- 上一篇 06年春软考程序类专题四:数据结构 [2006-3-9 16:46:06]
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重点:主流通信技术
难点:传输控制技术
亮点/应用/重要性:理解常见的通信传输技术,便于规划合适的网络类型。
主要内容:信道带宽的计算,传输速率的计算;传输介质的分类;常见的数据编码方式;数字调制和脉冲调制技术;多路复用的四种技术;常见的差错控制方法。
一、数据通信基础(20060303)在线专题授课音视频
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二、数据通信基础(20060303)在线答疑整理
1、 如果电缆调制解调器使用8MHZ的带宽,利用64QAM,可以提供的速率为多少.是如何做的?
解析:CABLE MODEM使用的是一种称为QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交幅度调制)的传输方式。QAM前面的数字代表在转换群组(所谓转换群组,就是相位及振幅的特殊组合)中的点数。也就是值或等级。计算公式为:速度=log2QAM值/Iog22(bit/Hz/s)×频带宽度。根据此公式计算速率为Iog264/log22(bit/Hz/s)×8MHz=48Mbps。各种QAM被表示为mQAM,其中m是一个指出每赫兹的状态数目的整数。每一码元时间的编码位数目是k,那么2k=m。例如,如果以4 b/Hz编码,结果为16 QAM;6 b/Hz产生64QAM。
2、 在一个带宽为3KHZ,没有噪声的信道,传输二进制信号时能够达到的极限数据传输率为___.一个带宽为3KHZ,信噪比为30dB的信道,能够达到的极限数据传输率为___,上述结果表明_____.根据奈奎斯特第一定理,为了保证传输质量,为达到3KHbps的数据传输率要的带宽为____,在一个无限带宽的无噪声信道上,传输二进制信号,当信号的带宽为3KHZ时,能达到的极限数据率为__Kbps.
解析:.
(1) 根据奈奎斯特第一定理,理想低通信道传输二进制信号时能够达到的数据传输率为2B(带宽)。
(2) 一个带宽为3KHZ、信噪比为30dB的信道,能够达到的极限数据传输率为3KHZ*log2(1+1000)=29.9Kbit/s
(3) 香农公式是针对有噪声的信道而言的。
(4) 根据奈奎斯特第一定理,数字信号数据率为W,传输系统带宽为2W,则可提供满意的服务。
(5) 在一个无限带宽的无噪声信道上,传输二进制信号,当信号的带宽为 3KHz 时,能达到的极限数据传输率6Kbps 。
信号的数据率与频宽有着直接的关系,信号的数率越高,所需要的有效频宽越宽。也就是说,传输系统所提供的带宽越宽,则系统能传输的信号数据率越高。设数据为W,通常按照2W来选择传输系统的带宽,则可提供满意的通信服务,3KbpS 的数据传输率需要的带宽为2*3=6HZ。二进制的信号是离散的脉冲,每个脉冲可表示一个二进制位,时间宽度相同,时间的宽度T=1/f,该时间的倒数为数据传输率(1/T),根据奈奎斯特定理,当信号的带宽为 3KHz 时,能达到的极限数据传输率C=2(1/T)= 6Kbps
3、 设有3路模拟信号,带宽分别为2khz.4khz,2khz,8路数字信号,数据率都为7200bps,当采用TDM方式将其复用到一条通信线路上,假定复用后为数字传输,对模拟信号采用PCM方式量化级数为16级,则复用线路需要的最小通信能力为?
解析:对3路模拟信号采用pcm方式变为数字信号,采样频率分别为4KHZ,8KHZ,4KHZ, 对模拟信号采用PCM方式量化级数为16级,需要的数据率分别为16kbps,32kbps 16kbps
对8路数字信号,8×7200=57.6kbps 答案为128KPS
4、 某循环冗余码(CRC)的生成多项式 G(x)=x3+x2+1,用此生成多项式产生的冗余位,加在信息位后形成 CRC 码。若发送信息位 1111 和 1100 则它的 CRC 码分别为_A_和_B_。
A:① lllll00 ② 1111101 ③ 1111110 ④ 1111111
B:① 1100100 ② 1100101 ③ 1100110 ④ 1100111
解析:
A:G(x)=1101,C(x)=1111 C(x)*23÷G(x)=1111000÷1101=1011余111
得到的CRC码为1111111
B:G(x)=1101,C(x)=1100 C(x)*23÷G(x)=1100000÷1101=1001余101
得到的CRC码为1100101
5、 海明码的基本意思是给传输的数据增加r个校验位,从而增加两个合法消息(合法码字)的不同位的个数(海明距离)。假设要传得信息有m位,则经海明编码的码字就有n=m+r位。怎样安排才能达到我们的目的呢?
解析:在解释之前我们先看一道微软的面试题。
面试题:
把1000个苹果分到10个篮子里(当然苹果分到篮子里后就不能再动了,只能分一次)。
要求:
用这10个篮子能够组成1-1000任意一个数字 。这是个考察二进制思想的题目,让每个篮子里的苹果数等于二进制位的权重就可以了,即分别放1,2,4,8,……各苹果。
换到海明码里也是这样,为了让r个校验码(r个篮子)表示n个信息位(n个苹果),且无论哪一位错误都能表示出来(能够组成任意一个数字),先将码字的位从左到右标号,分别为1,2,3,……。显然要将校验位安排在第1,2,4,8,……编号上,数据放在其他的编号上。为了能够将n位信息全部表示出来还应该有2r-1>=n。每个数据位影响几个校验位,譬如编号11
对应的数据影响编号1、2、8对应的校验位,因为11=1+2+8。为了更清楚理解上面的意思,让我们来看一个例子:将1001000编码成海明码。
因为编号1、2、4、8处是校验位,所以3、5、6、7、9、10、11处是数据位,将要传输的数据与编号对应如下:
3 5 6 7 9 10 11
1 0 0 1 0 0 0
数据位影响的校验位如下:
编号3处的数据位影响编号1、2处的校验位,
编号7处的数据位影响编号1、2、4处的校验位,
经偶校验的校验位1、2的值为0,校验位4的值为1,其他校验位均为0。所以对应的海明码为:00110010000。
接受方通过检验校验位来计算出错的位,如果校验位i的奇偶性不正确,则将计数器的值加i,如果所有的校验位都检查完了,且计数器为0,则检查成功,否则计数器的值就是出错的位所对应的编号,并将该位取反。
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