綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區姓名所在地區身份證號密封線1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和所在地區名稱。2.請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標封區內填寫無關內容。一、選擇題1.下列哪一項不是模擬信號？()

a.正弦波

b.矩形波

c.正態分布

d.抖動

2.在基帶傳輸系統中，為了抑制噪聲干擾，通常采用的編碼方式是（）。

a.卷積碼

b.偽隨機序列

c.集中式多路復用

d.正交多路復用

3.關于調制技術，下列說法錯誤的是（）。

a.指將數字信號轉換為模擬信號的過程

b.信道編碼的主要作用是糾正傳輸過程中產生的差錯

c.源編碼的目的是壓縮信源熵

d.數字信號可以通過調制技術在信道中傳輸

4.在下列哪個階段，通信系統的可靠性主要受信道的制約？（）

a.源編碼階段

b.傳輸編碼階段

c.調制與解調階段

d.解碼與解碼階段

5.關于同步，下列說法正確的是（）。

a.發送方和接收方的碼元必須保持一致才能實現有效通信

b.頻率同步比位同步重要

c.位同步可以通過位填充和插入同步位實現

d.碼元同步通常不需要精確的相位同步

答案及解題思路：

1.答案：c.正態分布

解題思路：正弦波、矩形波和抖動都是模擬信號的形式，而正態分布是一種概率分布，不屬于模擬信號的類型。

2.答案：a.卷積碼

解題思路：在基帶傳輸系統中，卷積碼常用于編碼以增強信號，抑制噪聲干擾，提高信號的抗干擾能力。

3.答案：a.指將數字信號轉換為模擬信號的過程

解題思路：調制技術是指將數字信號轉換為模擬信號的過程，而非相反。其他選項均正確描述了調制技術的相關內容。

4.答案：c.調制與解調階段

解題思路：在調制與解調階段，信號的傳輸質量和信道特性對通信系統的可靠性有直接的影響。

5.答案：c.位同步可以通過位填充和插入同步位實現

解題思路：位同步保證發送方和接收方在位層面上的同步，而位填充和插入同步位是實現位同步的常用方法。頻率同步和碼元同步也是同步的重要方面，但題目中位同步選項描述正確。二、填空題1.數字通信系統的功能通常用誤碼率和傳輸速率兩個參數來衡量。

2.在通信系統中的基帶傳輸，常見的編碼方式有非歸零碼（NRZ）、曼徹斯特編碼（Manchester）、差分曼徹斯特編碼（DManchester）。

3.數字調制系統中，解調方式主要有相干解調、非相干解調、包絡檢波。

4.為了提高頻譜利用率，通信系統中采用了多路復用、多址技術和編碼技術。

5.信道編碼的主要目的是提高數據傳輸的可靠性。

答案及解題思路：

1.答案：誤碼率、傳輸速率

解題思路：誤碼率反映了傳輸過程中錯誤信息的比例，是衡量通信系統可靠性的重要指標。傳輸速率則是指單位時間內傳輸的信息量，是衡量通信系統功能的重要參數。

2.答案：非歸零碼（NRZ）、曼徹斯特編碼（Manchester）、差分曼徹斯特編碼（DManchester）

解題思路：這些編碼方式在基帶傳輸中應用廣泛，它們分別利用不同的編碼規則來保證信號的傳輸穩定性和有效性。

3.答案：相干解調、非相干解調、包絡檢波

解題思路：這些解調方式是數字調制系統中的常見解調方法，它們分別適用于不同的調制方式和解調要求。

4.答案：多路復用、多址技術、編碼技術

解題思路：多路復用技術可以將多個信號合并傳輸，提高頻譜利用率。多址技術允許多個用戶共享同一信道。編碼技術可以通過增加冗余信息來提高數據傳輸的可靠性。

5.答案：提高數據傳輸的可靠性

解題思路：信道編碼通過在原始數據中添加冗余信息，使得接收端能夠檢測并糾正傳輸過程中的錯誤，從而提高數據傳輸的可靠性。三、判斷題1.在數字通信系統中，模擬信號的頻譜特性會影響傳輸系統的功能。(√)

