数据通信原理复习

总复习

第1章绪论

1、 数据（模拟数据与数字数据）、数据通信、通信协议、信号（数字信号与模拟信号）的概念。

2、 信息量、平均信息量（信息熵）的描述

3、 数据通信系统基本组成及各部分功能，请绘出组成框图。

4、 基带传输和频带传输、串行传输和并行传输、同步传输和异步传输？

5、 单工、半双工、全双工通信分别指什么？

6、 有效性质量指标：调制速率（码元速率）、数据传信率（信息速率）是如何定义的？如何计算？两者之

间有什么关系？注意单位。频带利用率

7、 可靠性质量指标用什么表示？如何计算？误码率、误比特率

8、 课件例题、课本例题、习题课内容。

第2章数据通信基础知识

1、 了解信号的频谱

2、 什么叫信号带宽？熟悉零点带宽、百分比带宽、矩形等效带宽、3dB带宽

3、 调制（时域定义、频域定义）。了解调制器的模型。熟悉解调方式。

4、 了解信道的分类。

5、 什么是内部噪声（起伏噪声）、白噪声、高斯噪声？

6、 什么是香农定律？信道容量如何计算？信道容量与传信率有何关系？掌握奈奎斯特准则。

7、 什么叫频分利用技术？什么叫时分复用技术?什么叫波分利用技术？

第3章数据信号的基带传输

1、 基带、基带信号、基带传输的含义是什么？

2、 RZ、NRZ、BRZ、BNRZ、AMI、HDB3、CMI编码及作图。

3、 数据基带信号的功率谱密度及其特点。

4、 奈奎斯特第一准则、奈氏频带、奈氏间隔、奈氏速率。

5、 码间干扰（符号间干扰）。

6、 为什么要采用具有幅度滚降特性的低通网络来形成数据信号的传输波形？

7、 部分响应系统的基本思路、主要特点；第一类部分响应系统编码。

8、 部分响应形成系统中，为何要对发端数据序列进行预编码？

9、 什么是理想基带系统？

10、 基带传输系统的误码率。

11、 眼图是什么？它有什么作用？能过眼图的哪些方面可以掌握数据信号的基本传输质量？

12、 什么是时域均衡？

13、 扰乱器是什么？它有什么作用？

14、 基带数据传输系统的模型图，各部分的作用。

第4章数据信号的频带传输

1、 频带传输？频带传输系统组成。

2、 ASK定义，2ASK基本框图、产生、表示、波形、功率谱密度特点、带宽和频带利用率。

3、 QAM定义，QAM系统原理框图、产生、表示（矢量、星座表示）、带宽（为何具有与单边带调调制一样的带宽）、频带利用率。

4、 FSK定义，2FSK的表示、波形、功率谱密度特点、带宽和频带利用率、2FSK的产生与解调各有哪些方法。

5、 相移键控的定义、PSK和DPSK的区别与联系（相对调相是经过相对码变换后的数字信号序列的绝对调相）、相对码与绝对码的转换；2PSK和2DPSK的表示（矢量表示）、波形、功率谱密度特点、带宽、频带利用率、产生与解调分别有哪些方法。

