數(shù)據(jù)通信原理習(xí)題及答案解析

1、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(gè)功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息。它可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)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(cuò)控制和通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)等。3、異步傳輸、同步傳輸?shù)膬?yōu)、缺點(diǎn)分別是什么？答：異步傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)字符同步比較簡(jiǎn)單，收發(fā)雙方的時(shí)鐘信號(hào)不需要精確的同步，缺點(diǎn)是每個(gè)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(diǎn)是不需要對(duì)每一個(gè)字符單獨(dú)加起始位和終止位，傳輸效率高，缺點(diǎn)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

2、？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，且截止頻率為時(shí)，則該系統(tǒng)中允許的最高碼元（符號(hào)）速率為，這時(shí)系統(tǒng)輸出波形在峰值點(diǎn)上不產(chǎn)生前后符號(hào)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(hào)間干擾的條件？為什么？（設(shè)符號(hào)速率） 答：圖中所示的滾降低通形成網(wǎng)絡(luò)不滿足無符號(hào)間干擾的條件，因?yàn)?，只有?dāng)滾降低通的幅頻特性以C（，0.5）點(diǎn)呈奇對(duì)稱滾降時(shí)才滿足無符號(hào)間干擾的條件，而圖中所示的滾降低通幅頻特性是以（，0.5）呈奇對(duì)稱滾降。6、部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)有哪些？答：部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)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，并且物理上可實(shí)現(xiàn)，但有符號(hào)間干擾，該符號(hào)間干擾

3、是固定的，可以消除的。7、基帶傳輸時(shí)域均衡的作用是什么？答：盡管在設(shè)計(jì)基帶形成濾波器時(shí)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(huì)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(huì)產(chǎn)生符號(hào)間干擾。時(shí)域均衡器的作用就是消除符號(hào)間干擾，即使得時(shí)域均衡器的輸出波形滿足無符號(hào)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(duì)調(diào)相與絕對(duì)調(diào)相的關(guān)系是什么？答：相對(duì)調(diào)相就是經(jīng)過相對(duì)碼變換后的數(shù)字信號(hào)序列的絕對(duì)調(diào)相。10、格型編碼調(diào)制（TCM）的概念是什么？答：TCM方式是將調(diào)制和編碼合為一體的調(diào)制

4、技術(shù)，它打破了調(diào)制與編碼的界限，利用信號(hào)空間狀態(tài)的冗余度實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼，以實(shí)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(hào)，即利用PCM系統(tǒng)的時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。 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(cuò)控制的基本方式有哪些？答：差錯(cuò)控制的基本方式有：檢錯(cuò)重發(fā)、前向糾錯(cuò)、混合糾錯(cuò)檢錯(cuò)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(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的n個(gè)碼元，不僅取決于這段時(shí)間中的k個(gè)信息位，而且還取決于前N-1段規(guī)定時(shí)間內(nèi)的信息位。這時(shí)，監(jiān)

5、督位監(jiān)督著這N段時(shí)間內(nèi)的信息。15、分組交換的主要優(yōu)、缺點(diǎn)是什么？答：分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)是： 傳輸質(zhì)量高。 可靠性高。 為不同種類的終端相互通信提供方便。 能滿足通信實(shí)時(shí)性要求。 可實(shí)現(xiàn)分組多路通信。 經(jīng)濟(jì)性好。 分組交換的主要缺點(diǎn)是： 開銷較大，對(duì)長(zhǎng)報(bào)文通信的傳輸效率比較低。 要求交換機(jī)有較高的處理能力。 16、虛電路方式的特點(diǎn)有哪些？答：虛電路方式的特點(diǎn)有：（1）一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除3個(gè)階段。（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(diǎn)不需要對(duì)分組重新排序，分組傳輸時(shí)延小，而且不容易產(chǎn)生分組的丟失。 （4）虛電路方式的缺

6、點(diǎn)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(shí)，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(shí)將由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)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(zhǎng)度選擇的決定因素是什么？答：分組長(zhǎng)度選擇的決定因素有：交換過程中的延遲時(shí)間、交換機(jī)費(fèi)用（包括存儲(chǔ)器費(fèi)用和分組處理費(fèi)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： 幀控制。 透明傳輸。 差錯(cuò)控制。 流量控制。鏈路管理。異常狀態(tài)的恢復(fù)。19、HDLC幀結(jié)構(gòu)中F的作用是什么？如何保證透明傳輸？答：H

7、DLC幀結(jié)構(gòu)中F是標(biāo)志字段，其作用是標(biāo)志一個(gè)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(gè)連續(xù)的“1”時(shí)，在其后插入一個(gè)“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(huì)話層 第六層一一表示層 第七層一一應(yīng)用層 21、X75建議的作用是什么？答：X.75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

8、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(duì)分組的路由選擇算法的一般要求有哪些？答：對(duì)分組的路由選擇算法的一般要求有： 在最短時(shí)間內(nèi)使分組到達(dá)目的地； 算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，以減少額外開銷； 使網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的工作量均衡； 算法要能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，即要有自適應(yīng)性； 算法應(yīng)對(duì)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(diǎn)？ 答：幀中繼的特點(diǎn)有：（1）高效性。（2）經(jīng)濟(jì)性。（3）可靠性。（4）靈活性。（5）長(zhǎng)遠(yuǎn)性。26、DDN

9、的用途是什么？ 答：DDN的用途有：（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(diǎn)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0 0 1 1 0 1 0，以矩形脈沖為例，畫出差分信號(hào)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=0.5時(shí)的升余弦幅頻特性。解：參見教材P56圖3-126

