數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn)通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

1、目錄實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn)1一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境1三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1四實(shí)驗(yàn)要求1五實(shí)驗(yàn)原理21.差錯(cuò)控制編碼的基本原理22）crc碼編碼的基本原理22. 跳頻的基本原理2六實(shí)驗(yàn)結(jié)果41.基帶包的差錯(cuò)控制技術(shù)42.跳頻擴(kuò)頻實(shí)驗(yàn)63.加密解密實(shí)驗(yàn)11七思考題13實(shí)驗(yàn)二 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn)15一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?5二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境15三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容151.性能仿真152.數(shù)據(jù)速率153.文件傳輸16四實(shí)驗(yàn)要求16五實(shí)驗(yàn)原理161. 停止等待協(xié)議基本原理162. 連續(xù)arq協(xié)議基本原理173. 檢錯(cuò)重發(fā)arq協(xié)議基本原理17六實(shí)驗(yàn)結(jié)果171. 性能仿真172.數(shù)據(jù)傳輸速率的分析（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信

2、）：21七思考題26實(shí)驗(yàn)三 無線多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)27一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境27三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容27四實(shí)驗(yàn)要求28五實(shí)驗(yàn)原理281. 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)282. ad hoc網(wǎng)絡(luò)283. 路由選擇29六實(shí)驗(yàn)結(jié)果30七思考題32實(shí)驗(yàn)四 語音傳輸實(shí)驗(yàn)34一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?4二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境34三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容34四實(shí)驗(yàn)要求34五實(shí)驗(yàn)原理351. 基帶信號(hào)編碼的基本原理352. sco鏈路和acl鏈路的異同353. 隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤35六實(shí)驗(yàn)結(jié)果362.藍(lán)牙語音鏈路建立和斷開的過程41七思考題43 實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解漢明碼、crc碼的基本原理。2. 了解跳頻、擴(kuò)頻的基本原理。

3、3. 了解常規(guī)和公開密鑰密碼體制的工作原理。4. 認(rèn)識(shí)無線通信系統(tǒng)的基帶信號(hào)處理方法。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境本實(shí)驗(yàn)一人一組，其中硬件：pc機(jī)一臺(tái)。軟件：windows 2000或 windows 操作系統(tǒng)， ttp基帶仿真軟件； visual c+。 三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 藍(lán)牙基帶包的差錯(cuò)控制技術(shù)1) 包頭檢查(hec)，用于保證包的完整性；2) 數(shù)據(jù)有效載荷信息的循環(huán)冗余校驗(yàn)；3) 包的前向糾錯(cuò)(fec)控制。2. 藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻原理1) 查詢狀態(tài)的跳頻原理；2) 查詢掃描狀態(tài)的跳頻原理；3) 連接狀態(tài)的跳頻原理。3. 數(shù)據(jù)流的加密與解密1) 藍(lán)牙加密技術(shù)（常規(guī)密鑰密碼體制的加密與解密）；2) rs

4、a公開密鑰密碼體制的加密與解密過程。四實(shí)驗(yàn)要求1. 差錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)：記錄包頭校驗(yàn)、有效載荷校驗(yàn)、1/3 fec以及2/3 fec再有誤碼和無誤碼情況下的輸入輸出結(jié)果并加以分析。2. 跳頻實(shí)驗(yàn)：記錄在查詢狀態(tài)、查詢掃描狀態(tài)以及連接狀態(tài)下，不同查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘和接入碼下產(chǎn)生的頻點(diǎn)并加以分析。3. 加密解密實(shí)驗(yàn)中，記錄密鑰參數(shù)、密碼流參數(shù)、明文和秘文。4. 編程實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析。五實(shí)驗(yàn)原理1.差錯(cuò)控制編碼的基本原理數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中，常常由于信道特性不理想，信道加性噪聲的影響而產(chǎn)生誤碼。差錯(cuò)控制編碼方法是有效降低信道誤碼率的方法之一。1）漢明碼編碼的基本原理漢明碼是一種能夠糾正一位錯(cuò)碼且編碼效率較高的線

5、性分組碼，利用奇偶校驗(yàn)位的概念，通過在原有數(shù)據(jù)中插入若干校驗(yàn)碼來進(jìn)行錯(cuò)誤檢查和糾正的編碼技術(shù)。接收端按照既定的規(guī)則檢驗(yàn)信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系，一旦傳輸過程中發(fā)生差錯(cuò)，則信息碼元與監(jiān)督碼元之間的校驗(yàn)關(guān)系將受到破壞，從而可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，乃至糾正錯(cuò)誤。在接收端通過糾錯(cuò)譯碼自動(dòng)糾正傳輸中的差錯(cuò)來實(shí)現(xiàn)碼糾錯(cuò)功能，稱為前向糾錯(cuò)fec。 漢明碼通過信息碼位與生成矩陣相乘產(chǎn)生相應(yīng)的漢明碼字，其碼長(zhǎng)為，其中信息碼位長(zhǎng)為，監(jiān)督碼位長(zhǎng)為（n為漢明碼長(zhǎng)度，k為信息位長(zhǎng)度）。漢明碼的譯碼可以采用計(jì)算校正子，然后確定錯(cuò)誤圖樣并加以糾正的方法。2）crc碼編碼的基本原理crc碼（即校驗(yàn)和）加在幀尾，使crc碼的幀的多項(xiàng)

