数字通信基础与应用(第二版)课后答案7章答案要点
数据通信与计算机网络(第二版)-作业答案
第1章计算机网络概论1、什么是计算机网络？计算机网络的最主要的功能是什么？答：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的系统就是计算机网络。
计算机网络的主要功能：资源共享、数据通信、分布式处理、负载均衡、提高系统的可靠性和可用性等等。
2、计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段有什么特点？答：计算机网络的发展可划分为三个阶段。
第一个阶段是从单个网络APPANET向互联网发展的过程。
最初只是一个单个的分组交换网，并不是一个互联网络。
后来，ARPA才开始研究多种网络互联的技术。
第二个阶段是建成了三级结构的因特网。
分为：主干网、地区网和校园网（或企业网）。
这种三级网络覆盖了全美国主要的大学和研究所，并且成为因特网中的主要部分。
第三个阶段是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
3、说明网络协议的分层处理方法的优缺点。
答：优点：可使各层之间互相独立，某一层可以使用其下一层提供的服务而不需知道服务是如何实现的；灵活性好，当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响；结构上可以分割开，各层可以采用最合适的技术来实现；易于实现和维护；能促进标准化工作。
缺点：层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了协议效率。
4、将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较，讨论其异同之处。
答：TCP/IP和OSI的相同点是二者均采用层次结构，而且都是按功能分层，不同点有：OSI分七层，而TCP/IP分为四层；OSI层次间存在严格的调用关系，两个层实体的通信必须通过下一层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务，因而减少了一些不必要的开销，提高了协议效率;OSI只考虑用一种标准的公用数据网。
5、计算机网络的硬件组成包括哪几部分？答：计算机网络的硬件组成包括服务器、主机或端系统设备、通信链路等6、计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：计算机网络可以从网络的交换功能、网络的拓扑结构、网络的覆盖范围、网络的使用范围等方面进行分类。
计算机网络课后题答案第七章
计算机网络课后题答案第七章第七章网络安全7-01 计算机网络都面临哪几种威胁？主动攻击和被动攻击的区别是什么？对于计算机网络的安全措施都有哪些？答：计算机网络面临以下的四种威胁：截获（interception），中断(interruption)，篡改(modification),伪造（fabrication）。
网络安全的威胁可以分为两大类：即被动攻击和主动攻击。
主动攻击是指攻击者对某个连接中通过的PDU 进行各种处理。
如有选择地更改、删除、延迟这些PDU。
甚至还可将合成的或伪造的PDU 送入到一个连接中去。
主动攻击又可进一步划分为三种，即更改报文流；拒绝报文服务；伪造连接初始化。
被动攻击是指观察和分析某一个协议数据单元PDU 而不干扰信息流。
即使这些数据对攻击者来说是不易理解的，它也可通过观察PDU 的协议控制信息部分，了解正在通信的协议实体的地址和身份，研究PDU 的长度和传输的频度，以便了解所交换的数据的性质。
这种被动攻击又称为通信量分析。
还有一种特殊的主动攻击就是恶意程序的攻击。
恶意程序种类繁多，对网络安全威胁较大的主要有以下几种：计算机病毒；计算机蠕虫；特洛伊木马；逻辑炸弹。
对付被动攻击可采用各种数据加密动技术，而对付主动攻击，则需加密技术与适当的鉴别技术结合。
7-02 试解释以下名词：（1）重放攻击；（2）拒绝服务；（3）访问控制；（4）流量分析；（5）恶意程序。
（1）重放攻击：所谓重放攻击（replay attack）就是攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗系统的目的，主要用于身份认证过程。
（2）拒绝服务：DoS(Denial of Service)指攻击者向因特网上的服务器不停地发送大量分组，使因特网或服务器无法提供正常服务。
（3）访问控制：（access control）也叫做存取控制或接入控制。
必须对接入网络的权限加以控制，并规定每个用户的接入权限。
