無線電通信技術知識點解析

無線電通信技術知識點解析姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.無線電通信的基本原理是什么？

A.利用電磁波在自由空間傳播的特性進行信息傳遞。

B.通過電話線傳輸聲音信號。

C.通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

2.無線電波在傳播過程中會受到哪些因素的影響？

A.大氣層密度、地球表面曲率、建筑物遮擋。

B.氣溫、濕度、風速。

C.地質條件、電磁干擾、頻率。

3.無線電通信系統(tǒng)的主要組成部分有哪些？

A.發(fā)射端、傳輸路徑、接收端、信源、信道、信宿。

B.天線、調制器、解調器、放大器、濾波器。

C.調制器、放大器、濾波器、解調器、天線。

4.無線電通信中的調制方式有哪些？

A.頻率調制（FM）、幅度調制（AM）、相位調制（PM）。

B.振幅調制（AM）、脈沖調制（PM）、脈沖編碼調制（PCM）。

C.模擬調制、數(shù)字調制。

5.數(shù)字調制與模擬調制的區(qū)別是什么？

A.數(shù)字調制是將信息信號轉化為數(shù)字信號，模擬調制是將信息信號轉化為模擬信號。

B.數(shù)字調制傳輸速率高、抗干擾能力強，模擬調制傳輸速率低、抗干擾能力弱。

C.數(shù)字調制設備成本高、功耗大，模擬調制設備成本低、功耗小。

6.無線電通信中的頻率合成器的作用是什么？

A.產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率源，用于調制器產(chǎn)生高頻信號。

B.降低信號的頻率，便于傳輸。

C.提高信號的頻率，便于傳輸。

7.無線電通信中的天線有哪些類型？

A.印制天線、半波振子天線、全波振子天線、倒L形天線。

B.線性天線、圓環(huán)天線、螺旋天線、拋物面天線。

C.對稱天線、非對稱天線、全向天線、方向性天線。

8.無線電通信中的多徑效應是什么？

A.信號經(jīng)過地面、建筑物等反射，產(chǎn)生多個路徑的信號。

B.信號在傳輸過程中，被多種頻率的電磁波干擾。

C.信號在傳輸過程中，發(fā)生頻率變化。

答案及解題思路：

1.A（利用電磁波在自由空間傳播的特性進行信息傳遞。）

解題思路：無線電通信利用電磁波傳播，通過發(fā)射天線發(fā)射，接收天線接收，實現(xiàn)信息傳遞。

2.A（大氣層密度、地球表面曲率、建筑物遮擋。）

解題思路：無線電波傳播過程中，會受到大氣層密度、地球表面曲率和建筑物等環(huán)境因素的影響。

3.A（發(fā)射端、傳輸路徑、接收端、信源、信道、信宿。）

解題思路：無線電通信系統(tǒng)主要由發(fā)射端、接收端、信源、信道、信宿等組成部分構成。

4.A（頻率調制（FM）、幅度調制（AM）、相位調制（PM）。）

解題思路：無線電通信中的調制方式主要包括頻率調制、幅度調制和相位調制。

5.B（數(shù)字調制傳輸速率高、抗干擾能力強，模擬調制傳輸速率低、抗干擾能力弱。）

解題思路：數(shù)字調制相較于模擬調制具有傳輸速率高、抗干擾能力強等優(yōu)點。

6.A（產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率源，用于調制器產(chǎn)生高頻信號。）

解題思路：頻率合成器用于產(chǎn)生穩(wěn)定頻率源，滿足調制器產(chǎn)生高頻信號的需求。

7.B（線性天線、圓環(huán)天線、螺旋天線、拋物面天線。）

解題思路：天線類型眾多，根據(jù)其結構和工作原理分為線性天線、圓環(huán)天線、螺旋天線和拋物面天線等。

8.A（信號經(jīng)過地面、建筑物等反射，產(chǎn)生多個路徑的信號。）

解題思路：多徑效應是指無線電波在傳播過程中，經(jīng)過地面、建筑物等反射，產(chǎn)生多個路徑的信號。二、填空題1.無線電通信的頻段分為____低頻____、____中頻____、____高頻____等。