解題思路：在數字通信系統中，雖然信號處理和傳輸方式是數字的，但模擬信號的頻譜特性（如帶寬、頻譜形狀等）對系統的設計、信號傳輸的效率和抗干擾能力都有重要影響。

2.調制和調制的目的是相同的，都是為了提高傳輸速率。(×)

解題思路：調制是將信息信號與載波信號結合的過程，目的是將信息信號加載到載波上以便于傳輸。而調制則是改變載波的某些參數（如幅度、頻率或相位）以攜帶信息。雖然兩者都與信號傳輸有關，但調制的主要目的是為了適應信道特性，而不是直接提高傳輸速率。

3.卷積碼是一種能夠自動適應信道變化的編碼方式。(×)

解題思路：卷積碼是一種線性分組碼，它通過將信息序列與一個多項式相乘來碼字。雖然卷積碼具有一定的糾錯能力，但它并不能自動適應信道變化。信道編碼通常需要根據信道的特性來設計編碼方案。

4.在同步通信中，碼元同步就可以保證通信的有效進行。(×)

解題思路：同步通信中，除了碼元同步外，還需要幀同步、位同步等多層次的同步。這些同步都得到保證，才能保證通信的有效進行。

5.線路碼間干擾是指同一信道中的信號在相鄰碼元間產生的干擾。(√)

解題思路：線路碼間干擾（InterSymbolInterference,ISI）確實是指在同一信道中，由于信號在相鄰碼元間產生的干擾，導致信號失真，影響通信質量。四、簡答題1.簡述數字通信系統的基本構成。

數字通信系統通常由以下幾個基本部分構成：

1.源編碼器：將模擬信號或數字信號進行數字化處理。

2.信道編碼器：增加冗余信息，提高信號的可靠性。

3.調制器：將數字信號轉換成適合在信道中傳輸的模擬信號。

4.信道：傳輸信號的物理媒介。

5.解調器：將接收到的模擬信號轉換回數字信號。

6.信道解碼器：去除冗余信息，恢復原始數據。

7.目標解碼器：將解碼后的數據轉換成用戶可用的形式。

2.解釋模擬信號與數字信號的異同。

相同點：

1.都可以傳遞信息。

2.都可以表示為連續或離散的信號。

不同點：

1.模擬信號是連續的，而數字信號是離散的。

2.模擬信號通常有無限多個可能的取值，數字信號有限個取值。

3.模擬信號容易受到噪聲干擾，而數字信號在一定的噪聲范圍內可以保持較好的抗干擾性。

3.簡述信道編碼的兩種基本功能。

信道編碼的兩種基本功能是：

1.前向糾錯（FEC）：在接收端能夠自動糾正一定程度的錯誤，而不需要發送端的重傳。

2.信道容量逼近：通過增加冗余信息，使編碼后的信號在信道中傳輸時更接近信道容量，提高傳輸效率。

4.比較卷積碼與分組碼的特點。

卷積碼的特點：

1.具有變長碼字，可以根據需要調整碼字的長度。

2.具有自同步特性，易于解碼。

3.適用于變長數據的傳輸。

分組碼的特點：

1.具有固定長度的碼字。

2.解碼復雜度相對較低。

3.適用于固定長度的數據傳輸。

5.簡述多路復用的三種主要類型。

多路復用的三種主要類型是：

1.頻分復用（FDM）：將不同頻率的信號分配到不同的頻帶上進行傳輸。

2.時分復用（TDM）：將時間分割成多個時間槽，每個用戶在不同的時間槽內傳輸數據。

3.碼分復用（CDM）：為每個用戶分配一個唯一的碼序列，通過碼序列的相互正交實現多路信號的傳輸。

答案及解題思路：

1.答案：數字通信系統的基本構成包括源編碼器、信道編碼器、調制器、信道、解調器、信道解碼器和目標解碼器。

解題思路：根據數字通信系統的基本組成部分，逐一列出每個組成部分的功能和作用。

2.答案：模擬信號與數字信號的相同點是都可以傳遞信息，不同點是模擬信號是連續的，數字信號是離散的，模擬信號容易受到噪聲干擾，而數字信號在一定的噪聲范圍內可以保持較好的抗干擾性。

