第二章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)習(xí)題參考答案
1.簡述模擬數(shù)據(jù)及數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào)表示方法。
(1)模擬信號(hào)是隨時(shí)間連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波,可以利用某個(gè)參量(幅度,頻率,相位)來表示傳輸數(shù)據(jù);
數(shù)字信號(hào)則是一系列離散的電脈沖,可利用某一瞬間狀態(tài)
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)可通過參量(幅度)來表示:
(2)模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示
模擬數(shù)據(jù)可以直接用對(duì)應(yīng)的隨時(shí)間變化而連續(xù)變化的模擬信號(hào)來表示,也可經(jīng)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換后用離散的數(shù)字信號(hào)表示。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可用二進(jìn)制編碼后的離散數(shù)字信號(hào)表示,也可經(jīng)轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換后用連續(xù)變化的模擬信號(hào)表示。
2.簡述MODEM和CODEC的作用
MODEM將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),使之在適合于模擬信號(hào)的媒體上傳輸;而在線路的另一端;MODEM再將模擬信號(hào)解調(diào)還原為原來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
CODEC編碼解碼器,將表示聲音數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制流近似表示的數(shù)字信號(hào);而在線路的另一端,CODEC將二進(jìn)制位流解碼恢復(fù)成原來的模擬數(shù)據(jù)。
3.什么是數(shù)據(jù)通信?
數(shù)據(jù)通信是一種通過計(jì)算機(jī)或其它數(shù)據(jù)裝置與通信線路,完成數(shù)據(jù)編碼信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲(chǔ)和處理的通信技術(shù)。
4.數(shù)據(jù)傳輸速率與信號(hào)傳輸速率的單位各是什么?它們之間有什么關(guān)系?
(1)數(shù)據(jù)傳輸速率(每秒傳輸二進(jìn)制信息的位數(shù)),單位是位/秒 bps或b/s,
計(jì)算公式: R=1/T×log2N(bps)
T為一個(gè)數(shù)字脈沖信號(hào)的寬度(全寬碼)或重復(fù)周期(歸零碼)單位為秒;
N為一個(gè)碼元(一個(gè)數(shù)字脈沖稱為碼元)所取的離散值個(gè)數(shù)。
通常 N=2K,K為二進(jìn)制信息的位數(shù),K=log2N。
N=2時(shí),R=1/T,表示數(shù)據(jù)傳輸速率等于碼元脈沖的重復(fù)頻率。
(2)信號(hào)傳輸速率(單位時(shí)間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)),單位是波特 Baud。
計(jì)算公式: B=1/T (Baud)
T為信號(hào)碼元的寬度,單位為秒.
(3)對(duì)應(yīng)關(guān)系式:R=B×log2N(bps)或B=R/log2N(Baud)
5. 數(shù)據(jù)傳輸速率與信道容量的單位各是什么?它們之間有什么關(guān)系?
信道傳輸速率和信道容量的單位都是位/秒 bps或b/s。
信道容量表示一個(gè)信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率
區(qū)別:信道容量表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率,是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限,而數(shù)據(jù)傳輸速率是實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率。
6.對(duì)于帶寬為6MHz的信道,若用4種不同的狀態(tài)來表示數(shù)據(jù),在不考慮熱噪聲的情況下,該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少?
[離散的信道容量:奈奎斯特(Nyquist)無噪聲下的碼元速率極限值B與信道帶寬H的關(guān)系: B=2×H(Baud)
奈奎斯特公式--無噪信道傳輸能力公式:C=2×H×log2N (bps)
H為信道的帶寬,即信道傳輸上、下限頻率的差值,單位為Hz;N為一個(gè)碼元所取的離散值個(gè)數(shù)。]
解:H=6M N=4 所以C=2×H×log2N =2×6m×log24 =24Mbps。
7.信道帶寬為3KHz,信噪比為30db,則每秒能發(fā)送的比特?cái)?shù)不會(huì)超過多少?
[連續(xù)的信道容量:香農(nóng)公式--帶噪信道容量公式C=H×log2(1+S/N) (bps)
S為信號(hào)功率,N為噪聲功率,S/N為信噪比,通常把信噪比表示成10 lg(S/N)分貝(dB)。]
∵ 10 lg(S/N)=30∴lg(S/N)=3S/N=1030/10=1000 H=3k
∴ C= H×log2(1+S/N)=3k×log2(1+1000) =3k×log2 (1001) ≈3k×10=30k,得每秒發(fā)送的位數(shù)不超過30K。
8.采用8種相位、每種相位各有兩種幅度的PAM調(diào)制方法,問在1200Baud的信號(hào)傳輸速率下能達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率為多少?
∵N=8×2=16, 2H=B=1200,∴ C=2H×log2N=1200×log216=4800bps。
9.采用每種相位各有兩種幅度的PAM調(diào)制方法,在帶寬為8KHz的無噪信道上傳輸數(shù)字信號(hào),若要達(dá)到64Kbps的數(shù)據(jù)速率,問至少要多少種不同的相位?
∵ C=64K,H=8K,C=2×H×log2N,∴ log2N=C/2H=64K/16K=4, N=16,至少要有8種不同的相位。
10.簡述異步傳輸方式與同步傳輸方式的區(qū)別。P22、P27
異步傳輸以字符為傳輸單位,一次只傳輸一個(gè)字符(由5-8位數(shù)據(jù)組成)。每個(gè)字符有1個(gè)起始位和1至2個(gè)停止位保證字符的同步,字符內(nèi)以約定頻率保證位同步,字符之間異步,可有任意的空閑位。
同步傳輸以數(shù)據(jù)塊的幀為傳輸單位,每幀以特殊的同步字符或位模式作幀頭幀尾標(biāo)志,保證幀同步,幀內(nèi)用外加的同步信號(hào)或用從數(shù)據(jù)信號(hào)中提取的同步信號(hào)保證位同步。
TEL:蔣老師17773102705
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