（4）流量分析：通过观察PDU 的协议控制信息部分，了解正在通信的协议实体的地址和身份，研究PDU 的长度和传输的频度，以便了解所交换的数据的某种性质。
数据通信原理(第2版)课后习题)答案
2-3 一个抑制载频2ASK 传输系统，带宽2400Hz，基带调制信号为双极性不归零数据信号， 如考虑该系统可通过基带频谱的第一个零点，求系统的调制速率？ 解：（参见 P26 图 2-5，P31 图 2-12，P52 图 2-42） 由于 2ASK 信号的功率谱是双边带谱，所以 2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的两倍（P53）。 B 调＝2400 Hz，fS＝B 基＝1200
码率。②设系统的带宽为 ６００Ｈｚ，求频带利用率为多少bit / s ⋅ Hz 。
解：①数据传信速率为
R = 9600bit / s
误码率＝接收出现差错的比特数／总的发送比特数
=
150
= 4.34 ×10 −6
2-7 某一 QAM 系统，占用频带为 600~3 000Hz，其基带形成滚降系数 a =0.5，若采用 16QAM 方式，求该系统传信速率可多少？ 解：（参见 P58 例 2-6） B=3000-600=2400 Hz fN＝B/(2(1+a ))=2400/(2(1+0.5))＝800 Hz NBd=2fN＝2×800＝1600Bd R= NBdlog2M=1600 log216=6400bit／s
2000
2000 5
（２）传信速率 R = N Bd log 2 M = 4000 × log 2 4 = 8000bit / s
（３）频带利用率
h
=
R B
=
8000 (⋅ Hz)
数据通信系统的基本构成见教材P3 图1—2
数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备（DTE）和数据电路三大部分组成。 数据终端设备：ＤＴＥ相当于人和机器（计算机）之间的接口。 数据电路：
l 数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（ＤＣＥ）组成。 l 数据电路位于ＤＴＥ与计算机系统之间，它的作用是为数据通信提供数字传输信道。 l 传输信道包括通信线路和通信设备。 l ＤＣＥ是ＤＴＥ与传输信道的接口设备。 l 调制解调器（ｍｏｄｅｍ）是最常见的ＤＣＥ，它是调制器和解调器的结合。 中央计算机系统：中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据 终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。 l 通信控制器（或前置处理机）是数据电路和计算机系统的接口，控制与远程数据终端
《数据与计算机通信》课后习题参考答案
《数据与计算机通信》课后习题及参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。
再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。
（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。
（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。
2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。
（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。
（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。
完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)2.4 答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。
B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。
计算机网络基础(第二版)习题参考答案
计算机网络基础(第二版)习题参考答案计算机网络基础(第二版)习题参考答案1. 数据通信基础计算机网络是一种将分布在不同地理位置的计算机系统连接在一起，实现信息交换和资源共享的系统。
数据通信是计算机网络的基础，它指的是在计算机网络中传输和交换数据的过程。
1.1 数据通信的基本概念数据通信是指通过某种媒介传输数据，将计算机系统中的信息从一个地方发送到另一个地方。