6、式能被生成多項(xiàng)式除盡；收方接收時(shí)去除它，若有余數(shù)，則傳輸出錯(cuò)。crc碼算法：設(shè)為r階，在幀的末尾加r個(gè)0，使幀為m+r位，相應(yīng)多項(xiàng)式為；按模2除法用對(duì)應(yīng)于的位串去除對(duì)應(yīng)于的位串；按模2減法從對(duì)應(yīng)于的位串中減去余數(shù)（等于或小于r位），結(jié)果就是要傳送的帶校驗(yàn)和的多項(xiàng)式。2. 跳頻的基本原理跳頻擴(kuò)頻是一種利用載波頻率的跳變來實(shí)現(xiàn)頻譜展寬的擴(kuò)頻技術(shù)。其方法是把一個(gè)寬頻段分成若干個(gè)頻率間隔（稱為頻道或頻隙），由一個(gè)偽隨機(jī)序列控制發(fā)射機(jī)在某一特定的駐留時(shí)間所發(fā)送信號(hào)的載波頻率。發(fā)送端在時(shí)鐘控制下，偽碼發(fā)生器產(chǎn)生偽隨機(jī)序列去控制頻率合成器生成跳頻載波序列，稱做跳頻圖案。接收端的預(yù)調(diào)制濾波器是一種中心頻率隨信

7、號(hào)跳頻式樣而同步跳變的窄帶濾波器（通頻帶允許所需信號(hào)通過），目的在于增加接收機(jī)的時(shí)間選擇性，減少?gòu)?qiáng)干擾對(duì)接收機(jī)可能引起的阻塞現(xiàn)象。接收端利用與本地相同的跳頻序列圖案產(chǎn)生跳頻載波序列，若跳變規(guī)律相同時(shí)，經(jīng)過變頻以后，將得到一個(gè)固定的中頻信號(hào)，即把原來的頻率跳變解除，這一過程稱為解跳或去跳。若外來跳頻圖案與本地圖案不一樣，則得不到一個(gè)固定的中頻信號(hào)，解調(diào)后只是一些噪聲而得不到有用的輸出。因此，時(shí)間同步是跳頻通信的關(guān)鍵技術(shù)。調(diào)制方式可根據(jù)跳頻信號(hào)的特征進(jìn)行選擇，在跳頻系統(tǒng)中不宜采用對(duì)相位要求嚴(yán)格的調(diào)制方式。因?yàn)樵谔l通信系統(tǒng)中，接收機(jī)的本地載波要做到與外來信號(hào)的載波在相位上保持相干是很困難的。因此，

8、宜采用非相干檢測(cè)方式。3. 保密通信的基本原理在通信過程中，某些信息需要加密。對(duì)明文進(jìn)行加密需要加密密鑰，對(duì)密文進(jìn)行解密需要解密密鑰。加密密鑰和解密密鑰可以相同也可以不同。信息發(fā)送方用加密密鑰，通過加密設(shè)備或算法，將信息加密后發(fā)送出去；接收方在收到密文后，用解密密鑰將密文解密，恢復(fù)為明文。如果傳輸中有人竊取，由于沒有解密密鑰，他只能得到無法理解的密文，從而對(duì)信息起到保密作用。 常用的密碼體制有常規(guī)密鑰密碼體制和公開密鑰密碼體制。藍(lán)牙加密技術(shù)屬于常規(guī)密鑰密碼體制。所謂常規(guī)密鑰密碼體制，即加密密鑰與解密密鑰是相同的密碼體制。常規(guī)密鑰密碼體制的保密性取決于對(duì)密鑰的保密，而算法是公開的。rsa屬于公開

9、密鑰密碼體制。公開密鑰密碼體制使用不同的加密密鑰與解密密鑰，是一種由已知加密密鑰推導(dǎo)出解密密鑰在計(jì)算上是不可行的密碼體制。 常規(guī)密鑰密碼體制，是指加密密鑰與解密密鑰是相同的加密體制。公開密鑰（public key）密碼體制最主要的特點(diǎn)就是加密和解密使用不同的密鑰，每個(gè)用戶保存著一對(duì)密鑰公開密鑰pk和秘密密鑰sk，因此，這種體制又稱為雙鑰或非對(duì)稱密鑰密碼體制。在這種體制中，pk是公開信息，用作加密密鑰，而sk需要由用戶自己保密，用作解密密鑰。加密算法e和解密算法d也都是公開的。雖然sk與pk是成對(duì)出現(xiàn)，但卻不能根據(jù)pk計(jì)算出sk。公開密鑰算法的特點(diǎn)如下：用加密密鑰pk對(duì)明文x加密后，再用解密密鑰

10、sk解密，即可恢復(fù)出明文。加密密鑰不能用來解密，加密和解密的運(yùn)算可以對(duì)調(diào)。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.基帶包的差錯(cuò)控制技術(shù)1. 包頭檢錯(cuò)編碼: 圖1-1 包頭檢錯(cuò)圖校驗(yàn)，結(jié)果正確 圖1-2 包頭校驗(yàn)圖 分析：輸入數(shù)據(jù)為10位的包頭信息,低位先入；輸出數(shù)據(jù)為包頭信息+ hec，其中包頭信息共10位，低位先出， hec共8位，低位先出。在接收端，輸入數(shù)據(jù)為18位的附加hec的包頭數(shù)據(jù)。若8位寄存器的結(jié)果值全為0，則說明包頭信息傳輸正確；反之說明包頭信息傳輸錯(cuò)誤，需重傳。2.循環(huán)冗余校驗(yàn)(crc)編碼：圖1-3 循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼圖校驗(yàn)結(jié)果：正確圖1-4 循環(huán)冗余結(jié)果校驗(yàn)圖 分析：輸入數(shù)據(jù)為80位的有效載荷信息（低

