CAN总线通信原理分析
CAN总线通信原理分析
CAN(Controller Area Network)总线，即控制器局域网总线，在工业控制、医疗电子、家用电器及传感器领域都得到了广泛的应用。目前国内外文献中针对CAN总线协议分析的文章主要是针对CAN协议的帧结构以或位时序特性进行分析，如文献鲜有从通信的角度对CAN总线协议进行分析，鲜有从工程应用的角度出发，对CAN总线的通信机制进行深入分析的文章。
1 CAN应用特性及结构构成
CAN总线协议具有两个国际标准，分别是ISO11898和ISO11519。其中，IS011898是通信速率为125 kbps～1 Mbps的高速CAN通信标准，属于闭环总线，总线最大长度为40 m／1 Mbps。ISO11519定义了通信速率为10～125 kbps的低速CAN通信标准，属于开环总线，最大长度为1 km／40 kbps。由于电气特性限制，即总线分布电容和分布电阻对总线波形的影响，CAN总线上最大节点数目为110个。对于应用工程师，只需正确配置收发端的波特率和位参数即可实现收发节点的数据同步。通过CAN控制器硬件对报文的标示符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。同时，由于CAN 报文采用短帧结构，并且每帧均包含CRC校验部分，保证了数据出错率极低。CAN总线在工程应用中结构构成如图1所示。
系统实现中的CAN应用层、操作系统(在无操作系统的应用中以后台程序实现)及驱动程序共同实现了ISO参考模型中的应用层功能。其中，CAN应用层定义ID分组、发送数据装包、接收数据处理以及应用层总线安全监测；操作系统／后台程序用于在CAN中断到达后调度CAN驱动程序对数据进行处理；驱动程序包括初始化(控制器工作状态设置、波特率设置、验收滤波器配置)、收发驱动及异常处理程序。
对于传输介质层，需要根据环境干扰噪声、总线长度等来确定。在强干扰噪声的情况下必须采用屏蔽线；由于分布电容造成的总线波形失真及分布电阻造成的总线电平的衰减，总
线长度需要考虑采用的传输介质的分布电阻和分布电容特性；同时，若采用高速总线还需通过实验确定总线的匹配电阻值。
对于CAN驱动层和应用层，驱动程序包括CAN初始化(包括硬件使能、波特率设置、控制器工作模式设置及验收滤波器ID表配置)、收／发驱动并向上层提供接口函数，其中需要说明的是验收滤波器的ID表配置需要根据应用层对系统ID的分组来进行；CAN应用层根据总线上各节点之间的数据收发关系进行数据包的ID分组、发送数据装包、接收数据处理及应用层总线安全监测等。另外，常用的CAN总线上层协议主要有CANOpen、DeviceNet 以及iCAN等。
2 CAN总线同步机制分析
在进行通信过程中，需要解决的最重要的问题之一就是如何实现收发端数据的同步，即接收端可以正确接收和解析发送端发送的数据。CAN总线协议是一种异步串行通信协议，属于基带通信，其同步的实现源于高级数据链路控制协议(HDLC)。具体来说，CAN总线协议的同步是通过如下所述的3个方面来实现的。
2．1 参数设定
通信双方通过软件设置相同的波特率、相同的相位调整段长度、相同的同步跳转宽度，通过以上3个元素设置，定义了CAN总线传输过程中的位时间长度以及采样点位置，位结构如图2所示，图中的CAN时钟即是协议中定义的TQ时间，该时钟是通过外部时钟或者CPU外设时钟分频后得到的CAN控制器的基本时钟信号，SS段对应于起始段，总线上的跳变沿应发生在此段时间内，TESG1对应于传输段和相位调整段1，TESG2对应于相位调整段2，对于高速总线，控制器在TESG1和TESG2之间对总线进行采样判别。
2．2 固定的帧结构
CAN协议中明确定义的固定的帧结构，便于CAN控制器和收发器对总线状态进行监测，在CAN2．0协议规范中，分为标准帧和扩展帧两种帧结构，两者区别只在于仲裁域，
标准帧采用11位标识符，而扩展帧有29位标识符，具体的标准帧、扩展帧帧结构如表1、表2所示。
2．3 硬同步和再同步
2．3．1 硬同步
所谓硬同步就是指在总线空闲期间(即总线电平表现为连续的隐性位)，控制器一旦检测到从隐性电平到显性电平的跳变，就说明此时总线上有站点开始发送数据，则强制CAN控制器的位状态计数器同步到图2所示的SS段，同时位时钟从此开始重新计数(CAN位时间由上层软件设定)。硬同步用于帧的起始判定。
2．3．2 再同步
在CAN总线协议中，再同步是基于位填充机制实现的。与HDLC协议类似，在CAN 的帧结构中，从帧起始到CRC序列位为止，一旦检测到5个连续相同极性的位，CAN控制器自动插入一个极性相反的位。再同步就是在数据传输过程中，CAN控制器通过检测总线上的跳变沿与节点内部位时间的差异来调整相位调整段1和相位调整段2，调整大小是由同步跳转宽度编程设定的，调整大小单位为TQ。具体调整规则是，在传输过程中，由CAN控制器检测到的总线上的跳变沿如果位于节点内部的SS位时间段内，则不需要调整；若跳变沿位于TESG1段，说明总线上的位时间相对于节点的位时间有延迟，则CAN控制器延长节点的TESG1位时间段，若延迟时间值(T0值)大于同步跳转宽度，延长时间为同步跳转宽度值，否则节点的CAN控制器延长其与总线位时间的差值；若跳变沿位于TESG2段，说明总线上的位时间相对于节点的位时间有超前，则CAN控制器减少节点的TESG2位时间段，具体调整规则与TESG1段的调整规则相似。
3 CAN总线地址机制分析
不同于工业以太网、RS485等总线，CAN总线是通过数据包ID而非节点地址来收发数据的，即CAN总线上的节点没有固定的地址，取而代之的是每个节点都需要通过软件配置一个ID表(在该节点的验收滤波器单元中)，如果总线上的数据包的ID号在该节点的ID 表中存在，则数据包成功通过该节点的验收滤波器单元的验收，并将被送到上层软件处理单
元并进行相应的数据处理，否则，该数据包被丢弃。举例来说，若总线上的节点A想发送数据包到节点B，则该数据包的ID号必须位于节点B的ID表中，同理，若节点A想广播数据包到总线上，则该数据包的ID号必须位于总线上所有其它节点的ID表中。如前所述，ID 表是通过软件进行配置的，但验收滤波功能却是通过CAN控制器中的验收滤波器这个硬件单元进行的，所以从速度上来说，验收造成的延迟很小。另外，采用这种地址机制的优点还在于是采用此总线的系统具有很高的灵活性，即新加入或删除的节点不会影响系统原有节点间的通信。
4 CAN总线仲裁机制分析
总线仲裁，是指当总线上有多个节点在同时发送数据时总线协议的处理方法。CAN总线采用的是无破坏性的仲裁机制，即若总线上的多个节点同时发送数据，具有高优先级数据包的节点仲裁胜出，可以继续发送数据，而其它仲裁失败的节点将退出发送状态而转为接收节点，与其他总线仲裁机制(例如局域网的CSMA／CD)相比，其不仅不会破坏已发送的数据，并且不会造成发送数据的延迟，是CAN总线与其他总线相比的优点之一，其主要是通过CAN总线所具备的如下两个特点实现：1)CAN总线的线与特性，即当总线上多个节点同时发送显性和隐形电平时，总线电平表现为显性电平。2)CAN控制器即使在发送数据的同时也在监控总线电平状态，即当在仲裁时，当控制器发送隐性电平但检测到总线为显性电平时，节点仲裁失败，转为接收节点。
5 CAN总线鲁棒性分析
CAN总线的鲁棒性是通过其对节点和总线数据包安全性的实时检测与监控来实现的，另外，CAN总线通过采用的差分信号对外界干扰信号有较强的抑制作用。具体论述如下。
5．1 实时监控总线波形
CAN控制器不仅在上电后会一直监测总线上其它节点发送的的数据包，并且在自己发送数据包得过程中也在实时监测自己发送的数据，一旦检测到位错误、填充错误、CRC错误、格式错误或者应答错误，该节点就会根据其所处的错误状态(错误激活状态或者错误认可状态)发送相应的错误标志，实际上笔者认为只有错误激活站点发送激活错误标识(即6个连续的显性位后接8个隐性位的错误标识界定符)会对总线及总线上的节点产生影响，而处
于错误认可状态的节点发送的错误认可标识实际对总线没有任何影响(发送的6个隐性电平与总线空闲状态是一致的)。
5．2 实时监控节点状态判定节点权限
