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通信原理期末论文

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扩频通信

姚彭彭(学号:0812102110)

(山东理工大学光信息科学与技术系2008级01班山东淄博255049)

?spread spectrum communication

?Pengpeng Yao

Abstract: Spread spectrum communication system in the new modern means of communication, it has strong anti-jamming, anti-and anti-multipath fading performance, spectrum efficiency. This article describes the working principle of spread spectrum communications, features, and its development application.

Keywords:Spread spectrum,communication,principle,characteristic

摘要:扩频通信是现代通信系统中新的通信方式,它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能,频谱利用率高。本文介绍了扩频通信的工作原理、特点、及其发展应用。

关键词:扩频,通信,原理,特点

1 引言

1.1 扩频通信系统概述

扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。扩频通信系统具备3个主要特征[1]:载波是一种不可预测的,或称之为伪随机的宽带信号

载波的带宽比调制数据的带宽要宽得多

接收过程是通过将本地产生的宽带载波信号的复制信号与接收到的宽带信号相关来

实现的。

频谱扩展的方式主要有以下几种:直序扩频(DSSS)使用高速伪随机码对要传输的低速数据进行扩频调制;跳频系统则利用伪随机码控制载波频率在一个更宽的频带内变化;跳时则是数据的传输时隙是伪随机的;线性调频系统中的频率扩展则是一个线性变化的过程。几种方式组合的混合系统也经常得到应用。

衡量扩频系统最重要的一个指标就是扩频增益,又称为处理增益。正是因为扩频系统本身具有的特征使其性能具有一系列的优势。

1.2 研究扩频通信的目的和意义

扩频通信是通信的一个重要分支和信道通信系统的发展方向。扩频技术具有抗干扰能力强、保密性好、易于实现多址通信等优点,因此该技术越来越受到人们的重视。近年来,随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展,以及一些新型元器件的应用,扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶,不仅在军事通信中占有重要地位,而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域,成为新世纪最有潜力的通信技术之一。因此研究扩频通信具有很深远的意义,本人通过毕业论文设计,进行深入地研究扩频通信技术及对它进行仿真应用,将所学的知识进行归纳与总结,从而巩固通信专业基础知识,为以后的个人学习和工作打下基础。

2 扩频通信的基本原理

2.1 扩频通信的定义

所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。

这一定义包含了以下三方面的意思:

1)信号的频谱被展宽了。

我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。例如人类的语音的信息带宽为300Hz --- 3400Hz,电视图像信息带宽为数MHz。为了充分利用频率资源,通常都是尽量用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息,其带宽为语音信息带宽的两倍;电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100 --- 1000,属于宽带通信。为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢? 这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗?

2)采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。

我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约为1MHz。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是说它与一般的正弦载波信号一样,丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。3)在接收端用相关解调来解扩。

正如在一般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。

2.2 扩频通信的理论基础

长期以来,人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄,以充分利用十分宝贵的频谱资源。为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢? 简单的回答就是主要为了通信的安全可靠[2]。扩频通信的基本特点是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(DF),其比值称为处理增益Gp:

G P = W/ΔF (1)

众所周知,任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度,如话音为1.7 --- 3.1kHz,电视图像则宽到数兆赫。为了充分利用有限的频率资源,增加通路数目,人们广泛选择不同调制方式,采用宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等),和压缩频带等措施,同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。因现今使用的电话、广播系统中,无论是采用调幅、调频或脉冲码调制制式,Gp值一般都在十多倍范围内,统称为“窄带通信”。而扩频通信的Gp值,高达数百、上千,称为“宽带通信”。扩频通信的可行性,是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。

信息论中关于信息容量的仙农(Shannon)公式为:

C=WLog2 (1+P/N) (2) (2)式中:

C --- 信道容量(用传输速率度量)

W --- 信号频带宽度

P --- 信号功率

N --- 白噪声功率

式(2)说明,在给定的传输速率C不变的条件下,频带宽度W和信噪比P/N是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法,在较低的信噪比P/N(S/N)情况下,传输信息。扩展频谱换取信噪比要求的降低,正是扩频通信的重要特点,并由此为扩频通信的应用奠定了基础。

扩频通信可行性的另一理论基础,为柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式:

Pow j ≈f(E/N O ) (3)

(3)式中:

Pow j-- 差错概率

E --- 信号能量

N。--- 噪声功率谱密度

信号功率P=E/T (T为信息持续时间)

噪声功率N=WN。(W为信号频带宽度)

信息带宽DF=1/T

则式(3)可化为:

Pow j≈f(TW.P/N) = f(P/N.W/ΔF ) (4)

式(4)说明,对于一定带宽DF的信息而言,用Gp值较大的宽带信号来传输,可以提高通信

抗干扰能力,保证强干扰条件下,通信的安全可靠。亦即式(4)与式(2)一样,说明信噪比和

带宽是可以互换的。

总之,我们用信息带宽的100倍,甚至1000倍以上的宽带信号来传输信息,就是为了提

高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本

思想和理论依据。

2.3 扩频通信的主要性能指标

1)处理增益和抗干扰容限是扩频通信系统的两个重要性能指标。处理增益G也称扩频增益(Spreading Gain) 它定义为频谱扩展前的信息带宽DF与频带扩展后的信号带宽W之比:

P G = W/ΔF (5)在扩频通信系统中.接收机作扩频解调后,只提取伪随机编码相关处理后的带宽为DF的信息,而排除掉宽频带W中的外部干扰、噪音和其地用户的通信影响。因此,处理增益G反映了扩频通信系统信噪比改善的程度。

2)抗干扰容限

是指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力,定义为:

j out M = G - [(S/N) + Ls] (6)其中:

Mj --- 抗干扰容

G --- 处理增益

out (S/N) --- 信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比

Ls --- 接收系统的工作损耗

2.4 扩频通信系统的工作原理

数字扩频通信的一般工作原理如图1所示。

图1 数字扩频通信系统基本框图

图1 所示为一个数字扩频通信系统的基本框图。其中信道编码器、信道解码器、调制器和解调器是传统数字通信系统的基本构成单元。在扩频通信系统中除去了这些单元外,应该用了相同的伪随机序列发生器,分别作用在发送前端的调制器与接收前端的解调器。这两个序列发生器产生伪随机噪声(PN)二值序列,在调制端将传送信号在频域进行扩展,在解调端解扩该扩频发送信号。