11、位先入）；輸出為有效載荷（80位，低位先出）+ crc碼（16位，低位先出）。在接收端，輸入數(shù)據(jù)為96位的附加crc的有效載荷數(shù)據(jù)。若16位寄存器的結(jié)果值全為0，則說明有效載荷信息傳輸正確；反之說明有效載荷信息傳輸錯(cuò)誤，需重傳。前向糾錯(cuò)1/3fec編碼：圖1-5 前向糾錯(cuò)1/3fec編碼圖譯碼：結(jié)果正確圖1-6 前向糾錯(cuò)1/3fec校驗(yàn)圖分析：1/3 fec僅僅是將每個(gè)信息位重復(fù)三次。若原數(shù)據(jù)為abc,經(jīng)過編碼后為aaabbbccc。前向糾錯(cuò)2/3fec（縮短的(15,10)漢明碼）編碼：圖1-7 前向糾錯(cuò)2/3fec編碼圖譯碼：結(jié)果正確圖1-8 前向糾錯(cuò)2/3fec譯碼圖 分析：lfsr的初

12、始值都為0，每10個(gè)信息比特編碼成15比特的碼字，它可以糾正碼字中所有的單個(gè)錯(cuò)誤和檢測(cè)所有兩個(gè)錯(cuò)誤。2.跳頻擴(kuò)頻實(shí)驗(yàn)觀察當(dāng)設(shè)備處于查詢狀態(tài)、查詢掃描狀態(tài)和連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案： 圖1-9 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖1查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：123456 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-10 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖2查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：1000000 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-11 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖3查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：1000000 查詢接入碼：1000000 跳頻個(gè)數(shù)：70查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案:圖1-12 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案1查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：123

13、456 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-13 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案2查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：1000000 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-14 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案3主設(shè)備時(shí)鐘：1000000 主設(shè)備地址：1111111 跳頻個(gè)數(shù)：70連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案： 圖1-15 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案1查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：123456 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-16 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案2查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘：1000000 查詢接入碼：0111101 跳頻個(gè)數(shù)：70圖1-17 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案3查詢掃描設(shè)備時(shí)鐘：1000000 查詢接入碼：1111111 跳

14、頻個(gè)數(shù)：70 分析：跳頻是用一定擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波頻率不斷地跳變，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性。跳頻圖案由查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘、查詢掃描設(shè)備時(shí)鐘、查詢接入碼、主設(shè)備時(shí)鐘、主設(shè)備地址等參數(shù)的綜合選擇有關(guān)，任一參數(shù)改變，跳頻圖案將會(huì)發(fā)生變化。跳頻圖案是跳頻通信中載波頻率變化的規(guī)律。輸入是本地時(shí)鐘和28比特的地址（即全部lap和最小4比特uap）；輸出是跳頻頻率。3.加密解密實(shí)驗(yàn) 1.常規(guī)密鑰密碼體制圖1-18 常規(guī)密鑰密碼體制下的加密解密圖2.公開密鑰密碼體制rsa圖1-19 公開密鑰密碼體制下的加密解密圖 分析：n的二進(jìn)制形式為 111010000001，所以將明文的二進(jìn)制形式以長(zhǎng)度為 11 進(jìn)行分

15、組，對(duì)明文的二進(jìn)制形式進(jìn)行分組后，各個(gè)分組的十進(jìn)制形式為(高位-低位)：6 1664 1028 597 1257 96 922 1305 172 1397 1028 1552 1702 1349 801 1421 200 1380 對(duì)各分組分別進(jìn)行加密算法-得到各分組的密文十進(jìn)制形式(高位-低位)：2187 1577 633 1100 792 2668 1924 2834 3454 1097 633 3244 3483 1476 835 315 524 977 對(duì)各分組進(jìn)行解密算法-得到各分組解密明文的十進(jìn)制形式(高位-低位)：6 1664 1028 597 1257 96 922 1305

16、172 1397 1028 1552 1702 1349 801 1421 200 1380 解密明文的十六進(jìn)制形式為：368080895674860735464565758098435354564363464564七思考題1 接收端的1/3fec碼是如何進(jìn)行糾錯(cuò)的？答：1/3 fec是將每個(gè)信息位重復(fù)三次，如果接收端發(fā)現(xiàn)三個(gè)信息位不一樣就可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并且根據(jù)該信息糾錯(cuò)。2 包頭的兩種差錯(cuò)控制1/3fec和hec，它們的先后順序如何？為什么？答：先進(jìn)行hec差錯(cuò)控制再進(jìn)行1/3fec差錯(cuò)控制，因?yàn)閷?duì)包進(jìn)行fec糾錯(cuò)的目的是減少重傳的次數(shù)。但在可以允許一些錯(cuò)誤的情況下，使用fec會(huì)導(dǎo)致效率不必要

17、的減小，因此對(duì)于不同的包，是否使用fec是靈活的。3 在接收端如何對(duì)2/3fec碼進(jìn)行譯碼？答：將碼序列輸入到譯碼器中，通過除法電路來產(chǎn)生伴隨式得到錯(cuò)誤樣本圖樣，從而生成糾錯(cuò)信號(hào)來對(duì)每個(gè)碼元進(jìn)行糾錯(cuò)。4 三種跳頻序列分別有無規(guī)律可循？為什么？答：三種跳頻序列無規(guī)律可循。下圖為跳頻序列產(chǎn)生的的原理框圖，基本上，輸入為當(dāng)前地址和本地時(shí)鐘，地址輸入由28位構(gòu)成，時(shí)鐘輸入由27位構(gòu)成，根據(jù)跳頻序列的不同分類，地址輸入和時(shí)鐘輸入采取不同的選擇方案。由于輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸出為在79跳之間變化的一個(gè)偽隨機(jī)序列。 5 公開密鑰密碼體制的一個(gè)重要保障是什么？答：公開密鑰密碼體制使

