數(shù)據(jù)通信原理復(fù)習(xí)

總復(fù)習(xí)

第1章緒論

1、 數(shù)據(jù)（模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)通信、通信協(xié)議、信號(hào)（數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)）的概念。

2、 信息量、平均信息量（信息熵）的描述

3、 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本組成及各部分功能，請(qǐng)繪出組成框圖。

4、 基帶傳輸和頻帶傳輸、串行傳輸和并行傳輸、同步傳輸和異步傳輸？

5、 單工、半雙工、全雙工通信分別指什么？

6、 有效性質(zhì)量指標(biāo)：調(diào)制速率（碼元速率）、數(shù)據(jù)傳信率（信息速率）是如何定義的？如何計(jì)算？?jī)烧咧?/p>

間有什么關(guān)系？注意單位。頻帶利用率

7、 可靠性質(zhì)量指標(biāo)用什么表示？如何計(jì)算？誤碼率、誤比特率

8、 課件例題、課本例題、習(xí)題課內(nèi)容。

第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)

1、 了解信號(hào)的頻譜

2、 什么叫信號(hào)帶寬？熟悉零點(diǎn)帶寬、百分比帶寬、矩形等效帶寬、3dB帶寬

3、 調(diào)制（時(shí)域定義、頻域定義）。了解調(diào)制器的模型。熟悉解調(diào)方式。

4、 了解信道的分類。

5、 什么是內(nèi)部噪聲（起伏噪聲）、白噪聲、高斯噪聲？

6、 什么是香農(nóng)定律？信道容量如何計(jì)算？信道容量與傳信率有何關(guān)系？掌握奈奎斯特準(zhǔn)則。

7、 什么叫頻分利用技術(shù)？什么叫時(shí)分復(fù)用技術(shù)?什么叫波分利用技術(shù)？

第3章數(shù)據(jù)信號(hào)的基帶傳輸

1、 基帶、基帶信號(hào)、基帶傳輸?shù)暮x是什么？

2、 RZ、NRZ、BRZ、BNRZ、AMI、HDB3、CMI編碼及作圖。

3、 數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的功率譜密度及其特點(diǎn)。

4、 奈奎斯特第一準(zhǔn)則、奈氏頻帶、奈氏間隔、奈氏速率。

5、 碼間干擾（符號(hào)間干擾）。

6、 為什么要采用具有幅度滾降特性的低通網(wǎng)絡(luò)來(lái)形成數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸波形？

7、 部分響應(yīng)系統(tǒng)的基本思路、主要特點(diǎn)；第一類部分響應(yīng)系統(tǒng)編碼。

8、 部分響應(yīng)形成系統(tǒng)中，為何要對(duì)發(fā)端數(shù)據(jù)序列進(jìn)行預(yù)編碼？

9、 什么是理想基帶系統(tǒng)？

10、 基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率。

11、 眼圖是什么？它有什么作用？能過(guò)眼圖的哪些方面可以掌握數(shù)據(jù)信號(hào)的基本傳輸質(zhì)量？

12、 什么是時(shí)域均衡？

13、 擾亂器是什么？它有什么作用？

14、 基帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的模型圖，各部分的作用。

第4章數(shù)據(jù)信號(hào)的頻帶傳輸

1、 頻帶傳輸？頻帶傳輸系統(tǒng)組成。

2、 ASK定義，2ASK基本框圖、產(chǎn)生、表示、波形、功率譜密度特點(diǎn)、帶寬和頻帶利用率。

3、 QAM定義，QAM系統(tǒng)原理框圖、產(chǎn)生、表示（矢量、星座表示）、帶寬（為何具有與單邊帶調(diào)調(diào)制一樣的帶寬）、頻帶利用率。

4、 FSK定義，2FSK的表示、波形、功率譜密度特點(diǎn)、帶寬和頻帶利用率、2FSK的產(chǎn)生與解調(diào)各有哪些方法。

5、 相移鍵控的定義、PSK和DPSK的區(qū)別與聯(lián)系（相對(duì)調(diào)相是經(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）、相對(duì)碼與絕對(duì)碼的轉(zhuǎn)換；2PSK和2DPSK的表示（矢量表示）、波形、功率譜密度特點(diǎn)、帶寬、頻帶利用率、產(chǎn)生與解調(diào)分別有哪些方法。