3 扩频通信系统的特点

扩频信号是不可预测的伪随机的宽带信号,其带宽远大于欲传输数据(信息) 带宽,同时,接收机中必须有与宽带载波同步的副本[3]。由于扩频信号的上述特点,扩频系统具有以下特点:

3.1 抗干扰性强

由于扩频信号的不可预测性,扩频系统具有很高的抗干扰能力。因为干扰者难以通过观察改善其干扰性能,而只能采用发射同被干扰信号不匹配的干扰技术,因此,干扰起不了太大作用;由于扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至是有用信号功率低于干扰信号功率的情况下仍能够高质量地不受干扰地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

3.2 低截获性

扩频信号的功率相当于均匀地被分布在很宽的频带上,以至于被传输信号的功率密度很低,使侦察接收机难以监测到。因此,扩频通信系统具有低截获概率性。

3.3 抗多路径干扰性能好

多路径干扰是由于在电波传播过程中,遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等) 引起反射或散射。这些反射或散射信号同直达路径信号在接收端相互干涉造成干扰。多路径干扰在雷达和通信中都有严重影响。由于在扩频通信系统中增加了扩频调制与解扩过程,这样可以利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时用相关技术从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可以有效地消除无线通信中多径干涉造成的信号衰落现象,因而扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

3.4 保密性好

在一定的发射功率下,由于扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至是有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,想进一步检测出信号的特征参数就更难了。所以,扩频系统可实现隐蔽通信;同时,对不同用户使用不同的码,旁人无法窃听他们的通信,因而扩频系统具有高的保密性。

参考文献

[1] 朱近康. CDMA 通信技术[M] .北京:人民邮电出版社,2001. 36~128.

[2] 朱近康. 扩展频谱通信及应用[M] . 合肥:中国科技大学出版社,1993 年

[3] 谭楚梁. 通信系统的计算机仿真[M] . 北京:北京邮电学院出版社,1989 年

数据通信原理复习资料整理(期末考试必备)

第一章概述 1、 数据通信一一依照通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息; 2、 传输代码 常用的传输代码有: ?国际5号码IA5( 7单位代码)一一ASCII 码(常在后面加1位奇偶校验码) ?国际电报2号码ITA2 (5单位代码) ? EBCDIC ^( 8单位代码) ?信息交换用汉字代码(7单位代码) 3、数据通信系统的构成 数据终端设备DTE ?数据输入、输出设备——数据 --------------- ?数据信号 ?传输控制器一一主要执行与通信网络之间的通信过程控制(即传输控制) ,包括差错 控制、终端的接续控制、传输顺序控制和切断控制等(完成这些控制 要遵照通信协议)。 数据电路 ?传输信道一一为数据通信提供传输通道 ?数据电路终接设备(DCE (《综合练习习题与解答》简答题第 2题)一一是DTE 与传 输信道之间的接口设备,其主要作用是将来自 DTE 的数据信号进行变换,使之适合信道传输。 「当传输信道为模拟信道时, DCE 是调制解调器(MODEM 发送方将DTE 送来的数据 I 信号进行调制,将其频带搬移到话音频带上 (同时变成模拟信号) 再送往 1 信道上传,收端进行相反的变换。 I 当传输信道是数字信道时, DCE 是数字接口适配器,其中包含数据服务单元与信道 服务单元。前者执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能;后 者则执行信道均衡、信号整形等功能。 中央计算机系统 ,-主机——进行数据处理 [通信控制器(又称前置处理机)一一用于管理与数据终端相连接的所有通信线路 , 其作用与传输控制器相同。 数据电路与数据链路的关系一一数据链路由数据电路及两端的传输控制器组成。 只有建立了数据链路通信双方才能有效、可靠地进行数据通信。 4、信道类型 电话网传输信道; 数字数据传输信道; 物理实线 双绞线 同轴电缆

通信原理论文资料

通信原理论文 作者_______________ 学号________________________ 系部____________________________________________ 专业_____________________________________________ 题目__________________ 通信原理__________________ 指导教师_________________________________________ 评阅教师_________________________________________

完成时间: 2014

毕业设计(论文)中文摘要 (题目):通信原理 摘要通信信号调制类型的自动识别广泛应用于信号确认、干扰辨识、无线电侦听、电子对抗和信号监测等领域。本文首先对各种通信信号进行了理论分析, 在此基础上针对模拟调制信号和数字调制信号采用了基于决策论方法的调制方式识别算法.讨论了判决门限的选择并利用MATLA软件进行了计算机仿真。在信噪比为10dB时庇对模拟调制和数字调制的识别成功率均不低于99%本文的调制识别算法是基于决策论方法应该方法具有运算量小:弔识别效果好等优点。最后本文对模拟调制信号的瞬时频率、调幅系数和调频系数以及数字调制信号的瞬时频率和码元速率均做了理论分析与参数提取并且进行了计算机 仿真通过计算机仿真结果证明了该方法的可行性。

毕业设计(论文)外文摘要 目录 1.1研究背景 (4) 1.2发展概况 (5)

1.3调制样式识别过程的框架结构 (7) 1.4本文特点与组织方向 (8) 2.1模拟通信信号 (9) 2.1.1调幅信号(AM (9) 2.1.2双边带信号(DSB) (10) 2.1.3单边带信号(SSB) (10) 2.2数字通信信号 (12) 2.2.1幅度键控调制(ASK) (12) 2.2.1.1二进制振幅键控信号(2-ASK) (12) 2.2.2相移键控调制(PSK) (13) 2.2.2.1二进制相移键控信号(2-PSK) (13) 2.2.2.2M进制数字相位调制信号 (13) 2.2.3正交幅度调制信号(QAM) (14) 2.2.4频移键控信号(FSK) (14) 3.1引言 (15) 3.2模拟调制类型识别的特征参数 (15) 3.3模拟调制类型识别算法 (16) 致谢 (18) 参考文献 (18) 1.1研究背景 随着通信技术的发展,无线通信环境日益复杂。通信信号在很宽的频带上采用了多种调制方式,同时这些信号的调制参数也不尽相同。对未知信号调制方式的识别可提供信号的结构、特性等有用信息,如何有效地识别和监视这些信号,在军事和民用领域都是重要的研究课题。通信信号调制方式识别和参数估计是通信情报的重要内容,它是对敌方通信进行干扰、侦听的前提。如果能够提取出截获信号的调制方式,就可以更有效地集