数据通信的基本概念包括发送方、接收方、传输介质、传输模式等。
1.2 数据通信的基本组成数据通信的基本组成包括发送器、信道、接收器等。
发送器将信息转换为适合传输的形式，并通过信道将信息传输到接收器进行处理。
1.3 数据通信的基本模型数据通信的基本模型是指数据在传输过程中的几个基本要素，包括发送方、接收方、传输介质和传输协议。
发送方将信息分段转换为数据包，通过传输介质传输给接收方，接收方按照相应的传输协议进行解析和处理。
2. 计算机网络的概述计算机网络是指将多台计算机系统通过通信线路或其他传输介质连接起来，实现信息交换和资源共享的系统。
2.1 计算机网络的分类根据规模和范围的不同，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等不同类型。
2.2 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等不同层次。
每一层负责不同的功能，通过协议进行通信和交互。
3. TCP/IP协议世界TCP/IP是互联网的核心协议，由传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）组成。
3.1 TCP/IP协议的基本原理TCP/IP协议是一种面向连接的协议，通过将数据分割成数据段并进行封装，使用IP地址将数据段传输到目的地，再通过TCP协议实现数据的可靠传输。
3.2 TCP/IP协议的层次结构TCP/IP协议的层次结构包括网络接口层、网络层、传输层和应用层等不同层次。
每一层负责不同的功能，通过协议进行通信和交互。
3.3 TCP/IP协议的应用TCP/IP协议广泛应用于互联网和局域网等不同的网络环境中。
数字通信基础与应用(第二版)课后答案8章答案
8.1确定下面的多项式是否为本原多项式。
提示：最简单的方法就是用LFSR，类似于图8.8的例子。
a）1+X2+X3b）1+X+X2+X3c）1+X2+X4d）1+X3+X4e）1+X+X2+X3+X4f）1+X+X5g）1+X2+X5h）1+X3+X5i）1+X4+X5在（a） (d) (g)还有（h）的多项式是简单的，剩余的为复杂的，我们采用经典的方法来解决part(a),那就是一个不能简化的多项式,f(X),在m度被认为是简单的，如果对于最小的正整数n f(X)分隔+1，n=-1,因此，对于（a）部分来说，我们证明m=3的度时多项式是简单的，使得+1= +1=+1,但并没有分隔+1,n 在1~7之间的时候，我们给出+1除以+1的式子。
++1+1 +1+1+1+1+1接下来我们将全面的检查剩余的状况同样适用+X+1 1+1+1+XX+1表格8-3题8.2 a）（7，3）R-S码的码元纠错性能如何？每码元多少个比特？b）计算用于表示a)中（7，3）R-S码的标准阵的行数和列数（见6.6节）。
c）利用b)中的矩阵维数来提高a)中所得到的码元纠错性能。
d）（7，3）R-S码是否是完备码？如果不是，它具有多少残余码元纠错能力？8.3 a）根据有限域GF(2m)（其中m=4）中的基本元素定义元素集{0，σ1，σ2，…，σ2m-2}，。
b) 对于a）中的有限域，构造类似于表8.2的加法表。
c）构造类似于表8.3的乘法表。
d）求解（31，27）R-S码的生成多项式。
e）用（31，27）R-S码以系统形式对信息{96个0，后面为10010001111}（最右端为最早出现的比特）进行编码。
为什么此信息要构造如此多的0序列？X0X1X2X300000α01000α10100α20010α30001α41100α50110α60011α71101α81010α901011110α10α0111 111111α12α1011 131001α14加法表乘法表8.4用（7，3）R-S码的生成多项式对信息010110111（最右端为最早出现的比特）进行编码。
数字通信基础与应用(第二版)课后答案7章答案
7.7 题 7.5.中的编码器会引起灾难性错误传播吗？举例证明你的结论。编码器会引起灾难性错误传 播。 从下列多项式可以看出:
g1 (x) 1 x2 (1 x)(1 x) g2 (x) x x2 x(1 x)
因为共同因子（1+x）的出现，编码器会引起灾难性错误传播。 状态图分析如下
7.15 图 P7.5 描绘了约束长度为 2 的卷积码编码器 （a）画出状态图、树状图和网格图。 （b）假定来自编码器的接收信息序列为 1 1 0 0 1 0，采用前向长度为 2 的反馈译码算法译码该信息 序列。
图 P7.5
(a)
00
a=0
01
11
b=1
10
0
a 1
00
00
a
11
00
a
01
11
b
大学信息技术基础(第二版)第7章
这个例子包含三个含义：
