数据通信原理习题及答案解析

1、1什么叫数据通信?答：数据通信的定义是：依照通信协议、利用数据传输技术在两个功能单兀之间传递数据信息。它可实现计算机与计算机、计算机与终端或终端与终端之间的数据信息传递。2、数据通信系统中传输控制器的功能是什么？答：传输控制器的主要功能是执行与通信网络之间的通信过程控制，包括过失控制和通信协议的实现等。3、异步传输、同步传输的优、缺点分别是什么？答：异步传输的优点是实现字符同步比拟简单，收发双方的时钟信号不需要精确的同步，缺点是每个字符都需参加起始位和终止位，传输效率低。同步传输的优点是不需要对每一个字符单独加起始位和终止位，传输效率高，缺点是在技术上比异步传输复杂。4、什么是奈氏第一准那么？

2、答：奈氏第一准那么是：如系统等效网络具有理想低通特性，且截止频率为fN时，那么该系统中允许的最高码元符号速率为2fN，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。5、下列图所示的滚降低通形成网络是否满足无符号间干扰的条件？为什么？设符号速率fs 2fN，只有当滚答：图中所示的滚降低通形成网络不满足无符号间干扰的条件，因为降低通的幅频特性以 C fN ,点呈奇对称滚降时才满足无符号间干扰的条件，而图中所示的滚降低通幅频特性是以1.5 fN ,呈奇对称滚降。6、局部响应系统的特点有哪些？答:局部响应系统的特点是： 冲激响应波形的前导和后尾衰减较快，可到达极限频带利用率 2Bd/Hz，并且物理上

3、可实现，但有符号间干扰，该符号间干扰是固定的，可以消 除的。7、基带传输时域均衡的作用是什么？ 答：尽管在设计基带形成滤波器时是按照奈氏第一准那么的要求，但如果信道特性发生畸变，会使形成滤波器的传递函数 Hf 改变，其冲激响应波形有可能会产生符号间干扰。 时域均衡器的作用就是消除符号间干扰， 即使得时域均衡器的输出波形满足无符号间干 扰的条件。8、频带传输系统中收端低通的作用是什么？ 答：频带传输系统中收端低通的作用是除去解调中出现的高次产物并起基带波形形成的功能。9、相对调相与绝对调相的关系是什么？ 答：相对调相就是经过相对码变换后的数字信号序列的绝对调相。10、格型编码调制TCM的概念是什

4、么？答：TCM方式是将调制和编码合为一体的调制技术，它打破了调制与编码的界限，禾U用信号 空间状态的冗余度实现纠错编码，以实现高速率、高性能的传输。11、什么是数字数据传输？答：数字数据传输就是在数字信道中传输数据信号，即利用PCM系统的时隙传输数据信号。12、DDN由哪几局部组成？答：DDN由本地传输系统、复用和数字交叉连接系统、局间传输及网同步系统、网络管理 系统四局部组成。13、过失控制的根本方式有哪些？ 答：过失控制的根本方式有：检错重发、前向纠错、混合纠错检错及信息反应。14、卷积码的概念是什么？答：卷积码的编码器在任何一段时间内产生的n个码元，不仅取决于这段时间中的 k个信息位，而

5、且还取决于前 N-1段规定时间内的信息位。 这时，监督位监督着这 N段时间 内的信息。15、分组交换的主要优、缺点是什么？ 答：分组交换的主要优点是： 传输质量高。 可靠性高。 为不同种类的终端相互通信提供方便。 能满足通信实时性要求。 可实现分组多路通信。 经济性好。分组交换的主要缺点是： 开销较大，对长报文通信的传输效率比拟低。 要求交换机有较高的处理能力。16、虚电路方式的特点有哪些？答：虚电路方式的特点有：1 一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫去除3 个阶段。2终端之间的路由在数据传送前已被决定。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分组重新排序，分组传输时延小，而

6、且不容易产生分组的丧失。4虚电路方式的缺点是当网络中由于线路或设备故障可能使虚电路中断时，需要重新呼叫建立新的连接， 但现在许多采用虚电路方式的网络已能提供重连接的 功能， 当网络出现故障时将由网络自动选择并建立新的虚电路，不需要用户重新呼叫，并且不丧失用户数据。17、分组长度选择的决定因素是什么？ 答：分组长度选择的决定因素有：交换过程中的延迟时间、交换机费用 包括存储器费用和分组处理费用 、信道传输质量及正确传输数据信息的信道利用率等。18、数据链路控制规程的功能有哪些？答：数据链路控制规程的主要功能有： 帧控制。 透明传输。 过失控制。 流量控制。 链路管理。 异常状态的恢复。19、HD

