光纤与微波通信试卷B+答案

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1、第1 页/共 3 页光纤与微波通信技术考试试卷（B卷）班级姓名学号题号一二三四五六总得分 评卷人审核人得分一、填空题 (每空2分, 共计20分，答案写在答题纸上) 1、无线电波在 0.3 10GHz 频段，大气吸收损耗最小，称为“_ 窗口”。因此通常卫星通信选择在这个窗口附近。2、微波是一种电磁波，微波频率为_MHz 至_GHz ，是全部电磁波频谱的一个有限频段。3、导波系统中的电磁波按纵向场量的有无可分为三种波型（模式），即_ _波、_波和_ 波。4、在电波的传播空间中，若以第一费涅耳区为参考, 则_区产生的场强是使接收点的场强增强 , _ 区产生的场强是使接收点的场强减弱。5、电路理论中，

2、 若频率较低时， 电路中的元件采用 “集总”参数，而在RF/MW 波段，采用_参数。6、通常把 RF/MW 导线（传输线）称为 _，因为其长度与信号波长是可以比拟的。二、单选题 （每小题 3分，共15分）1、 光纤通信指的是： A. 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B. 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C . 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D . 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。2、光纤单模传输条件，归一化频率V应满足： A. V2.405 B. V3.832 D. V3.832 3、使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成： 第2 页/共

3、 3 页A .光功率无法传输；B. 光功率的菲涅耳反射；C. 光功率的散射损耗；D. 光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。4、在激光器中，光的放大是通过： A. 光学谐振腔来实现；B. 泵浦光源来实现；C. 外加直流来实现；D . 粒子数反转分布的激活物质来实现。5、掺铒光纤的激光特性： A. 主要由掺铒元素决定；B. 主要由起主介质作用的石英光纤决定；C. 主要由泵浦光源决定；D. 主要由入射光的工作波长决定。三、问答题 (每小题 6分, 共计30分，答案写在答题纸上 )1、微波传播过程中为什么会产生衰落？微波常见传播衰落的类型有几种？2、什么是多径衰落？减轻多径衰落的方法有哪

4、些？3、什么是微波，简述其特点。4、常用的调制方式有哪些？目前最常用的是哪种调制方式？5、无线电波在空间的传播途径有哪些？各具有何特点？四、光纤放大器如图所示：(10 分) 分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？五、光纤通信系统构成的框图如图所示，分析说明各部分的作用。(15 分) 第3 页/共 3 页六、综合题（ 10 分） 1、已知 SDH 系统 STM1 模块的帧结构为9 行 270 列字节，每字节 8bit，帧 周 期 125s，计算 STM1 模块的比特传输速率。（4 分） 2、画出 STM-N 的帧结构（标明具体数字）及功能（6 分） 。第4 页/共 3 页答

5、案：一、填空题 (每空2分, 共计20分，答案写在答题纸上) 1、 “无线电窗口”。2、300MHz 300GHz ，3、横电磁波 (TEM波): 横磁波 (TM波或E波): 横电波 (TE波或M波)。4、奇数区，偶数区。5、分布参数。6、长线二、单项选择题 ( 每小题 3 分，共 15 分) 1、 B ，2、 B， 3 、C ，4、 D ，5、 A 三、问答题 (每小题 6分, 共计30分，答案写在答题纸上 )1、微波传播过程中为什么会产生衰落？微波常见传播衰落的类型有几种？答： 在微波传播过程中，由于大气、雨雾以及地面等对电波的影响，使发射端和接收端之间的电波被散射、折射或被地面反射，使得

6、收信电平随时间变化，就会产生随机衰落现象。微波常见的传播衰落有大气吸收衰落、雨雾散射衰落、多径衰落、波导型衰落和闪烁衰落。2、什么是多径衰落？减轻多径衰落的方法有哪些？答：多径衰落是指由于反射波、折射波、散射波等多途径传播，造成到达接收端有多条电波，这些电波合成引起严重的干涉型衰落。减轻多径衰落的方法主要有：1）尽量避免传播路径平原或大面积水域；2）当无法避免时，应调整收发天线高度，使其有高度差，并且增加发射功率和天线增益。3、什么是微波，简述其特点。微波是指频率为 300MHz-300GHz 的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在 1米（不含 1米）到 1毫米之间的电磁波，是分米