节点会根据总线上数据包的情况实时改变自身的状态(错误激活、错误认可或者总线关闭状态)，处于错误激活的节点正常参与总线通信，错误认可的单元参与总线通信，但是在其启动下一个发送之前需要发送8个额外的隐性位。对于总线上发送的数据包，如表1所示，15位的CRC序列实现了对起始位、仲裁域、控制域以及数据域(如果有的话)的监控，接收站点在接收到数据后会根据与发送节点相同的算法生成该数据包的CRC序列，并与接收到的CRC序列做比较，如果不同则说明有错，接收节点不会对该数据包做出应答，发送节点就会检测到应答错误并重新发送该数据包。总之，CAN总线通过数据链路层以及物理层就已经实现了较高的总线的数据安全性和总线的稳定性。
6 结论
文中以ISO11898协议规范为基础，从通信的角度详细分析了CAN总线的节点同步机制、节点地址机制、总线仲裁机制(即总线冲突解决机制)及总线鲁棒性的实现原理和基础，同时简要介绍了CAN总线的应用特性以及将其应用于实际系统中时总线的系统分层结构，对深入理解CAN总线协议和将CAN总线应用到具体工程项目中，以及研究或开发特定要求的总线系统具有指导意义。
无线通信系统的基本工作原理
前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可
以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 二、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者
通信原理考研知识点
By 夜阑寄语（yljy52725） 1绪论：1、了解通信的基本概念；2、了解通信中相关的消息、信息、信号之间的关系；3、正确区分数字信号和模拟信号；4、掌握各类通信系统（通信基本模型、模拟通信系统模型、数字通信系统模型）；5、掌握数字通信的特点以及通信的方式（单工、双工、半双工）；6、了解各类通信系统分类；7、信息的度量（信息量、熵）；8、通信系统的性能指标（有效性、可靠性）。 2确知信号：1、了解确知信号概念以及信号类型；2、了解功率信号的频谱以及能量信号的频谱密度。 3随机过程：1、掌握随机过程的概念；2、了解各态历经的概念；3、掌握平稳随机过程的自相关函数的性质以及对应的功率谱密度；4、了解高斯随机过程的概念以及掌握其性质；5、平稳随机过程通过线性系统相关参数的变化； 6、掌握窄带随机过程的概念以及窄带随机过程对应的各类分量的统计特性； 7、掌握高斯白噪声（明确白噪声的概念）。 4信道:1、了解有线信道和无线信道的概念并且常见的该信道类型；2、掌握信道的数学模型（调制信道、编码信道）；3、了解信道特性对信号传输特性的影响；4、了解信道中噪声的类型以及该噪声对信号传输所造成的影响； 5、掌握信道容量的概念以及计算式（Shannon公式）。 5模拟调制系统：1、掌握幅度调制（线性调制-AM、DSB、SSB、VSB）系统的概念及一般传输模型和解调模型（包络检波-非相干解调、相干解调）；2、掌握各类线性调制系统（AM、DSB、SSB、VSB）的输出波形以及各类解调方式的抗噪声性能（信噪比增益）；3、掌握判断各类线性调制系统性能的优劣；4、了解角度调制（非线性调制）的概念及对应的（FM、PM）传输模型； 5、掌握两类非线性调制之间的相互转换关系（PM->FM）； 6、了解非线性调 制系统的解调模型及其抗噪性能（信噪比增益）；7、掌握门限效应的概念以及产生的原因；8、了解信号的加重技术；9、掌握各类模拟调制系统的比较以及各自适用的实际情况。 6数字基带传输系统：1、了解基带信号的概念及其谱特性；2、掌握数字基带传输的几种常见码型（AMI、HDB3、Manchester、双相码、CMI）的编码规则以及各自的适用场合；3、掌握数字基带传输系统的传输模型以及理解码间串扰的概念；4、掌握数字基带传输系统的无码间串扰的时频条件；5、掌握数字基带传输系统的无码间串扰特性的设计；6、了解基带传输系统（二进制单极性/双极性）的抗噪声性能（判决门限）；7、掌握眼图的产生以及由其可以确定的参数类型；8、理解部分响应系统和时域均衡的实际意义。7数字带通传输系统：1、掌握产生各类二进制数字调制（ASK、FSK、PSK、DPSK）的系统模型以及各自的解调模型；2、掌握DPSK系统的产生原因；3、掌握各类二进制数字调制的输出波形；4、掌握各类二进制数字调制系统的抗噪声性能及其相应比较。 8新型调制系统：1、了解QAM系统； 2、掌握MSK系统的特点；3、掌握OFDM 系统的特性及其传输特点。 9数字信号的最佳接收：1、掌握数字信号的最佳接收概念；2、掌握最佳接收机的模型（确知信号、随相信号、/起伏信号）；3、掌握匹配滤波器的结构;3、了解最佳基带系统。 10信源编码：1、了解模拟信号数字化步骤（抽样、量化、编码）；2、掌握各类抽样方式（理想抽样、自然抽样、平顶抽样—特点）；3掌握各类量化（均匀量化、非均匀量化）方式；4、掌握PCM编码机及其编码方式；5、了解
无线通信基本原理
无线通信差不多原理、差不多概念 1、无线频段的划分 2、我国常用移动通信使用频段 (a)GSM900：上行：890～915MHz，下行：935～960MHz，每载波 带宽200 KHz； GSM1800：上行：1710～1720MHz，下行：1805～1815MHz，每载波带宽200 KHz； (b)CDMA2000：上行：825～835MHz，下行：870～880MHz，每载 波带宽1.23MHz； (c)PHS：1900～1920MHz，每载波带宽300KHz；
(d)集群：上行806～821MHz，下行851～866MHz，每载波带宽 25KHz； 3、波长λ、频率f的关系为 c=f*λ 式中：c为光速，数值为3×108m/s，f单位为Hz，λ单位为m。 4、波传播的几种方式 a)表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。 b)天波传播：通过高空电离层反射传播。 c)空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。 d)散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传 播。 长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波一般通过空间波、散射波传播。 5、仙农（Shannon）定理 C=Blog2(1+S/N) 上式中C为信道容量，B为信道带宽，S/N为信噪比。
扩频通信即据此原理。 6、TDD、FDD、TDMA、FDMA、CDMA的区不 a)TDD（时分双工） 收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。 b)FDD（频分双工） 收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。 c)TDMA(时分多址) 传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。 d)FDMA（频分多址） 传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。 CDMA(码分多址) 传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。 7、大尺度路径损耗和小尺度路径损耗 大尺度路径损耗：无线信号经长距离上的场强变化，又叫慢衰落。自由空间损耗即属于典型的大尺度路径损耗。
通信原理知识点