3.开放系统互联参考模型OSI/RM
OSI模型是由国际标准化组织（ISO）提出的一个七层模
型（见图7-13）。每一层实现特定的功能，并且只与相邻 两层直接通信。 下面简单介绍每一层的作用：
第一层：物理层标准化了连接在物理介质上的数据链路的电子、 机械部件规范和功能控制，物理层只负责接收和发送比特流，而 不考虑信息的格式和意义。
2.协议的分层
图7-12用两个国家元首间的对话和交流方式，形象地解
释了协议分层的概念。 可以分成三个层次完成，最底层是“通信层”，中间层 是“语义表达层”，最高层是“会话层”。
§7.3
计算机网络
图7-12 协议分层的概念
§7.3
计算机网络
一是信息交换的双方必须遵守某种协议； 二是各层分别有不同协议，协议只能在对等层之间交流； 三是协议不同时要转换成相同的协议。
图7-5 频分多路复用示意图
§7.2 数据通信的基本原理
多路复用器接受来自多个信源的模拟信号，每个信 号有自己独立的带宽。 时分多路复用技术不是将一个物理信道划分成为若 干个子信道，而是不同的信号在不同的时间轮流使 用这个物理信道。 波分多路复用技术主要应用在光纤通道上，WDM实质 上也是一种频分多路复用技术。
§7.4 计算机局域网
7.4.1 局域网的基本概念 局域网是在较小的地理区域内，利用通信线路将众 多的计算机或数据终端设备连接起来的通信网络。 计算机局域网有以下特点:
以微机为主要建网对象； 较小的地理覆盖范围； 具有较高的带宽，一般为10～1000 Mbps。 拓扑结构简单(总线形、星形、环形型、网状)； 传输速率高，误码少。
3.计算机网络互联阶段
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（a）在网格图中找到最大似然路径，确定译码输出的前5位信息比特。若两条合并分支的参数取值相等，选择到达某状态的上半分支。
接收序列 Z=01 11 00 01 11
把3条路径与最初收到的6个码元进行比较
上半部分量度：3,5,2,2
下半部分量度：4,2,3,3
可见，最小参数在树状图的上半部分，因此第一个译码比特是0。再次列出从上到下的路径量度
上半部分量度：3,3,6,4
下半部分量度：2,2,1,3
最小参数在树状图的下半部分，因此译码为1。再次列出从上到下的路径量度
图P7.5
(a)
(b)
接收序列Z= 1 1 0 0 1 0
上半部分量度：2,4
下半部分量度：1,1
第一个译码比特是“1”，因此
上半部分量度：2,2
下半部分量度：3,1
第二个译码比特是“1”。把“0”加入接收序列Z中译出第三个译码比特，得到译码序列为1 1 1
7.16利用图7.7编码器网格图上的分支字信息，采用硬判决维特比译码对序列Z= ( 01 11 00 01 11其余为0)译码。
图P7.3
第一步：
第二步：
7.5考虑图P7.4中的卷积码，
（a）写出编码器的连接矢量和连接多项式。
（b）画出状态图、树状图和网格图。
图P7.4
（a）连接矢量为
多项式为 ， 。
（b）状态图如下：
树状图如下：
网格图如下：
7.6题7.5.中编码器的冲激响应是什么？利用此冲激响应函数，确定输入序列为1 0 1时的输出序列。再用生成多项式验证结果。
(a) 正常，无共同多项式因子；
(b)灾难性错误，多项式因子：
(c) 灾难性错误，多项式因子：
(d) 正常，无共同多项式因子；
(e) 灾难性错误，多项式因子：
(f) 正常，无多项式共同因子；
7.12（a）假定用图7.3中编码器对相干BPSK信号进行编码，可达到的Eb/N0是6dB，使用硬判决译码，确定误比特率PB的上界。
图P7.1
假设一初始状态00→10，分支字为11，此脉冲为 。
接下来设状态变为01，分支字为10，脉冲变为 。
再设状态变化为11→11，分支字为00，此脉冲为 。
因此，编码器、完整的状态图如下：
7.3画出图P7.2方框图描述的卷积码编码器的状态图、树状图和网格图。
图P7.2
状态图：
树状图：
网格图：
7．4假定寻找从伦敦到维也纳坐船或坐火车的最快路径，图P7.3给出了各种安排，各条分支上标注的是所需时间。采用维特比算法，找到从伦敦到维也纳的最快路线，解释如何应用该算法，需做哪些计算，以及该算法要求在存储器里保存什么信息。
a = 0 0 0 0 0 0
b = 1 0 1 0 1 0
c = 0 1 0 1 0 1
d = 1 1 1 1 1 1
经过二进制对称信道的接收序列为1 1 1 0 1 0，采用最大似然译码，则译码结果是什么？
接受到的序列到每一个码字的汉明距离是：
到a距离=4
到b距离=1
到c距离=5
到d距离=2
因为对于二进制对称信道，最大似然译码需要最小的汉明距离，故收到的序列应被译码为码字b.