18、用不同的加密密鑰與解密密鑰，是一種由已知加密密鑰推導(dǎo)出解密密鑰在計(jì)算上是不可行的密碼體制。在公開密鑰密碼體制中，加密密鑰pk是公開信息，而解密密鑰sk是需要保密的。加密算法e和解密算法d也都是公開的。雖然秘密密鑰是由公開密鑰決定的，但卻不能根據(jù)pk計(jì)算出來。 實(shí)驗(yàn)二 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解停止-等待協(xié)議、連續(xù)arq協(xié)議知識(shí)。2. 了解信道利用率和最佳幀長(zhǎng)的概念。 3. 了解檢錯(cuò)重發(fā)（arq）、前向糾錯(cuò)（fec）等差錯(cuò)控制原理。4. 通過無線信道速率測(cè)試程序，使學(xué)生體會(huì)：無線信道兩端距離、信道上障礙物、幀長(zhǎng)對(duì)無線傳輸速率的影響。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境每?jī)膳_(tái)pc機(jī)為一組，

19、雙方軟、硬件配置相同。硬件：串口連接電纜（反絞，用于連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的串 口），帶串口及usb接口的藍(lán)牙模塊，usb電纜，串口連接電纜（不反絞），電源（串口實(shí)驗(yàn)時(shí)用）。軟件：windows 2000或 windows 操作系統(tǒng)， ttp通信傳輸?shù)挠行院涂煽啃苑治鰧?shí)驗(yàn)軟件。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.性能仿真1)連續(xù)arq和停止等待協(xié)議的差錯(cuò)率和幀傳送平均延時(shí)的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的“仿真2”）。 2)陸地和衛(wèi)星通信信道環(huán)境中，各種參數(shù)下最佳幀長(zhǎng)與信道利用率的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的“仿真1”）。 3)共享信道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和吞吐量等參數(shù)之間的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的“仿真3” “仿真7”，可選）。2.數(shù)據(jù)速率

20、數(shù)據(jù)傳輸速率的分析（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信）通過無線信道速率測(cè)試程序，使學(xué)生體會(huì)：無線信道兩端距離、信道上障礙物、幀長(zhǎng)對(duì)無線傳輸速率的影響。設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試：1)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接用串口電纜連接，測(cè)得實(shí)際速率vrs232。2)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自用串口連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測(cè)得實(shí)際速率vrs232+bt。3)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都各自用usb連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測(cè)得實(shí)際速率vusb+bt3.文件傳輸1)發(fā)送方選擇傳送的文件、數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)、對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進(jìn)行檢、糾錯(cuò)的信道編碼方式及容許的最大重傳次數(shù)和信道誤碼率。2)接收方對(duì)收到的包進(jìn)行解碼，如能糾錯(cuò)，即糾正錯(cuò)誤；如能檢出錯(cuò)誤不能糾正，則要求重發(fā)。接收方如認(rèn)為一幀傳輸無誤

21、，則提交給上層應(yīng)用程序。3)統(tǒng)計(jì)通信性能參數(shù)：文件實(shí)際傳輸時(shí)間、文件實(shí)際傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)和重傳次數(shù)。文件傳輸后可以得到的結(jié)果有文件傳輸?shù)恼`比特率、實(shí)際傳輸?shù)臅r(shí)間、在信道上實(shí)際的流量和重傳次數(shù)。改變兩個(gè)藍(lán)牙模塊之間的距離，增加信道上的金屬障礙物； 改變幀長(zhǎng)，觀察對(duì)文件傳輸速率和誤比特率的影響。四實(shí)驗(yàn)要求1.在速率測(cè)試中，設(shè)置包的個(gè)數(shù)為10，測(cè)試次數(shù)為10次，取不同的包長(zhǎng)，記錄通過串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過usb口連接藍(lán)牙模塊的測(cè)試結(jié)果（包括包長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量、花費(fèi)時(shí)間和平均速率）。分析各次測(cè)試結(jié)果，從中可以得出什么結(jié)論？2在文件傳輸測(cè)試中，傳輸一個(gè)大小為100kb的文件，誤碼率分別設(shè)為0.001、0.01

22、和0.05，幀長(zhǎng)設(shè)為300字節(jié)，最大傳輸次數(shù)為50。分別采用crc與線性糾錯(cuò)編碼方式糾錯(cuò)，記錄通過串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過usb口連接藍(lán)牙模塊的測(cè)試結(jié)果（包括誤碼率、傳輸字節(jié)、花費(fèi)時(shí)間、重傳次數(shù)和不同比特?cái)?shù)）。分析各次測(cè)試結(jié)果，從中可以得出什么結(jié)論？五實(shí)驗(yàn)原理數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中出現(xiàn)差錯(cuò)的情況是經(jīng)常發(fā)生的，數(shù)據(jù)鏈路層常用的差錯(cuò)控制方法有停止-等待協(xié)議（又叫自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)）、連續(xù)arq（自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)，arq, automatic repeat request）協(xié)議、檢錯(cuò)重發(fā)arq協(xié)議。1. 停止等待協(xié)議基本原理停止-等待協(xié)議規(guī)定發(fā)送端每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)信息后，必須停下等待接收端返回了應(yīng)答才能繼續(xù)操作