数据通信原理论文

桂林电子科技大学职业技术学院 数据通信原理论文 光纤同轴混合网、电缆调制解调器在实际中的应用学生姓名蒋成 所在系部电子信息工程系 专业班级通信技术 学号 1112210209 指导教师刘焯峰

阐述 光纤同轴混合网和电缆调制解调器的发展历程,重点讨论HFC接入网及Cable Modem的特点和优势, 分析上下行传输调制解调技术的特点以及QAM和QPSK的技术规范,指出了现阶段光纤同轴混合网和电缆调制解调器在实际应用中不足。 有线电视网目前在全世界已有超过9.4亿的用户,我国有线电视网自90年代初发展至今,全国覆盖面已达50%,电视家庭用户数有8000多万,并以每年近1000万用户的速度增加,以成为世界上第一大有线电视网。随着计算机技术、通信技术、网络技术、有线电视技术及多媒体技术的飞速发展,尤其在Internet的推动下,传统的三大信息网络(电信网、计算机网、有线电视网)所开展的业务正在相互渗透、相互融合。用户对信息交换和网络传输都提出了新的要求,希望融合CATV网络、计算机网络和电信网为一体的呼声越来越高。电缆调制解调器(Cable Modem)技术的出现,大大加快了HFC网络的建设速度。因此,利用HFC网络结构建立一种经济实用的宽带综合信息服务网的方案也由此而生。 介绍 HFC是Hybrid Fiber-Coax的缩写,是指采用光纤传输系统与同轴电缆分配网相结合的宽带传输平台。随着技术的发展,HFC网又常常被赋予新的含义,特指利用混合光纤同轴来进行宽带数字通信的CATV网络。目前依据CATV网络的信号流向将HFC网络分为单向HFC和双向HFC两种,但由于单向HFC只能运营广播业务,而双向HFC则可以运营各种数字业务,通常把双向HFC网络称为HFC,而将单向HFC称为CATV。 Cable Modem名为电缆调制解调器,又名线缆调制解调器。它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的,主要用于有线电视网进行数据传输。Cable Modem本身不单纯是调制解调器,它集Modem、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟专网代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网,不占用电话线,可提供随时在线的永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个虚拟专网连接,Cable Modem提供一个标准的 10BaseT或10/100BaseT以太网接口同用户的PC设备或以太网集线器相联。 1.DOCSIS标准 1998年有线电视实验室(CableLabs)就提供了DOCSIS的正式程序以保证各个不同的厂家出来的产品有兼容性。在1998年3月,国际电信联盟接受DOCSIS标准,作为Cable Modem

数据通信原理(最终版)

1)数据通讯:依照通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息,他可以实现:计算机与计算机,计算机与终端,终端与终端之间的数据信息传递。 2)数据信号的基本传输方式:基带传输,频带传输,数字传输。 3)数据通信系统:是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来,实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 4)数据终端设备(DTE ):数据输入设备,数据输出设备和传输控制器组成。 5)传输信道:通信线路、通信设备(模拟通信设备、数字通信设备)。 6)通信控制器:数据电路和计算机系统的接口。 7)数据通信系统中的信道(按传输方式分):物理实线传输媒介信道(双绞线电缆、同轴电缆、光纤)、电话网传输信道、数字数据传输信道。 8)传输损耗:D=10 lg 01 P P 。(P 0为发送功率,P 1为接收功率,单位dB ) 9)信噪比:(N S )dB =10 lg (s n P P )。(P s 为信号平均功率,P n 为噪声平均功率) 10)数据传输方式:?? ?? ?????? 传输顺序: 并行传输、串行传输同步方式: 异步传输、同步传输数据传输的流向和时间关系:单工、半双工、全双工 11)数据传输系统的有效性指标:调制速率,数据传信速率、数据传送速率。 12)调制速率:N Baud = ) (1s T 。(N Baud 为每秒传输信号码元的个数,又称波特率, 单位Baud ,T(s)为码元持续时间。 13)数据传信速率:每秒所传输的信息量,单位bit/s (二进制)。当信号为M 进制时,传信速率(R )与调制速率(N )的关系为R=Nlog 2M 。 14)频带利用率:η= 频带速率 符号速率(Baud/Hz ),η= 频带宽度 信息传输速率[bit/(s ·Hz)]。 15)差错率:用 误码率、误字符率、误码组率来表示。 误码率:接收出现差错的比特数/总的发送比特数。 误字符率:接收出现差错的字符(码组)数/总的发送字符(码组)数。

通信原理期末考试试题及答案 (1)

通信原理期末考试试题及答案 一、填空题(总分24,共12小题,每空1分) 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量,可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关,自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从瑞利分布, 相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时,加性噪声是否存在? 是 乘性噪声是否存在? 否 。 6、信道容量是指: 信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式可表示为:)1(log 2N S B C +=。 7、设调制信号为f (t )载波为t c ωcos ,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(,频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8、对最高频率为f H 的调制信号m (t )分别进行AM 、DSB 、SSB 调制,相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W ,则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息,DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息,它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中,产生误码的因素有两个:一是由传输特性不良引起的 码间串扰,二是传输中叠加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A 律对数压缩特性采用 13 折线近似,μ律对数压缩特性采用15 折线近似。

二、简答题(总分18,共4小题) 1、随参信道传输媒质的特点?(3分) 答:对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播 2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分) 抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散,幅值连续的脉冲信号;量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号;编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。 3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系?(6分) 最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻;对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定;图的阴影区的垂直高度,表示信号幅度畸变范围;图中央横轴位置对应判决门限电平;抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。 4、简述低通抽样定理。(3分) 一个频带限制在(0,f H )内的时间连续信号m(t),如果以H 21f T 的时间 间隔对它进行等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值完全确定 2、设信息序列为100000000001100001,试编为AMI 码和HDB3码(第一个非零码编为+1),并画出相应波形。(6分) 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 AMI HDB3AMI HDB3 +1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1 +1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1