解題思路：分別列出模擬信號和數字信號的定義、特性以及抗干擾能力的比較。

3.答案：信道編碼的兩種基本功能是前向糾錯和信道容量逼近。

解題思路：解釋信道編碼的目的，即提高信號傳輸的可靠性和效率。

4.答案：卷積碼的特點是變長碼字、自同步特性、適用于變長數據傳輸；分組碼的特點是固定長度的碼字、解碼復雜度低、適用于固定長度數據傳輸。

解題思路：比較卷積碼和分組碼在碼字長度、解碼復雜度和適用場景上的差異。

5.答案：多路復用的三種主要類型是頻分復用、時分復用和碼分復用。

解題思路：介紹多路復用的定義，并列出三種常見的多路復用類型及其特點。五、計算題1.假設基帶信號的帶寬為BHz，若采用傅里葉變換調制方式，請計算所需頻帶寬度。

解答：

所需頻帶寬度與基帶信號的帶寬BHz相同，即所需頻帶寬度為BHz。

2.某信道的頻率范圍為1kHz~5kHz，若信號帶寬為4kHz，求該信道輸該信號的傳輸速率。

解答：

傳輸速率等于信號帶寬，即傳輸速率為4kbps。

3.通信系統的誤碼率計算公式為P(e)=Pe，若傳輸10萬個比特，計算誤碼數。

解答：

誤碼數=傳輸比特數×誤碼率

誤碼數=10^5×Pe

（其中Pe為誤碼率，具體數值根據題目條件給出）

4.在通信系統中，某調制方式中已知的解調誤碼率為P(e)=0.1，請計算傳輸1萬個比特時的誤碼數。

解答：

誤碼數=傳輸比特數×誤碼率

誤碼數=10^4×0.1=1000

（傳輸1萬個比特時的誤碼數為1000）

5.若已知卷積碼的編碼效率為R，請根據以下公式計算編碼效率R=2^n1kn2^n(k為信息碼的長度)。

解答：

根據公式計算編碼效率R：

R=2^n1kn2^n

（其中n為編碼效率的階數，k為信息碼的長度，具體數值根據題目條件給出）

答案及解題思路：

1.答案：所需頻帶寬度為BHz。

解題思路：傅里葉變換調制方式下，所需頻帶寬度等于基帶信號的帶寬。

2.答案：傳輸速率為4kbps。

解題思路：傳輸速率等于信號帶寬。

3.答案：誤碼數=10^5×Pe（具體數值根據題目條件給出）。

解題思路：根據誤碼率計算公式計算誤碼數。

4.答案：誤碼數=1000。

解題思路：根據已知解調誤碼率計算傳輸1萬個比特時的誤碼數。

5.答案：R=2^n1kn2^n（具體數值根據題目條件給出）。

解題思路：根據卷積碼的編碼效率公式計算編碼效率R。六、分析題1.分析模擬通信與數字通信的優缺點。

（1）模擬通信

優點：

抗干擾能力強，適應性強。

傳輸過程簡單，設備成本較低。

可實現較高的頻譜利用率。

缺點：

易受噪聲和干擾影響，信號質量較差。

信號傳輸過程中容易失真，難以保證信號質量。

傳輸容量有限，無法滿足大數據量傳輸需求。

（2）數字通信

優點：

抗干擾能力強，信號質量穩定。

可實現信號的加密，提高安全性。

傳輸容量大，適應性強，可滿足大數據量傳輸需求。

易于存儲、處理和傳輸。

缺點：

頻譜利用率較低，傳輸過程中需要較高的頻譜帶寬。

設備成本較高，對技術要求較高。

對傳輸介質的要求較嚴格，如要求較高的抗干擾功能。

2.分析多路復用技術在提高通信系統功能中的作用。

多路復用技術可以將多個信號合并傳輸，提高通信系統的功能，具體作用

提高傳輸效率，降低通信成本。

擴大傳輸容量，提高系統容量。

減少資源浪費，提高資源利用率。

降低設備復雜度，簡化系統設計。

