數(shù)據(jù)通信原理總復(fù)習(xí)
總復(fù)習(xí)
第 1 章 緒論
1、數(shù)據(jù)通信、通信協(xié)議的概念。
數(shù)據(jù)通信:依照通信協(xié)議,利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間來傳遞數(shù)據(jù)通信信息。 (功能單元就是指數(shù)據(jù)終端)它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與終端或者終端 與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。
通信協(xié)議:就是通信雙方事先約定好的雙方都必須遵守的通信規(guī)則,它實(shí)際上是一些通信 規(guī)則集。
2、基帶傳輸和頻帶傳輸 基帶傳輸:利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)直接傳輸基帶信號,經(jīng)過碼型變換、電平轉(zhuǎn)換等必要處理后, 不經(jīng)頻譜搬移直接在信道上傳輸,常用于短距離的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 頻帶傳輸:就是把二進(jìn)制信號(數(shù)字信號)進(jìn)行調(diào)制交換,成為能在公用電話網(wǎng)中傳輸?shù)?音頻信號(模擬信號),將音頻信號在傳輸介質(zhì)中傳送到接收端后,在由調(diào)制 解調(diào)器將該音頻信號解調(diào)還原成原來的二進(jìn)制電信號。
3、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?兩者之間有什么關(guān)系?注意單位。頻帶利用率
有效性指標(biāo):(要求會(huì)計(jì)算)
調(diào)制速率(碼元速率):是指給定信道內(nèi)單位時(shí)間傳輸碼元的多少。其單位是波特(Baud)。又 稱碼元傳輸速率(碼元速率)或傳碼率、波特率、符號速率。
RB = 1/T,其中T為碼元長度
數(shù)據(jù)傳信率(信息速率):是指給定信道內(nèi)單位時(shí)間傳輸信息的多少,單位是比特/秒(bit/s), 信息速率又稱為傳信率。
對于 M 進(jìn)制,各碼元等概出現(xiàn)時(shí)有
Rb=RBlog2M 若各碼元不等概出現(xiàn),則(其中 H 為平均信息量) Rb=RBH
頻帶利用率:是指單位頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)的傳輸速率,單位為Baud/Hz,或者bit/s. Hz(B為系統(tǒng)帶 寬,單位為 Hz)
尸二今(單位為Baud/Hz)
心;(單位為bit/^Hz)
4、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 可靠性質(zhì)量指標(biāo):(要求會(huì)計(jì)算)
誤碼率:其中 n 表示系統(tǒng)傳輸?shù)目偞a元數(shù), ne 表示傳輸出錯(cuò)的碼元數(shù)目,也即誤碼率是指錯(cuò) 誤碼元在總碼元數(shù)目中所占的比率
屁二空(11—8)
n
誤比特率:其中nb表示系統(tǒng)傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù),nbe表示傳輸出錯(cuò)的比特?cái)?shù)目,也即誤比特率 是指錯(cuò)誤比特在傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)目中所占的比率
Pb =警(咖一
5、課件例題、課本例題、習(xí)題課內(nèi)容 (P22-P24 的計(jì)算例題)
第 2 章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識
1、白噪聲、高斯噪聲?
