第二章 数据通信基础
第二章数据通信基础(书练习册)复习测试
第二章数据通信基础（书练习册）复习测试姓名得分一、填空题1、通信的目的是（）信息的载体可以包含语音、音乐、图形、图像、文字和数据等多种媒体。
2、信号是数据的（）、（）或其他编码。
3、数据是信息的（），（）是数据的内容和解释，而（）是数据的编码。
4、信道按传输信号的形式可以分为（）和（）。
5、数据通信系统的基本组成一般包括发送端、（）及收发两端之间的（）三个部分。
6、（）是在一定范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号（如语言信号），它可以以不同的频率在介质上传输。
7、（）是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个数，它以恒定的正电压/零电压，表示“1”、“0”，可以以不同的位速率在介质上传输。
８、在通信系统中，设备与设备之间通信线路的连接方式有两种，分为（）和（）。
9、码元是对于网络中传送的（）数字中每一位的通称，也常称为“位”或bit。
10、信号速率s指单位时间内所传送的二进制位代码的（）。
以每秒多少比特数来计算即即bps.11、调制速率Ｂ是脉冲信号经过调制后的传输速率，以（）Baud为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率12、按照通信中字节使用的信道数，数据通信方式可分为（）和（）。
计算机内的总线结构就是（）例子。
13、数据通信方式按照传送方向与时间的关系，可以分为（）、（）和（）三种方式。
14、在数字通信中，一般使用（）和（）来分别描述数据信号传输速率的大小和传输质量的好坏；在模拟通信中，常使用（）和（）来描述通信信道传输能力和数据信号对载波的调制速率。
15、在模拟信道中，常用带宽表示信息传输信息的能力，带宽即传输信号的（）与（）之差。
16、（）是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。
分为（）和（）两大类。
网络中常用的有线介质是（）、（）和（）；常用的无线介质是（）、（）和（）等。
17、波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态（）来表示，其单位为波特（Baud）18、双绞线是最常见的网络传输介质之一，被广泛应用于（）和（），依靠相互缠绕（双绞）作用，来消除或减少（）和（）。
计算机网络 第二章 数据通信基础 1
复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。
一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。
第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。
如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。
最新第二章-数据通信基础-习题与答案
第二章数据通信基础习题与答案一、判断题1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。
2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。
3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。
4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。
5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。
6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。
7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。
8.（×）Modem属于DTE。
9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。
10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。
11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。
12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。
13．（√）信道带宽的单位是赫兹。
14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。
15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。
16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。
17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。
18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。
19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。
20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。
21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。
22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。
第二章数据通信基础知识数据通信原理
•学习要求
• 1. 了解信号分类方式，掌握信号频谱与带宽的概念。 • 2. 了解调制解调的基本原理 • 3. 了解信道噪声的种类及特点，掌握信道容量公式。 • 4. 了解各种信道的特点。 • 5. 了解话音信道传输数据信号的基本要求。 • 6. 掌握频分复用、时分复用技术的基本原理。 • 7. 掌握语音压缩比编码和数据压缩编码的基础知识。 • 8. 掌握数据通信系统同步类型及其实现方式
• 奈奎斯特研究了理想信道(无噪声、无码间干扰)时带宽与速率的 关系，并得到以下结论：
•其中 B为带宽单位是Hz， • M为传输时数据信号的取值状态，即采用M进制传输
•2. 香农信道容量公式•
• 香农研究了用模拟信道传输数字信号时的信道容量问题，并得出 了著名的香农公式：
•其中B为带宽，单位是Hz，S/N为信噪功率比 。
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.3 信道噪声 •3. 高斯白噪声
• 可以从以下两方面对高斯白噪声下定义 ： 其任意维概率密度函数都服从高斯分布(即正态分布)——高斯噪声 在整个频域具有均匀分布的功率谱密度——白噪声
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.4 信道容量
•1.奈奎斯特信道容量公式
其对应的误码率公式为:
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •1. 双绞线
双绞线由两根相互绝缘的铜线以均匀的扭矩对称扭绞在一起形成。
绞合的目的: (1) 减少线对之间的相互干扰， (2) 同时还增强了机械和电气稳定性
分类
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •2. 同轴电缆
•调制信道 •编码信道 •有线信道
三级计算机网络 第二章 数据通信基础PPT课件
2、存储交换
报文交换：
每一个报文由传输的数据和报头组成， 报头中有源地址和目标地址。 节点根据报头中的目标地址为报文进行路径选择。 并且对收发的报文进行相应的处理。
分组交换：
