數(shù)據(jù)通信原理習(xí)題與答案

1、什么叫數(shù)據(jù)通信？答：數(shù)據(jù)通信的定義是：依照通信協(xié)議、利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。它可實現(xiàn)計算機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與終端或終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中傳輸控制器的功能是什么？答：傳輸控制器的主要功能是執(zhí)行與通信網(wǎng)絡(luò)之間的通信過程控制，包括差錯控制和通信協(xié)議的實現(xiàn)等。3、異步傳輸、同步傳輸?shù)膬?yōu)、缺點分別是什么？答：異步傳輸?shù)膬?yōu)點是實現(xiàn)字符同步比較簡單，收發(fā)雙方的時鐘信號不需要精確的同步，缺點是每個字符都需加入起始位和終止位，傳輸效率低。同步傳輸?shù)膬?yōu)點是不需要對每一個字符單獨加起始位和終止位，傳輸效率高，缺點是在技術(shù)上比異步傳輸復(fù)雜。4、什么是奈氏第一準(zhǔn)則？答：奈氏第一準(zhǔn)則是：如系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò)具有理想低通特性，且截止頻率為fN時，則該系統(tǒng)中允許的最高碼元（符號）速率為2fN，這時系統(tǒng)輸出波形在峰值點上不產(chǎn)生前后符號間干擾。5、下圖所示的滾降低通形成網(wǎng)絡(luò)是否滿足無符號間干擾的條件？為什么？（設(shè)符號速率fs2fN）答：圖中所示的滾降低通形成網(wǎng)絡(luò)不滿足無符號間干擾的條件，因為fs2fN，只有當(dāng)滾降低通的幅頻特性以C（fN，）點呈奇對稱滾降時才滿足無符號間干擾的條件，而圖中所示的滾降低通幅頻特性是以（1.5fN，）呈奇對稱滾降。6、部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點有哪些？答：部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點是：沖激響應(yīng)波形的前導(dǎo)和后尾衰減較快，可達(dá)到極限頻帶利用率 2Bd/Hz，并且物理上可實現(xiàn)，但有符號間干擾，該符號間干擾是固定的，可以消除的。7、基帶傳輸時域均衡的作用是什么？答：盡管在設(shè)計基帶形成濾波器時是按照奈氏第一準(zhǔn)則的要求，但如果信道特性發(fā)生畸變，會使形成濾波器的傳遞函數(shù) H（f）改變，其沖激響應(yīng)波形有可能會產(chǎn)生符號間干擾。時域均衡器的作用就是消除符號間干擾，即使得時域均衡器的輸出波形滿足無符號間干擾的條件。8、頻帶傳輸系統(tǒng)中收端低通的作用是什么？答：頻帶傳輸系統(tǒng)中收端低通的作用是除去解調(diào)中出現(xiàn)的高次產(chǎn)物并起基帶波形形成的功能。9、相對調(diào)相與絕對調(diào)相的關(guān)系是什么？答：相對調(diào)相就是經(jīng)過相對碼變換后的數(shù)字信號序列的絕對調(diào)相。10、格型編碼調(diào)制（TCM的概念是什么？答:TC昉式是將調(diào)制和編碼合為一體的調(diào)制技術(shù)，它打破了調(diào)制與編碼的界限，利用信號空間狀態(tài)的冗余度實現(xiàn)糾錯編碼，以實現(xiàn)高速率、高性能的傳輸。11、什么是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸？答：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸就是在數(shù)字信道中傳輸數(shù)據(jù)信號， 即利用PC麻統(tǒng)的時隙傳輸數(shù)據(jù)信號。12、DDN由哪幾部分組成？答DDN由本地傳輸系統(tǒng)、復(fù)用和數(shù)字交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸及網(wǎng)同步系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)四部分組成。13、差錯控制的基本方式有哪些？答差錯控制的基本方式有檢錯重發(fā)、前向糾錯、混合糾錯檢錯及信息反饋。14、卷積碼的概念是什么？答卷積碼的編碼器在任何一段時間內(nèi)產(chǎn)生的n個碼元，不僅取決于這段時間中的k個信息位，而且還取決于前 N-1段規(guī)定時間內(nèi)的信息位。這時，監(jiān)督位監(jiān)督著這 N段時間內(nèi)的信息。15、分組交換的主要優(yōu)、缺點是什么？答分組交換的主要優(yōu)點是①傳輸質(zhì)量高。②可靠性高。③為不同種類的終端相互通信提供方便。④能滿足通信實時性要求。⑤可實現(xiàn)分組多路通信。⑥經(jīng)濟(jì)性好。分組交換的主要缺點是①開銷較大，對長報文通信的傳輸效率比較低。②要求交換機(jī)有較高的處理能力。16、虛電路方式的特點有哪些？答虛電路方式的特點有1）一次通信具有呼叫建立數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除31）一次通信具有呼叫建立數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除（2）終端之間的路由在數(shù)據(jù)傳送前已被決定。（3）數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點不需要對分組重新排序，分組傳輸時延小，而且不容易產(chǎn)生分組的丟失。（4）虛電路方式的缺點是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中由于線路或設(shè)備故障可能使虛電路中斷時，需要重新呼叫建立新的連接，但現(xiàn)在許多采用虛電路方式的網(wǎng)絡(luò)已能提供重連接的功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時將由網(wǎng)絡(luò)自動選擇并建立新的虛電路，不需要用戶重新呼叫，并且不丟失用戶數(shù)據(jù)。17分組長度選擇的決定因素是什么？答：分組長度選擇的決定因素有：交換過程中的延遲時間交換機(jī)費用（包括存儲器費用和分組處理費用）信道傳輸質(zhì)量及正確傳輸數(shù)據(jù)信息的信道利用率等。