数据与计算机通信课后习题答案(电子工业).docx

第一章1 简要说明通信系统模型包含哪些组成局部以及各局部作用？信 源g(t)发送器s(t)信 道r(t)接收器g’(t)信 宿n(t)同步噪声源同步通信模型示意图信源：顾名思义，指信息产生的源头，可以是人或设备其发出的信息也可以是多种多样的，如语音、文字、图像、数据等这些信息可以是离散的，也可以是连续的发送器：种类及其功能多样化，如编码、调制、放大、滤波、放射等发送器含有与传输线路匹配的接口，其根本作用是将信源发出的信息转换成便于传输的某种信号模拟与数字通信系统两者的发送器功能有很大差异信道：即信息传输通道，也是传递物质信号的媒体信道可以是明线、电缆、波导、光纤、无线电波等噪声源：是整个系统噪声与干扰的总折合，用以表征信息在信道中传输时患病的干扰状况在任何通信系统中，干扰的性质与强弱都是影响系统性能的重要因素接收器：其作用主要是接收信道中的信号，并转换成发送前一样表示形式的信息传递给信宿，与发送器功能正好相反对接收器的要求是尽可能地从受干扰的信号中准确地提取和复原来自信源的信息信宿：信息传输的目的地，即接收消息的人或机器同步：狭义地讲，是信息在通信系统传输过程中，其数据信号在系统各局部的收发时序上保持全都，包括比特同步、帧同步、网同步。

更广的意义是信息在通信系统中保持时间、空间、内容以及它们之间的同步2 简述数据通信的主要任务Transmission System Utilization〔传输系统的有效利用〕 Interfacing〔接口〕Signal Generation〔信号产生〕 Synchronization〔同步〕Exchange Management 〔交换治理〕Error Detection and Correction〔过失检测与订正〕 Addressing and Routing〔寻址与路由选择〕 Recovery〔恢复〕Message Formatting〔报文格式化〕 Security〔安全措施〕Network Management〔网络治理〕3 简述数据通信网的概念数据通信网：在肯定范围内以数据通信设备与交换设备为点，以传输链路为线，点线按 肯定挨次相连，将地理分散的数据终端设备连接起来，可以完成用户间多对多的数据通信要素：数据终端设备〔 DTE-Data Terminal Equipment〕；数据通信设备〔 DCE-DataCommunication Equipment〕；交换设备；传输链路 4 通信网络类型1) 依据所承受的传输技术的不同，网络可分为交换式网络：电路交换存储-转发〔报文交换、分组交换〕；帧中继；信元中继播送式网络：有线信道〔总线型、环型〕；无线信道〔微波、卫星〕2) 依据网络规模及所掩盖地域范围大小，网络可分为局域网：PAN - Personal Area Network (个人区域网)LAN - Local Area Network (局域网〕 SAN - Storage Area Network (存储区域网)CAN - Campus Area Network (园区网、校园网〕 城域网：MAN - Metropolitan Area Network广域网：WAN - Wide Area Network (广域网)GAN - Global Area Network (全球区域网)其次章作业1、简述TCPIP协议体系构造与OSI协议体系构造的分层及各层作用。

OSI vs TCP/IPTCPIP：物理层：数据传输设备与传输媒体或网络间的物理接口，定义了传输媒体的特点、信号状态、数据率；网络接入层：为与同一网络相连的两个系统供给网络接入，并为他们的数据选择路由以穿过网络，端系统与其连接网络之间的数据交换；供给目的地址、调用优先级；互联网层：为连在不同网络的设备跨越多个互连的网络，使用网际协议IP供给经过多个网络的路由选择功能；运输层：牢靠的交换数据，数据到达的挨次与发送挨次全都； 应用层：包含用于支持各种不同的用户应用程序的规律OSI：物理层：规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性，为上层协议供给了一个传输数据的物理媒体；数据链路层：在不行靠的物理介质上供给牢靠的传输，作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量掌握、过失掌握等；网络层：负责对子网间的数据包进展路由选择，建立、维护和终止连接此外， 网络层还可以实现拥塞掌握、网际互连等功能；传输层：负责将上层数据分段并供给端到端的、牢靠的或不行靠的传输此外， 还要处理端到端的过失掌握和流量掌握问题；会话层：治理主机之间的会话进程，即负责建立、治理、终止进程之间的会话； 还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步；表示层：对上层数据或信息进展变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。