6、 了解频带传输中的误码性能。

7、 基带传输与频带传输的区别。

8、 课堂例题及作业。

第5章差错控制

1、 差错控制的基本思想。

2、 差错类型、错误图样、突发长度。

3、 差错控制有哪几种基本工作方式？分别有何特点？它们的原理及原理框图。

4、 码长、码重、码距的定义及最小码距与检纠错能力的关系。

5、 编码效率：R=k/n

6、 奇偶监督码的原理；垂直、水平、垂直水平奇偶校验是如何编码的？检错能力怎样？

7、 正反码的原理。

8、 汉明码的编码原理及参数。

9、 一般线性分组码的原理及性质；典型形式的监督矩阵H、典型形式的生成矩阵G、全部的码组A。

10、 循环码的性质；g（x）、G表示什么？有何作用？求相应的矩阵等。

11、 卷积码的定义？卷积码的计算问题。

第6章数据交换技术

1、 数据交换方式。

2、 电路交换方式的过程。

3、 报文交换的思想。

4、 分组交换的原理。方式？

5、 分组交换与报文变换的不同点。

6、 虚电路方式与数据报方式相比，不同点。

第7章物理层接口与传输控制规程

1、 物理层接口的基本特性有哪些？

2、 RS-232接口的电气特性。

3、 透明传输的概念？透明传输的实现。

4、 HDLC有哪些格式帧？

考试类型：

填空题：12分=12X1（6小题，每题2分）

名词解释：9分=3X3（3小题，每题3分）

简答题：28分=7X4（4小题，每题6分）

作图题：12分=8+4（2小题，8+4）

计算题：40分=10X4（4小题，每题10分）

一、填空题

速率为100kbit/s的二进制基带传输系统，理论上最小传输带宽为。

50kHz

加性高斯白噪声的含义是 ，，。

噪声与信号是相加关系；功率谱密度在整个频率轴上为常数；具有正态分布的概率密度函数

四个离散信源的四个符号出现的概率分别为1/4、1/2、1/8、1/8,其信源熵为；理论上，四元信源的最大熵，条件是 。

1.75bit/#号；2bit/#号；各符号互不相关

在四进制系统中每秒钟传输1000个独立且等概的四进制符号，则此系统的码速率R

B

为，信息速率Rb为。

1000Bd；2000bit/s

使用香农公式时，要求信号的概率分布为，信道噪声为。正态分布；白噪声

当无信号时，加性噪声是否还存在？；乘性噪声是否还存在？。存在；不存在

通过眼图可观察到和的大小。

码间干扰；噪声

码组0100110的码重为，它与码组0011011之间码足 。

3，5

码组10110的码重为，它与码组01100之间码足。

3，3

线性分组码（63,51）的编码效率为，卷积码（2,1，7）的编码效率为。51/63、1/2

已知循环码的生成多项式为X4+X2+X+1，此循环码可纠正位错误码元，可检出

位错误码元。

I、 3

10.已知循环码的生成多项式为X4+X3+X2+1，此循环码的监督位长度为 位，可纠正

位错误码元。

4、1

用（7，4）汉明码构成交织度为5的交织码，此交织码的码长为，可纠正位突发错误。

35，5

若信息码无为100101，则奇监督码为，偶监督码为。

0，1

在（7，3）线性分组码的一个码组中，信息码元的位数是，监督码元的位数是。

3，4

在2ASK、2FSK、2PSK通信系统中，可靠性最好的是 ，有效性最好的

是 。

2PSK、2ASK和2PSK

多进制相位调制信号的优点是，多进制频率调制信号的优点是。频率利用率高、抗衰落能力强

线性分组码（n，k）若要求它能纠正3个随机错误，则其最小码距为；若要求它能纠正2个随机错误，同时能检测3个随机错误，则其最小码距为。

17,对2DPSK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，排列次序为；按有效性好坏，排列次序为。

2DPSK、2FSK、2ASK，2DPSK（2ASK）、2FSK

18.设信息速率为2.048Mbit/s，贝02DPSK信号带宽为，QPSK信号的带宽为。

4.096Mbit/s、2.048Mbit/s

19.与二进制相位调制系统相比较，M进制相位调制（M>4）系统的优点是，缺点是 。

频率利用率高、抗噪性能差

试题举例：

一、 名词解释：

1、 数据通信：是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间来传递数据通信信息。

2、 眼图：示波器荧光屏上显示出由多个随机码元波形所共同形成的图形，类似于人眼，称为数据信号的眼图。

二、 简答题：

“差错控制是为了传输的可靠性而牺牲传输的有效性。”这句话是否正确？为什么？

正确。

在发送端按一定的规则增加若干监督码进行传输，这就使得传输的有效性降低了，但加入的码元与原来的信息码序列之间存在着某种确定的约束关系，可以通过接端接收到的信息进行判断，从而发现传输中的错误，乃至纠正错误。

如何理解“高的频带利用率和消除码间干扰是互相矛盾”这句话。采用什么技术进行解决？此技术的好处和代价各是什么？

用理想低通可以实现无码间干扰，且频带利用率最高(2Baud/Hz)，但理想低通难于实现，所以得采用幅频滚降的系统，虽然这种系统波形的前导和后尾波动减少，但是所需频带要加宽，所以无法达到2Baud/Hz。所以说高的频带利用率和消除码间干扰是互相矛盾。

采用部分响应系统解决。此技术的优点是频带利用率相对较高，时域衰减快，系统易于实现。代价是抗噪能力比较差。

三、 作图题：

1.某数据通信系统采用的是4DPSK(A方式)，若已知二进制码为001110010010,试画出四相调制波形。

四、计算题

设在某信道上实现传真传输。每幅图片约有2.55X106个像素，每个像素有12个亮度等级，且各亮度等级是等概率出现的。设信道输出信噪比S/N为30dB。试求：(1)若传送一幅图片需时1分钟，则此时信道的带宽应为多少？(2)若在带宽为3.4KHz的信道上传送这种图片，那么传送一幅图片所需的时间是多少？(提示表示每个像素的12个亮度等级所需要的信息量是4bit；log2x=3.32lgx)

(1)一幅图片需要传输的信息量：2.55*106*4=10.2*106bit

由于传输需要1分钟，所以图片信息的传输率为：R=10.2*106/60=0.17*106bit/S

又由于C=Blog2(1+S/N)，从而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应小于工等于C，取R=C，则T=10.2*106/33864=301s(5分)

采用4PSK调制传输2400bit/s数据：(1)最小理论带宽是多少？(2)