由图得到译码序列为：0 1 1 0 0
7.17分析图P7.6中效率为2/3的卷积码编码器。在该编码器中，每次有k=2个信息比特移入，同时有n=3位码元输出。寄存器共有kK=4级，约束长度K=2是指2比特单元的个数，编码器的状态定义为最右边的K-1级k位单元的内容。试画出状态图、树状图和网格图。
7.18要求数据译码率为1 Mbit/s，差错概率为10-5，求检波前信号与噪声功率谱密度之比值（以分贝为单位）。假定使用二进制非相干FSK调制，卷积码编码器与译码器的关系为
（b）将结果和无编码情况下的PB进行比较，计算改进因子。
（a） 由方程（6.19）；
由方程（6.21）和章节（6.4.1）知， .
所以，
（b）未编码的情况下：
7.13采用序贯译码，当接收序列是0 1 1 1 0 0 0 1 1 1时，分析图7.22中树状图上的路径，回溯准则是出现3个差别。
7.14采用反馈译码重复题7.13的译码例子，前向长度L取3。若量度值相等，则选择树的上半部分。
冲击响应为：10 01 11
输出U(x)=
7.7题7.5.中的编码器会引起灾难性错误传播吗？举例证明你的结论。编码器会引起灾难性错误传播。
从下列多项式可以看出:
因为共同因子（1+x）的出现，编码器会引起灾难性错误传播。
状态图分析如下
7.8用转移函数方法找到题7.3.中编码器的自由距离。
Thus,
7.9假设某种编码的码字为
第七章
7.1画出K=3，效率为1/3，生成多项式如下所示的编2(X) = 1 +X
g3(X) = 1 +X+X2
状态图如下：
树状图如下：
网格图如下：
7.2假定K=3，效率为1/2的二进制卷积码，其部分状态图如图P7.1所示，画出完整的状态图，并画出编码器的示意图。
上半部分量度：4,2,3,3
下半部分量度：1,3,4,4
最小参数在树状图的下半部分，因此译为1
重复上步骤最后译码为01100
7.15图P7.5描绘了约束长度为2的卷积码编码器
（a）画出状态图、树状图和网格图。
（b）假定来自编码器的接收信息序列为1 1 0 0 1 0，采用前向长度为2的反馈译码算法译码该信息序列。
（b）g1(X) = 1 +X2,g2(X) = 1 +X3
（c）g1(X) = 1 +X+X2,g2(X) = 1+X+X3+X4
（d）g1(X) = 1+X+X3+X4,g2(X) = 1+X2+X4
（e）g1(X) = 1+X4+X6+X7,g2(X) = 1+X3+X4
（f）g1(X) = 1 +X3+X4,g2(X) = 1+X+X2+X4
（b）确定序列Z中经信道传输时被改变了的信息比特。
(a)
(b)
信号m=10100本来经过编码将变为U=11 10 00 10 11，而实际上接受到的序列是Z=11 00 00 10 11
这一个比特在接受时出现错误
7.11下列效率为1/2的编码中哪些会引起灾难性错误传播？
（a）g1(X) =X2,g2(X) = 1+X+X3