2025年鐵路通信工無線技師理論考試題庫及答案一、單項選擇題1.以下哪種無線通信技術(shù)工作在2.4GHz頻段？（）A.GSMB.CDMAC.Wi-FiD.LTE答案：C解析：GSM主要工作在900MHz和1800MHz頻段；CDMA工作頻段有800MHz等；LTE頻段范圍較廣，但通常不在2.4GHz頻段；Wi-Fi常見工作在2.4GHz和5GHz頻段，所以答案選C。2.無線通信中，信號在自由空間傳播時，其損耗與距離的（）次方成正比。A.1B.2C.3D.4答案：D解析：根據(jù)自由空間傳播損耗公式$L=32.45+20lgf+20lgd$（其中$f$為頻率，$d$為距離），信號在自由空間傳播時，其損耗與距離的4次方成正比，故答案為D。3.鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)中，機車電臺的工作方式通常是（）。A.單工B.半雙工C.全雙工D.以上都不是答案：B解析：機車電臺在使用時，同一時間只能進行發(fā)送或接收操作，不能同時進行，屬于半雙工工作方式，所以選B。4.以下哪項不是無線通信系統(tǒng)中常用的調(diào)制方式？（）A.AMB.FMC.PMD.PCM答案：D解析：AM（調(diào)幅）、FM（調(diào)頻）、PM（調(diào)相）都是無線通信中常用的調(diào)制方式；PCM（脈沖編碼調(diào)制）是一種將模擬信號數(shù)字化的編碼方式，并非調(diào)制方式，答案選D。5.在GSM-R系統(tǒng)中，用于移動臺與基站之間通信的接口是（）。A.A接口B.Abis接口C.Um接口D.B接口答案：C解析：A接口是MSC與BSC之間的接口；Abis接口是BSC與BTS之間的接口；Um接口是移動臺與基站之間的接口；B接口是MSC與VLR之間的接口，所以答案是C。二、多項選擇題1.無線通信系統(tǒng)中的干擾類型包括（）。A.同頻干擾B.鄰頻干擾C.互調(diào)干擾D.阻塞干擾答案：ABCD解析：同頻干擾是指相同頻率信號之間的干擾；鄰頻干擾是相鄰頻率信號的干擾；互調(diào)干擾是由于非線性特性產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物造成的干擾；阻塞干擾是強干擾信號使接收機前端電路飽和而產(chǎn)生的干擾，ABCD均屬于無線通信系統(tǒng)中的干擾類型。2.鐵路通信中常用的無線接入技術(shù)有（）。A.GSM-RB.Wi-FiC.LTE-RD.ZigBee答案：ABC解析：GSM-R是鐵路專用的數(shù)字移動通信系統(tǒng)；Wi-Fi可用于鐵路車站等場所的無線接入；LTE-R是未來鐵路無線通信的發(fā)展方向；ZigBee主要用于短距離、低速率的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，在鐵路通信中應(yīng)用較少，所以答案選ABC。3.無線通信系統(tǒng)中，天線的主要性能指標有（）。A.增益B.方向圖C.極化方式D.駐波比答案：ABCD解析：增益表示天線將輸入功率集中輻射的能力；方向圖描述天線輻射場強在空間的分布；極化方式指天線輻射的電場矢量的方向；駐波比反映天線與饋線的匹配程度，ABCD都是天線的主要性能指標。4.以下關(guān)于多普勒頻移的說法正確的有（）。A.當(dāng)移動臺向基站移動時，接收頻率會升高B.當(dāng)移動臺遠離基站移動時，接收頻率會降低C.多普勒頻移與移動臺的速度成正比D.多普勒頻移與信號頻率無關(guān)答案：ABC解析：根據(jù)多普勒頻移原理，當(dāng)移動臺向基站移動時，接收頻率會升高；當(dāng)移動臺遠離基站移動時，接收頻率會降低；多普勒頻移公式為$f_d=\frac{v}{\lambda}\cos\theta$（$v$為移動速度，$\lambda$為波長），與移動臺速度成正比，且與信號頻率有關(guān)（因為$\lambda=\frac{c}{f}$，$c$為光速，$f$為信號頻率），所以答案選ABC。5.在GSM-R系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要包括（）。A.MSCB.VLRC.HLRD.EIR答案：ABCD解析：MSC（移動交換中心）負責(zé)處理語音和數(shù)據(jù)的交換；VLR（拜訪位置寄存器）存儲來訪移動用戶的相關(guān)信息；HLR（歸屬位置寄存器）存儲移動用戶的永久數(shù)據(jù)；EIR（設(shè)備識別寄存器）用于識別移動設(shè)備的合法性，ABCD都屬于GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。三、判斷題1.無線通信中，信號的傳播速度與頻率無關(guān)。（）答案：正確解析：在自由空間中，無線信號的傳播速度等于光速$c=3\times10^8m/s$，與信號的頻率無關(guān)，所以該說法正確。2.鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)只能實現(xiàn)語音通信，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。（）答案：錯誤解析：現(xiàn)代鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)語音通信，還能實現(xiàn)一定的數(shù)據(jù)通信功能，如調(diào)度命令的傳輸?shù)?，所以該說法錯誤。3.天線的增益越高，其覆蓋范圍一定越大。（）答案：錯誤解析：天線增益高意味著在特定方向上輻射能力強，但覆蓋范圍還受到其他因素影響，如地形、障礙物等，所以不能簡單認為增益高覆蓋范圍就一定大，該說法錯誤。4.GSM-R系統(tǒng)采用的是碼分多址技術(shù)。（）答案：錯誤解析：GSM-R系統(tǒng)采用的是時分多址（TDMA）技術(shù)，不是碼分多址技術(shù)，所以該說法錯誤。5.無線通信系統(tǒng)中的衰落現(xiàn)象只與距離有關(guān)。（）答案：錯誤解析：無線通信系統(tǒng)中的衰落現(xiàn)象與距離、地形、氣象條件、多徑傳播等多種因素有關(guān)，并非只與距離有關(guān)，所以該說法錯誤。四、簡答題1.簡述無線通信中多徑衰落的概念及產(chǎn)生原因。多徑衰落是指由于無線信號在傳播過程中受到多個路徑的反射、散射等影響，使得接收信號的幅度、相位和到達時間發(fā)生變化，導(dǎo)致接收信號的強度出現(xiàn)快速起伏的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因主要有：-反射：無線信號遇到建筑物、山體等大的障礙物時會發(fā)生反射，反射信號與直射信號在接收端疊加，形成多徑。-散射：當(dāng)信號遇到小的障礙物，如樹葉、灰塵等，會發(fā)生散射，產(chǎn)生多個散射信號，這些信號與直射信號疊加也會導(dǎo)致多徑衰落。-繞射：信號在傳播過程中遇到障礙物邊緣時會發(fā)生繞射，繞射信號與其他信號疊加同樣會引起多徑衰落。2.簡述GSM-R系統(tǒng)的主要功能。GSM-R系統(tǒng)是鐵路專用的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其主要功能包括：-語音通信功能：實現(xiàn)列車司機與調(diào)度員、車站值班員等之間的語音通話，保障鐵路運輸指揮的實時通信需求。-調(diào)度通信功能：支持多種調(diào)度業(yè)務(wù)，如列車調(diào)度、調(diào)車作業(yè)調(diào)度等，方便調(diào)度人員對列車運行和作業(yè)進行指揮。-數(shù)據(jù)通信功能：可以傳輸調(diào)度命令、車次號、列車位置等數(shù)據(jù)信息，提高鐵路運輸?shù)男畔⒒妥詣踊健?緊急呼叫功能：在緊急情況下，如列車發(fā)生故障、事故等，司機可以通過GSM-R系統(tǒng)發(fā)起緊急呼叫，及時通知相關(guān)人員進行處理。-群組通信功能：可以實現(xiàn)同一群組內(nèi)成員之間的通信，如列車乘務(wù)組、維修作業(yè)組等，方便協(xié)同工作。3.簡述無線通信系統(tǒng)中天線的作用及選擇原則。天線的作用：-發(fā)射：將發(fā)射機輸出的高頻電流信號轉(zhuǎn)換為空間電磁波輻射出去。-接收：將空間中的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流信號輸入到接收機中。選擇原則：-增益：根據(jù)覆蓋范圍和信號強度要求選擇合適增益的天線，覆蓋范圍大、信號弱的區(qū)域可選擇高增益天線。-方向圖：根據(jù)實際需求選擇全向天線或定向天線。全向天線適用于需要全方位覆蓋的場合；定向天線適用于特定方向的信號覆蓋，如鐵路沿線。-極化方式：要與系統(tǒng)的極化要求相匹配，常見的有垂直極化和水平極化。-頻率范圍：天線的工作頻率范圍應(yīng)與無線通信系統(tǒng)的工作頻率相適應(yīng)。-環(huán)境適應(yīng)性：考慮天線的防水、防塵、抗風(fēng)等性能，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。4.簡述無線通信系統(tǒng)中干擾的危害及常見的抗干擾措施。干擾的危害：-降低通信質(zhì)量：干擾會使接收信號的信噪比下降，導(dǎo)致語音通信出現(xiàn)雜音、失真，數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)誤碼、丟包等現(xiàn)象。-影響系統(tǒng)容量：干擾會占用系統(tǒng)的頻譜資源，降低系統(tǒng)的有效容量，影響更多用戶的正常通信。-導(dǎo)致通信中斷：嚴重的干擾可能使接收信號無法被正確解調(diào)，導(dǎo)致通信中斷，影響鐵路運輸?shù)陌踩驼＿\行。常見的抗干擾措施：-頻率規(guī)劃：合理分配頻率資源，避免同頻干擾和鄰頻干擾，采用頻率復(fù)用技術(shù)提高頻譜利用率。