第一章 1.通信的目的是传输消息中所包含的息。消息是信息的物理表现形式，信息是消息的有效内容。.信号是消息的传输载体。 2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号分为模拟信号和数字信号．， 3.通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号（信号特征分类），相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统。 4.数字通信已成为当前通信技术的主流。 5.与模拟通信相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控；数字处理灵活，可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输；易集成，成本低；保密性好等优点。缺点是占用带宽大，同步要求高。 6.按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。 7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。 8.信息量是对消息发生的概率（不确定性）的度量。 9.一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时，信源的熵有最大值。 10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一，且可互换。在模拟通信系统中，有效性可用带宽衡量，可靠性可用输出信噪比衡量。 11.在数字通信系统中，有效性用频带利用率表示，可靠性用误码率、误信率表示。 12.信息速率是每秒发送的比特数；码元速率是每秒发送的码元个数。 13.码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。 第二章 14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。 15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的，其能量有限，（在无限长的时间上）平均功率为零。功率信号的持续时间无限，故其能量为无穷大。 16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。 17.确知信号在频域中的性质有4种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示，级数的各项构成信号的离散频谱，其单位是V。 19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示，波形变换得出的函数是信号的频谱密度，其单位是V/Hz 。 20.只要引入冲激函数，我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。 21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布，其单位是J/Hz。功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布，其单位是W／Hz。 22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的，这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|2，称为功率谱，其单位为w。但若用δ函数表示此谱线。则它可以写成功率谱密度|C（f）|2δ（f-nf0）的形式。 23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。 24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。 25.能量信号的自相关函数R(O)等于信号的能量；而功率信号的自相关函数R(O)等于信
扩频通信的基本原理
扩频通信的理论基础 1.1扩频通信的基本概念 通信理论和通信技术的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的，所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。 通信系统的有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。 通信系统的可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰，收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中，传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中，传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。 扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速，在民用通信系统中也得到了广泛的应用。 扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道，频谱是电信号的频域描述。承载各种信息（如语音、图象、数据等）的信号一般都是以时域来表示的，即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。频域和时域的关系由式(1-1)确定： ?∞ ∞--=t e t f f F ft j d )()(π2 ?∞ ∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件，或在区间(-∞，+∞)内绝对可积，即t t f d )(?∞ ∞-必须为有限值。 扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数（与待传输的信息信号)(t f 无关）扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽，远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素，射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。 由此可见，扩频通信系统有以下两个特点： (1) 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽； (2) 传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机（伪噪声）编码信号。 以上两个特点有时也称为判断扩频通信系统的准则。
通信原理复习资料(1)
第一章 1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。 2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源 图1-1 通信系统一般模型 3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源 图1-4 模拟通信系统模型 4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型 ①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。 5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。 （P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。 ②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分） 6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2） 信息量：①一般式 I=L a ) (1 x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2 ) (1 x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。 综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2P 1= Log 2M /11 =Log 2M 若M 是2的整幂次，比如M=2k （k=1，2，3222） 则： I= - Log 22k =k 也就是说，传送每一个M （2k M ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波 形所需的脉冲数目k.