7、LC帧结构中F的作用是什么？如何保证透明传输？答：HDLC帧结构中F是标志字段，其作用是标志一个帧的开始和结束。为了防止其它字段中出现假 F, 防止过早终止帧，以保证透明传输，所采取的措施 是：当其它字段出现 5 个连续的“ 1时，在其后插入一个“ 0，即进行“ 0比特 插入，收端再进行“ 0 比特删除。20、写出 OSI 参考模型的七层名称。答：第一层一一物理层第二层数据链路层第三层一一网络层第四层一一运输层第五层一一会话层第六层表示层第七层一一应用层21、X 75 建议的作用是什么？答：建议是公用分组交换网的互连协议，可使不同的公用分组交换网进行互连。22、分组交换网由哪些设备组成？答：分

8、组交换网由分组交换机、用户终端设备、远程集中器含分组装 / 拆设备、网络管理 中心以及传输线路等组成。23、对分组的路由选择算法的一般要求有哪些？ 答：对分组的路由选择算法的一般要求有：在最短时间内使分组到达目的地； 算法简单，易于实现，以减少额外开销； 使网中各节点的工作量均衡； 算法要能适应通信量和网络拓扑的变化，即要有自适应性； 算法应对所有用户都是平等的。24、分组交换数据网中流量控制的目的是什么？ 答：流量控制的目的在于保证网络内数据流量的平滑均匀，提高网路的吞吐能力和可靠性， 防止阻塞和死锁现象的发生。25、帧中继有哪些特点？答：帧中继的特点有：1高效性。(2) 经济性。(3) 可

9、靠性。(4) 灵活性。(5) 长远性。26、DDN的用途是什么？答：DDN的用途有：(1)向用户提供专用的数字数据信道。(2 )可为公用数据交换网提供节点间的数据传输信道。(3)可提供将用户接入公用数据交换网的接入信道。(4)可以进行局域网的互连。五、画图题1、画出数据通信系统的根本构成。解：参见教材 P39图2-12、 二进制数据序列为0 0 1 1 0 1 0，以矩形脉冲为例，画出差分信号的波形图(假设“ 0 电平改变，“1 电平不变；初始电平为 0)。解：1000 1 1Cf3、画出基带数据传输系统模型。解：参见教材 P54图3-84、画出理想低通的冲激响应波形。解：参见教材 P55图3

10、-105、画出a =时的升余弦幅频特性。解：参见教材 P56图3-126、画出有预编码的第四类局部响应系统方框图。7、画出N=2的时域均衡器的构成框图。解：参见教材 P62图3-23(N=2)8、画出数字调幅系统根本框图。解：参见教材 P70图3-349、基带信号的功率谱如下列图所示，画出调制后的双边功率谱。0一 A解:fc+fN10、某基带数据信号及载波波形如下列图所示，试画出其2PSK和2DPSK波形(假设数据信号为“1时，载波相位不变，数据信号为“0时，载波相位改变沢， 2DPSK勺初始相位为0)。oj 1 , 1 | o _ oiiii t 1 I * I r尋带數摒信号1 , 1 U

11、_0_T厂-K1Aa1a/K1/ia1/Vva1aIIl1IIL4卜11、某基带数据信号及载波波形如下列图所示，试画出其 2PSK和2DPSK波形假设数据信号为“ 1时，载波相位改变沢12，数据信号为“ 0时，载波相位改变 3沢12 :2DPSK 的初始相位为0。基M塢幘-RTLoJ心一LT厂乜一I1 i I I 1 I I解：基帯融關信号4 LsJ 1 *11 o * o丨勺I I I II ,12、画出2DPSK言号的极性比拟法解调方框图。解：参见教材 P77图3-4813、四相调相的相位变化采用 B方式参见教材P78图3-52 ，假设基带数据信号序列为 01,写出4DPSK已调波对应的相

12、位，并画出其相位矢量图假设初始相位为0。解:基带数据信号序列：0111001001已调波相位03 n /4nn /403n /4相位矢量图T/14、发送数据信号序列为 1101001，画出2FSK波形设COS吐的载频 仏1kHz，初始相位为n, cos ot的载频f。 2kHz，初始相位为0； fs 1000Bd 。解：0 10 0COGc?(t2FSKiviwwwwAMi*1)1Illi15、画出根本型控制规程信息报文的根本格式。解：参见教材P161图6-1416、 DTEA与DTEB之间有两个分组交换机，如下列图所示，画出虚电路虚呼叫的建立过程。DTEA 交撞机1 交按机2| DTEB解：

