光纤与微波通信试卷A+答案

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1、20112012 学年第二学期光纤与微波通信技术考试试卷（A卷）班级 姓名 学号题号-二三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、 数字微波通信中常用的复用方式为与 。2、 数字微波系统的抗衰落技术主要有、和 。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,则奇数区产生的场强是使接收点的场强,偶数区产生的场强是使接收点的场强。二、判断题（每小题2分，共20分）1. 光纤通信在进行长距离传输时，由于光纤中存在损耗和色散，使得光信号能量降 低、光脉冲发生展宽。（ ）2. 光放大器不

2、能直接放大光信号，需转换成电信号。（ ）3. 掺铒光纤放大器中的双向泵浦是同向泵浦和反向泵浦同时泵浦的方式。（ ）4. 常规光纤放大器是利用光纤的三阶线性光学效应产生的增益机制对光信号进行 缩大。（ ）5. 双纤单向传输是指采用两根光纤实现两个方向信号传输，完成全双工通信。（ ）6. 单纤双向传输是指光通路在一根光纤中同时沿着两个不同的方向传输，此时，双 向传输的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信。（ ）7. 当进入光纤中的光功率较低时，光纤可以认为是线性系统，其折射率可以认为是 常数。（ ）8. 光纤孤子通信依靠光纤的线性和色散特性，实现传输过程中畸变光信号的分布式 自整形。（ ）9.

3、 在光网络中，信息流的传送处理过程主要在光域进行，由波长标识的信道资源成 为光层连网的基本信息单元。（ ）10. WD M波分复用光传送网是用光波长作为最基本交换单元的交换技术，来替换传统 交换节点中以时隙为交换单位的时隙交换技术。（ ）三、问答题（每小题6分,共计60分，答案写在答题纸上）1、无线电波在空间的传播途径有哪些？各具有何特点？2、什么是电磁波的极化，有几种方式。3、简述微波传播的衰落及种类。4、简述微波传输系统的基本构成。5、简述掺铒光纤放大器辅助电路部分的作用及其所包含的功能电路。6、简述光波分复用技术（WDM ）的工作原理。7、简述光时分复用（OTDM ）需要解决的关键技术。

4、8、简述WDM光传送网的特点。9、阐述掺铒光纤放大器（FDFA）的应用形式。10、阐述光传送网中各子层的功能。参考答案：一、填空题(每空2分,共计20分，答案写在答题纸上)1、PDH与SDH2、频域均衡器、时域均衡器、空间分集接收3、横电磁波(TEM波)：横磁波(TM波或E波)：横电波(TE波或M波)4、增强,减弱。二、判断题(每小题2分，共20分)1. (V), 2(X), 3 (V), 4(X), 5 (V), 6 (V), 7 (V), 8(X), 9 (V), 10 (V)三、问答题(每小题6分,共计60分,答案写在答题纸上)1、无线电波在空间的传播途径有哪些？各具有何特点？1) 地波

5、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。但频

6、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, 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。2、电磁波的极化。电波在空间传播时，其电场矢量的瞬时取向称为极化，或者说，极化是指瞬时电 场分量随时

7、间变化的方式。一般根据在垂直于传播方向的平面内，场的矢端在一个 周期内所画出的轨迹来分类：分为线极化、圆极化、椭圆极化三类。3、微波传播的衰落及种类。 微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反射波的迭加。传播 介质是地面上的低空大气层和路由上的地面、地物。当时间（季节、昼夜等）和气 象（雨、雾、雪待）条件发生变化时，大气的温度、温率、压力和地面反射点的位 置、反射系数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这种现象， 叫做电波传播的衰落现象。1 ）按持续时间划分 : 慢衰落：持续时间长的叫慢衰落，其持续时间一般长达数分种到几小时。 快衰落：持续时间短的叫快衰落，一般

8、发生在几秒到几分钟之间。2）按接收点场强的高低划分:上衰落：高于自由空间电平值的叫上衰落 下衰落：低于自由空间的电平值的叫下衰落3）按衰落发生的物理成因划分: 闪烁衰落：主要是因为大气局部微小扰动引起电波射束散射所造成，各散射波的振 幅小，相位随着大气变化而随机变化。结果它们在接收点的合成振幅变化很小，对 主波影响不大，因此，这种衰落对视距微波接力电路的稳定性影响不大。多径衰落：主要是由于多径传播造成的，它是视距传播信道深衰落的主要原因。所 谓多径传播，就是电波离开发射天线后，通过两条以上的不同路径到达接收天线的 传播现象。4、微波传输系统的基本构成5、简述掺铒光纤放大器辅助电路部分的作用及其

9、所包含的功能电路。 答：辅助电路部分中的自动控制部分一般采用微处理器对 EDFA 的泵浦光源的工作 状态进行监测和控制、对 EDFA 输入和输出光信号的强度进行监测，根据监测结果 适当调节泵浦光源的工作参数，使 EDFA 工作在最佳状态。此外，辅助电路部分还 包括自动温度控制和自动功率控制等保护功能的电路。6、简述光波分复用技术（WDM）的工作原理。答：WDM技术是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在 发送端将不同波长的信号组合起来（复用），送入到光缆线路上的同一根光纤中进行 传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原 信号后送入不同的终端

10、，因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技 术。7、简述光时分复用（OTDM ）需要解决的关键技术。答：从目前的研究情况看，实现OTDM需要解决的关键技术如下：（ 1）高重复率超短光脉冲源；（2）超短光脉冲的长距离传输和色散抑制技术；（3）时钟恢复技术；（4）光时分复用和解复用技术；（ 5）帧同步及路序确定技术。8、简述WDM光传送网的特点。答：（ 1）波长路由；（ 2 ）透明性；（ 3 ）网络结构的扩展性；（ 4 ）可重构性；（ 5 ）可扩容性；（ 6）可操作性；（7）可靠性和可维护性。9、阐述掺铒光纤放大器（FDFA）的应用形式。答：（1）系统线路放大器。将 EDFA 直接接入光

11、纤传输链路中作为在线放大器，或光 中继器取代光一电一光中继器，实现光一光放大。可广泛应用于长途通信、越洋通 信和 CATV 分配网络等领域。（2）功率放大器。将EDFA接在光发射机的光源之后对信号进行放大。由于增加了入 纤的光功率，从而可延长传输距离。（3）前置放大器。将 EDFA 放在光接收机的前面，可以提高光接收机的接收灵敏度。（4）LAN放大器。将EDFA放在光纤局域网络中用作分配补偿器，以便增加光节点的 数目，为更多的用户服务。10、阐述光传送网中各子层的功能。答：（1）光信道层。光信道层负责为来自电复用段层的不同格式的客户信息选择路 由和分配波长，为灵活的网络选路安排光信道连接，处理

12、光信道开销，提供光信道 层的检测、管理功能，提供端到端的连接，并在故障发生时，通过重新选路或直接 把工作业务切换到预定的保护路由来实现保护倒换和网络恢复。（2）光复用段层。光复用段层保证相邻两个波长复用传输设备间多波长复用光信 号的完整传输，为多波长信号提供网络功能。主要包括：为灵活的多波长网络选路 重新安排光复用段功能；为保证多波长光复用段适配信息的完整性处理光复用段开 销；为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。（3）光传输段层。光传输段层为光信号在不同类型的光媒质（如 G652， G655 光纤） 上提供传输功能，同时实现对光放大器或中继器的检测和控制功能等。通常会涉及 的问题是：功率均衡问题、EDFA增益控制问题和色散的积累和补偿问题。