23、下去。在接收端，每當(dāng)收到一數(shù)據(jù)幀后，將作如下處理：若收到的數(shù)據(jù)幀經(jīng)檢驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，且發(fā)送幀號(hào)與接收狀態(tài)變量相符，則將該數(shù)據(jù)幀送往主機(jī)，并修改接收狀態(tài)變量，再向發(fā)送端回送確認(rèn)幀；若收到的數(shù)據(jù)幀經(jīng)檢驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，但發(fā)送幀號(hào)與接收狀態(tài)變量不相符，則說明該幀為重復(fù)幀，應(yīng)丟棄該幀，再向發(fā)送端返回確認(rèn)幀；若收到的數(shù)據(jù)幀經(jīng)檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，則向發(fā)送端返回否認(rèn)幀，由發(fā)送端進(jìn)行重新發(fā)送。2. 連續(xù)arq協(xié)議基本原理連續(xù)arq協(xié)議每發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)之后，不是停下來等待對(duì)方的應(yīng)答，而是繼續(xù)再發(fā)送若干幀，這樣可以有效地利用等待時(shí)間，提高整個(gè)通信過程的吞吐量。3. 檢錯(cuò)重發(fā)arq協(xié)議基本原理檢錯(cuò)重發(fā)arq協(xié)議是只將出錯(cuò)

24、的幀進(jìn)行重發(fā)，而對(duì)后面送來的正確幀可以先收下來放在一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)，待重傳的幀收到后，再一起按正確的順序送往主機(jī)。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 性能仿真圖2-1 連續(xù)arq和停止等待協(xié)議的比較圖圖2-2 信道利用率和幀長(zhǎng)的關(guān)系圖2-3 非堅(jiān)持csma在不同延時(shí)下吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系圖圖2-4 等待csma在時(shí)延不同時(shí)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖圖2-5 csma/cd在時(shí)延不同時(shí)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖圖2-6 時(shí)延相同時(shí)，不同接入技術(shù)的吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖圖2-7 歸一化傳播時(shí)延和站點(diǎn)對(duì)信道利用率的影響仿真圖2.數(shù)據(jù)傳輸速率的分析（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信）：圖2-8 幀長(zhǎng)為1字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖圖2-9 幀長(zhǎng)為10

25、0字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖圖2-10 幀長(zhǎng)為300字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖圖2-11 幀長(zhǎng)為600字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 分析：設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試包的個(gè)數(shù)為10；測(cè)試次數(shù)為10次。上圖分別為傳輸1字節(jié)，100字節(jié)，300，600字節(jié)時(shí)的測(cè)試結(jié)果圖，可以看出在傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)增大時(shí)，速率先會(huì)上升，而后上升的速度減緩。3.文件傳輸：crc差錯(cuò)控制編碼時(shí)：圖2-12 誤碼率為0.001時(shí)文件傳輸測(cè)試結(jié)果圖幀長(zhǎng)為300字節(jié)；誤碼率為：0.001時(shí)，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為79563ms，數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)為1。圖2-13 誤碼率為0.01時(shí)文件傳輸測(cè)試結(jié)果圖結(jié)果為：誤碼率設(shè)置為0.01時(shí)，最大重傳次數(shù)設(shè)置為50時(shí)，提示最大

26、重傳次數(shù)設(shè)置過小，傳輸中斷。線性分組碼差錯(cuò)控制編碼時(shí)：圖2-14 誤碼率為0.001時(shí)文件傳輸測(cè)試結(jié)果圖幀長(zhǎng)為300字節(jié)；誤碼率為：0.001。結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為：215968ms，重傳次數(shù)為0。圖2-15 誤碼率為0.05時(shí)文件傳輸測(cè)試結(jié)果圖幀長(zhǎng)為300字節(jié)；誤碼率為：0.05，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為113906ms，重傳次數(shù)為0。圖2-16 誤碼率為0.01時(shí)文件傳輸測(cè)試結(jié)果圖幀長(zhǎng)為300字節(jié)；誤碼率為：0.01，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為111250ms，重傳次數(shù)為0。分析：在相同的條件下，傳輸一個(gè)大小相同的文件，幀長(zhǎng)為300字節(jié)，最大傳輸次數(shù)為50，觀察兩種不同的差錯(cuò)控制方式下，重傳次數(shù)及傳輸時(shí)間

27、如下： 采用crc差錯(cuò)控制編碼：傳輸此文件時(shí)，誤碼率小時(shí)重傳次數(shù)為0次，誤碼率越大，重傳次數(shù)越多，花費(fèi)時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)重傳次數(shù)選擇較低時(shí)，出現(xiàn)傳輸失敗的結(jié)果。這種差錯(cuò)控制方式的傳輸時(shí)間較長(zhǎng)，但卻保證了傳輸?shù)目煽啃?。在可靠性要求較高而實(shí)時(shí)性要求較低的場(chǎng)合可以使用這種傳輸方式。采用線性糾錯(cuò)編碼方式糾錯(cuò)：傳輸此文件時(shí)，每次重傳所用時(shí)間較為接近，誤碼率對(duì)傳輸時(shí)間的影響很小。這種傳輸方式不會(huì)進(jìn)行重傳，因此在傳輸時(shí)間上比crc更有優(yōu)勢(shì)，但是它只能在一定程度上糾錯(cuò)，因此不能保證傳輸?shù)目煽啃?，在可靠性要求不高而?shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合可以采樣這種傳輸方式。七思考題1 推導(dǎo)漢明碼（32.24）的監(jiān)督位生成式和糾錯(cuò)方法。

28、答：碼長(zhǎng) ，信息位數(shù) ，監(jiān)督碼位 ，這里m為2的正整數(shù)，給定m后，即可構(gòu)造出具體的漢明碼。這可以從建立一致校驗(yàn)矩陣著手。我們已經(jīng)知道，h矩陣的列數(shù)就是碼長(zhǎng)n，行數(shù)等于m。對(duì)于糾正1位差錯(cuò)來說，其伴隨式的值就等于對(duì)應(yīng)的h的列矢量，即錯(cuò)誤位置。所以這種形式的h矩陣構(gòu)成的碼很便于糾錯(cuò)，但這是非系統(tǒng)的，可調(diào)整各列次序來實(shí)現(xiàn)，有了h0 ，就可得到系統(tǒng)碼的生成矩陣為：，也可得到系統(tǒng)碼的校驗(yàn)位。漢明碼的譯碼方法，可以采用計(jì)算伴隨式，然后確定錯(cuò)誤圖樣并加以糾正的方法。實(shí)驗(yàn)三 無線多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的基本原理及相關(guān)概念。2. 了解點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)、ad hoc網(wǎng)絡(luò)多條轉(zhuǎn)接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、組網(wǎng)