2.無線電通信中的調制解調器（Modem）的作用是____將數(shù)字信號轉換為模擬信號，以及將模擬信號轉換為數(shù)字信號____。

3.無線電通信中的發(fā)射機主要由____振蕩器____、____放大器____、____天線____等組成。

4.無線電通信中的接收機主要由____天線____、____放大器____、____解調器____等組成。

5.無線電通信中的頻分復用（FDM）是將____整個頻譜____頻帶分割成____多個不同的____頻帶。

6.無線電通信中的時分復用（TDM）是將____同一頻帶____頻帶分割成____多個不同的____頻帶。

7.無線電通信中的跳頻通信（FH）是指____在多個頻率之間快速切換的通信方式____。

8.無線電通信中的擴頻通信（SS）是指____將信號擴展到更寬的頻帶上的通信方式____。

答案及解題思路：

答案：

1.低頻、中頻、高頻

2.將數(shù)字信號轉換為模擬信號，以及將模擬信號轉換為數(shù)字信號

3.振蕩器、放大器、天線

4.天線、放大器、解調器

5.整個頻譜、多個不同的

6.同一頻帶、多個不同的

7.在多個頻率之間快速切換的通信方式

8.將信號擴展到更寬的頻帶上的通信方式

解題思路：

1.無線電通信的頻段通常分為不同的頻段，如低頻、中頻和高頻，這些頻段根據(jù)其波長和頻率的不同，適用于不同的通信需求。

2.調制解調器（Modem）是無線電通信中的重要設備，它負責在數(shù)字信號和模擬信號之間進行轉換，以保證數(shù)據(jù)能夠有效傳輸。

3.發(fā)射機是無線電通信系統(tǒng)的發(fā)送端，主要包括產(chǎn)生信號的振蕩器、放大信號的放大器和發(fā)射信號的天線。

4.接收機是無線電通信系統(tǒng)的接收端，主要由天線接收信號、放大器放大信號和解調器解調信號組成。

5.頻分復用（FDM）是一種將整個頻譜分割成多個不同頻帶的技術，每個頻帶可以用于不同的通信通道。

6.時分復用（TDM）是一種將同一頻帶分割成多個不同的時隙，每個時隙可以用于不同的通信通道的技術。

7.跳頻通信（FH）通過在多個頻率之間快速切換來避免干擾，從而提高通信的穩(wěn)定性和安全性。

8.擴頻通信（SS）通過將信號擴展到更寬的頻帶上，增加信號的冗余度，以提高通信的保密性和抗干擾能力。三、判斷題1.無線電通信中的頻率越高，傳播距離越遠。（×）

解析：在無線電通信中，頻率越高，信號波長越短，信號在空氣中的傳播速度與光速相近，但信號在遇到障礙物時更容易被反射和吸收，導致傳播距離變短。

2.無線電通信中的調制方式越多，通信質量越好。（×）

解析：調制方式越多，雖然可以提供更多的通信功能，但同時也增加了系統(tǒng)的復雜度，可能導致信號傳輸過程中的能量損耗和誤差增加，從而降低通信質量。

3.無線電通信中的天線增益越高，接收信號越強。（√）

解析：天線增益是指天線將接收到的信號功率放大到一定程度的程度。天線增益越高，接收到的信號越強，通信質量越好。

4.無線電通信中的多徑效應會導致信號失真。（√）

解析：多徑效應是指信號在傳播過程中，由于遇到多個反射、折射等路徑，導致信號到達接收端時產(chǎn)生多個時間延遲的信號。這些信號相互疊加，可能導致信號失真。

5.無線電通信中的頻率合成器可以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。（√）

解析：頻率合成器可以產(chǎn)生穩(wěn)定、精確的頻率信號，從而提高通信系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性，降低干擾對通信系統(tǒng)的影響，提高抗干擾能力。