白噪聲:是指功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲(是常數(shù)),所有頻率具有相同能 量的隨機(jī)噪聲成為白噪聲
高斯噪聲:是指它的概率密度函數(shù)服從正太分布的一類噪聲
2、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。
C=Blog2(l+S/N)(要求會(huì)計(jì)算信道容量課本P73-P74例題)
第3章 數(shù)據(jù)信號的基帶傳輸
l 、AMI、HDB3 編碼及作圖。
極性交替(AMI)碼:
編碼規(guī)則:消息代碼0仍變換為傳輸碼的0,而把代碼中的1交替地變換為傳輸碼的+1、-1、…
三階高密度雙極性(HDB3)碼:
編碼規(guī)則:
(1) 按AMI碼編碼;
(2) 用000V替代長連零小段0000, V的極性與前一個(gè)非零碼的極性相同;
(3) 檢查V碼是否極性交替。若不交替,把當(dāng)前的000V用B00V代替,B的極性與前一個(gè) 非零符號的極(4)性相反;加B后,則后邊所有非零符號反號。
檢查HDB3碼正確與否,一看“ 1”與B合起來極性是否交替,二看V碼是否交替,兩 者都交替則編碼正確。
印: j
信息流: 01000011000001110
第 ~ 0+1 0 0 0 0二 1+1 0 0 0 0 0-1+F1 0
第二步二 0+1 0 0 0+V-1+1 0 0 0+V 0-1+1-1 0
第三步: 0+1 0 0 0+V-1+1-B 0 o-v 0+1-1+1 0
0+1 0 0 0
+V
-1
+1 -B 0 0 -v 0
+1
-1 +1 0
t
U 丨丨
或壞脈沖
□ 補(bǔ)救脈沖
2、奈奎斯特第一準(zhǔn)則、奈氏頻帶、奈氏間隔、奈氏速率 (此答案僅供參考) 奈奎斯特第一準(zhǔn)則:當(dāng)系統(tǒng)的傳輸特性在奈氏帶寬內(nèi)是理想低通特性時(shí),若發(fā)送端以其截至 頻率兩倍的速率傳輸信號,接收端仍以間隔 Tb 在碼元峰值處抽樣就可以 消除碼間干擾,此時(shí)可以得到最大的頻帶利用率 2Baud/Hz 奈氏頻帶:數(shù)字通信系統(tǒng)無碼間干擾的最小傳輸帶寬(奈奎斯特帶寬) 奈氏間隔:當(dāng)信道在奈奎斯特速率下使用時(shí),每個(gè)碼元所占有的時(shí)間間隔叫做奈奎斯特間隔 奈氏速率:理想低通信道下的最高碼元傳輸速率=2W Baud
(其中W是理想低通信道的帶寬,單位為赫茲;Baud是波特)
3、 為什么要采用具有幅度滾降特性的低通網(wǎng)絡(luò)來形成數(shù)據(jù)信號的傳輸波形?(此答案僅供參 考)
數(shù)字信號基帶傳輸系統(tǒng)不可能具有理想低通特性 ,故必須通過波形形成解決在規(guī)定傳 輸速率下有效控制符號間干擾問題。即當(dāng)選用的波形形成網(wǎng)絡(luò)使基本傳輸系統(tǒng)傳遞函數(shù)的 幅頻特性滿足以 fN 為中心呈奇對稱滾降作為傳輸網(wǎng)絡(luò),可滿足無碼間干擾的條件
4、 部分響應(yīng)形成系統(tǒng)中,為何要對發(fā)端數(shù)據(jù)序列進(jìn)行預(yù)編碼?
解決錯(cuò)誤傳播的有效方法是采用預(yù)編碼和相關(guān)編碼
5、 眼圖是什么?它有什么作用?能過眼圖的哪些方面可以掌握數(shù)據(jù)信號的基本傳輸質(zhì)量? 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)信號的眼圖,以此來判決系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量
作用:能直觀地表明數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)碼間干擾和噪聲的影響,能評價(jià)一個(gè)基帶系統(tǒng) 的性能優(yōu)劣(眼圖 的 “眼睛” 張開的大小反映著碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱。 “眼睛”張 的 越大,且眼圖越端正,表示碼間串?dāng)_越??;反之表示碼間串?dāng)_越大。) 眼圖與數(shù)據(jù)信號的基本傳輸質(zhì)量:
(1) 對接收波形的最佳取樣時(shí)刻應(yīng)選擇眼圖最大張開處;
(2) 系統(tǒng)對定時(shí)誤差的靈敏度——眼圖上/下邊的兩條人字形斜線的斜率,斜率越大,對定時(shí)誤
差越靈敏
(3) 圖中央的橫軸位置對應(yīng)于判決門限電平;
(4) 噪聲邊際/噪聲容限——取樣時(shí)刻距離判決門限最近的跡線到判決門限的距離; (或者說,抽樣時(shí)刻上,上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲的容限,噪聲瞬時(shí)值超過它就
可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。) 第 4 章 數(shù)據(jù)信號的頻帶傳輸(書本第五章,了解 P139 的表 5.4,重點(diǎn) 4DPSK 的波形 P147)
1、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。 ASK定義:用基帶數(shù)據(jù)信號控制一個(gè)載波的幅度,又稱數(shù)字調(diào)幅,簡稱ASK 頻帶利用率:
R f 1
r
2 ASK
二 b = b = Baud / Hz
b