数据通信原理(最终版)
1）数据通讯：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，他可以实现：计算机与计算机，计算机与终端，终端与终端之间的数据信息传递。 2）数据信号的基本传输方式：基带传输，频带传输，数字传输。 3）数据通信系统：是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 4）数据终端设备（DTE ）：数据输入设备，数据输出设备和传输控制器组成。 5）传输信道：通信线路、通信设备（模拟通信设备、数字通信设备）。 6）通信控制器：数据电路和计算机系统的接口。 7）数据通信系统中的信道（按传输方式分）：物理实线传输媒介信道（双绞线电缆、同轴电缆、光纤）、电话网传输信道、数字数据传输信道。 8）传输损耗：D=10 lg 01 P P 。（P 0为发送功率，P 1为接收功率，单位dB ） 9）信噪比：（N S ）dB =10 lg （s n P P ）。（P s 为信号平均功率，P n 为噪声平均功率） 10）数据传输方式：?? ?? ?????? 传输顺序： 并行传输、串行传输同步方式： 异步传输、同步传输数据传输的流向和时间关系：单工、半双工、全双工 11）数据传输系统的有效性指标：调制速率，数据传信速率、数据传送速率。 12）调制速率：N Baud = ) (1s T 。（N Baud 为每秒传输信号码元的个数，又称波特率， 单位Baud ，T(s)为码元持续时间。 13）数据传信速率：每秒所传输的信息量，单位bit/s （二进制）。当信号为M 进制时，传信速率（R ）与调制速率（N ）的关系为R=Nlog 2M 。 14）频带利用率：η= 频带速率 符号速率（Baud/Hz ），η= 频带宽度 信息传输速率[bit/(s ·Hz)]。 15）差错率：用 误码率、误字符率、误码组率来表示。 误码率：接收出现差错的比特数/总的发送比特数。 误字符率：接收出现差错的字符（码组）数/总的发送字符（码组）数。
通信原理基础知识整理
通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间内能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用（）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8 。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率范围。 【数据传输速率】数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（）”。其计算公式为1 。T 为传输1 比特数据所花的时间。 【波特率】 波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间内载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为：*2 N。其中，N为进制 数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。
【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924 年，奈奎斯特（）推导出理想低通信道下的最高码元传 输速率公式：理想低通信道下的最高=2W。其中，W为理想低 通信道的带宽，单位是赫兹（），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2 个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高W ，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为： （1+ a ）。 其中，1/1+ a为频道利用率，a为低通滤波器的滚降系数， a取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或 码元速率）与信道带宽之间的关系。 【香农定理】香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给
数据通信原理课程
《数据通信原理》课程 （Principle of the Data Communication） (学时：50 ) 一、前言 数据通信原理课程是面向电子信息工程、网络工程等专业开设的一门必修的专业基础课程，是该专业的主干课程，共50学时，3.0学分，其中实验课程10学时。 二、课程的性质、地位和任务 本课程在电子信息工程专业教学计划中是一门专业基础课程，又是一门专业的数字信号传输的理论课，它是为满足通信领域对应用人才的需要而设置的。通过本课程的学习，为以后学习计算机通信网络和计算机通信接口技术等后继课程打下必备的基础，并且为以后从事计算机通信工作提供一定的技术支持。 三、教学基本要求和方法 1．基本要求 通过本课程的学习，要求学生掌握数据通信的构成原理和工作方式；掌握数据信号的传输理论：基带传输和频带传输；掌握差错控制的基本原理和工作方式，理解常用差错控制码的构成原则；理解数据交换的原则，掌握分组交换的基本内容，了解分组交换网的构成。 本课程是一门原理性的课程，要求学生掌握数据通信较完整的概念和构成。 2．基本方法 本课程的教学方式和方法主要以课堂讲授为主，并以课堂讨论和习题课为辅。 四、授课教材及主要参考书目 1．授课教材 《数据通信原理》詹仕华主编，中国电力出版社（2010年第1版）。 2．主要参考书目 《数据通信技术教程》蒋占军编著，机械工业出版社（2006年第2版）。 《数据通信原理》毛京丽等编著，北京邮电大学出版社（2000年第二版）； 《数据通信原理》杨世平等编著，国防大学出版社（2001年第一版）； 《现代通信原理》钱学荣编，清华大学出版社（1999年）。 五、学分与学时分配 本课程共3.0学分，总教学共50学时，具体学时分配如下表： 六、课程内容及学时分配： （一）理论教学内容（40学时） 第一章绪论（4学时）
通信原理知识点汇编
通信原理复习资料 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 噪声源 数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点： （1） 抗干扰能力强，且噪声不积累 （2） 传输差错可控 （3 ）便于处理、变换、存储 （4 ）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5 ）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点： 更多精品文档 （1） 需要较大的传输带宽 （2） 对同步要求高 4、 通信系统的分类 模拟信息源 * 调制器 信 道编码 数 字 调 制 信 道 译 码 信 源 译 码 受信者
（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3 ）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7 ）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的速度”可题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的质量”问题。 （1 ）模拟通信系统： 有效性：可用有效传输频带来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。 （2 ）数字通信系统： 有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性：常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B :定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ） 信息传输速率R b :定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二讲制码元含1b的信息量；一个 M进制码元含有log z M比特的信息量。等概率发送时，信息源的熵有_________________________ 更多精品文档
无线电通信基本原理(最重要~!~!~!~!~!~!~!~~!~!~!~!)