6.無線電通信中的擴頻通信可以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。（√）

解析：擴頻通信通過將信號擴展到更寬的頻帶，使得信號在頻域上分散，從而降低信號能量集中，提高抗干擾能力。

7.無線電通信中的跳頻通信可以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。（√）

解析：跳頻通信在多個頻率上快速切換，使得干擾信號難以捕捉到穩(wěn)定的頻率，從而提高抗干擾能力。

8.無線電通信中的多用戶通信可以提高通信系統(tǒng)的容量。（√）

解析：多用戶通信技術可以通過頻率復用、碼分復用等方式，使得多個用戶在同一頻段上同時通信，從而提高通信系統(tǒng)的容量。四、簡答題1.簡述無線電通信的基本原理。

解題思路：首先概述無線電通信的基本定義，然后詳細描述無線電波的產(chǎn)生和傳播過程，最后簡要提及調制與解調在無線電通信中的作用。

2.簡述無線電通信中的調制解調器（Modem）的作用。

解題思路：介紹調制解調器的基本功能，包括模擬信號與數(shù)字信號的轉換過程，以及它在無線通信系統(tǒng)中的重要性。

3.簡述無線電通信中的發(fā)射機與接收機的組成。

解題思路：描述發(fā)射機和接收機的關鍵組成部分，包括天線、放大器、振蕩器、混頻器等，并解釋它們在無線電通信中的功能。

4.簡述無線電通信中的頻分復用（FDM）與時分復用（TDM）的區(qū)別。

解題思路：分別闡述FDM和TDM的基本概念、工作原理和應用場景，比較它們的優(yōu)缺點。

5.簡述無線電通信中的跳頻通信（FH）與擴頻通信（SS）的區(qū)別。

解題思路：介紹FH和SS的原理、特點以及在實際應用中的表現(xiàn)，比較它們在抗干擾能力、帶寬使用等方面的不同。

6.簡述無線電通信中的多徑效應對通信質量的影響。

解題思路：解釋多徑效應的概念，說明其對信號傳輸?shù)挠绊?，包括衰落、干擾等現(xiàn)象，并討論如何減小其影響。

7.簡述無線電通信中的頻率合成器的作用。

解題思路：描述頻率合成器的工作原理和功能，強調它在頻率可變性和穩(wěn)定性方面的作用，以及它在無線電通信設備中的應用。

答案及解題思路：

1.無線電通信的基本原理：

無線電通信是利用無線電波在自由空間中傳播進行信息交換的一種通信方式。其基本原理包括：無線電波的產(chǎn)生（通過振蕩器），調制（將信息疊加到載波上），傳播（通過天線發(fā)射和接收），解調（從載波中提取信息），最終實現(xiàn)信息的傳遞。

2.調制解調器（Modem）的作用：

調制解調器的主要作用是將計算機輸出的數(shù)字信號轉換成適合在電話線或其他傳輸介質輸?shù)哪M信號（調制過程），以及將接收到的模擬信號轉換成計算機可以處理的數(shù)字信號（解調過程）。這使得數(shù)字信號可以通過傳統(tǒng)的模擬電話線進行傳輸。

3.發(fā)射機與接收機的組成：

發(fā)射機由振蕩器、放大器、混頻器、調制器、天線等組成。接收機由天線、放大器、混頻器、解調器、濾波器等組成。它們分別負責發(fā)射信號的、傳輸信號的增強和提取接收信號中的信息。

4.頻分復用（FDM）與時分復用（TDM）的區(qū)別：

FDM是將多個信號調制到不同頻率的載波上，通過不同頻率的通道進行傳輸。TDM則是將多個信號依次調制到一個載波上，通過分配不同的時隙進行傳輸。FDM適用于多個信號頻率范圍較大的情況，而TDM適用于信號數(shù)量多且?guī)捰邢薜那闆r。

5.跳頻通信（FH）與擴頻通信（SS）的區(qū)別：

FH通信通過在多個頻率之間跳變來傳輸信號，以提高抗干擾能力。SS通信通過將信號擴展到比原始信號帶寬更大的范圍來傳輸，以增加抗干擾性和隱蔽性。FH通信適用于干擾較大的環(huán)境，而SS通信則適用于保密性要求較高的通信環(huán)境。

