七、解:(负责人:李远航)
考虑噪声干扰,则由香农公式:
C=Hlog2(1+S/N),其中H=3kHz,信噪比S/N=30dB,则 C=3000*log2(1+1030/10)=30kbit/s
八、解:(负责人:李远航)
由香农公式,C=Blog22(1+ S/N)已知H=4kHz,而C=20/4=5kb/s,所以S/N=1.3784,故信噪比(S/N)=10log2(S/N) ≈1.3938dB
2-9.采用8种相位,每种相位各有两种幅度的PAM调制方法,试计算在1200Band的信号传输速率下能达到数据传输速率为多少? 答:N=82=16
S=Blog2N=1200×log216=4.8kbps (李慧 王翠婷 董蕾)
2-10.简述标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的特点,并分别用两种编码画出1011001的波形图。
答:曼彻斯特和差分曼彻斯特编码是原理基本相同的两种编码,后者是前者的改进。他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟,因此一次传输可以允许有很长的数据位。
曼彻斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半,当传输“1”时,在时钟周期的前一半为高电平,后一半为低电平;而传输“0”时正相反。这样,每个时钟周期内必有一次跳变,这种跳变就是位同步信号。 差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的改进。它在每个时钟位的中间都有一次跳变,传输的是“1”还是“0”,是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。
差分曼彻斯特编码比曼彻斯特编码的变化要少,因此更适合与传输高速的信息,被广泛用于宽带高速网中。然而,由于每个时钟位都必须有一次变化,所以这两种编码的效率仅可达到50%左右
(李慧 王翠婷 董蕾)
2-11.采用曼彻斯特编码的10Mbit/s局域网的波特率是多少?
答:在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码中,每一个码元都被调制成两个电平,
数据传输速率只有调制速率的一半,所以数据传输率为10Mbit/s,采用曼彻斯特或者差分曼彻斯特编码,线路上信号状态每秒变化20M次,即波特率为20MBaud。 (李慧 王翠婷 董蕾)
2-12.对于宽带为4kHz的语音信号,采用量化级别为128的PCM方法编码,问所产生的二进制位最少要用多大传输速率的信道才能传输? 答:2N=128 解得N=7
B=2H=2×4=8kHz S=Blog2N=8×log27=24kpbs (李慧 王翠婷 董蕾)
2-13.计算T1载波线路的编码效率和开销率。若要采用两种物理状态传输的50kbit/s信道上传输1.544Mbit/s的T1载波,问信道的信噪比至少应该是多少? 答:T1载波利用脉冲编码调制PCM和时分TDM技术,使24路采样声音信号复用一个通道。每一个帧包含 193位,每一帧用 125us时间传送。T1系统
的数据传输速率为1.544Mbps。 所以,T1载波编码效率=24*7/193≈0.87
T1载波是专用电话连接、时分多路数字传输设施。T1 线路实际上是由24个单独的通道组成的,每个通道支持 64K 比特/秒的传输速度,其中数据速率为56Kb/s。
【工作原理】:Bell系统的T1载波利用脉码调制PCM和时分TDM技术,使24路采样声音信号复用一个通道。(1)当T1系统用于模拟传输时,多路复用24路话音信道,每条话音信道输出:7bit数据+1bit控制复用(2)当T1系统完全用于数字传输时,仅23条信道用于数据传输,第24条信道用于同步模式。
【帧结构】:24路采样声音信号,每路采样用7位编码,再加上1位控制信号(即每路占用8位),24路后再增加1位帧同步位;因此每一个帧包含 193位,且每一帧用 125us时间传送。则:
(1) T1载波支持的数据传输速率为1.544Mbps (即 193bit/125us=1.544Mbps) (2)每个通道支持 的数据速率为 56Kb/s ,传输速度为64Kb/s
因为传输速度= 1.544Mbps/24=64Kb/s;而每路的8位中,只要7位是用于用户数据,所以数据速率=7/8*64=56Kb/s (3)T1载波开销所占比例为13% 。
因为一帧193bit中,168bit(24×7)用于用户数据,25bit(193-168)用于开销。所以开销所占比例=25bit/193bit≈13% (李慧 王翠婷 董蕾)
2-14.什么是PCM和差分PCM?
