數(shù)據(jù)通信原理習(xí)題與標(biāo)準(zhǔn)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(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(guò)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)上比異步傳輸更雜。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/n時(shí)，則該系統(tǒng)中允許的最高碼元(符號(hào))速率為2/2.，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(wú)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(wú)符號(hào)間干擾的條件，因?yàn)椋?2fv，只有當(dāng)滾降低通的幅頻特性以C(fN,0.5)點(diǎn)呈奇對(duì)稱滾降時(shí)才滿足無(wú)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(1.5/jV,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1/142BdlHz，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(wú)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(guò)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、卷枳碼的概念是什么？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)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：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。2/14④能滿足通信實(shí)時(shí)性要求。⑤可實(shí)現(xiàn)分組多路通信。⑥經(jīng)濟(jì)性好。分組交換的主要缺點(diǎn)是：①開(kāi)銷較大，對(duì)長(zhǎng)報(bào)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(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(guò)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(guò)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：①幀控制。②透明傳輸。③差錯(cuò)控制。④流量控制。⑤鏈路管理。⑥異常狀態(tài)的恢匆:。19、HDLC幀結(jié)構(gòu)中F的作用是什么？如何保證透明傳輸？答：HDLC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(kāi)始和結(jié)束。為了防止其它字段中出現(xiàn)假F,避免過(guò)早終止幀，以保證透明傳輸，所采取的措施3/14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0SI參考模型的七層名稱。答：第一層一一物理層第二層一一數(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、X.75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：①在最短時(shí)間內(nèi)使分組到達(dá)目的地；②算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，以減少額外開(kāi)銷；③使網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)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?，即要有自適應(yīng)性；⑤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。4/14（3）可靠性。（4）靈活性。（5）長(zhǎng)遠(yuǎn)性。26、DDN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(huà)圖題1、畫(huà)出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成。解：參見(jiàn)教材P39圖2-12、己知二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列為0011010,以矩形脈沖為例，畫(huà)出差分信號(hào)的波形圖（假設(shè)“0”一一電平改變，“1”一一電平不變；初始電平為0）。解：0|0 1 1I。 1I0 .3、畫(huà)出基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)模型。解：參見(jiàn)教材P54圖3-84、畫(huà)出理想低通的沖激響應(yīng)波形。解：參見(jiàn)教材P55圖3To5、畫(huà)出a=0.5時(shí)的升余弦幅頻特性。解：參見(jiàn)教材P56圖3-126、畫(huà)出行預(yù)編碼的第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)方框圖。解：5/14

模2那 . . .生一］相疆IG?［低通I鹵bu-27、畫(huà)出N=2的時(shí)域均衡器的構(gòu)成框圖。解：參見(jiàn)教材P62圖3-23(N=2)8、畫(huà)出數(shù)字調(diào)幅系統(tǒng)基本框圖。解：參見(jiàn)教材P70圖3-349、已知基帶信號(hào)的功率譜如下圖所示，畫(huà)出調(diào)制后的雙邊功率譜。解:Pe(O上解:Pe(O上10、某基帶數(shù)據(jù)信號(hào)及載波波形如卜圖所示，試畫(huà)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“，②2DPSK的初始相位為0)?；鶐?shù)據(jù)信號(hào)」1IoI1?1U—qJ1L/14/144 1II1 1I I解：基帶數(shù)據(jù)信粽_|1|。I1.1I° 。I11_5_―^aM/VKi/v^IIt1III1R11、某基帶數(shù)據(jù)信號(hào)及載波波形如卜圖所示，試畫(huà)出其2PSK和2DPSK波形（假設(shè)數(shù)據(jù)信號(hào)為“為時(shí),載波相位改變刀/2,數(shù)據(jù)信號(hào)為“0”時(shí),載波相位改變3一/2；②2DPSK的初始相位為0）。基帶故據(jù)信號(hào)」1I0I1I1|_5——9J1I.0.I IIII1II解：基帶數(shù)據(jù)信號(hào)J"ri_oJ1,110,0rrLo^aMxAAAWJi!!：?：!!；-4M/N12、畫(huà)出2DPSK信號(hào)的極性比較法解調(diào)方框圖。解：參見(jiàn)教材P77圖3-4813、四相調(diào)相的相位變化采用B方式（參見(jiàn)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(huà)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：0111001001已調(diào)波相位（0）3n/4jin/403JT/47/14相位矢量圖（f）7—>14、發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)序列為1101001,畫(huà)出2FSK波形（設(shè)COSGJ的載頻￡依，初始相位為-cosgf的載頻/。=2k比，初始相位為0；￡=10006"）。解：_i11|^j-rp_2_rn_-uwww1IIIIIII15、畫(huà)出基本型控制規(guī)程信息報(bào)文的基本格式。解：參見(jiàn)教材P161圖6T4①16、DTEA與DTEB之間有兩個(gè)分組交換機(jī),如下圖所示,畫(huà)出虛電路（虛呼叫）的建立過(guò)程。|口TEA| 1交換機(jī)力一|交換機(jī)2| 1DTEB解：參見(jiàn)教材P176圖6-3317、畫(huà)出PAD相關(guān)協(xié)議示意圖。解：參見(jiàn)教材P179圖6-40（b）18、畫(huà)出幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)。解：參見(jiàn)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4800&/,求：①符號(hào)間隔。②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：①r=—L.=—L.=208x10-6秒一N如4800②H=N8dlog?M=4800xlog24=9600bit/s8/14