6、 了解頻帶傳輸中的誤碼性能。

7、 基帶傳輸與頻帶傳輸?shù)膮^(qū)別。

8、 課堂例題及作業(yè)。

第5章差錯(cuò)控制

1、 差錯(cuò)控制的基本思想。

2、 差錯(cuò)類型、錯(cuò)誤圖樣、突發(fā)長(zhǎng)度。

3、 差錯(cuò)控制有哪幾種基本工作方式？分別有何特點(diǎn)？它們的原理及原理框圖。

4、 碼長(zhǎng)、碼重、碼距的定義及最小碼距與檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系。

5、 編碼效率：R=k/n

6、 奇偶監(jiān)督碼的原理；垂直、水平、垂直水平奇偶校驗(yàn)是如何編碼的？檢錯(cuò)能力怎樣？

7、 正反碼的原理。

8、 漢明碼的編碼原理及參數(shù)。

9、 一般線性分組碼的原理及性質(zhì)；典型形式的監(jiān)督矩陣H、典型形式的生成矩陣G、全部的碼組A。

10、 循環(huán)碼的性質(zhì)；g（x）、G表示什么？有何作用？求相應(yīng)的矩陣等。

11、 卷積碼的定義？卷積碼的計(jì)算問(wèn)題。

第6章數(shù)據(jù)交換技術(shù)

1、 數(shù)據(jù)交換方式。

2、 電路交換方式的過(guò)程。

3、 報(bào)文交換的思想。

4、 分組交換的原理。方式？

5、 分組交換與報(bào)文變換的不同點(diǎn)。

6、 虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式相比，不同點(diǎn)。

第7章物理層接口與傳輸控制規(guī)程

1、 物理層接口的基本特性有哪些？

2、 RS-232接口的電氣特性。

3、 透明傳輸?shù)母拍?？透明傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。

4、 HDLC有哪些格式幀？

考試類型：

填空題：12分=12X1（6小題，每題2分）

名詞解釋：9分=3X3（3小題，每題3分）

簡(jiǎn)答題：28分=7X4（4小題，每題6分）

作圖題：12分=8+4（2小題，8+4）

計(jì)算題：40分=10X4（4小題，每題10分）

一、填空題

速率為100kbit/s的二進(jìn)制基帶傳輸系統(tǒng)，理論上最小傳輸帶寬為。

50kHz

加性高斯白噪聲的含義是 ，，。

噪聲與信號(hào)是相加關(guān)系；功率譜密度在整個(gè)頻率軸上為常數(shù)；具有正態(tài)分布的概率密度函數(shù)

四個(gè)離散信源的四個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/2、1/8、1/8,其信源熵為；理論上，四元信源的最大熵，條件是 。

1.75bit/#號(hào)；2bit/#號(hào)；各符號(hào)互不相關(guān)

在四進(jìn)制系統(tǒng)中每秒鐘傳輸1000個(gè)獨(dú)立且等概的四進(jìn)制符號(hào)，則此系統(tǒng)的碼速率R

B

為，信息速率Rb為。

1000Bd；2000bit/s

使用香農(nóng)公式時(shí)，要求信號(hào)的概率分布為，信道噪聲為。正態(tài)分布；白噪聲

當(dāng)無(wú)信號(hào)時(shí)，加性噪聲是否還存在？；乘性噪聲是否還存在？。存在；不存在

通過(guò)眼圖可觀察到和的大小。

碼間干擾；噪聲

碼組0100110的碼重為，它與碼組0011011之間碼足 。

3，5

碼組10110的碼重為，它與碼組01100之間碼足。

3，3

線性分組碼（63,51）的編碼效率為，卷積碼（2,1，7）的編碼效率為。51/63、1/2

已知循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式為X4+X2+X+1，此循環(huán)碼可糾正位錯(cuò)誤碼元，可檢出

位錯(cuò)誤碼元。

I、 3

10.已知循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式為X4+X3+X2+1，此循環(huán)碼的監(jiān)督位長(zhǎng)度為 位，可糾正

位錯(cuò)誤碼元。

4、1

用（7，4）漢明碼構(gòu)成交織度為5的交織碼，此交織碼的碼長(zhǎng)為，可糾正位突發(fā)錯(cuò)誤。

35，5

若信息碼無(wú)為100101，則奇監(jiān)督碼為，偶監(jiān)督碼為。

0，1

在（7，3）線性分組碼的一個(gè)碼組中，信息碼元的位數(shù)是，監(jiān)督碼元的位數(shù)是。

3，4

在2ASK、2FSK、2PSK通信系統(tǒng)中，可靠性最好的是 ，有效性最好的

是 。

2PSK、2ASK和2PSK

多進(jìn)制相位調(diào)制信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是，多進(jìn)制頻率調(diào)制信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是。頻率利用率高、抗衰落能力強(qiáng)