采用“存储--转发”和“分组--组装”的数据传输机制。 它把数据分为并形成固定长度的分组，传输给交换设备； 交换设备在接受到分组后，如果所需要的输出线路暂不空闲， 则将数据分组存储起来，待输出线路空闲时，再将数据分组转发出去。
每路数据占用一个时时隙； 时分多路复用技术适合传输数字信号。
17
波分多路复用（WDM）
波分多路复用是利用了光具有不同的波长的特征。 是指在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路 光波信号。波分多路复用的原理：利用光栅，在 发送端将多路不同波长的光信号组合复用，在接 收端，又将组合的光信号分离出来送入不同的终 端。
节省通信线路、提高利用率
15
频分多路复用（FDM ）
每个通信线路都具有一定的带宽，将通信线 路划分为多个通信信道;每个信道为一个频段 ，分配给不同的用户。
Channel 2
Channel 1
Channel 3
60
64
68
72
频率(KHz)
(c) 16
时分多路复用（TDM ）
将信道用于传输的时间分割成很小的时 间片,每个时间片有若干时隙；
。
4
第二节 数据的编码与调制
一、调制解调与编码解码
1、调制 数字信号模拟信号
2、解调 模拟信号数字信号
3、编码
数据 数字信号
4、解码 数字信号数据
5
二、数字数据
1、数字数据的编码 数字数据数字信号
数字数据直接用二进制形式的数字脉冲信号表示 编码方式：不归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
第二章数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4.2 报文交换 ❖ 在数据交换中，对一些实时性要求不高的信
息，可以采用另一种方法叫作报文交换的数 据交换方法。报文交换方式传输的单位是报 文，在报文中包括要发送的正文信息和指明 收发站的地址及其他控制信息。 比如信件。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 报文交换的特点 ❖ (1) 报文从源点传送到目的地采用“存储—转发”
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 报文交换的特点 ❖ (4) 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的
地，而电路交换网络很难做到这一点。 ❖ (5) 报文交换网络可以进行速度和代码的转换。 ❖ (6) 不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过
网络的延迟时间长且不定。 ❖ (7) 有时结点收到过多的数据而无空间存储或不能
正反纠错码等。 检错码：奇偶校验码
第二章 数据通信的基础知识
❖ 3. 编码效率 ❖ R=k/n=k/(k+r) ❖ 式中：k为码字中的信息位位数； ❖ r为编码时外加冗余位位数； ❖ n为编码后的码字长度。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.6.2 奇偶校验
第二章 数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
及时转发时，就不得不丢弃报文，而且发出的报文 不按顺序到达目的地。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4.3 分组交换 ❖ 1. 什么是分组交换 ❖ 分组交换又叫报文分组交换，是国际上计算
机网络普遍采用的数据交换方式。综合报文 交换和线路交换的优点。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交 换两种，如图1-14所示。它是计算机网络中 使用最广泛的一种交换技术。
计算机网络习题第2章 数据通信基础-答案
第2章数据通信基础简答1：某信道误码率为10-5，每帧长度为10Kbits，那么：a. 若差错都是单个错，则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少？b. 若差错大多为突发错，平均突发长度为100bits，则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少？答案：信道误码率为10-5 ，即1/100000，每帧长度为10Kbits，即10000位，若差错都是单个错，则在该信道上传送的帧的平均出错率是10%。
若差错大多为突发错，平均突发长度为100bits，则在该信道上传送的帧的平均出错率是1‰,即千分之一。
2：某调制解调器同时使用幅移键控和相移键控，采用0、π/2、π和3/2π四种相位，每种相位又都有2个不同的幅值，问在波特率为1200的情况下数据速率是多少？答案：根据题意有4种相位×2个幅值=8种信号状态R B=R b log2M=1200log2 8 =1200×3＝3600(b/s)3：若在相隔1000公里的两地间要传送3k位的数据，可以通过电缆以48kb/s的数据速率传送或通过卫星信道以50kb/s的数据速率传送，问用哪种方式从发送方开始发送到接收方收到全部数据为止的时间较短？（光速及电磁波在电缆中的传输速率取300000km/s，地面到卫星的距离取36000km）答案：4：若电视信道的带宽为6MHz，假定无热噪声并使用4电平的数字信号，每秒钟能发送的比特数不会超过多少？答案：根据Nyquist定理有C=2Wlog2MC=2×6,000,000×log2 4=24,000,000b/s=24（Mb/s）5：对于带宽为3kHz的信道，若有8种不同的物理状态来表示数据，信噪比为20dB。
问：按Nyquist定理和Shannon定理，最大限制的数据速率分别是多少？答案：根据Nyquist定理有 C =2W log2 MC=2×3000×log2 8=18000（b/s）根据Shannon定理有C = W log2(1+S/N)C = 3000×log2(1+100)≈20010（b/s）6：什么是数据通信？答案：计算机网络中传输的信息都是数字数据，所以计算机之间的通信称为数据通信。
第二章 数据通信基础知识--数据通信原理
随机信号的频谱常用其功率普密度表示：
P ()LiE m |F()|2
t
T
功率普密度与信号平均功率的关系：
S P(f)df
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2.1.2 信号的带宽
信号的绝对带宽(B)通常是指信号频谱正频域非零部分对应的频率 范围，如下图所示：
P(f)
-fb
fb f
0B
基带数据信号的一般都具有无穷大的绝对带宽，如下图所示：
段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程。
调制解调器(Modem)就是调制和解调的统称
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2.1.3 调制解调的基本概念
2. 调制器模型
x(t)
s(t)
C(t) Ac cos(2f ct 0)
x(t) 调制信号，即数据终端产生的基带信号 C(t)是载波，AC是载波幅度，fC是载波频率简称载频,θ0是载波的初始相位。 s(t)是已调信号，即调制后的频带信号，其中包含了x(t)的全部信息，信道中
C B lo 2 ( 1 g S /N ) b/s it
其中B为带宽，单位是Hz，S/N为信噪功率比 。
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2.2.5 话音信道传输数据信号
1. 线性系统分析
输入端 时域： x(t) 频域： X(f)
时域分析（卷积）
冲激响应h(t) 线性系统 传输函数H(f)
按照调制器功能
幅度调制：调制信号控制载波幅度变化，例如AM、ASK等 频率调制：调制信号控制载波瞬时频率变化，例如FM、FSK等 相位调制：调制信号控制载波瞬时相位变化，例如PM、PSK等。
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2.1.3 调制解调的基本概念
4. 解调分类