.125z^(-3)-頻率響應：H(e^jω)=1-0.5e^(-jω)+0.25e^(-j2ω)-0.125e^(-j3ω)2.OFDM符號時長-子載波間隔Δf=15kHz，采樣頻率Fs=1MHz，-子載波數(shù)N=1/Δf=66.67，實際N取64（標準值），-符號時長T=N/Fs=64/1MHz=64μs。3.輸出信噪比-輸入SNR=10^(SNR_dB/10)=100，噪聲系數(shù)NF=10^(NF_dB/10)=2，-輸出SNR=輸入SNR/噪聲系數(shù)=100/2=50，輸出SNR_dB=10log10(50