29、過程、簡(jiǎn)單的路由協(xié)議。3. 了解廣播、組播的基本知識(shí)。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境本實(shí)驗(yàn)每5臺(tái)pc機(jī)為一組，每臺(tái)軟、硬件配置相同。硬件： pc機(jī)，帶usb接口的藍(lán)牙模塊，usb連接線。軟件：windows 2000或 windows 操作系統(tǒng)， ttp無線組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)軟件。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.組網(wǎng)過程 五人一組，相互配合，共同組成一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)。從實(shí)驗(yàn)中體會(huì)微微網(wǎng)、分布式網(wǎng)絡(luò)的概念和構(gòu)造，并且掌握如何構(gòu)造一個(gè)基于分布式網(wǎng)絡(luò)的無中心、自組織的ad hoc網(wǎng)絡(luò)。 2.單跳與多跳轉(zhuǎn)接 通過單跳或多跳實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信。請(qǐng)查看發(fā)送成功的單播數(shù)據(jù)的路由信息或接收到單播數(shù)據(jù)的路由信息 。3.路由協(xié)議 觀察各個(gè)節(jié)點(diǎn)

30、之間地址及數(shù)據(jù)信息的交換過程，理解簡(jiǎn)單的路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)過程。請(qǐng)查看發(fā)送成功的單播數(shù)據(jù)的路由信息或接收到單播數(shù)據(jù)的路由信息。4.廣播 由任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送同一消息，觀察其發(fā)送的目的地址以及數(shù)據(jù)交換過程。在這種情況下的路由過程與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)單播的過程有何不同。 5.組播 網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置兩個(gè)多播組。網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以申請(qǐng)加入一個(gè)或多個(gè)多播組，而后網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備向某組發(fā)送組播信息，觀察數(shù)據(jù)包的發(fā)送過程?？梢愿墓?jié)點(diǎn)加入多播組，觀察結(jié)果。四實(shí)驗(yàn)要求1.組網(wǎng)步驟完成后，記錄本組五個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，繪出拓?fù)鋱D并標(biāo)明每個(gè)節(jié)點(diǎn)的角色（m、s）。 2.與本組其他

31、四個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，觀察并紀(jì)錄到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由選擇。 3.加入組播組，與同組其他節(jié)點(diǎn)通信，觀察并紀(jì)錄到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由選擇。 4.對(duì)其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播，觀察并紀(jì)錄到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由選擇。 五實(shí)驗(yàn)原理1. 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信為目的，一些互聯(lián)的、獨(dú)立自治的計(jì)算機(jī)的集合。一般認(rèn)為，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具有三個(gè)主要的組成部分，即能向用戶提供服務(wù)的若干主機(jī)；由一些專用的通信處理機(jī)和連接這些結(jié)點(diǎn)的通信鏈路所組成的一些通信子網(wǎng)；為主機(jī)與主機(jī)，主機(jī)與通信子網(wǎng)，或者通信子網(wǎng)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間通信而建立的一系列協(xié)議，即通信雙方事先約定的、共同遵守的一組規(guī)則。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分為星形、樹形、環(huán)形、

32、總線型和網(wǎng)絡(luò)形等。常用的交換方式有：電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)通過有線（物理媒介）或無線方式進(jìn)行連接，多個(gè)計(jì)算機(jī)共享通信信道，通過信道共享技術(shù)決定信道如何分配，通過地址分配來唯一區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包的的發(fā)送者和接收者。通信網(wǎng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)在接收到一個(gè)分組之后，通過路由算法決定通過哪條鏈路把分組輸送出去。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)采用層次型的體系結(jié)構(gòu)，osi的體系結(jié)構(gòu)將其劃分為七層，從下往上依次為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層；tcp/ip將其劃分為：物理層、網(wǎng)絡(luò)接入層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應(yīng)用層。2. ad hoc網(wǎng)絡(luò)ad hod網(wǎng)絡(luò)一種可以沒有有線基礎(chǔ)設(shè)施支

33、持，可以在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)快速組建的一種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。ad hoc網(wǎng)絡(luò)采用分組交換機(jī)制，通過無線方式接入網(wǎng)絡(luò)。在ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)兩個(gè)移動(dòng)主機(jī)（例圖1中的主機(jī)a和b）在彼此的通信覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，他們可以直接通信。但是由于移動(dòng)主機(jī)的通信覆蓋范圍有限，如果兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的主機(jī)（例圖中a和c）要進(jìn)行通信，則需要通過他們之間的移動(dòng)主機(jī)b的轉(zhuǎn)發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。因此，在ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，主機(jī)同時(shí)還是路由器，擔(dān)負(fù)著尋找路由和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的工作。在ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)主機(jī)的通信范圍有限，因此路由一般都由多跳組成，數(shù)據(jù)通過多個(gè)主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)目的地i，故ad hoc網(wǎng)絡(luò)也被稱為多跳無線網(wǎng)絡(luò)。 a b c圖3-1