内部资料注意保存无线电通信基本原理 资料来源于《HAM’s CQ 业余无线电家》 2005年第2期（总44期）、2005年第3期（总45期）、 2005年第4期（总46期）、2006年第1期（总47期）、 2006年第2期（总48期）
【编者按】本教材是北京市无线电管理委员会(现北京市无线电管理局)在1988年编印的。全部内容共分八章，简明扼要、深入浅出地阐述了无线电通信的概念、电磁波基本知识、收发信机的组成，电波传播以及干扰等无线电基础知识，曾被北京市无线电管理委员会作为培训北京市各机关、企、事业单位通信管理人员的专用教材。《业余无线电家》将从本期起分三次刊登该教材的部分内容，供广大无线电爱好者自学、参考。该教材由原武汉通信学院郑兴国编写，北京市无线电管理委员会审定，国家体委无线电运动学校(现中国无线电运动协会)校对。 【文档制作说明】本文档根据《HAM’s CQ 业余无线电家》2005年第2期（总44期）、2005年第3期（总45期）、2005年第4期（总46期）、2006年第1期（总47期）、2006年第2期（总48期）所刊登的资料扫描整理制作而成。为了方便阅读，在原文件的基础上重新编排了页码，添加了目录。每一页下方椭圆背景中的页码为原刊物页码，后边的两位为新添加的页码。 本文档仅供业余无线电爱好者个人学习之用，请勿用作其他用途。本资料版权归原版权人所有。 2011年3月16日
目录 第一章绪论 (01) §1-1通信的基本概念 (01) §1-2通信的基本模型 (03) §1-3通信的工作方式 (04) 一、单向通信 (04) 二、单工通信 (05) 三、半双工通信 (05) 四、双工通信 (05) §1-4模拟通信与数字通信 (06) §1-5通信的发展概况 (08) 第二章交流电与电磁波 (09) §2-1交流电的有关参量 (09) 一、交流电的瞬时值、最大值与有效值 (10) 二、交流电的频率、周期和角频率 (11) 三、交流电的相位 (11) §2-2电磁波 (11) 一、电磁场与电磁波 (11) 二、电波的极化 (13) 三、频率和波长的关系 (13) 四、电磁波谱 (14) §2-3无线电波的波段划分 (14) 第三章发射机 (16) §3-1发送设备与发射机的组成 (16) 一、无线电发送设备的组成 (16) 发射机 (16) 天线及馈线设备 (16) 电源设备 (16) 二、话音电流及其频谱 (16) 三、发送设备的任务 (17) 四、发射机的基本组成 (17) （一）振荡器 (17) （二）调制器 (17) （三）高频功率放大器 (18) （四）滤波器 (18) §3-2振幅调制 (18) 一、调幅及调幅发射机 (18) 振荡器 (18) 缓冲放大器 (18) 激励放大器 (18)
《数据通信原理》复习资料
《数据通信原理》复习资料 授课老师：凌建华 复习资料说明： 1、复习资料主要讲解《数据通信原理》第二、三、四章的内容。其它章节的考点，学员 可以参照《综合练习习题与解答》中的习题进行复习，其中打“*”号的作业题为重点。 2、标有“ ”的内容为重点内容 3、在复习资料中，部分知识点与《综合练习习题与解答》中的习题相对应。请学员们在 复习时要注意结合起来。 第二章概论 第二节数据通信系统的构成 一、数据通信系统的概念 数据通信系统是通过数据电路将分布在远端的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 二、数据通信系统的构成（参见教材P39图2-1） （要求能画出这个图） 典型的数据通信系统主要由三部分构成： ·数据终端设备 ·数据电路 ·中央计算机系统 1、数据终端设备（DTE） ·数据输入、输出设备——数据数据信号 ·传输控制器——主要执行与通信网络之间的通信过程控制（即传输控制），包括差 错控制、终端的接续控制、传输顺序控制和切断控制等（完成这些 控制要遵照通信协议）。 2、数据电路 ·传输信道——为数据通信提供传输通道 ·数据电路终接设备（DCE）（《综合练习习题与解答》简答题第2题）——是DTE与 传输信道之间的接口设备，其主要作用是将来自 DTE的数据信号进行变换，使之适合信道传输。 当传输信道为模拟信道时，DCE是调制解调器（MODEM），发送方将DTE送来的数据信号进行调制，将其频带搬移到话音频带上（同时变成模拟信号）再 送往信道上传，收端进行相反的变换。 当传输信道是数字信道时，DCE是数字接口适配器，其中包含数据服务单元与信道
无线通信基本原理、基本概念(1).doc
无线通信基本原理、基本概念 1、无线频段的划分 2、我国常用移动通信使用频段 （a ） GSM900:上行：890?915MHz ，下行：935?960MHz ，每载波带宽 200 KHz ; GSM1800:上行：1710?1720MHz ，下行：1805?1815MHz ，每载波带宽 200 KHz ; （b ） CDMA2000 :上行：825?835MHz ，下行：870?880MHz ，每载波带宽 1.23MHz ; （C ）PHS : 1900?1920MHz ，每载波带宽 300KHz ; （d ）集群：上行806?821MHz ，下行851?866MHz ，每载波带宽25KHz ; 3、波长入、频率f 的关系为 c=f* 入 式中：C 为光速，数值为3X 108 m/s ，f 单位为Hz ，入单位为m 。 4、波传播的几种方式 表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。 天波传播：通过高 空电离层反射传播。 空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。 散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传播。 长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波 一般通过空间波、散射波传播。 5、仙农（Shannon ）定理 C=Blog 2（1+S/N ） 上式中C 为信道容量，B 为信道带宽，S/N 为信噪比。 扩频通信即据此原理。 6、TDD 、FDD 、TDMA 、FDMA 、CDMA 的区别 a ) b )