線性分組碼（n，k）若要求它能糾正3個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤，則其最小碼距為；若要求它能糾正2個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤，同時(shí)能檢測(cè)3個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤，則其最小碼距為。

17,對(duì)2DPSK、2ASK、2FSK通信系統(tǒng)，按可靠性好壞，排列次序?yàn)椋话从行院脡?，排列次序?yàn)椤?/p>

2DPSK、2FSK、2ASK，2DPSK（2ASK）、2FSK

18.設(shè)信息速率為2.048Mbit/s，貝02DPSK信號(hào)帶寬為，QPSK信號(hào)的帶寬為。

4.096Mbit/s、2.048Mbit/s

19.與二進(jìn)制相位調(diào)制系統(tǒng)相比較，M進(jìn)制相位調(diào)制（M>4）系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，缺點(diǎn)是 。

頻率利用率高、抗噪性能差

試題舉例：

一、 名詞解釋：

1、 數(shù)據(jù)通信：是依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間來(lái)傳遞數(shù)據(jù)通信信息。

2、 眼圖：示波器熒光屏上顯示出由多個(gè)隨機(jī)碼元波形所共同形成的圖形，類似于人眼，稱為數(shù)據(jù)信號(hào)的眼圖。

二、 簡(jiǎn)答題：

“差錯(cuò)控制是為了傳輸?shù)目煽啃远鵂奚鼈鬏數(shù)挠行浴！边@句話是否正確？為什么？

正確。

在發(fā)送端按一定的規(guī)則增加若干監(jiān)督碼進(jìn)行傳輸，這就使得傳輸?shù)挠行越档土?，但加入的碼元與原來(lái)的信息碼序列之間存在著某種確定的約束關(guān)系，可以通過(guò)接端接收到的信息進(jìn)行判斷，從而發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯(cuò)誤，乃至糾正錯(cuò)誤。

如何理解“高的頻帶利用率和消除碼間干擾是互相矛盾”這句話。采用什么技術(shù)進(jìn)行解決？此技術(shù)的好處和代價(jià)各是什么？

用理想低通可以實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾，且頻帶利用率最高(2Baud/Hz)，但理想低通難于實(shí)現(xiàn)，所以得采用幅頻滾降的系統(tǒng)，雖然這種系統(tǒng)波形的前導(dǎo)和后尾波動(dòng)減少，但是所需頻帶要加寬，所以無(wú)法達(dá)到2Baud/Hz。所以說(shuō)高的頻帶利用率和消除碼間干擾是互相矛盾。

采用部分響應(yīng)系統(tǒng)解決。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是頻帶利用率相對(duì)較高，時(shí)域衰減快，系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)。代價(jià)是抗噪能力比較差。

三、 作圖題：

1.某數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用的是4DPSK(A方式)，若已知二進(jìn)制碼為001110010010,試畫出四相調(diào)制波形。

四、計(jì)算題

設(shè)在某信道上實(shí)現(xiàn)傳真?zhèn)鬏敗Ｃ糠鶊D片約有2.55X106個(gè)像素，每個(gè)像素有12個(gè)亮度等級(jí)，且各亮度等級(jí)是等概率出現(xiàn)的。設(shè)信道輸出信噪比S/N為30dB。試求：(1)若傳送一幅圖片需時(shí)1分鐘，則此時(shí)信道的帶寬應(yīng)為多少？(2)若在帶寬為3.4KHz的信道上傳送這種圖片，那么傳送一幅圖片所需的時(shí)間是多少？(提示表示每個(gè)像素的12個(gè)亮度等級(jí)所需要的信息量是4bit；log2x=3.32lgx)

(1)一幅圖片需要傳輸?shù)男畔⒘浚?.55*106*4=10.2*106bit

由于傳輸需要1分鐘，所以圖片信息的傳輸率為：R=10.2*106/60=0.17*106bit/S

又由于C=Blog2(1+S/N)，從而B=C/log,(1+S/N)=0.17*106/log2(1+1000)

=0.17*106/3.32lg(1+1000)

=17KHz(5分)

(2)C=Blog2(1+S/N)=3400*3.32lg(1+1000)=33864bit/s

R應(yīng)小于工等于C，取R=C，則T=10.2*106/33864=301s(5分)

采用4PSK調(diào)制傳輸2400bit/s數(shù)據(jù)：(1)最小理論帶寬是多少？(2)