13、参见教材 P176图6-3317、画出PAD相关协议示意图。解：参见教材 P179图6-40 b18、画出帧中继的协议结构。解：参见教材P204图7-23六、计算题1、某数据通信系统，采用二进制传输时符号速率为4800Bd，求：符号间隔。当采用四进制传输时设符号速率不变其数据传信速率为多少？解：T1N Bd面208 10 6秒 R N Bd log 2 M4800 log2 4 9600 bit/s2、设模拟信道的带宽为 3100Hz，信道上只存在加性高斯白噪声，信噪比为30dB，求信道容量。S解：S/NdB 10lg 30dBNS 103 1000NC B log 2 1 S3100 log

14、21100030898bit /s3、一形成滤波器幅度特性如下列图所示。 如果符合奈氏第一准那么，其符号速率为多少？ a为多少? 采用八电平传输时，传信速率为多少？ 频带利用率n为多少 Bd/ Hz ?解：如果符合奈氏第一准那么，Hf应以点fN ,呈奇对称滚降，由图示可得:fN 20004000003000Hz22fs 2fN2 30006000 Bd滚降系数4000 300010001300030003传信速率R fs log 2 M6000log 2 818000bit /s频带利用率L 6000B 40001.5Bd/Hz4、有预编码的第一类局部响应系统，ak如下，求bk、ck。ak 1

15、 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1bk 0解:bkakbk 1 ,ckbkbk 1ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1111bk O 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0111Ck1;2 1 1 2 2 2 1 0 1 1 1 2 15、有预编码的第四类局部响应系统，ak如下，求bk、ck。ak1 0 01 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1bk1 1Ck解：bkakbk 2,Ckbkbk 2ak 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1IIIbk 1 10“ 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1

16、1IIICk-1 0 0-1 1 0 0 1 0-1 0 1-1 0 1 6、一个三抽头的时域均衡器，其输入波形如下列图所示，其中X 20.1,X 10.2,X01,X10.4,X20.2,当 k 2 时，xk 0,求当输出波形 y(t)解:ynNCk Xn k1ck xn kk 1y 1c 1X0C0X 1c1x 2y。c 1x1C0X0Gx 1y1c 1x2C0X1CM满足无符号间干扰时，有：c 10.2c00.1G00.4c1 c00.2c110.2c 1 O.4c0 c10解方程求得：c 10.20c0 0.85 c1 0.307、一正交调幅系统，采用MQAM所占频带为6003000

17、HZ，其基带形成滤波器滚降系数a为1/3，假设数据传信速率为 14400bit/s，求: 调制速率。 频带利用率。 M及每路电平数。解： B 3000 600 2400HzB 2(1 爪调制速率 fs 2fN 24001800Bd1 1 13 主 14400 6mt/s HzB 24001)6 (1 1)8log 2 Mlog 2 M (18M 2256每路电平数为2562168、一个相位不连续的2FSK系统设仅是简单的频带限制，其fi 980Hz, fo 1180Hz,300Bd，计算它占用的频带宽度及频移指数。解：占用的频带宽度为：B 2fs f1 fo 2 300 980 1180800

18、Hz980 11800.673009、一码组集合如下所示，求其汉明距离，它能纠错、检错几位?0 0 1 1 1解：此码组集合的汉明距离为2它能检错1位，不能纠错10、设信息码为1011011分别写出偶校验码和奇校验码。解：偶校验码：奇校验码：11、设信息码元如下表所示，填写出水平偶监督码的监督码元，并写出发送的数据序列。信息码元监督码元1 0 1 1 0 11 0 0 0 1 11 0 1 0 0 11 1 1 0 1 0解:信息码元监督码元1 0 1 1 0 101 0 0 0 1 111 0 1 0 0 111 1 1 0 1 00发送的数据序列为:000012、设信息码元如下表所示，填写出水平垂直奇监督码的监督码元。信息码元监督码元1 0 1 1 0 11 0 0 0 1 11 0 1 0 0 11 1 1 0 1 0监督码元解:信息码元监督码元1 0 1 1 0 111 0 0 0 1 101 0 1 0 0 101 1 1 0 1 01监督码元1 0 0 0 1 0113、假设接收端收到的7, 4汉明码为1 0 1 0 1 1 0 ，此7, 4汉明码是否有错？错 在哪里？解：3aa5a4a210111S2a6a5a3a110010S3aa4a3a。11000此7，4汉明码有错，错码位置为 a23214、设某7，4循环码的生成多项式为gx X X 1,