a ） TDD （时分双工） 收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。 b ） FDD （频分双工） 收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。 C ）TDMA （时分多址） 传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。 d ） FDMA （频分多址） 传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。 CDMA （码分多址） 传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。 7、大尺度路径损耗和小尺度路径损耗 大尺度路径损耗：无线信号经长距离上的场强变化，又叫慢衰落。自由空 间损耗即属于典型的大尺度路径损耗。 小尺度路径损耗：无线信号经过短时间或短距离传播后其幅度快速衰落， 又叫快衰落。多经传播是引起小尺度传播的主要原因。 8、平衰落和选择性衰落 平衰落：发射信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变的衰落。 选择性衰落：发射信号的频谱特性在接收机内发生了畸变的衰落。 9、极化 波的极化是指电场的取向随时间变化的方式。 电场矢量的两个正交分量具有不同振幅和相位关系时，可能形成三种不同 的极化：线极化、园极化和椭圆极化。 i L 厂 选择性衰落 ------- ? ----- ? f r ---- \ 功率谱密度 功率谱密度 平衰落 f fO 发信频谱图 fO 收信频谱图 功率谱密度 发信频谱图 fO 收信频谱图
通信原理复习
1.模拟通信系统我们讲了那些类别，可靠性最好的是有效性最好的是 在AM、DSB、SSB、FM四个通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是(SSB),有效性相同的是(DSB、AM)，可靠性相同的是(SSB、DSB)。 2.在高信噪比下。接收端观察到的眼图的闭合程度的大小反映了什么 码间串扰 3.连续信道香农公式，及其讨论。 香农公式 假设连续信道的加性高斯白噪声功率为（W），信道的带宽为（Hz），信号功率为（W），则该信道的信道容量为 这就是信息论中具有重要意义的香农公式，它表明了当信号与作用在信道上的起伏噪声的平均功率给定时，具有一定频带宽度的信道上，理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值。 由于噪声功率与信道带宽有关，故若噪声单边功率谱密度为（W/Hz），则噪声功率。因此，香农公式的另一种形式为 由上式可见，一个连续信道的信道容量受、、三个要素限制，只要这三个要素确定，则信道容量也就随之确定。 关于香农公式的几点讨论 香农公式告诉我们如下重要结论： （1）在给定、的情况下，信道的极限传输能力为，而且此时能够做到无差错传输（即差错率为零）。这就是说，如果信道的实际传输速率大于值，则无差错传输在理论上就已不可能。因此，实际传输速率一般不能大于信道容量，除非允许存在一定的差错率。 （2）提高信噪比（通过减小或增大），可提高信道容量。特别是，若，则，这意味着无干扰信道容量为无穷大；
（3）增加信道带宽，也可增加信道容量，但做不到无限制地增加。这是因为，如果、一定，有 （4）维持同样大小的信道容量，可以通过调整信道的及来达到，即信道容量可以通过系统带宽与信噪比的互换而保持不变。例如，如果=7，=4000Hz，则可得 =l2×b/s；但是，如果=l5，=3000Hz，则可得同样数值值。这就提示我们，为达到某个实际传输速率，在系统设计时可以利用香农公式中的互换原理，确定合适的系统带宽和信噪比。 通常，把实现了极限信息速率传送（即达到信道容量值）且能做到任意小差错率的通信系统，称为理想通信系统。香农只证明了理想通信系统的“存在性”，却没有指出具体的实现方法。但这并不影响香农定理在通信系统理论分析和工程实践中所起的重要指导作用。 4.在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性和有效性最好的是 在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK，2DPSK） 5.数字带通传输系统的最高频带利用率是____1___B/Hz，8PSK系统的信息传输速率为1500b/s，其无码间干扰传输的最小带宽为__500Hz__ B= Rb/log2M= Rb/3=500Hz 6.高斯白噪声是指噪声的概率密度服从____正态________分布，功率谱密度服从_____均匀_______分布。 7.为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为____信源编码_______，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为___信道编码________。 8.从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是____传输速率_______和____误码率_______ 1. PAM信号是一种什么信号 PAM是一种最基本的模拟脉冲调制。
数据通信原理-简答 2
1.X.25适用什么场合？分几层结构？ 答：适用于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备（DTE）与数据电路终接设备（DCE）之间的接口标准，它涉及物理层、链路层和分组层三层结构。各层信息传输的基本单位分别是比特、帧和分组 2.X.25建议中表示逻辑信道的字段共有多少位？提供多 少个逻辑信道号？ 分组头、逻辑信道的字段占12位，能提供4095个逻辑信道号。 3.简述ISO/OSI参考模型中网络层的功能。 数据交换、路由选择、通信流量控制等。 4.OSI-RM的中文名称是什么？写出7个功能层的名称。 答案：开放系统互连参考模型，7个功能层的名称为： 物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。 5.物理层DTE/DCE接口标准包哪些特性？ 答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。 6. HDLC三种不同类的帧。 信息帧、无编号帧、监控帧 7.在HDLC中控制字段中N（R）的功能？ 答：N（R）通知对方，N（R）-1以前的所有I帧均已收妥，期待对方应发的帧号为N（R）。 8.什么是数据通信？ 答：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。 9.什么是数据通信系统？数据通信系统主要由哪几部分 构成？ 答：数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据的传输、交换、存储和处理的系统。它由中央计算机系统、数据终端设备（DTE）和数据电路3部分构成。 10.数据通信网由哪几部分构成？ 答：数据通信网是一个由分布在各地的数据终端（数据传输设备）、数据交换设备、通信线路所构成，以及为硬件而配置的网路协议。 11.什么是分组码? 是将k个信息码划分为一组然后由这k个码元按一定规则产生r个监督吗，从而组成长度为n=k+r的码组。12.说明卷积码和分组码的基本差别。 分组码总的监督位是由该码组中的信息码元产生，且仅监督笨码组内的信息码元。