6.多徑效應對通信質量的影響：

多徑效應是指信號在傳播過程中經(jīng)過反射、折射等多種路徑到達接收機，導致信號相位和幅度不同。這會引起信號的衰落、干擾和相干性下降，降低通信質量。

7.頻率合成器的作用：

頻率合成器是無線電通信設備中的一個關鍵部件，其作用是產(chǎn)生穩(wěn)定、準確的頻率。在無線電通信中，頻率合成器能夠可調諧的頻率，以滿足不同頻段、不同調制方式的需求，從而提高通信設備的功能。五、論述題1.論述無線電通信中調制方式的選擇原則。

解題思路：

在無線電通信中，調制方式的選擇，它直接影響到信號的傳輸效率和通信質量。選擇調制方式時，需要考慮以下原則：

信號傳輸?shù)目煽啃裕焊鶕?jù)傳輸介質的特性和環(huán)境噪聲水平選擇合適的調制方式。

傳輸效率：根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)速率的要求選擇能夠提供更高頻帶寬效用的調制方式。

抗干擾能力：在強干擾環(huán)境下，應選擇抗干擾能力強的調制方式。

系統(tǒng)復雜性：選擇調制方式時還需考慮實現(xiàn)復雜度和成本。

2.論述無線電通信中天線增益對通信質量的影響。

解題思路：

天線增益是衡量天線功能的重要參數(shù)，它對通信質量有顯著影響。以下為天線增益對通信質量的影響：

提高接收信號強度：增益高的天線能夠接收更遠的信號，從而提高通信距離。

降低接收噪聲：增益天線能夠減少噪聲的影響，提高信噪比。

擴展通信范圍：增益高的天線可以覆蓋更廣泛的區(qū)域，提高通信系統(tǒng)的服務范圍。

改善信號質量：天線增益有助于減少信號的衰減，提高傳輸質量。

3.論述無線電通信中多用戶通信對通信系統(tǒng)容量的影響。

解題思路：

多用戶通信是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的一個特點，它對通信系統(tǒng)容量有以下影響：