数据通信原理复习题

数据通信原理复习题 一、填空题 1、典型的数据终端设备()由数据输入设备、数据输出设备和()三部分构成。 2、数据通信系统根据处理形式的不同,可分为()、远程批量处理系统和分时处理系统三类。 3、如果串行传输的数据码流其速率为9600bit/s,那么8位并行数据传输线上的访问周期为()毫秒。 4、随机过程的数学期望a(t)通常是一个时间函数,它表示随机过程各个时刻数学期望值随时间的变化情况,反映随机过程在时间上()的位置。 5、平稳随机过程的数学期望是与时间无关的常数,其平均功率有界,自相关函数仅与()有关,而与时间的起点无关。 6、数据传输是指在()上传输数据信号。 7、若利用话路信道300HZ~3400HZ来传输4QAM信号,如α=0,则其频带利用率为()bit/s·hz。 8、通常,在纠、检错编码中引入的监督码元越多,信道的()下降亦越快。 9、若要检出三个错码,则分组码的最小码距d min应( ). 10、一个完整的DTE/DCE接口标准应包括四个特性,其中()特性规定了接口中各条信号线的用途。 11、在面向字符的数据传输控制规程中,使用了10个传输控制字符,当以同步字符通信时,除了()字符允许使用外,其余9个传输控制字符都不允许在电文的标题和正文中出现。 12、报文的报头(或标题)包括发信站地址、()地址和其它辅助控制信息等。 13、在数据报方式中,每个节点都要对要转发的数据分组进行()选择。 14、根据OSI参考模型,数据链路层主要用于()链路连接,实现无差错传输。 15、呼叫请求分组和呼叫接受分组传输时延之和,定义为()。 16、调制速率又称符号速率、( )、码速率( )等。 17、采用频率复用、乒乓法( )和()技术时,二线线路可实现全双工数据传输。 18、在异步传输通信中,为可靠传送一个汉字( ),采用无校验方式,停止信号长度为一个码元。那么,其传输效率为()。 19、.散弹噪声的平均值为零,幅度的概率密度函数为()分布。 20、为了反映随机过程不同时刻之间的内在统计特性,采用()函数和相关函数R(t1,t2)。 21、通常把不搬移基带信号频谱的传输方式称为()。 22、在2PSK输出信号中存在倒相现象,其解决方法是采用()。 23、循环码任一许用码组经过()后所得到的码组仍为它的一许用码组。 24、(7,4)汉明码能检出()个错误。 25、.DTE与DCE的界面就是OSI参考模型中()层的接口。 26、CCITT(ITU-T)V.24建议中的()接口是DTE与调制解调器之间的接口。

《数据通信原理》复习题

《数据通信原理》复习题 一、填空题 1、典型的数据终端设备()由数据输入设备、数据输出设备和()三部分构成。 2、数据通信系统根据处理形式的不同,可分为()、远程批量处理系统和分时处理系统三类。 3、如果串行传输的数据码流其速率为9600bit/s,那么8位并行数据传输线上的访问周期为()毫秒。 4、随机过程的数学期望a(t)通常是一个时间函数,它表示随机过程各个时刻数学期望值随时间的变化情况,反映随机过程在时间上()的位置。 5、平稳随机过程的数学期望是与时间无关的常数,其平均功率有界,自相关函数仅与()有关,而与时间的起点无关。 6、数据传输是指在()上传输数据信号。 7、若利用话路信道300HZ~3400HZ来传输4QAM信号,如α=0,则其频带利用率为()bit/s·hz。 8、通常,在纠、检错编码中引入的监督码元越多,信道的()下降亦越快。 9、若要检出三个错码,则分组码的最小码距d min应( ). 10、一个完整的DTE/DCE接口标准应包括四个特性,其中()特性规定了接口中各条信号线的用途。 11、在面向字符的数据传输控制规程中,使用了10个传输控制字符,当以同步字符通信时,除了()字符允许使用外,其余9个传输控制字符都不允许在电文的标题和正文中出现。 12、报文的报头(或标题)包括发信站地址、()地址和其它辅助控制信息等。 13、在数据报方式中,每个节点都要对要转发的数据分组进行()选择。 14、根据OSI参考模型,数据链路层主要用于()链路连接,实现无差错传输。 15、呼叫请求分组和呼叫接受分组传输时延之和,定义为()。 16、调制速率又称符号速率、( )、码速率( )等。 17、采用频率复用、乒乓法( )和()技术时,二线线路可实现全双工数据传输。 18、在异步传输通信中,为可靠传送一个汉字( ),采用无校验方式,停止信号长度为一个码元。那么,其传输效率为()。 19、.散弹噪声的平均值为零,幅度的概率密度函数为()分布。 20、为了反映随机过程不同时刻之间的内在统计特性,采用()函数和相关函数R(t1,t2)。 21、通常把不搬移基带信号频谱的传输方式称为()。 22、在2PSK输出信号中存在倒相现象,其解决方法是采用()。 23、循环码任一许用码组经过()后所得到的码组仍为它的一许用码组。 24、(7,4)汉明码能检出()个错误。 25、.DTE与DCE的界面就是OSI参考模型中()层的接口。 26、CCITT(ITU-T)V.24建议中的()接口是DTE与调制解调器之间的接口。 27、报文交换方式的基本思想是()。 28、分组传输有两种方式:一种是数据报方式,另一种是()。 29、根据OSI参考模型,()层主要实现路由选择和通信流量控制等功能。 30、目前,分组交换机都采用多微处理器()结构,它们功能或负载分担,通过总线交换信息。