-天線調(diào)整：調(diào)整天線的方向、高度和增益等參數(shù)，減少干擾信號的接收，增強有用信號的強度。-功率控制：通過調(diào)整發(fā)射功率，使信號在滿足通信要求的前提下，盡量減少對其他系統(tǒng)的干擾。-干擾抑制技術(shù)：采用濾波、自適應(yīng)干擾抵消等技術(shù)，抑制干擾信號。-分集技術(shù)：如空間分集、頻率分集等，通過接收多個獨立的信號并進行合并處理，降低衰落和干擾的影響。5.簡述鐵路無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。-高速化：隨著鐵路列車速度的不斷提高，對無線通信的傳輸速率和實時性要求也越來越高，未來鐵路無線通信系統(tǒng)將朝著更高的傳輸速率發(fā)展，如采用5G等新一代無線通信技術(shù)。-智能化：利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)的智能管理和優(yōu)化，如智能頻率分配、智能故障診斷等，提高系統(tǒng)的可靠性和運行效率。-融合化：鐵路無線通信系統(tǒng)將與其他鐵路信息系統(tǒng)，如列車控制系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)等進行深度融合，實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作，提高鐵路運輸?shù)恼w智能化水平。-寬帶化：滿足鐵路運輸中不斷增長的多媒體業(yè)務(wù)需求，如高清視頻監(jiān)控、列車旅客的高速上網(wǎng)等，提供更寬的帶寬支持。-安全性增強：加強無線通信系統(tǒng)的安全防護，防止黑客攻擊、信息泄露等安全問題，保障鐵路運輸?shù)陌踩煽窟\行。五、計算題1.已知無線信號在自由空間傳播，發(fā)射功率為10W，發(fā)射天線增益為3dBi，接收天線增益為2dBi，工作頻率為900MHz，傳播距離為10km，求接收功率。首先，將發(fā)射功率$P_t=10W$轉(zhuǎn)換為dBm：$P_{t(dBm)}=10\lg(10\times1000)=40dBm$根據(jù)自由空間傳播損耗公式$L=32.45+20\lgf+20\lgd$（$f$為頻率，單位MHz；$d$為距離，單位km），可得：$L=32.45+20\lg900+20\lg10$$=32.45+20\times2.954+20\times1$$=32.45+59.08+20$$=111.53dB$接收功率$P_r$的計算公式為$P_{r(dBm)}=P_{t(dBm)}+G_t+G_r-L$（$G_t$為發(fā)射天線增益，$G_r$為接收天線增益）$P_{r(dBm)}=40+3+2-111.53=-66.53dBm$將$P_{r(dBm)}$轉(zhuǎn)換為功率$P_r$：$P_r=10^{\frac{-66.53}{10}}\times10^{-3}\approx2.22\times10^{-10}W$2.某無線通信系統(tǒng)的帶寬為20MHz，采用QPSK調(diào)制方式，編碼效率為0.5，求該系統(tǒng)的理論數(shù)據(jù)傳輸速率。QPSK調(diào)制方式每個符號攜帶2比特信息。根據(jù)奈奎斯特公式，無噪聲情況下的最高碼元傳輸速率$R_B=2B$（$B$為帶寬），這里$B=20MHz$，則$R_B=2\times20\times10^6=40\times10^6$波特。數(shù)據(jù)傳輸速率$R_b$與碼元傳輸速率$R_B$、每個符號攜帶的比特數(shù)$n$以及編碼效率$\eta$的關(guān)系為$R_b=R_B\timesn\times\eta$。已知$n=2$，$\eta=0.5$，則$R_b=40\times10^6\times2\times0.5=40\times10^6bps=40Mbps$。六、案例分析題某鐵路區(qū)段在進行GSM-R系統(tǒng)升級改造后，部分列車司機反映在某些路段通話質(zhì)量明顯下降，出現(xiàn)雜音、斷續(xù)等現(xiàn)象。請分析可能的原因并提出解決措施?？赡艿脑颍?干擾問題：升級改造后可能引入了新的干擾源，如同頻干擾、鄰頻干擾或互調(diào)干擾。附近可能新建了其他無線通信設(shè)施，其工作頻率與GSM-R系統(tǒng)相近，產(chǎn)生干擾。-天線問題：天線在改造過程中可能安裝位置不當(dāng)、方向發(fā)生偏移，或者天線本身出現(xiàn)故障，導(dǎo)致信號發(fā)射和接收質(zhì)量下降。-基站設(shè)備問題：升級改造可能導(dǎo)致基站設(shè)備參數(shù)設(shè)置錯誤，或者基站設(shè)備在改造過程中受到損壞，影響信號的正常發(fā)射和處理。-環(huán)境變化：鐵路沿線的地形、建筑物等環(huán)境因素可能發(fā)生了變化，如新建了高樓大廈，阻擋了信號傳播，導(dǎo)致信號衰落加劇。解決措施：-干擾排查與處理：使用頻譜分析