2、 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。
FSK定義:用基帶數(shù)據(jù)信號控制載波頻率又稱數(shù)字調(diào)頻
3、 相移鍵控的定義、PSK和DPSK的區(qū)別與聯(lián)系(相對調(diào)相是經(jīng)過相對碼變換后的數(shù)字信號 序列的絕對調(diào)相)、相對碼與絕對碼的轉(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。
相移鍵控的定義:用基帶數(shù)據(jù)信號控制載波的相位,使它作不連續(xù)的、有限取值的變化以實(shí) 現(xiàn)信息傳輸?shù)姆椒?,又稱數(shù)字調(diào)相。
絕對調(diào)相PSK:已調(diào)信號的相位變化都是相對于一個(gè)固定的參考相位一一未調(diào)載波的相位來 取值
相對調(diào)相DPSK:每一個(gè)碼元載波相位的變化不是以固定相位作參考,而是以前一碼元載波 相位作參考
第 5 章 差錯(cuò)控制
1、 差錯(cuò)控制的基本思想。
是通過某種方法,發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。它是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中提高傳輸可靠 性,降低系統(tǒng)傳輸誤碼率的有效措施 。
2、 碼長、碼重、碼距的定義及最小碼距與檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系。
1) 、碼長:碼字的碼元數(shù)目,例如(n, k)分組碼的碼長為n
2) 、碼重:指碼字中“ 1”的數(shù)目,記作W(A)。
例如: W(110110)=4
3) 、碼距:又稱漢明距,兩個(gè)等長碼對應(yīng)位不同的數(shù)目,記作d(A,B),
例如:A=110110,B=101011,則 d(A,B)=4
4) 、碼距與碼重的關(guān)系: d(A, B)=W (A+B)
5) 、最小碼距與檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系
要在一個(gè)碼組中檢出e個(gè)誤碼,要求
dO±e+1
要在一個(gè)碼組中能糾正 t 個(gè)誤碼,要求
d0 三 2t+1
要在一個(gè)碼組中能糾正t個(gè)誤碼,同時(shí)檢出e (e > t)個(gè)誤碼
d0> e+t+1
3、 編碼效率: R=k/n
4、 漢明碼的編碼原理及參數(shù)。 漢明碼:是最早發(fā)現(xiàn)的具有糾錯(cuò)能力的碼,是一種編碼效率較高的分組碼,也是一種線性
碼。對于任何的整數(shù),必存在一個(gè)(n,k)漢明碼,碼長n和監(jiān)督元數(shù)目r=n-k 滿足 n=2r-1
編碼效率:
k 2r -1 - r
r = =
n 2r
5、 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。
線性碼是指信息位和監(jiān)督位滿足一組線性方程的碼; 分組碼是監(jiān)督碼僅對本碼組起監(jiān)督作用; 既是線性碼又是分組碼稱為線性分組碼。(n, k)線性分組碼,其碼字通常記作:
A=[an-1 an-2 … a0 ]lxn 性質(zhì):(1)封閉性:指碼中任意兩許用碼組之和仍為一許用碼組。
(2) 線性分組碼中必有一個(gè)全0碼組
(3) 碼的最小距離等于非零碼的最小重量
典型形式的監(jiān)督矩陣H、典型形式的生成矩陣G (要求會(huì)計(jì)算生成矩陣和監(jiān)督矩陣)
P174 例題 6.3
6、 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。
循環(huán)碼:是一類重要的線性分組碼,若(an-1 an-2 ?aO)是循環(huán)碼的一個(gè)碼組,則循環(huán)移 位后的碼組:
(an-2 an-3 … a0 an-1)
(an-3 an-4 … an-1 an-2)
(a0 an-1 ...a2 al) 仍然是該編碼中的碼組
求相應(yīng)的矩陣: P178-179 例題
7、卷積碼的定義?卷積碼的計(jì)算問題。
卷積碼:又稱為連環(huán)碼,任何一段規(guī)定時(shí)間內(nèi)編碼器產(chǎn)生的 n 個(gè)碼元,不僅取決于 這段時(shí)間中的 k 個(gè)信息碼元,而且還取決于前 N-1 段規(guī)定時(shí)間內(nèi)的信息碼元,編碼過程 中相互關(guān)聯(lián)的碼元為Nn個(gè),Nn稱為約束長度(卷積碼通常記作(n, k, m),其中k為 一次移入編碼器的比特?cái)?shù)目,n為對應(yīng)于k比特輸入的編碼輸出,m為約束長度,編碼 效率為 k/n)
卷積碼的計(jì)算:P190例題6.9
第 6 章 數(shù)據(jù)交換技術(shù)(第六章的概念跟網(wǎng)絡(luò)的一樣,大家自己復(fù)習(xí))
1 、數(shù)據(jù)交換方式。
2、 電路交換方式的過程。
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、透明傳輸?shù)母拍??透明傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。