数据通信原理课程

《数据通信原理》课程 (Principle of the Data Communication) (学时:50 ) 一、前言 数据通信原理课程是面向电子信息工程、网络工程等专业开设的一门必修的专业基础课程,是该专业的主干课程,共50学时,3.0学分,其中实验课程10学时。 二、课程的性质、地位和任务 本课程在电子信息工程专业教学计划中是一门专业基础课程,又是一门专业的数字信号传输的理论课,它是为满足通信领域对应用人才的需要而设置的。通过本课程的学习,为以后学习计算机通信网络和计算机通信接口技术等后继课程打下必备的基础,并且为以后从事计算机通信工作提供一定的技术支持。 三、教学基本要求和方法 1.基本要求 通过本课程的学习,要求学生掌握数据通信的构成原理和工作方式;掌握数据信号的传输理论:基带传输和频带传输;掌握差错控制的基本原理和工作方式,理解常用差错控制码的构成原则;理解数据交换的原则,掌握分组交换的基本内容,了解分组交换网的构成。 本课程是一门原理性的课程,要求学生掌握数据通信较完整的概念和构成。 2.基本方法 本课程的教学方式和方法主要以课堂讲授为主,并以课堂讨论和习题课为辅。 四、授课教材及主要参考书目 1.授课教材 《数据通信原理》詹仕华主编,中国电力出版社(2010年第1版)。 2.主要参考书目 《数据通信技术教程》蒋占军编著,机械工业出版社(2006年第2版)。 《数据通信原理》毛京丽等编著,北京邮电大学出版社(2000年第二版); 《数据通信原理》杨世平等编著,国防大学出版社(2001年第一版); 《现代通信原理》钱学荣编,清华大学出版社(1999年)。 五、学分与学时分配 本课程共3.0学分,总教学共50学时,具体学时分配如下表: 六、课程内容及学时分配: (一)理论教学内容(40学时) 第一章绪论(4学时)

通信原理课程论文

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前言 随着信息技术的发展,通讯在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。进入21世纪以后,信息的传递更是越来越广泛和快捷,现代通讯的发展方向是数字化,因为数字通信不仅能实现人与人、人与机器、机器与机器之间的通信和数据交换功能。PCM 编码就是一种将模拟信号数字化以及数字信号模拟化的实现过程,编码过程就是将模拟信号经过抽样、量化后变为数字信号的过程,译码是其反变换。本文通过仿真软件MATLAB 强大的仿真功能实现了其编译码的过程,通过编译码图形对比分析了误差,并提出了进一步缩小误差的方案。PCM 原理常应用于现代语音通信中。 工程概况 PCM 的概念是在1937年法国工程师维纳斯提出。PCM ——脉冲编码调试是一种将模拟信号经过抽样、量化、编码变换成数字信号的编码方式。PCM 通信系统的基本组成是先对模拟信号进行抽样、量化、编码,经过信道和新稻种的干扰后再进行译码再经过低通滤波器输出信号。 脉冲编码调制(pulse code modulation ,PCM)是概念上最简单、理论上最完善的编码系统,是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统,但也是数据量最大的编码系统。PCM 的编码原理比较直观和简单,下图为PCM 系统的原理框图: 图中,输入的模拟信号m(t)经抽样、量化、编码后变成了数字信号(PCM 信号),经信道传输到达接收端,由译码器恢复出抽样值序列,再由低通滤波器滤出模拟基带信号m(t)。通常,将量化与编码的组合称为模/数变换器(A/D 变换器);而译码与低通滤波的组合称为数/模变换器(D/A 变换器)。前者完成由模拟信号到数字信号的变换,后者则相反,即完成数字信号到模拟信号的变换。 PCM 在通信系统中完成将语音信号数字化功能,它的实现主要包括三个步骤完成:抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT 的建议,为改善小信号量化性能,采用压扩非均匀量化,有两种建议方式,分别为A 律和μ律方式,我国采用了A 律方式,由于A 律压缩实现复杂,常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM 编码。 正文 3.1 设计目的和设计意义 3.1.1设计目的 1.进一步学习PCM 编译码器原理; 抽样 量化 编码 信道 干扰 m(t) m s (t) m sq (t) A/D 变换 译码 低通滤波 m sq (t) m(t)

7月自学考试数据通信原理试题及答案解析

1 全国2018年7月自学考试数据通信原理试题 课程代码:02364 一、填空题(本大题共15小题,每小题1分,共15分) 1.平稳、对称、无记忆的二进制信道的数学模型中,其对称是指任何码元正确传输和错误传输的 都是相同的。 2.真正衡量数据传输系统的信息传输效率应当是 内的调制速率。 3.在平稳、对称、无记忆的二进制数字信道上,数据传输的正确率可达99.9999%,其误码率是 。 4.方差2 σ(t)表示随机过程在时刻t 对于数学期望值a(t)的 程度,一般是时间函数。 5.对自相关函数为R(τ)的零均值平稳高斯随机过程,只要满足条件 τ τ? ∞ ∞ -d |)(R | ∞ 则一定是各态历经性的。 6.理想低通网络的波形形成系统中,最高频带利用率为 。 7.数字数据的时分复用方法有 和字符交织。 8.码距是两个码组中对应码位上具有不同二进制码元的 。 9.要能纠正t 个错码,同时能检测e 个错码(e>t ),分组码的最小码距应 。 10.高级数据链路控制规程规定:响应帧的地址字段中应填入 地址。 11.EIA 研制的EIA RS —232—C 、RS449都是使用 二进制方式进行交换的DTE/DCE 接口标准。 12.数据通信的业务特性可分三种,即大通过量业务、 业务和实时业务。 13.在虚电路方式中,两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之前,需要通过网路建立 连接。 https://www.sodocs.net/doc/973823721.html,ITT (ITU —T )X.25建议是关于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备与数据电路终端设备之间的 。 15.从结构来说,分组交换网通常采用两级。一级交换中心到所属的二级交换中心通常采用 结构。

数据通信原理综合练习题(通信工程)答案嵌入

北京邮电大学网络教育学院(业余教育)09年秋季学期《数据通信原理》综合练习题与答案 第一部分练习题 一、填空题 1、数据通信系统主要由__中央计算机系统_、_数据终端设备_和__数据电路__ 三部分组成。 2、数据信号的基本传输方式有___基带传输___、___频带传输___和____数字数据传输___。 3、基带传输是______________不搬移基带信号频谱的传输方式_______________________。 4、基带数据传输系统中发送滤波器的作用是_____限制信号频带并起波形形成作用______, 接收滤波器的作用是____滤除噪声和干扰并起波形形成作用________。 5、频带传输系统中接收带通的作用是___________除去信道中的带外噪声______________。 6、2DPSK的解调方法有________极性比较法_________和_____相位比较法_________两种。 7、数字数据传输的时分复用的方法有______比特交织_______和_______字符交织_______。 8、差错类型主要有___随机差错__和___突发差错____两种。 9、纠错编码按信息码元与监督码元的约束关系分有_____分组码____和_____卷积码_____。 10、数据交换的方式主要有__电路交换_、__报文交换__、___分组交换__和___帧方式___。 11、报文包括______报头________、______报文正文________和_______报尾____三个部分。 12、数据分组的传输方式有____数据报_____和____虚电路____。 13、虚电路有___ SVC ____和___PVC ___两种。 14、OSI参考模型中链路层的主要功能有__数据链路的建立、维持和拆除__、__差错控制__ 和___流量控制___等。 15、数据传输控制规程有__基本型传输控制规程___和__高级数据链路控制规程(HDLC)_ 两种类型。 16、基本型控制规程规定了__________10个传输控制字符______________用于传输控制。 17、物理层接口规程描述了接口的______机械特性_________、_______电气特性_________、 ______功能特性______和______规程特性_______四种基本特性。