增加系統(tǒng)容量：多用戶通信可以通過頻率復用、碼分復用等方式提高系統(tǒng)容量。

增加信道競爭：多用戶通信使得信道資源競爭更加激烈，可能導致信道擁塞。

需要更復雜的調度算法：多用戶通信要求通信系統(tǒng)具備更復雜的調度算法，以優(yōu)化資源分配。

4.論述無線電通信中抗干擾技術在提高通信質量中的作用。

解題思路：

在無線電通信中，抗干擾技術是保證通信質量的關鍵。以下為抗干擾技術在提高通信質量中的作用：

抑制干擾：通過采用濾波器、調制技術等手段抑制干擾信號，提高信號質量。

提高抗干擾能力：設計具有良好抗干擾功能的通信系統(tǒng)，降低干擾對通信的影響。

增強信號可檢測性：通過信號處理技術提高信號的可檢測性，保證通信的可靠性。

5.論述無線電通信中頻分復用（FDM）與時分復用（TDM）在通信系統(tǒng)中的應用。

解題思路：

頻分復用（FDM）和時分復用（TDM）是兩種常見的復用技術，在通信系統(tǒng)中有著廣泛的應用。這兩種技術在通信系統(tǒng)中的應用：

FDM：適用于頻譜資源豐富、信號傳輸距離較遠的通信系統(tǒng)，通過將信號頻譜劃分成多個頻段，實現(xiàn)多路信號的復用傳輸。

TDM：適用于傳輸速率較高、對時延要求嚴格的通信系統(tǒng)，通過將時間分割成多個時間段，實現(xiàn)多路信號的復用傳輸。

FDM和TDM的結合：在實際應用中，F(xiàn)DM和TDM可以結合使用，以充分利用頻譜資源和提高傳輸效率。

答案及解題思路：

1.答案：調制方式的選擇應遵循信號傳輸?shù)目煽啃?、傳輸效率、抗干擾能力和系統(tǒng)復雜性等原則。解題思路如上所述。

2.答案：天線增益對通信質量的影響包括提高接收信號強度、降低接收噪聲、擴展通信范圍和改善信號質量。解題思路如上所述。

3.答案：多用戶通信對通信系統(tǒng)容量的影響包括增加系統(tǒng)容量、增加信道競爭和需要更復雜的調度算法。解題思路如上所述。

4.答案：抗干擾技術在提高通信質量中的作用包括抑制干擾、提高抗干擾能力和增強信號可檢測性。解題思路如上所述。

5.答案：頻分復用（FDM）和時分復用（TDM）在通信系統(tǒng)中的應用包括適用于不同傳輸環(huán)境和需求，如FDM適用于頻譜資源豐富、信號傳輸距離較遠的通信系統(tǒng)，TDM適用于傳輸速率較高、對時延要求嚴格的通信系統(tǒng)。解題思路如上所述。六、計算題1.已知無線電通信中的發(fā)射頻率為900MHz，求其波長。

解題步驟：

使用公式：波長（λ）=光速（c）/頻率（f）

光速在真空中大約為3x10^8m/s

發(fā)射頻率f=900MHz=900x10^6Hz

計算波長λ=3x10^8m/s/900x10^6Hz

2.已知無線電通信中的發(fā)射功率為10W，求其接收功率。

解題步驟：

接收功率與發(fā)射功率的關系取決于通信系統(tǒng)的具體配置、距離、天線增益等因素。

假設沒有其他損失，接收功率P_r=P_t/(4πr^2)，其中P_t是發(fā)射功率，r是傳播距離。

需要知道傳播距離r才能計算接收功率。

3.已知無線電通信中的調制方式為QAM，求其傳輸速率。

解題步驟：

QAM（QuadratureAmplitudeModulation）的傳輸速率取決于其階數(shù)（M）。

傳輸速率（R）=2xMxlog2(M1)bits/s

需要知道QAM的具體階數(shù)M才能計算傳輸速率。

4.已知無線電通信中的天線增益為10dB，求其實際增益。

解題步驟：

天線增益（G）以dB表示時，實際增益（G_actual）=10^(G/10)

天線增益G=10dB

計算實際增益G_actual=10^(10/10)

5.已知無線電通信中的多徑效應系數(shù)為0.5，求其多徑衰落系數(shù)。

解題步驟：

多徑效應系數(shù)通常表示為衰落系數(shù)的平方，即：衰落系數(shù)=√多徑效應系數(shù)

多徑效應系數(shù)=0.5

計算衰落系數(shù)=√0.5

答案及解題思路：

1.答案：波長λ=3x10^8m/s/900x10^6Hz≈0.333m

解題思路：使用光速除以頻率得到波長。

2.答案：需要傳播距離r才能計算，例如P_r=10W/(4πr^2)

解題思路：使用功率定律計算接收功率，但需要知道傳播距離。

3.答案：需要QAM階數(shù)M才能計算，例如R=2xMxlog2(M1)bits/s

解題思路：根據(jù)QAM階數(shù)計算傳輸速率。

4.答案：實際增益G_actual=10^(10/10)=10

解題思路：將dB增益轉換為實際增益。

5.答案：衰落系數(shù)=√0.5≈0.707

解題思路：計算多徑效應系數(shù)的平方根得到衰落系數(shù)。七、應用題1.設計無線電通信系統(tǒng)

題目：根據(jù)實際需求，設計一個無線電通信系統(tǒng)，適用于城市移動通信。請說明選擇的頻段、調制方式以及天線類型，并解釋選擇的原因。

解答：

頻段選擇：2.4GHz（用于WiFi）或1.8GHz（用于4GLTE）。

調制方式：選擇OFDM（正交頻分復用）調制，因為它在高頻段提供更好的頻譜效率和抗干擾能力。

天線類型：使用全向天線，適用于城市環(huán)境中的廣泛覆蓋。

2.分析干擾源及抗干擾措施

題目：分析一個實際無線電通信系統(tǒng)（如WiFi）中的干擾源，并提出相應的抗干擾措施。

解答：

干擾源：鄰近的WiFi網(wǎng)絡、微波爐、藍牙設備等。

抗干擾措施：使用信道選擇算