34、 主機(jī)a,c通過b的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行通信3. 路由選擇路由選擇是指在一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)際網(wǎng)以及internet內(nèi)，除收信的目的結(jié)點(diǎn)外，其余結(jié)點(diǎn)都要確定分組沿本結(jié)點(diǎn)的哪一條輸出鏈路繼續(xù)傳送。實(shí)現(xiàn)路由選擇功能的算法稱為路由選擇算法。它直接關(guān)系到系統(tǒng)的傳輸延遲和吞吐量等技術(shù)性能指標(biāo)。其目的是提高通信子網(wǎng)的傳輸效率和可靠性。路由選擇算法大致可以分為兩大類：距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.建鏈過程：圖3-2 建鏈過程示意圖2.組網(wǎng)后的無線組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：2圖3-3 無線組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖3.單播，廣播，組播過程：圖3-4 單播，廣播，組播過程圖廣播路徑：7a節(jié)點(diǎn)對(duì)除自節(jié)點(diǎn)之外的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播，路由

35、信息為：7a-7b-56-2d，7a通過7b廣播給56，通過7b,56廣播給2d。4.路由信息：圖3-5 路由信息選擇圖1路由信息為：7a直接傳輸信息到7b圖3-6 路由信息選擇圖2路由信息為：7a通過7b廣播給56圖3-7 路由信息選擇圖3路由信息為：7a通過7b,56廣播給2d 分析：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，在每一計(jì)算機(jī)上都可以找到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的路由信息，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接通信。若不直接相連，則發(fā)送方將信息傳給與它相連的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)找尋目的計(jì)算機(jī)的路由信息，若找到，則發(fā)送，若沒有，則再發(fā)給與之相連的計(jì)算機(jī)。七思考題1.組播具體如何實(shí)現(xiàn)？路由器如何知道相應(yīng)的組播目的節(jié)點(diǎn)在哪一方向？如何減小無用組播數(shù)

36、據(jù)的傳播以及形成環(huán)路的情況？答：組播實(shí)現(xiàn)：一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)某組發(fā)送組播信息，網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都可以申請(qǐng)加入一個(gè)或多個(gè)組播組，每個(gè)組播組通過唯一的組播地址來識(shí)別，發(fā)給某個(gè)組的數(shù)據(jù)只有該組成員才能接收。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要將自己所知的設(shè)備信息（路由信息）告知它的主設(shè)備（父設(shè)備），網(wǎng)絡(luò)中的根設(shè)備最終掌握網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備的路由信息，組播的目的地址是一個(gè)集合（可以實(shí)現(xiàn)向多個(gè)目的地址傳送數(shù)據(jù)）。組播也需要組播路由算法，但組播路由表的維護(hù)比較復(fù)雜，無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下就更為繁瑣：一方面要盡量減少網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息數(shù)量；另一方面又不能漏掉任何一個(gè)本組的節(jié)點(diǎn)。2.本實(shí)驗(yàn)的組網(wǎng)方式有什么不足，你能提出更好的組網(wǎng)方式嗎?答

37、：不足：從設(shè)備之間不能直接傳送信息，一臺(tái)設(shè)備最多只能主動(dòng)與其他兩臺(tái)設(shè)備建立連 接。采用復(fù)合型網(wǎng)，它由網(wǎng)型網(wǎng)和星型網(wǎng)復(fù)合而成，兼取了前面兩種網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，比較經(jīng)濟(jì)合理且有一定的穩(wěn)定性。3.嘗試組建各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò).答：網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：星型網(wǎng)、網(wǎng)型網(wǎng)、復(fù)合型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、總線型網(wǎng)4.無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境非常復(fù)雜，鏈路經(jīng)常會(huì)在某一方或雙方可能都不知道的情況下因不可靠而斷開，如何保證網(wǎng)絡(luò)的自檢查和恢復(fù)？對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載將會(huì)有何影響？答：網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)(設(shè)備)的地位都是平等的。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有路由器的功能，信息可以經(jīng)由各節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)。若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不在同一微微網(wǎng)中，即使其空間距離很近，也無法直接通信。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的角色分配

38、：任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)能通過多跳實(shí)現(xiàn)相互間的通信；路由算法盡可能簡(jiǎn)潔，網(wǎng)絡(luò)效率盡可能高。影響：一個(gè)主設(shè)備最多可與2個(gè)從設(shè)備建立鏈路；兩個(gè)從設(shè)備間不能直接建立鏈路（通過主設(shè)備路由轉(zhuǎn)接）；所有的從設(shè)備節(jié)點(diǎn)只能受到一個(gè)主設(shè)備的控制。實(shí)驗(yàn)四 語音傳輸實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解線性pcm編碼、a律pcm編碼和cvsd編碼的基本原理及其異同。2. 了解語音傳輸（sco鏈路）與數(shù)據(jù)傳輸（acl鏈路）的異同。3. 了解隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤對(duì)傳輸?shù)挠绊?。二?shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境本實(shí)驗(yàn)每?jī)扇藶橐唤M，每臺(tái)軟、硬件配置相同。硬件：pc機(jī)一臺(tái)，帶語音功能的藍(lán)牙模塊，串口電纜，耳機(jī)話筒。軟件：windows 2000或 windows

39、操作系統(tǒng)， ttp局域網(wǎng)語音傳輸實(shí)驗(yàn)軟件。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 脈沖編碼調(diào)制（線性、a律pcm）。 2. 連續(xù)可變斜律增量（cvsd）調(diào)制原理。 3. 隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤的觀察分析。4. 藍(lán)牙設(shè)備的acl鏈路和sco鏈路分析。 5. 藍(lán)牙設(shè)備的身份切換。 6. 藍(lán)牙設(shè)備的內(nèi)部通話與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^程。 7. 根據(jù)a律pcm和cvsd的編碼原理進(jìn)行自己編程。 四實(shí)驗(yàn)要求1. 記錄線性pcm、a律pcm和cvsd在相同參數(shù)下的量化編碼 。 2. 畫出線性pcm、a律pcm和cvsd在相同隨機(jī)錯(cuò)誤與突發(fā)錯(cuò)誤參數(shù)下得譯碼后波形并加以比較 。 3. 分別畫出同一種語音編碼方式在不同采樣頻率和相同隨機(jī)錯(cuò)誤與突發(fā)