数据通信原理-简答 2

1.X.25适用什么场合?分几层结构? 答:适用于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备(DTE)与数据电路终接设备(DCE)之间的接口标准,它涉及物理层、链路层和分组层三层结构。各层信息传输的基本单位分别是比特、帧和分组 2.X.25建议中表示逻辑信道的字段共有多少位?提供多 少个逻辑信道号? 分组头、逻辑信道的字段占12位,能提供4095个逻辑信道号。 3.简述ISO/OSI参考模型中网络层的功能。 数据交换、路由选择、通信流量控制等。 4.OSI-RM的中文名称是什么?写出7个功能层的名称。 答案:开放系统互连参考模型,7个功能层的名称为: 物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。 5.物理层DTE/DCE接口标准包哪些特性? 答:包括四大特性:机械特性;电气特性;功能特性;规程特性。 6. HDLC三种不同类的帧。 信息帧、无编号帧、监控帧 7.在HDLC中控制字段中N(R)的功能? 答:N(R)通知对方,N(R)-1以前的所有I帧均已收妥,期待对方应发的帧号为N(R)。 8.什么是数据通信? 答:依照通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息,它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。 9.什么是数据通信系统?数据通信系统主要由哪几部分 构成? 答:数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来,实现数据的传输、交换、存储和处理的系统。它由中央计算机系统、数据终端设备(DTE)和数据电路3部分构成。 10.数据通信网由哪几部分构成? 答:数据通信网是一个由分布在各地的数据终端(数据传输设备)、数据交换设备、通信线路所构成,以及为硬件而配置的网路协议。 11.什么是分组码? 是将k个信息码划分为一组然后由这k个码元按一定规则产生r个监督吗,从而组成长度为n=k+r的码组。12.说明卷积码和分组码的基本差别。 分组码总的监督位是由该码组中的信息码元产生,且仅监督笨码组内的信息码元。而卷积码中每组的监督位不但与本码组的信息码元相关,而且还与前面若干组信息码元相关即不是分组监督而是每个监督码元对其它码组的信息码元也实行监督。 13.说明线性分组码的主要性质。 答:1.封闭性,是指码中任意两许用码组之和仍为一许用码组; 2.码的最小距离等于非零码的最小的重量。 14.解释R(0)-R(∞)=σ2的物理意义。 平稳随机过程的平均功率与直流功率之差=它的交流功率。 15.解释平稳随机过程自相关函数的性质R(τ)=R(-τ)。R(τ)为τ的偶函数 16.时域均衡器的作用是什么? ①消除均衡器的作用②消除取样点上的符号间干扰③提高 判决的可靠性 17.时域均衡器由哪些部分组成?什么情况下才能完全消 除符号间干扰? 答:将接收信号通过2N节迟延线,每节群迟延T=1/2f N , 将每节的输出信号再乘上一个加权系数c k ,将各抽头的信号加在一起作为均衡的信号,在一定准则约束下来调 整这些加权系数c k 以达到消除符号间干扰目的。 18.简述前向纠错方式的基本思路。 发送端的信道编码器将输入数据序列变成能够纠正错误的码,接收端的译码器根据编码规律检验出错误的位置并纠正。 19高级数据链路控制规程有哪几种传输应答方式? 正常相应方式(NRM)、异步相应方式(ARM)、异步平衡方式(ABM)。 20数据终端设备的功能是什么? 答:把人们的信息变成以数字代码表示的数据,并把这些数据输送到远端的计算机系统,同时可以接收远端计算机系统的处理结果——数据,并将它变为人能理解的信息,DTE相当于人和机器(计算机)间的接口。 21说明基带数据传输系统各部分的作用。 答:①发送滤波器的作用是限制信号频带;②信道可以使各种形式的电缆,用作传输数据的通道;③接收滤波器用来滤除噪声和干扰;四均衡器用来均衡信道畸变;⑤取样判决电路是恢复发端的数码,由于有噪声,恢复的 数码可能有错,故用{a k }表示。 22.在数据传输系统中,对位定时信号的传输和提取所提 出的要求有哪些? 答:1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率(或间 隔)与发送端(也是接收到的)码元相等; 2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定 的最佳相位关系。 23.采用基本型数据传输控制规程的通信系统中,其数据 链路结构有哪几种类型? 答:①非交换点对点结构的主站/从站;②交换点对点结构 的主站/从站; ③多点分支(辅助站)结构的控制站。 24.为什么在数据传输中要对传输的数据序列进行扰乱? 答:因为用微分整流法提取定时信号时,如果基带信号中 出现较长时间的连“1”或连“0”码时就取不出微分信 号,因而要影响定时信号的准确性。进而影响误码率。 25.传输系统对时钟同步的要求是什么? 答:1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率(或间 隔)与发送端(也是接收到的)码元相等;2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 26一个完整的接口标准应包括哪些特性? 答:机械、电气、功能、规程特性。 27简述报文交换基本原理 答:将用户的报文存储在交换机的存储器中,当所需要的 输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或用户终 端 28.报文交换方式什特点? 将报文截成若干比较短的、规格化的“分组”进行 交换和传输的通信方式。 29.试说明数据通信中三种交换方式的应用场合。 答:①分组交换适用于报文不是很长的数据通信; ②电路交换适用于报文长且通信量大的数据通信,通信对 象是比较确定的用户; ③报文交换适用公众电报和电子信箱业务。 30.数据报方式的特点有哪些? 答:(数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份报来处 理的)特点有: 1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段, 对于短报文通信传输效率比较高。 2.数据分组传输的时延时间较大,且离散度大,因为不同 传输路径的延迟时间差别较大。 3.对网路拥塞或故障的适应的能力较强。如在网路的一部 分形成拥塞或某个节点出现故障,数据报可绕开那 个拥塞的地区和某个故障节点另找路由。 ★31.流量控制的目的有哪四个? 答: 1.保证网路内数据流量的平滑均匀, 2.提高网路的吞吐能力 3.提高网路的可靠性, 4.防止阻塞和死锁现象的 发生。 32分组交换网中,虚电路方式的基本思想是什么? 答:在虚电路方式中,两个用户终端设备开始互相发送和 接收数据之前需要通过网路建立一条逻辑上的连接,这 与电路交换中建立的物理信道是不同的。 33.分组交换网中,虚电路传输方式的原理和特点是什 么? 答:原理:两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之 前需要通过网路建立一条逻辑上的连接,这与电路交换 中建立的物理信道是不同的。 特点:1.终端之间的路由在数据传送前已被确定;2.一次 通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除三个阶段;3. 数据分组按已建立的路径顺序通过网络,在网络终点不 需要对数据重新排序,分组传输时延小,而且不易产生 数据分组的丢失 34.分组交换网中远程集中器的主要功能是什么? 将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来,通过中、 高速传输信道与分组交换机连接起来 35.从设备来看,分组交换网由哪些设备所组成? 分组交换机、网管中心(NMC)、远程集中器(包括PAD)、用 户终端设备、线路传输设备。 36.在分组交换网中分组长度的选取和交换过程中的什么 因素有关? 延迟时间、交换机存储容量、线路利用率、信道传输 质量、数据业务统计特性以及交换机费用等。 37.在分组交换网中,网管中心的基本功能是什么? 答:1.用户管理;2.网路配置管理;3.测量管理;4.计费 管理; 5.网路状态监督; 6.路由控制; 7.软件管理; 8. 运行日志。 38 分组交换中,数据报传输方式的原理和特点是什么? 答:原理:数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份 报来处理的,不同的分组到达终点的顺序不同经过的路 径也可不同。 特点:1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除 阶段,对于短报文通信传输效率比较高。