7、波、厘米波、毫米波和亚毫第5 页/共 3 页米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。4、常用的调制方式有哪些？目前最常用的是哪种调制方式？答案： 4种调制方式，其中 PSK 和QAM 最常用。幅移键控 (ASK)：用数字基带信号改变载波A，Wc 和不变。频移键控 (FSK)：用数字基带信号改变载波Wc ，A和不变。相移键控 (PSK)：用数字基带信号改变载波，Wc 和A不变。正交振幅调制 (QAM) ：数字基带信号改变载波和A，Wc 不变。5、无线电波在空间的传播途径有哪些？各

8、具有何特点？1）地波传播：地波传播是无线电波沿地球表面传播。通常波长越长，绕射距离越远，这是因为无线电波具有与其波长相比拟的障碍物尺寸时才能发生绕射，即进行地波传播。那么利用地波传播，短波不超过100km ，中波可达几百公里。长波、甚长波、特长波可达几千公里甚至上万公里。2）空间波传播空间波的传播有两种：一种是当发射天线和接收天线均高出地面一个波长以上时，直接在空中传播。另一种空间波由直射波及入射波、反射波组成，具有多径效应。超短波和微波可采用空间波传播。3）电离层波传播无线电波从发射天线发出，经电离层反射而到达接收天线称为电离层波传播。短波沿地面绕射传播能力差，但利用电离层波传播是最适宜的。

9、但频率太高的无线电波、超短波或微波，一般要穿过电离层，不能被电离层反射回来，所以频率不能很大，此外还存在一个寂静区，在这个区域既接收不到地波信号，也接收不到电离层波信号4）外层空间传播外层空间传播是通过卫星来实现的。 外层空间传播，电磁波主要受到大气层的影响，第6 页/共 3 页大气层对流层中的氧和水蒸气会对电磁波有吸收作用，雨雾以及雪也会对电波产生吸收和散射损耗，电离层对短波还会有反射作用。综合上述影响，无线电波在0.310GHz 频段，大气吸收损耗最小，称为“无线电窗口”。因此通常选择在这个窗口附近。四、光纤放大器如图所示(10 分) 简答： 掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、 泵浦光源、

10、光耦合器及光隔离器等构成。 （4 分）采用掺铒单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信 号光诱导下实现 受激辐射放大。 泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤；光隔离器作用是 只允 许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性。（6 分） 五、光纤通信系统构成的框图如图所示，分析说明各部分的作用。(15 分) 简答： （1）光发信机：（3 分） 光发信机是实现电 /光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是 将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将 已调 的光信号耦合到光纤或光缆去传输。 （2） 光收信机：（3 分） 光收信机是实现

11、光 /电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是 将 光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后再将这微弱的电信 号经 放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。 （3） 光纤或光缆：（3 分） 光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光 纤 或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。 （4）中继器：（3 分） 中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿 光 信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。 （5）光纤连接器、耦合器等无源器件： （3 分） 由于光纤或光缆的

12、长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长 度也是有限度的（如1Km)。 因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。 于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源第7 页/共 3 页器件的使用是必不可少的。 六、综合题（ 10 分） 答案： 1、 （4 分） STM-1 速率：9*270*8*8000b/s（1/125us）=155.520Mb/s （公式 2 分、计 算 1 分、 单位 1 分） 2、 （6 分） （1） 段开销（SOH） 区域 段开销是指SDH 帧结构中为了保证信息净负荷正常、 灵活、有效地传送所必须附加的字节， 主要用于网络的OAM 功能， 段开销 分为再生段开销（RSOH） 和复用段开销（MSOH） 。 （2 分） （2）信息净负荷（ Payload）区域信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息 比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（ POH）字节。 （2 分） （3）管理单元指针区域管理单元指针（ AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来 指示净负荷区域内的信息首字节在 STM-N 帧内的准确位置，以便在接收端能正 确分离净负荷。（2 分）