2、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3045,求信道容量。SW：(S//V^=101g-=30f/5q_=103=1000NSC=^log2(l+-)=3100xlog41+1000)=30898bit/s3、一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(hào)速率為多少？a為多少?②采用八電平傳輸時(shí)，傳信速率為多少？③頻帶利用率n為多少解：①如果符合奈氏第一準(zhǔn)則，|”(7)|應(yīng)以點(diǎn)(fv,o.5)呈奇對(duì)稱滾降，由圖示可得:fN=2000+4000丁00=3000ft￡=2八=2x3000=600051滾降系數(shù)。=4000-30003000滾降系數(shù)。=4000-30003000一1000_1

3000-3②傳信速率R=flog2M=600。xlog28=18000bit/s③領(lǐng)帶利用率〃=夕==15Bd/Hz4、有預(yù)編碼的第一類部分響應(yīng)系統(tǒng)，己知應(yīng)如下，求％、c-ak).01100010111019/14

b.0解：bk=akb.0解：bk=ak十110110010QI21122211125、有預(yù)編碼的第四類部分響應(yīng)系統(tǒng),己知知如卜.，求4、Cko0010bk1 1解：b解：bk=ak十*q=bk-0o-l010-101-16、一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器,0o-l010-101-16、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001010bkbk1 1=-0.2,x0=1,%=0.4,=-0.2,當(dāng)卜1>2時(shí)，xk=0,求當(dāng)輸出波形y(t)滿足無(wú)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：N

)'〃=

k=-N10/14

=k=-ly-i=J%+eg+y°=Jil+CqX。+c/t%=Ct%+CoM+GX。滿足無(wú)符號(hào)間干擾時(shí)，有：c%-0.2co+01G=00.4j+c0-0.2。］=1-0.2j+O.4co+g=0解方程求得：=0.20c0=0.85G=—0.307、一正交調(diào)幅系統(tǒng)，采用MQAM,所占頻帶為600?3000反，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1440M〃S,求：①調(diào)制速率。②頻帶利用率。③Y及每路電平數(shù)。解：①6=3000—600=2400法6=2(1+a)fN???調(diào)制速率fs=2/v=—=可=1800641+a,1fhfh_14400~B~2400=6bit/s-Hz人 log^M1+a.log2M= +a）=6x（1+』）=8?? 3M=2§=25611/14

每路電平數(shù)為M2=2562=168、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￡=98O"zJo=U8OHz/=300即，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：5=27,+|/—川=2x300+|980-1180|=800Hz人處乩性3=0.67fs3009人處乩性3=0.67fs3009、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?10101100110101000111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101101100011101001111010解:信息碼元監(jiān)督碼元10110101000111101001112/14

1110100發(fā)送的數(shù)據(jù)序列為:111100011011100001011110011012、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101101100011101001111010監(jiān)督碼元解:信息碼元監(jiān)督碼元1011011100011010100101110101監(jiān)督碼元100010113、假設(shè)接收端收到的（7,4）漢明碼為1010110,此（7,4