7、 信道带宽为3KHz,信噪比为30db,则每秒能发送的比特数不会超过多bps?
答:本题使用香农公式 C = H*log2 (1+S/N)
C = 3K*log2 (1+1030/10) C = 30Kbps
8、带宽为4KHz,如果有8种不同的物理状态表示数据,信噪比为30dB.那么按奈氏准则和香农定理计算,分别计算其最大限制的数据传输速率
奈式准则:C = 2Hlog2 C = 2*4*log2 C = 24Kbps 香农定理:C = H*log2
(1+S/N)
8
N
30/10
C = 4*log2 (1+10
)
C = 40Kbps
9、设利用12MHz的采样频率对信号进行采样,若量化级为4,试计算
出在无噪声信道中的数据传输速率和所需的信道带宽。(要求写出计算过程)
根据公式三采样12MHz是采样频率 R=B*Log2N
数据传输率=采样频率*log2(4)=2*采样频率=24Mbps
这里所说的带宽是模拟信道的带宽,也即被采样信号的带宽。 根据采样定律:B=2*H被采样信号带宽=采样频率/2=6MHz 所以要容纳这个信号,需要的信道带宽为6MHz。
10、对于带宽为6MHz的信道,若用4种不同的状态来表示数据,在不考虑热噪
声的情况下,该信道的最大数据传输速率是多少?
答:由无热噪声的奈奎斯特公式: C=2Hlog2N=2*6M*log24=24Mbps,即该信道的最大数据传输速率是24Mbps。
11、数据速率为1200bps,采用无校验、1位停止位的异步传输,问1分钟内最
多能传输多少个汉字(双字节)?
答:本题考查的是对异步传输时群同步的字符格式(一个字符8位,一个起始位和一个停止位)1分钟内最多能传输的汉字为: 1200*60/[2*(1+8+1)]=72000/20=3600(个)
12、信源以字节(8比特)为单位传输数据,若数据速率为B(bps),对下列两种情
况分别计算有效数据传输速率: (1)异步串行传输,无校验位、1位停止位;
(2)同步串行传输,每帧包含48位控制位和4096位数据位。
答:(1)有效数据传输速率:8/(1+8+1)=8/10 (2)有效数据传输速率:4096/(48+4096)=4096/4144
13、调制解调器的传输速率为4800bps,并采用1位起始位,1位停止
位,1位奇偶校验位的异步传输模式,求传输2400个汉字所需要的时间。(要求写出计算过程)
答:因为一个汉字占两个字节,所以得:
2400*[(1+1+8+1)*2]/4800bps =11s
14、调制解调器采用1位起始位,1位停止位,无奇偶校验位的异步传
输模式,一分钟传输7200个汉字,至少达到多大传输速率 7200*(1+1+8)*2/60=2400bps
15、在一个数字信道上,数字脉冲信号的宽度833*10,采用四象调制法,信道传输速率是多少?
R=1/T*LOG24=1/(833*10)*2=2400bps
-6
-6
16、一条600Kb的消息要在20秒内发出,信道宽度3KHZ,信噪比20dB,
信道是否能完成工作,不能,信噪比要调成多少? 消息所需最小速率是600/20=30Kbps
根据香农公式信道传输速率=3K*LOG2(1+1020/10)=20Kbps不能完成工作, S/N=10*lg230/3=30dB 课后习题
4. 控制字符 SYN的 ASCII 码编码为 0010110,请画出 SYN的 FSK、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等四种编码方法的信号波形。
a)不归零码(NRZ) b) 曼彻斯特码 c) 差分曼彻斯特码
FSK频移键控用两段频率不同的波来表示0和1
5. 对于脉冲编码制 PCM 来说,如果要对频率为 600Hz的某种语音信号进行采样,传送 PCM 信号的信道带宽为 3KHz,那么采样频率 f取什么值时,采样的样本就可以包含足够重构原语音信号的所有信息。 根据采样定理,只要采样频率大于等于有效信号最高频率或其带宽的两倍,则采样值便可包含原始信号的全部信息,利用低通滤波器可以从这些采样中重新构造出原始信号。
所以Fs(= 1/Ts )≥ 2Fmax
f=2*600Hz=1200Hz
9、考虑一条长度为 50Km 的点到点链路,对一个 100 字节的分组,带宽为多大时其传播延迟(速度为 2*108m/s)等于发送延迟?对于 512 字节的分组,情况又如何?
传输时延=帧长/数据传输速率(带宽);传播时延=两端距离/电磁波传播速率
传播延迟等于:
50*10米/(2*10米/秒)=25*10秒=250微秒
100字节/250微秒=0.4 字节*10/秒=0。4M字节/秒=3.2Mbps 512字节/250微秒=2.04M字节/秒*8=16384Kbps
10、计算下列情况的时延(从第一个比特发送到最后一个比特接收) :
6
3
8
-5
(a)在通路上有1个存储转发交换机的1Gbps以太网,分组大小是5000位。假定每条链路引入10微妙的传播延迟,并且交换机在接收完分组之后立即重发。
解答:分析 一个交换机应有2条链路 1位的发送延迟=1/109=10-9S=0.001μs
所以,一个分组由5000位组成,在每条链路上引入的发送延迟是5μs ,
分组在每条链路上的传播延迟都是10μs
因此总的延迟等于:5×2+10×2=30μs。(两次发送,两次传播) (整个分组接收完经过分析才确定转发的外出端口,因此延迟了一个分组的发送时间)
(b)跟(a)的情况类似,但有3个交换机。
解答:3个交换机,共有4条链路,总的延迟等于: 5×4+10×4=60μs 。(4次发送,4次传播)
(c)跟(a)的情况相同,但假定交换机实施“直通”交换:它可以在收到分组的开头128位后就重发分组。
解答:使用直通交换,交换机延迟分组128位,即0.128μs。在这种情况下仍然有1个5μs的发送延迟,2个10μs的传播延迟,再加上0.128μs的交换机转发延迟,因此总的延迟等于:
5×1+10×2+0.128=25.128μs (1个发送延迟,2个传播延迟,1个转发延迟)
如果像(b)那样有3个交换机,那么总的延迟将会等于:
5×1+10×4+0.128×3=45.384μs。(1个发送延迟,4个传播延迟,3个转发延迟)
11、假设在地球和一个火星探测车之间架设了一条 128Kbps 的点到点的链路,从火星到地球的距离(当它们
离得最近时)大约是 55gm,而且数据在链路上以光速传播,即 3*108 m/s。
a) 传播时延=55*10
6
公里=550*10米/(3*10米/秒)=183.3秒
88