概念:所謂透明傳輸就是不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合,都應(yīng)當(dāng)能夠在鏈路上傳送。 當(dāng)所傳數(shù)據(jù)中的比特組合恰巧出現(xiàn)了與某一個(gè)控制信息完全一樣時(shí),必須采取適當(dāng) 的措施,使收方不會(huì)將這樣的數(shù)據(jù)誤認(rèn)為是某種控制信息。這樣才能保證數(shù)據(jù)鏈路 層的傳輸是透明的。
實(shí)現(xiàn):通過字節(jié)填充的過程實(shí)現(xiàn)(轉(zhuǎn)義)0插入技術(shù)(即比特填充,每5個(gè)連續(xù)的1后添 加一個(gè) 0)
考試類型:
名詞解釋:12分=3X4 (3小題,每題3分)
填空題:16分=8X2(10小題,每題2分) 選擇題:8分=8X1 (10小題,每題1分) 簡答題:24分=6X4 (10小題,每題1分) 計(jì)算題:40分=10X4 (4小題,每題10分)
填空題
1. 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
2. 加性高斯白噪聲的含義是 噪聲與信號是相加關(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)
3?四個(gè)離散信源的四個(gè)符號出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/2、1/8、1/8,其信源熵為 1.75bit/符
號—;理論上,四元信源的最大熵 2bit/符號,條件是各符號互不相關(guān) 。
4?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,則此系統(tǒng)的碼速率RB為 1000Bd ,信息速率 Rb 為 2000bit/s 。
5.使用香農(nóng)公式時(shí),要求信號的概率分布為 正態(tài)分布,信道噪聲為
6. 當(dāng)無信號時(shí),加性噪聲是否還存在?存在;乘性噪聲是否還存在?不存在 。
7. 通過眼圖可觀察到 和 噪聲 的大小。
8. 碼組0100110的碼重為 3 ,它與碼組0011011之間碼距 5 。
8. 碼組10110的碼重為 3 ,它與碼組01100之間碼距 3 。
9. 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 1/2 。
10. 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 1 位錯(cuò)誤碼元,
可檢出 3 位錯(cuò)誤碼元。
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)督位長度為 4 位,
可糾正 1 位錯(cuò)誤碼元。
11. 用(7, 4)漢明碼構(gòu)成交織度為5的交織碼,此交織碼的碼長為 35 ,可
糾正 5 位突發(fā)錯(cuò)誤。
12. 若信息碼為100101,則奇監(jiān)督碼為 0 ,偶監(jiān)督碼為 1 。
13. 在(7, 3)線性分組碼的一個(gè)碼組中,信息碼元的位數(shù)是3 ,監(jiān)督碼元的位數(shù)是4
14. 在2ASK、2FSK、2PSK通信系統(tǒng)中,可靠性最好的是 2PSK ,有效性最
好的是2ASK和2PSK 。
15. 多進(jìn)制相位調(diào)制信號的優(yōu)點(diǎn)是 頻率利用率高 ,多進(jìn)制頻率調(diào)制信號的
優(yōu)點(diǎn)是 。
16. 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 7 ;
若要求它能糾正2個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤,同時(shí)能檢測3個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤,則其最小碼距為 6 。
17. 對2DPSK、2ASK、2FSK通信系統(tǒng),按可靠性好壞,排列次序?yàn)?2DPSK、2FSK、
2ASK ;按有效性好壞,排列次序?yàn)? 。
18?設(shè)信息速率為 2.048Mbit/s,則 2DPSK 信號帶寬為 4.096Mbit/s , QPSK
信號的帶寬為 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 頻率利用率
高 ,缺點(diǎn)是 抗噪性能差 。
20、 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)設(shè)備與中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理功能的一個(gè)系統(tǒng)。由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)電路、中央計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)三大部分組成。
21、 信道是信號傳輸?shù)耐ǖ?信道有狹義信道和廣義食道,其中狹義信道分為 有線信道 和
無線信道 ,廣義信道分為調(diào)制信道和編碼信道 。
22、 數(shù)據(jù)基帶傳輸是數(shù)據(jù)通信中的基本傳輸方式,數(shù)據(jù)終端只要經(jīng)過簡單的電平和 碼 基變換后就可以在信道中直接傳輸,主要應(yīng)用在局域網(wǎng)等短距離的數(shù)據(jù)傳輸中。