18數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的功能有哪些？答：數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的主要功能有：①幀控制。②透明傳輸。③差錯控制。④流量控制。⑤鏈路管理。⑥異常狀態(tài)的恢復(fù)。19、HDLC貞結(jié)^^中F的作用是什么？如何保證透明傳輸？答：HDLC貞結(jié)中^中F是標(biāo)志字段，其作用是標(biāo)志一個幀的開始和結(jié)束。為了防止其它字段中出現(xiàn)假 F,避免過早終止幀，以保證透明傳輸，所采取的措施是：當(dāng)其它字段出現(xiàn) 5個連續(xù)的“1”時，在其后插入一個“0”，即進(jìn)行“ 0”比特插入，收端再進(jìn)行“ 0”比特刪除。20、寫出OSI參考模型的七層名稱。答：第一層一一物理層第二層——數(shù)據(jù)鏈路層第三層一一網(wǎng)絡(luò)層第四層一一運(yùn)輸層第五層一一會話層第六層一一表示層第七層一一應(yīng)用層21、X．75建議的作用是什么？答：建議是公用分組交換網(wǎng)的互連協(xié)議，可使不同的公用分組交換網(wǎng)進(jìn)行互連。22、分組交換網(wǎng)由哪些設(shè)備組成？答：分組交換網(wǎng)由分組交換機(jī)、用戶終端設(shè)備、遠(yuǎn)程集中器（含分組裝/拆設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)管理中心以及傳輸線路等組成。23、對分組的路由選擇算法的一般要求有哪些？答：對分組的路由選擇算法的一般要求有：①在最短時間內(nèi)使分組到達(dá)目的地；②算法簡單，易于實現(xiàn)，以減少額外開銷；③使網(wǎng)中各節(jié)點的工作量均衡；④算法要能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓匆凶赃m應(yīng)性;⑤算法應(yīng)對所有用戶都是平等的。24、分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)中流量控制的目的是什么？答：流量控制的目的在于保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)流量的平滑均勻，提高網(wǎng)路的吞吐能力和可靠性，防止阻塞和死鎖現(xiàn)象的發(fā)生。25、幀中繼有哪些特點？答：幀中繼的特點有：（1）高效性。（2）經(jīng)濟(jì)性。（3）可靠性。（4）靈活性。（5）長遠(yuǎn)性。26、DDN勺用途是什么？答：DDN勺用途有：（1）向用戶提供專用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信道。（2）可為公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)提供節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸信道。（3）可提供將用戶接入公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的接入信道。（4）可以進(jìn)行局域網(wǎng)的互連。五、畫圖題1、畫出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成。解：參見教材 P39圖2-12、已知二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列為 0011010，以矩形脈沖為例，畫出差分信號的波形圖（假設(shè)“ 0”——電平改變， “1”——電平不變；初始電平為0）。解：3、畫出基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)模型。解：參見教材 P54圖3-84、畫出理想低通的沖激響應(yīng)波形。解：參見教材 P55圖3-105、畫出a=時的升余弦幅頻特性。解：參見教材 P56圖3-126、畫出有預(yù)編碼的第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)方框圖。解：7、畫出 N=2的時域均衡器的構(gòu)成框圖。解：參見教材 P62圖3-23（N=2）8、畫出數(shù)字調(diào)幅系統(tǒng)基本框圖。解：參見教材 P70圖3-349、已知基帶信號的功率譜如下圖所示，畫出調(diào)制后的雙邊功率譜。解：10、某基帶數(shù)據(jù)信號及載波波形如下圖所示，試畫出其 2PSK和2DPS磁形（假設(shè)數(shù)據(jù)信號為“1”時，載波相位不變，數(shù)據(jù)信號為“0”時，載波相位改變刀，②2DPSK的初始相位為 0）。解：11、某基帶數(shù)據(jù)信號及載波波形如下圖所示，試畫出其 2PSK和2DPS磁形（假設(shè)數(shù)據(jù)信號為“1”時，載波相位改變/2,數(shù)據(jù)信號為“0”時，載波相位改變3刀/2;②2DPSK勺初始相位為0）。解:12、畫出2DPSK言號的極性比較法解調(diào)方框圖解：參見教材P77圖3-48解:基帶數(shù)據(jù)信號序列：0111001001已調(diào)波相位（0）3兀/4兀兀/403兀/4相位矢量圖（一）\\14、發(fā)送數(shù)據(jù)信號序列為1101001,畫出2FSK波形（設(shè)cos共的載頻fi1kHz,初始相位為冗，cos0t的載頻f02kHz,初始相位為0;fs1000Bd）。解：15、畫出基本型控制規(guī)程信息報文的基本格式。解：參見教材P161圖6-14①16、DTEA與DTEB之間有兩個分組交換機(jī)，如下圖所示，畫出虛電路（虛呼叫）的建立過程。解：參見教材P176圖6-3317、畫出PAD相關(guān)協(xié)議示意圖。解：參見教材P179圖6-40（b）18、畫出幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)。解：參見教材P204圖7-23六、計算題1、某數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，采用二進(jìn)制傳輸時符號速率為 4800Bd,求：①符號間隔②當(dāng)采用四進(jìn)制傳輸時（設(shè)符號速率不變）其數(shù)據(jù)傳信速率為多少?