40、錯(cuò)誤參數(shù)下的譯碼后波形，并加以比較 。 4. 記錄藍(lán)牙建立和斷開語音鏈路的過程 。5. 寫出自己進(jìn)行a律pcm和cvsd的編程程序。 五實(shí)驗(yàn)原理1. 基帶信號(hào)編碼的基本原理1）線性pcm編碼的基本原理 pcm編碼是將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)廣泛應(yīng)用的一種方法，其處理具體包括抽樣、量化和編碼。對(duì)于即將量化的信號(hào)，將其劃分為m個(gè)量化電平，每個(gè)量化電平用一個(gè)n位的二進(jìn)制碼來表示，一般。如果是均勻量化的pcm編碼，則稱為線性pcm編碼。2）a律pcm編碼的基本原理 a律13折線pcm編碼是一種非均勻量化編碼方法，其量化間隔隨輸入信號(hào)幅度的變化而變化。當(dāng)輸入信號(hào)幅度小時(shí)，量化間隔劃分的較??；當(dāng)輸入信號(hào)幅度

41、大時(shí)，量化間隔劃分的大。當(dāng)信號(hào)分布不均勻、編碼位數(shù)一定的情況下常采用這種方法，犧牲大信號(hào)的量化信噪比，以提高小信號(hào)的量化信噪比，從而獲得較好的小信號(hào)接收效果。其具體做法是：3）cvsd編碼的基本原理cvsd是連續(xù)可變斜率增量調(diào)制，輸入是64k采樣值每秒的線性pcm。其輸出比特跟隨波形變化而變化，用一位碼表示相鄰抽樣值的相對(duì)大小。為減少斜率過載，使用了語音壓縮技術(shù)，根據(jù)平均信號(hào)的斜率，階梯高度可以調(diào)整。2. sco鏈路和acl鏈路的異同藍(lán)牙支持電路和分組交換，數(shù)據(jù)以分組形式在信道中傳輸，并使用流控制來避免分組丟失和擁塞。分組包數(shù)據(jù)可以包含話音、數(shù)據(jù)或兩者兼有。藍(lán)牙定義了兩種鏈路類型，即面向連接的

42、同步鏈路（sco）和面向無連接的異步鏈路（acl）。sco鏈接是一個(gè)對(duì)稱的主從節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的同步鏈接，在預(yù)留的時(shí)間里發(fā)送sco分組，屬于電路交換，主要攜帶話音信息。主節(jié)點(diǎn)可同時(shí)支持3個(gè)sco鏈接，從節(jié)點(diǎn)可同時(shí)支持23個(gè)鏈接sco，sco分組包不支持重傳。sco鏈路通過主節(jié)點(diǎn)lmp發(fā)送一個(gè)sco建立消息來建立，該消息包含定時(shí)參數(shù)（tsco和dsco）。acl鏈接是為匹配網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)在沒有為sco鏈接保留的時(shí)隙中，提供可以與任何從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行異步或同步數(shù)據(jù)交換的機(jī)制。一對(duì)主從節(jié)點(diǎn)只可以維持一個(gè)acl鏈接。使用多個(gè)acl分組時(shí)，藍(lán)牙采用分組包重發(fā)機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的完整性。acl分組不指定確定從節(jié)點(diǎn)時(shí)，被認(rèn)為

43、是廣播分組，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)都接收這個(gè)分組。3. 隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤隨機(jī)錯(cuò)誤是指錯(cuò)誤出現(xiàn)的位置是隨機(jī)的且各個(gè)碼元是否發(fā)生錯(cuò)誤是互相獨(dú)立的。突發(fā)錯(cuò)誤是指錯(cuò)誤的的出現(xiàn)是一連串的。六實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 線性pcm、a律pcm和cvsd編碼和譯碼：三種編碼方式的參數(shù)設(shè)置相同，如下設(shè)置：幅度：8v；頻率：2k hz；編碼位數(shù)：8位。1. 無誤碼時(shí)線性pcm量化編碼,譯碼：圖4-1 無誤碼時(shí)線性pcm量化編碼,譯碼圖2.無誤碼時(shí)a律pcm量化編碼，譯碼：圖4-2 無誤碼時(shí)a律pcm量化編碼，譯碼圖3. 無誤碼時(shí)cvsd量化編碼，譯碼：圖4-3 無誤碼時(shí)cvsd量化編碼，譯碼圖誤碼率為1%時(shí)的圖案：圖4-4 有誤碼時(shí)線性pcm量化編碼、譯碼圖圖4-5 有誤碼時(shí)a律pcm量化編碼，譯碼圖圖4-6 有誤碼時(shí)cvsd量化編碼，譯碼圖改變采樣頻率，f=1k，誤碼率為1%的圖案：圖4-7 改變頻率時(shí)線性pcm量化編碼、譯碼圖圖4-8 改變頻率時(shí)a律pcm量化編碼，譯碼圖圖4-9 改變頻率時(shí)cvsd量化編碼，譯碼圖結(jié)果分析：pcm分為抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟，量化分為均勻量化和非均勻量化，線性pcm和a律pcm分屬這兩種。均勻量化：量化電平間隔均勻線性pcm，對(duì)小信號(hào)譯碼后失真較大。非