表示层的数据转换包括数据的压缩等；应用层：为或网络应用程序供给访问网络效劳的接口2、简述某主机A上的端口3向主机B上的端口1发送报文的过程中，TCPIP的操作过程1） 主机A上的进程将报文向下递交给TCP，并命令TCP将其发送给主机B的端口12） TCP将报文向下递交给IP，并命令IP将其发送给主机B3） IP将报文向下递交给网络接入层，并命令将这个报文发送到路由器J4） 在路由器J上，分组的首部被剥离，并检查IP首部依据IP首部中的地址信息， IP路由器中的IP模块将这个数据报发送出去经过子网2到达主机B数据报再次添加上一个网络接入层首部5） 主机B收到数据后，进展相反的操作每一次，相应的首部被剥离，并将剩余数据传递给上一层，直到原始的用户数据被交付到目的进程3、比较TCP与UDP协议的异同项目TCPUDP连接连接非连接传输牢靠性牢靠不行靠应用场合传输大量数据传输少量数据速度较慢快4、效劳原语的类型？证明的效劳与无证明的效劳工作过程？ 效劳原语类型：恳求，指示，响应，证明工作过程如下：1） 源点的(N)实体用恳求效劳原语调用它的(N-1)实体，参数包括传输的数据和终点地址等；2） 源点的(N-1)实体预备一个(N-1)PDU发送到它的对等(N-1)实体；3） 终点的(N-1)实体通过指示效劳原语把数据交付给终点上适当的(N)实体，参数包括数据和源地址；4） 假设要求确认，终点的(N)实体向它的(N-1)实体发送一个响应效劳原语； (N-1)实体用一个(N-1)PDU来运送这个确认； 5〕这个确认以证明效劳原语的形式交付给(N)实体。

其中：证明的效劳：发起者收到一个证明，说明它恳求的效劳在另一端取得了预期的效果，步骤1〕至步骤5〕无证明的效劳：发起者不会收到说明其所恳求的动作已经发生的证明信息，仅仅有恳求和指示两个效劳原语；步骤1〕至步骤3〕第三章作业3.13 假设一个数字化电视画面从源点被发送时使用的是 480x500的像素矩阵， 其中每个像素可携带32 种强度值中的一种假设每秒发送30幅画面计算源点的数据率R(bps)？b. 假设这个电视画面通过带宽为4.5MHz，信噪比为35dB 的信道传输，计算该信道容量(bps)解答：a. 由于每秒发送30幅画面，每个画面480x500像素，则需创立一个每秒为(30 画面/秒) × (480 × 500 像素/画面)= 7.2 × 106 像素的像素流每个像素可取32 种强度值之一，可由5个比特表示因此数据率为R = 7.2 × 106 像素/秒 × 5 比特/像素 = 36 Mbpsb. B=4.5x106 Hz，又因 SNRdB = 35dB，知SNR = 1035/10 = 3162.3依据香农容量公式,CS = B log2(1+SNR)= 4.5×106log2(1+3162.3)= 52.335 ×106 bps3.16 一个数字信号传输系统要求其工作在 9600bps。

a. 假设一个信号单元可编码成4 比特的单字，那么需要的最小信道带宽是多少？b. 在8 比特单字的状况下又是多少？解答 ：a. 每个码元含有4 个比特，即log2M=4依据奈奎斯特准则和条件R= 9600 bps，有 CN = 2B log2M=9600 bps，因此，B=9600/2 × 4=1200Hz b. 假设log2M=8，则B=9600/2 × 8=600Hz3.21 假设信道所要求的容量为 20Mbps，信道带宽为 3MHz，为到达这一信道容量，要求信噪比为多少？解答：C=20Mbps，B=3MHz依据香农容量公式CS = B log2(1 + SNR)，有C= 20 × 106 ≤ 3 × 106 × log2(1 + SNR)即log2(1 + SNR) ≥ 6.67，解得 SNR ≥ 1013.23假设某数字系统接收到的信号值是-151dBW，接收系统的有效噪声温度是1500 K对于一个传输速率为2400bps 的链路，其Eb/N0 是多少？ 解答：Sdbw=-151dB，T=1500K，R=2400bps，则Eb/N0 = Sdbw -10 lg R +228.6dbW -10 lgT= -151- 10 lg 2400 + 228.6 -10lg 1500= -151 - 33.8 + 228.6 - 31.8= 12 dB第四章作业4.13 假设放射器产生的功率为 50W。

a. 请写出以dBm 和dBW 为单位的放射功率b. 假设将放射器的功率应用到单位增益天线，且载波为900MHz，那么在自由空间距离为100m 的地方接收到的功率为多少dBm？c. 假设其他条件不变，距离变为10 千米，那么接收到的功率又是多少dBm？d. 现在假设接收天线的增益为2，重复〔c〕解答：a. 10 log〔50〕＝ 17dBW；10 log〔50×1000〕＝ 47dBmb. 放射器和接收器都使用单位增益天线，即G＝1，则LdB＝20log(900×106)+20log100-147.56dB=71.52dBW距离 100m 的地方接收功率为17dBW-71.52dBW＝-54.52dBW ＝–24.52dBmc. 距离变为10 千米，则LdB＝ 20 log〔900×106〕+ 20 log〔10×103〕– 147.56dB＝ 111.52dBW距离 10 千米的地方接收功率为17dBW-111.52dBW＝-94.52dBW＝-64.52dBmd. 接收天线增益为2，则LdB＝10log(Pt/Pr)＝20log(4πfd / 2 c)＝20log(f)＋20log (d)－150.57dB＝ 179.08dB + 80dB－150.57dB＝ 108.51dBW距离10 千米的地方接收功率为17dBW-108.51dBW=-91.51dBW ＝–61.51dBm4.14 某微波放射器的输出功率为0.1W，频率为2GHz。

假设这个放射器用于某微波通信系统中，在该系统中放射天线与接收天线都是抛物反射面天线直径为1.2ma. 两个天线的增益分别是多少分贝？b. 考虑到天线增益，发送信号的有效放射功。