解：①T-^― 208106秒NBd4800②RNBdlog2M4800log249600bit/s2、設(shè)模擬信道的帶寬為3100Hz，信道上只存在加性高斯白噪聲，信噪比為30dB,求信道容量?！?S解：（S/N）dB10lg30dBN3、3、形成濾波器幅度特性如下圖所示。①如果符合奈氏第一準(zhǔn)則，其符號速率為多少？“為多少?②采用八電平傳輸時，傳信速率為多少?③頻帶利用率“為多少Bd/Hz?解：①如果符合奈氏第一準(zhǔn)則,H(f)應(yīng)以點(fN,呈奇對稱滾降，由圖示可得:解：①如果符合奈氏第一準(zhǔn)則,40003000300010003000②傳信速率R fslog2M6000log40003000300010003000②傳信速率R fslog2M6000log2818000bit/s③頻帶利用率fs

B600040001.5Bd/Hz4、有預(yù)編碼的第一類部分響應(yīng)系統(tǒng),已知ak如下，求bk、Ck。akakbk0解:bk解:bk>kbk1,Ckbkbk1akbkakbkO5、有預(yù)編碼的第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)，已知ak如下，求bk、Ck。1011000101110111011110010110ck 12112221011121I

解:akbkb解:akbkbk100110010101101bk2 ,Ck bk bk2ak 100110010101101IiIbk11;010010111011011Ck-100-110010-101-1016Ckx20.1,x1 0.2,x01,% 0.4,X2 0.2,當(dāng)k>2時，Xk 0,求當(dāng)輸出波形y(t)滿足無符號間干擾的條件時，各增益加權(quán)系數(shù)應(yīng)為多少？解：滿足無符號間干擾時，有:解方程求得：7、一正交調(diào)幅系統(tǒng)，采用MQAM所占頻帶為600?3000Hz,其基帶形成濾波器滾降系數(shù)a為1/3,假設(shè)數(shù)據(jù)傳信速率為1440cbit/s,求：①調(diào)制速率。②頻帶利用率。③M及每路電平數(shù)。解：①B30006002400Hz..調(diào)制速率fs2fN-B-24001800Bd1 113B2400在班006bit/sHzB240010g2MTOC\o"1-5"\h\z1

.log2M(1 )6(1 )8一 3M28 2561每路電平數(shù)為M2 2562168、一個相位不連續(xù)的2FSK系統(tǒng)(設(shè)僅是簡單的頻帶限制)，其f1980Hz,心1180Hz,fs300Bd,計算它占用的頻帶寬度及頻移指數(shù)。解：占用的頻帶寬度為：9、一碼組集合如下所示，求其漢明距離，它能糾錯、檢錯幾位？10101100110101000111解：此碼組集合的漢明距離為2它能檢錯1位，不能糾錯10、設(shè)信息碼為1011011分別寫出偶校驗碼和奇校驗碼。11、設(shè)信息碼元如下表所示，填寫出水平偶監(jiān)督碼的監(jiān)督碼元，并寫出發(fā)送的數(shù)據(jù)序列。信息碼元監(jiān)督碼元101101100011101001111010解:

信息碼元監(jiān)督碼元1011010100011110100111110100發(fā)送的數(shù)據(jù)序列為:否有錯？錯,4）漢明碼是解:解:在哪里?XX21,求其生成矩陣G,當(dāng)信此（7,4）漢明碼有錯，錯碼位置為a214、設(shè)某（7,4）循環(huán)碼的生成多項式為g（x）x3息位為1001時，其后的