3.分析信道編碼技術在提高通信系統可靠性的作用。

信道編碼技術通過對原始信號進行編碼，增加冗余信息，提高信號在傳輸過程中的抗干擾能力和可靠性，具體作用

增強信號的抗干擾能力，提高信號傳輸的可靠性。

減少錯誤傳輸的概率，降低誤碼率。

便于信號的糾錯，提高系統的抗誤碼功能。

提高系統整體功能，延長通信距離。

4.分析調制技術在通信系統中的應用。

調制技術是通信系統中不可或缺的技術，其應用主要包括：

提高信號的傳輸質量，降低干擾和失真。

擴大信號傳輸范圍，提高傳輸距離。

增加信號的頻譜利用率，降低帶寬占用。

提高信號的傳輸速率，滿足高速數據傳輸需求。

5.分析同步技術在通信系統中的作用。

同步技術是保證通信系統正常運行的重要技術，其作用

保證發送端與接收端的時鐘同步，減少信號傳輸誤差。

保證信號傳輸的穩定性和連續性，提高系統可靠性。

便于信號的識別和解調，提高通信效率。

減少信號的失真，提高信號質量。

答案及解題思路：

1.模擬通信與數字通信的優缺點分析：

解題思路：對比模擬通信和數字通信在抗干擾、傳輸質量、容量、成本等方面的優缺點。

2.多路復用技術在提高通信系統功能中的作用分析：

解題思路：從傳輸效率、傳輸容量、資源利用率和設備復雜度等方面分析多路復用技術的優勢。

3.信道編碼技術在提高通信系統可靠性的作用分析：

解題思路：分析信道編碼技術如何增強抗干擾能力、降低誤碼率、提高糾錯功能等。

4.調制技術在通信系統中的應用分析：

解題思路：分析調制技術如何提高傳輸質量、傳輸范圍、頻譜利用率和傳輸速率等。

5.同步技術在通信系統中的作用分析：

解題思路：從時鐘同步、信號穩定性和連續性、信號識別與解調以及信號質量等方面分析同步技術的價值。七、設計題1.設計一種基于FPGA的數字信號處理器。

設計要求：

設計一個基于FPGA的數字信號處理器（DSP），其能夠處理音頻和視頻信號。

實現音頻信號的基本處理功能，如濾波、增益控制和噪聲消除。

實現視頻信號的簡單處理功能，如亮度調整和對比度增強。

需考慮處理器的時鐘頻率、功耗和資源消耗。

參考案例：

參考XilinxZynqSoC系列FPGA的DSP開發。

參考MATLAB中的DSP工具箱。

2.設計一個基于USB的串口通信模塊。

設計要求：

設計一個支持USB接口的串口通信模塊。

實現USB與RS232之間的轉換。

串口通信波特率范圍：9600至115200bps。

支持數據位：7位或8位，停止位：1位或2位。

支持奇偶校驗。

參考案例：

參考USBSerial轉換芯片，如FTDI的芯片。

參考基于USB的串口通信模塊設計案例。

3.設計一個基于WIFI的物聯網傳感器。

設計要求：

設計一個基于WIFI的物聯網傳感器，能夠監測環境參數，如溫度、濕度等。

數據采集頻率：每分鐘一次。

支持通過WIFI模塊將數據發送至云平臺。

設計考慮成本和能耗。

參考案例：

參考ESP8266或ESP32等WIFI模塊。

參考基于WIFI的物聯網設計案例。

4.設計一個基于北斗衛星定位的導航系統。

設計要求：

設計一個基于北斗衛星定位的導航系統。

系統精度要求：定位精度在10米以內。

設計包括接收機硬件和軟件算法。

考慮功耗和實時性要求。

參考案例：

參考北斗衛星導航系統相關標準和技術文檔。

參考導航接收機設計和軟件開發。

5.設計一個基于光纖通信的寬帶網絡接