23、 頻帶傳輸系統(tǒng)是在發(fā)送端用基帶信號控制載波的參量,變換成頻帶信號進(jìn)行傳輸, 接收端再由解調(diào)器 將頻帶信號恢復(fù)成基帶信號的傳輸系統(tǒng)。調(diào)制和解調(diào) 技術(shù)是頻帶傳 輸系統(tǒng)的核心內(nèi)容。
24、 利用交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信主要有利用PSTN和利用公用網(wǎng)兩種方式交換數(shù)據(jù)。
25、 分組交換采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的方式,有 面向連接 的虛電路分組交換和面向無連接 的數(shù) 據(jù)報(bào)分組交換兩種。
26、 面向字符型的基本型傳輸控制規(guī)程以字符 作為傳輸信息的基本單位,并規(guī)定了 10控 制字符 用于傳輸控制。
27、 面向比特的高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程,幀為單位傳輸數(shù)據(jù)信息和控制信息,幀的類型有 信 息幀、監(jiān)控幀和無編號幀。
28、 我國提出的TD-SCDMA移動(dòng)通信體制被國際電聯(lián)確認(rèn)為第三代移動(dòng)通信三大國際標(biāo)準(zhǔn) 之一。
試題舉例:
一、名詞解釋 (4 題,每題 3 分)
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)信號的眼圖。
二、選擇題(8題,每題 1 分)
1、 頻帶傳輸采用4DPSK (A方式),若前一個(gè)編碼為初始角度為90度,若后一個(gè)編碼為10,
則其編碼的初始角度為 C 。
A.0 度 B.90 度 C.180 度 D.270 度
2、 下列編碼中,不具備糾錯(cuò)能力的編碼是 B 。
A.奇偶校驗(yàn)碼 B.循環(huán)碼 C.漢明碼 D.卷積碼
3、 卷積碼(2, 1,7)的編碼效率為 B 。
A.1/ 7 B.1/2 C.2/7 D.1/10
4、 在相同的環(huán)境下,誤碼率最高的是 A 。
A.2ASK B.2FSK C.2PSK D.2DPSK
5、 面向比特的高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程中,以下不存在的幀是 。
A.信息幀 B.監(jiān)控幀 C.無編號幀 D.傳輸幀
二、 簡答題 (4 題,每題 6 分) 1.“差錯(cuò)控制是為了傳輸?shù)目煽啃远鵂奚鼈鬏數(shù)挠行?。”這句話是否正確?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?入的碼元與原來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。
2.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,所以無法達(dá)到2Baud/Hz。所以說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(參考:P147圖5.42)
2. 畫基帶信號的碼型變換圖,如AMI碼、HDB3碼等(參考:總復(fù)習(xí)材料中第3章的規(guī)則 畫圖)
四、計(jì)算題(4小題,每題10分)
1、 監(jiān)督矩陣和生成矩陣的計(jì)算 (P178例題6.5、P196題6.14自己可看書本其他例題)
2、 香農(nóng)公式的運(yùn)用
3、 基帶傳輸系統(tǒng)的計(jì)算 (P110 題4.14)
4、 頻帶傳輸系統(tǒng)的計(jì)算
1.設(shè)在某信道上實(shí)現(xiàn)傳真?zhèn)鬏?。每幅圖片約有2.55X106個(gè)像素,每個(gè)像素有12個(gè)亮度等級, 且各亮度等級是等概率出現(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)亮度等級所需要的信息量
是 4bit;log2x=3.32lgx (香農(nóng)公式的運(yùn)用)
(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*106 bit/S
又由于 C=Blog2(1+S/N),從而 B=C/ log2(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)=33864 bit/s
R 應(yīng)小于工等于 C,取 R=C,貝U T=10.2*106/33864=301s(5 分)
2.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)若傳輸帶寬不變,而 數(shù)據(jù)率加倍,貝調(diào)制方式應(yīng)作如何改變?如果此時(shí)發(fā)送端的發(fā)送功率不變,貝誤比特率是增 大還是減?。?頻帶傳輸系統(tǒng)的計(jì)算)
(1) 4PSK系統(tǒng)的最大頻帶利用率為r=log2M=log24=2 bit/(s Hz) 所以最小理論帶寬為 BC=RB/r=2400/2=1200 Hz
CB
(2) 若傳輸帶寬不變,而數(shù)據(jù)率加倍,貝要求頻帶利用率也要加倍,只有通過增大 M 來實(shí) 現(xiàn),采用16進(jìn)制,如16PSK。如果此時(shí)發(fā)送端的發(fā)送功率不變,則誤比特率是增大了。