2.数据分组传 输的时延时间较大,且离散度大,因为不同传输路径的 延迟时间差别较大。3.对网路拥塞或故障的适应的能力 较强。如在网路的一部分形成拥塞或某个节点出现故障, 数据报可以绕开那个拥塞的地区和某个故障节点另找 路由。 39. 分组交换数据网主要有哪些性能指标? 答:1.吞吐量;2.数据分组传送时延;3.呼叫建立时延; 4.残留差错率; 5.网路可用性 6.帧和分组 40.分组交换方式特点。 分组交换吸收报文交换优点,采用存储转发方式,把 报文分割为若干较短的规格化的分组,对分组进行交 换和传输,每个分组都带有地址信息和控制信息。 41.简述扰乱器的作用。 将系列中存在的短周期序列按某种规律变换为长周期序列 以便恢复接收端的定时。 42.当采用面向字符的数据传输控制规程时,为提高传输 可靠性可采用奇偶校验措施,并在电文格式中设一校 验码BCC。试问该校验码是如何生成的? 采用奇偶校验时除了对每个字符生成垂直校验位外,还要 对若干字符组成的字符生成水平校验位,从而产生一个 校验码BCC。 43.路由算法有哪几大类?是根据什么来划分的? 答:有两大类分别为:自适应型和非自适应型路由算法。 非自适应路由选择算法所依据的参数,如网路的流量、 时延等,是根据统计资料得来的,在较长的时间内不变; 而自适应路由选择算法所依据的参数值将根据当前通 信网内的各有关因素的变化,随时做出相应的修改。 44.常见的非自适应性路由选择算法有哪些? 扩散式、固定式、最小权数法和分支流量法。 45.简述非自适应型路由选择算法所依据的参数的特征。 答:如网路的流量、时延等,是根据统计资料的来的,在 较长的时间内不变。 46.什么叫高斯白噪声? 答:一般把既服从高斯分布而功率谱密度又是均匀分布的 噪声称为高斯白噪声。 47.绝对调相与相对调相之间存在什么关系? a n 的相对调相就是D n 的绝对调相,即相对调相的本质就 是相对码变换后的数据序列的绝对调相 48.简述数字调相8相解调中的低通滤波器的作用。 答:作用是滤除2f c 的调制产物,其输出取样,正值判为 “1”,负值判为“0”。 49.差错控制的基本原理是什么? 答:发送端在被传输的信息序列上附加一些码元(称为监 督码元),这些多余的码元与信息(数据)码元之间以 某种确定的规则相互关联着;接收端根据既定的规则检 验信息码元与监督码元之间的这种关系,如传输过程中 发现差错,则信息码元与监督码元之间的这一关系将受 到破坏,从而使接收端可以发现传输中的错误,乃至纠 正错误。 50.常用的差错控制方法主要有哪些? 答:A.检错重发(ARQ),B.前向纠错(FEC),C.混合纠错 检错(HEC),D.信息反馈 51.差错控制中的错误图样是如何得到的? 答:由发送的数据序列与接收序列对应码位的模2和所得 的差错序列中就可得到错误图样。 52.在数据通信系统中,差错控制方式一般可以分为哪四 种类型? 答:A.检错重发(ARQ),B.前向纠错(FEC),C.混合纠错 检错(HEC),D.信息反馈 53.检错重发有哪几种具体形式?哪种形式效率最高? 答案:常见的3种:停发等候重发;返回重发;选择重发。 选择重发的传输效率最高 54.基本型传输控制规程包括哪几个阶段? 1.建立数据链路; 2.数据传输; 3.传输结束。 55.什么是网际互连?网际互连的目的? 答网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的 正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别 的DTE通信,还可以与另一个网上的任何DTE通信,从而 实现跨网通信及资源共享。 56.时域均衡的基本思想是什么? 答:是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性, 都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上,并不要 求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波 形相一致,因此它利用接收波形本身来进行补偿,消除 取样点的符号间干扰,提高判决的可靠性。 57.简述位定时同步的作用。 答:1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率(或间 隔)与发送端(也是接收到的)码元相等;2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 58.星座图上的点表示什么含义?在一定发射功率下,点 的数量与传输性能有什么关系? 答:表示相应的数据信号。星座图上的点数越多,频带利 用率越高,但抗干扰能力越差。各信号点之间的距离越 大抗误码能力越强。 59.(n,k)循环码的生成多项式有什么特点? 答:生成多项式g(x)特点是:其前面的(k-1)位都是零, 而第K位及第N位为1,即幂次大于n-k的系数为0, X n-k及X0的系数为1,而其他系数为0或为1的码多项 式。 60.数据电路由什么组成?数据电路和数据链路有什么区 别? 答:数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电 路终接设备(DCE)组成。 在数据电路的两端加上传输控制器就是数据链路,注意在 课本上两端一边是传输控制器一边是通信控制器。 61.有幅度滚降特性的低通网络中,滚降系数对系统特性 有什么影响? 答:滚降系数为a,a=0为没有滚降,即理想低通情况;a=1 表示最大滚降,其冲激响应的前导和后尾衰减很快,因 此,允许取样定时相位有较大的偏移。然而a越大,频 谱利用率越小,因每赫兹波特数等于 2fn/fn(1+a)=2/(1+a),所以当a=1时,每赫兹可传1Bd. 62.绝对调相和相对调相的参考相位不同? 答:绝对调相的参考相位是未调载波的相位;而相对调相 的参考相位是前一码元的载波的相位 63.为什么数字二相调相中,2DPSK比2PSK使用更加广泛? 因为在2PSK系统中接收端进行载波提取时会出现相位模 糊或倒相的情况,影响正确的想干解调,2DPSK通过差 分编码有效地克服。 64.简述2DPSK信号的解调方法。 答:根据2DPSK和2PSK信号的内在联系,只要将输入序列 变换成相对序列,然后再用相对序列去进行绝对调相, 便可得到2DPSK信号。解调的方法有两种:极性比较法, 相位比较法。 65.什么是DDN?DDN主要由哪几部分组成? 答:DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网,更 确切的讲,DDN是以满足开放系统互连(OSI)数据通 信环境为基本需要,采用数字交叉连接技术和数字传输 系统,以提供高速数据传输业务的数字数据网; 由本地传输系统、分时复用和交叉连接系统、局间传 输及同步时钟供给系统和网路管理系统组成 66.写出(7,4)汉明码的监督关系式。 答:S 1 =a 6○ +a 5 ○+a 4 +a 2 ; S 2 =a 6 +a 5 +a 3 +a 1; S 3 =a 6 +a 4 +a 3 +a 这里的加号均带外圆框 67.流量控制有哪几种分级? 答案:流量控制结构分四级:段级控制、“源—目的”级控 制、“网一端”级控制和“端—端”级控制。 68.在部分响应形成系统中,为什么有误码扩散现象?如 何解决误码扩散现象? 答:因为接收时由信道噪声干扰可能导致接收判决错误, 从而可能是下一个码也发生误判,即引起误码扩散。 要解决这一问题,通常在发端采用预编码。 69.什么是部分响应形成系统? 答:寻求一种可实现的传输系统,它允许存在一定的、受 控的符号间干扰。而在接收端可以加以消除,这样的系 统既能使频带利用率提高到理论上的最大值,又可降低 对定时取样精度的要求,这类系统称为部分响应形成系 统。 70.奇偶监督码的编码规则。 答:先将所要传输的数据码元分组,在每组数据后面附加 一位监督位使得该组码连同监督位在内的码组中的“1” 的个数为偶数(称为偶校验)或奇数(称为奇校验), 在接收端按同样的规律检查,如发现不符就说明产生了 差错,但是不能确定差错的具体位置,即不能纠错。 71.什么是速率适配?一般采用哪些方法来进行速率适 配? 答:又称速度适配,类似于数据通信时分复用的码速调整, 它是把输入时分复用器的不等时的数据信号变为等时 的(具有统一脉冲长度)数据信号,而该等时数据信号 的时钟与时分复用器的时钟同步。 72.何谓全双工传输?通常有哪几种实现方法? 是在两个数据站间,可以在两个方向同时传输。通常 用四线线路实现,也可以用二线线路实现 73.最小码距与纠检错能力之间的关系式分别是什 么? 一个码组内能检测e个错码,最小码距d min >=e+1 …t个错码,最小码距d min >=2t+1 …t个错码,同时能检测e(e>t)个错码,最小码距 d min >=e+t+1