答:PCM是脉冲编码调制,差分PCM是差分脉冲编码调制。PCM采用的是等
分量化的方法,每个样本取整量化的绝对误差是相同的,与信号幅值无关,因此,低幅值的采样值相对误差较大。差分PCM不是对采样点量化后的幅值本身进行编码,而是利用信号的相关性找出可以反应信号变化特征的一个差值量进行编码,即对当前值和前一个值之差进行编码。 (李慧 王翠婷 董蕾)
15.常用的交换机技术有哪几种?是比较他们的异同 常用的交换技术有电路交换、报文交换和分组交换。 电路交换信息传输时延短、
信息传输效率高,对用户提供“透明”传输通路。但当传输短信息时,链路建立和释放时间造成通信效率低。
一旦链路建立,在连接时间内是专用的,电路资源的利用率较低。
电路交换机不具备编码变换、速率调制的功能,不同类型的终端不能互相通信。 当出现对方用户终端忙或交换网负载过重时可能产生呼叫不通的情况。 电路交换比较适合传输信息量大、通信对象比较确立的用户。
报文交换优点:线路利用率高,接收者和发送者无法同时在线,当流量加大时,电路交换可能到这呼叫阻塞,报文仍可以接收。可以向多个目的站发送同一个报文,可在报文传输中建立报文的优先级,可以实现不同速率的端点之间的连接。但是报文交换不适合传输声音或视频信息,设备费用比较高,不适合交互通信。 分组交换适合较轻和间歇式负载,对于交换中心必须等待数据或大量数据时可以使用分组交换,适用于短报文交换和具有灵活性的报文。 (负责人:魏书东)
16.为什么要使用多路复用技术?常用多路复用技术有哪几种?是比较各自的优缺点
在数据通信系统中,通常信道所提供的带宽往往比所传输的信号带宽大很多,所以在一条信道上只传输一种信号会浪费资源,信道复用技术就是为了充分利用信道容量在一条传输信道上传输两个或两个以上的数据以达到提高信道传输效率而发展起来的。
常用多路复用技术有频分复用、时分复用、波分复用、码分复用。 频分复用基于频带传输方式将信道的带宽划分为多个子信道,每个子信道为一个频段,然后分配给多个用户。当有多路信号输入时,发送端分别将各路信号调剂到各自分配的频带范围内的载波上,接收时再调剂恢复到原来的信号波形。用户在同样的时间占用不同的频率带宽
波分复用采用波长分割多路复用方法
将光纤信道划分为多个波段类型,每个信号占一个波段。光的频分复用,用于光纤通信
时分复用是将时间划分为一段段的等长的时分复用帧(TDM 帧)。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。
每一个用户所占用的时隙是周期性地出现(其周期就是 TDM 帧的长度)。 TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。
所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度,分为时分复用和统计时分复用两种。 码分复用各用户使用经过特殊挑选的不同码型,彼此不会造成干扰。
CDMA系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。
每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片(chip)。 码分复用:CDMA码分多址。 (负责人:魏书东)
17. 共有四个站点经行CDMA通信,四个站点的码片序列分别为:
A:( -1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) B:( -1 –1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) C:( -1 +1 –1 +1 +1 +1 -1 -1) D:( -1 +1 –1 –1 -1 –1 +1 -1) 现收到这样的码片序列:(-1 +1 –3 +1 -1 –3 +1 +1)。问哪个站发送数据了?发送数据
的站发送的1 还是0?
答:S·A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1, A 发送1 S·B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B 发送0 S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0, C 无发送 S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1, D 发送1 (负责人:臧连生)
18.计算机网络使用的传输介质类型有哪些?各自的特点是什么?
最早的有铜轴电缆,分为粗缆和细缆,优点:价格便宜,容易安装;缺点:传输