10、、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(shí)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3-34 9、已知基帶信號(hào)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(hào)及載波波形如下圖所示，試畫出其2PSK和2DPSK波形（假設(shè)數(shù)據(jù)信號(hào)為“1”時(shí)，載波相位不變，數(shù)據(jù)信號(hào)為“0”時(shí)，載波相位改變，2DPSK的初始相位為0）。 解： 11、某基帶數(shù)據(jù)信號(hào)及載波波形如下圖所示，試畫出其2PSK和2DPSK波形（假設(shè)數(shù)據(jù)信號(hào)為“1”時(shí)，載波相位改變/2，數(shù)據(jù)信號(hào)為“0”時(shí)，載波相位改變3/2；2D

11、PSK的初始相位為0）。 解： 12、畫出2DPSK信號(hào)的極性比較法解調(diào)方框圖。 解：參見教材P77圖3-48 13、四相調(diào)相的相位變化采用B方式（參見教材P78圖3-52），假設(shè)基帶數(shù)據(jù)信號(hào)序列為0111001001，寫出4DPSK已調(diào)波對(duì)應(yīng)的相位，并畫出其相位矢量圖（假設(shè)初始相位為0）。解：基帶數(shù)據(jù)信號(hào)序列： 01 11 00 10 01已調(diào)波相位(0) 3/4/4 03/4相位矢量圖() 14、發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)序列為1101001，畫出2FSK波形（設(shè)的載頻，初始相位為，的載頻，初始相位為0；）。解： 15、畫出基本型控制規(guī)程信息報(bào)文的基本格式。解：參見教材P161圖6-1416、DTEA與

12、DTEB之間有兩個(gè)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(jì)算題 1、某數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，采用二進(jìn)制傳輸時(shí)符號(hào)速率為，求：符號(hào)間隔。當(dāng)采用四進(jìn)制傳輸時(shí)（設(shè)符號(hào)速率不變）其數(shù)據(jù)傳信速率為多少？解： 秒 bit/s2、設(shè)模擬信道的帶寬為，信道上只存在加性高斯白噪聲，信噪比為，求信道容量。解： 3、一形成濾波器幅度特性如下圖所示。 如果符合奈氏第一準(zhǔn)則，其符號(hào)速率為多少？為多少？ 采用八電平傳輸時(shí)，傳信速率為多少？頻帶利用率為

13、多少？ 解：如果符合奈氏第一準(zhǔn)則，應(yīng)以點(diǎn)( ,0.5)呈奇對(duì)稱滾降，由圖示可得： 滾降系數(shù) 傳信速率 頻帶利用率 4、有預(yù)編碼的第一類部分響應(yīng)系統(tǒng)，已知如下,求、。 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0解： ， 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 O 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 2 1 1 2 2 2 1 0 1 1 1 2 15、有預(yù)編碼的第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)，已知如下,求、。 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 解： ， 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1

14、 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 -1 0 0-1 1 0 0 1 0-1 0 1-1 0 16、一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器，其輸入波形如下圖所示，其中當(dāng)2時(shí)，0，求當(dāng)輸出波形滿足無符號(hào)間干擾的條件時(shí)，各增益加權(quán)系數(shù)應(yīng)為多少？解： 滿足無符號(hào)間干擾時(shí)，有： 解方程求得：7、一正交調(diào)幅系統(tǒng)，采用MQAM，所占頻帶為6003000，其基帶形成濾波器滾降系數(shù)為1/3，假設(shè)數(shù)據(jù)傳信速率為，求：調(diào)制速率。 頻帶利用率。M及每路電平數(shù)。解： 調(diào)制速率 每路電平數(shù)為8、一個(gè)相位不連續(xù)的2FSK系統(tǒng)（設(shè)僅是簡(jiǎn)單的頻帶限制），其，計(jì)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

15、、一碼組集合如下所示，求其漢明距離，它能糾錯(cuò)、檢錯(cuò)幾位？ 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1解：此碼組集合的漢明距離為2 它能檢錯(cuò)1位，不能糾錯(cuò)10、設(shè)信息碼為1011011分別寫出偶校驗(yàn)碼和奇校驗(yàn)碼。解：偶校驗(yàn)碼：10110111 奇校驗(yàn)碼：1011011011、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1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 解： 信息碼元 監(jiān)督碼元1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1

16、 1 1 1 1 0 1 0 0 發(fā)送的數(shù)據(jù)序列為：12、設(shè)信息碼元如下表所示，填寫出水平垂直奇監(jiān)督碼的監(jiān)督碼元。 信息碼元監(jiān)督碼元 1 0 1 1 0 11 0 0 0 1 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0監(jiān)督碼元解： 信息碼元監(jiān)督碼元 1 0 1 1 0 1 11 0 0 0 1 1 01 0 1 0 0 1 01 1 1 0 1 0 1監(jiān)督碼元 1 0 0 0 1 0 113、假設(shè)接收端收到的（7，4）漢明碼為1 0 1 0 1 1 0，此（7，4）漢明碼是否有錯(cuò)？錯(cuò)在哪里？解： 此（7，4）漢明碼有錯(cuò)，錯(cuò)碼位置為14、設(shè)某（7，4）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式為求其生成矩陣G，當(dāng)信息位為1001時(shí)，其后的監(jiān)督位為何？解：生成矩陣為： 第1行第2行第3行取代第1行，第2行第3行第4行取代第2行，第3行第4行取代第3行，得到典型的生成矩陣為： 當(dāng)信息位為1001時(shí)