通信原理期末考试

盐城工学院 通信原理复习资料 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点: (1)抗干扰能力强,且噪声不积累 (2)传输差错可控 (3)便于处理、变换、存储 (4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5)易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点: (1)需要较大的传输带宽 (2)对同步要求高 4、通信系统的分类 (1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3)调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1 (4)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (5)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (6)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 (7)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“ 速 模拟通信系统模型 信息源 信源编码 信道译码 信道编码信 道数字调制 加密 数字解调解密 信源译码 受信者 噪声源 数字通信系统模型

度”问题。 可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。 (1)模拟通信系统: 有效性:可用有效传输频带来度量。 可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。 (2)数字通信系统: 有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性:常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud) 信息传输速率R b:定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒 6、通信的目的:传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时,信息源的熵有最大值。 第二章 1、确知信号:是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。 2、确知信号的类型 (1)按照周期性区分:周期信号和非周期信号 (2)按照能量区分:能量信号和功率信号: 特点:能量信号的功率趋于0,功率信号的能量趋于∞ 3、确知信号在频域中的性质有四种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。 5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R(0)等于信号的能量;功率信号的自相关函数R(0)等于信号的平均功率。 第三章 1、随机过程是一类随时间作随机变化的过程,它不能用确切的时间函数描述。 2、随机过程具有随机变量和时间函数的特点,可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述: ①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。 3、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。 4、高斯过程的概率分布服从正态分布,它的完全统计描述只需要它的数字特征。 5、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布:正弦载波信号加窄带噪声的包络一般为莱斯分布;当信号幅度大时,趋近于正态分布;幅度小时,近似为瑞利分布。 6、窄带随机过程:若随机过程ξ(t)的谱密度集中在中心频率f c附近相对窄的频带范围?f 内,即满足?f << f c的条件,且f c 远离零频率,则称该ξ(t)为窄带随机过程。 第四章 1、信道分类: (1)无线信道-电磁波(含光波) (2)有线信道-电线、光纤 2、无线信道(电磁波)的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。 3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。 4、信道模型的分类:调制信道和编码信道。

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