而卷积码中每组的监督位不但与本码组的信息码元相关，而且还与前面若干组信息码元相关即不是分组监督而是每个监督码元对其它码组的信息码元也实行监督。 13.说明线性分组码的主要性质。 答：1.封闭性，是指码中任意两许用码组之和仍为一许用码组； 2.码的最小距离等于非零码的最小的重量。 14.解释R（0）-R（∞）=σ2的物理意义。 平稳随机过程的平均功率与直流功率之差=它的交流功率。 15.解释平稳随机过程自相关函数的性质R(τ)＝R(-τ)。R(τ)为τ的偶函数 16.时域均衡器的作用是什么？ ①消除均衡器的作用②消除取样点上的符号间干扰③提高 判决的可靠性 17.时域均衡器由哪些部分组成？什么情况下才能完全消 除符号间干扰？ 答：将接收信号通过2N节迟延线，每节群迟延T=1/2f N , 将每节的输出信号再乘上一个加权系数c k ,将各抽头的信号加在一起作为均衡的信号，在一定准则约束下来调 整这些加权系数c k 以达到消除符号间干扰目的。 18.简述前向纠错方式的基本思路。 发送端的信道编码器将输入数据序列变成能够纠正错误的码，接收端的译码器根据编码规律检验出错误的位置并纠正。 19高级数据链路控制规程有哪几种传输应答方式？ 正常相应方式(NRM)、异步相应方式(ARM)、异步平衡方式(ABM)。 20数据终端设备的功能是什么? 答：把人们的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据输送到远端的计算机系统，同时可以接收远端计算机系统的处理结果——数据，并将它变为人能理解的信息，DTE相当于人和机器(计算机)间的接口。 21说明基带数据传输系统各部分的作用。 答：①发送滤波器的作用是限制信号频带；②信道可以使各种形式的电缆，用作传输数据的通道；③接收滤波器用来滤除噪声和干扰；四均衡器用来均衡信道畸变；⑤取样判决电路是恢复发端的数码，由于有噪声，恢复的 数码可能有错，故用｛a k ｝表示。 22.在数据传输系统中，对位定时信号的传输和提取所提 出的要求有哪些? 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等； 2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定 的最佳相位关系。 23.采用基本型数据传输控制规程的通信系统中，其数据 链路结构有哪几种类型? 答：①非交换点对点结构的主站/从站；②交换点对点结构 的主站/从站； ③多点分支（辅助站）结构的控制站。 24.为什么在数据传输中要对传输的数据序列进行扰乱？ 答：因为用微分整流法提取定时信号时，如果基带信号中 出现较长时间的连“1”或连“0”码时就取不出微分信 号，因而要影响定时信号的准确性。进而影响误码率。 25.传输系统对时钟同步的要求是什么？ 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 26一个完整的接口标准应包括哪些特性? 答：机械、电气、功能、规程特性。 27简述报文交换基本原理 答：将用户的报文存储在交换机的存储器中，当所需要的 输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终 端 28.报文交换方式什特点？ 将报文截成若干比较短的、规格化的“分组”进行 交换和传输的通信方式。 29.试说明数据通信中三种交换方式的应用场合。 答：①分组交换适用于报文不是很长的数据通信； ②电路交换适用于报文长且通信量大的数据通信，通信对 象是比较确定的用户； ③报文交换适用公众电报和电子信箱业务。 30.数据报方式的特点有哪些？ 答：（数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份报来处 理的）特点有： 1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段， 对于短报文通信传输效率比较高。 2.数据分组传输的时延时间较大，且离散度大，因为不同 传输路径的延迟时间差别较大。 3.对网路拥塞或故障的适应的能力较强。如在网路的一部 分形成拥塞或某个节点出现故障，数据报可绕开那 个拥塞的地区和某个故障节点另找路由。 ★31.流量控制的目的有哪四个? 答： 1.保证网路内数据流量的平滑均匀， 2.提高网路的吞吐能力 3.提高网路的可靠性， 4.防止阻塞和死锁现象的 发生。 32分组交换网中，虚电路方式的基本思想是什么? 答：在虚电路方式中，两个用户终端设备开始互相发送和 接收数据之前需要通过网路建立一条逻辑上的连接，这 与电路交换中建立的物理信道是不同的。 33.分组交换网中，虚电路传输方式的原理和特点是什 么？ 答：原理：两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之 前需要通过网路建立一条逻辑上的连接，这与电路交换 中建立的物理信道是不同的。 特点：1.终端之间的路由在数据传送前已被确定；2.一次 通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除三个阶段；3. 数据分组按已建立的路径顺序通过网络，在网络终点不 需要对数据重新排序，分组传输时延小，而且不易产生 数据分组的丢失 34.分组交换网中远程集中器的主要功能是什么？ 将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来，通过中、 高速传输信道与分组交换机连接起来 35.从设备来看，分组交换网由哪些设备所组成？ 分组交换机、网管中心(NMC)、远程集中器(包括PAD)、用 户终端设备、线路传输设备。 36.在分组交换网中分组长度的选取和交换过程中的什么 因素有关？ 延迟时间、交换机存储容量、线路利用率、信道传输 质量、数据业务统计特性以及交换机费用等。 37.在分组交换网中，网管中心的基本功能是什么？ 答：1.用户管理；2.网路配置管理；3.测量管理；4.计费 管理； 5.网路状态监督； 6.路由控制； 7.软件管理； 8. 运行日志。 38 分组交换中，数据报传输方式的原理和特点是什么？ 答：原理：数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份 报来处理的，不同的分组到达终点的顺序不同经过的路 径也可不同。 特点：1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除 阶段，对于短报文通信传输效率比较高。2.数据分组传 输的时延时间较大，且离散度大，因为不同传输路径的 延迟时间差别较大。3.对网路拥塞或故障的适应的能力 较强。如在网路的一部分形成拥塞或某个节点出现故障， 数据报可以绕开那个拥塞的地区和某个故障节点另找 路由。 39. 分组交换数据网主要有哪些性能指标？ 答：1.吞吐量；2.数据分组传送时延；3.呼叫建立时延； 4.残留差错率； 5.网路可用性 6.帧和分组 40.分组交换方式特点。 分组交换吸收报文交换优点，采用存储转发方式，把 报文分割为若干较短的规格化的分组，对分组进行交 换和传输，每个分组都带有地址信息和控制信息。 41.简述扰乱器的作用。 将系列中存在的短周期序列按某种规律变换为长周期序列 以便恢复接收端的定时。 42.当采用面向字符的数据传输控制规程时，为提高传输 可靠性可采用奇偶校验措施，并在电文格式中设一校 验码BCC。试问该校验码是如何生成的? 采用奇偶校验时除了对每个字符生成垂直校验位外，还要 对若干字符组成的字符生成水平校验位，从而产生一个 校验码BCC。 43.路由算法有哪几大类？是根据什么来划分的？ 答：有两大类分别为：自适应型和非自适应型路由算法。 非自适应路由选择算法所依据的参数，如网路的流量、 时延等，是根据统计资料得来的，在较长的时间内不变； 而自适应路由选择算法所依据的参数值将根据当前通 信网内的各有关因素的变化，随时做出相应的修改。 44.常见的非自适应性路由选择算法有哪些? 扩散式、固定式、最小权数法和分支流量法。 45.简述非自适应型路由选择算法所依据的参数的特征。 答：如网路的流量、时延等，是根据统计资料的来的，在 较长的时间内不变。 46.什么叫高斯白噪声？ 答：一般把既服从高斯分布而功率谱密度又是均匀分布的 噪声称为高斯白噪声。 47.绝对调相与相对调相之间存在什么关系？ a n 的相对调相就是D n 的绝对调相，即相对调相的本质就 是相对码变换后的数据序列的绝对调相 48.简述数字调相8相解调中的低通滤波器的作用。 答：作用是滤除2f c 的调制产物，其输出取样，正值判为 “1”，负值判为“0”。 49.差错控制的基本原理是什么？ 答：发送端在被传输的信息序列上附加一些码元（称为监 督码元），这些多余的码元与信息（数据）码元之间以 某种确定的规则相互关联着；接收端根据既定的规则检 验信息码元与监督码元之间的这种关系，如传输过程中 发现差错，则信息码元与监督码元之间的这一关系将受 到破坏，从而使接收端可以发现传输中的错误，乃至纠 正错误。 50.常用的差错控制方法主要有哪些？ 答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错 检错（HEC）,D.信息反馈 51.差错控制中的错误图样是如何得到的？ 答：由发送的数据序列与接收序列对应码位的模2和所得 的差错序列中就可得到错误图样。 52.在数据通信系统中，差错控制方式一般可以分为哪四 种类型？ 答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错 检错（HEC）,D.信息反馈 53.检错重发有哪几种具体形式？哪种形式效率最高？ 答案：常见的3种：停发等候重发；返回重发；选择重发。 选择重发的传输效率最高 54.基本型传输控制规程包括哪几个阶段？ 1.建立数据链路； 2.数据传输； 3.传输结束。 55.什么是网际互连？网际互连的目的？ 答网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的 正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别 的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而 实现跨网通信及资源共享。 56.时域均衡的基本思想是什么？ 答：是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性， 都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，并不要 求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波 形相一致，因此它利用接收波形本身来进行补偿，消除 取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。 57.简述位定时同步的作用。 答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间 隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的 位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳 相位关系。 58.星座图上的点表示什么含义？在一定发射功率下，点 的数量与传输性能有什么关系？ 答：表示相应的数据信号。星座图上的点数越多，频带利 用率越高，但抗干扰能力越差。各信号点之间的距离越 大抗误码能力越强。 59.（n，k）循环码的生成多项式有什么特点？ 答：生成多项式g(x)特点是：其前面的（k-1）位都是零， 而第K位及第N位为1，即幂次大于n-k的系数为0， X n-k及X0的系数为1，而其他系数为0或为1的码多项 式。 60.数据电路由什么组成？数据电路和数据链路有什么区 别？ 答：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。 在数据电路的两端加上传输控制器就是数据链路，注意在 课本上两端一边是传输控制器一边是通信控制器。 61.有幅度滚降特性的低通网络中，滚降系数对系统特性 有什么影响？ 答：滚降系数为a，a=0为没有滚降，即理想低通情况；a=1 表示最大滚降，其冲激响应的前导和后尾衰减很快，因 此，允许取样定时相位有较大的偏移。然而a越大，频 谱利用率越小，因每赫兹波特数等于 2fn/fn(1+a)=2/(1+a),所以当a=1时，每赫兹可传1Bd. 62.绝对调相和相对调相的参考相位不同？ 答：绝对调相的参考相位是未调载波的相位；而相对调相 的参考相位是前一码元的载波的相位 63.为什么数字二相调相中，2DPSK比2PSK使用更加广泛？ 因为在2PSK系统中接收端进行载波提取时会出现相位模 糊或倒相的情况，影响正确的想干解调，2DPSK通过差 分编码有效地克服。 64.简述2DPSK信号的解调方法。 答：根据2DPSK和2PSK信号的内在联系，只要将输入序列 变换成相对序列，然后再用相对序列去进行绝对调相， 便可得到2DPSK信号。解调的方法有两种：极性比较法， 相位比较法。 65.什么是DDN？DDN主要由哪几部分组成？ 答：DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，更 确切的讲，DDN是以满足开放系统互连（OSI）数据通 信环境为基本需要，采用数字交叉连接技术和数字传输 系统，以提供高速数据传输业务的数字数据网； 由本地传输系统、分时复用和交叉连接系统、局间传 输及同步时钟供给系统和网路管理系统组成 66.写出（7，4）汉明码的监督关系式。 答：S 1 =a 6○ +a 5 ○+a 4 +a 2 ; S 2 =a 6 +a 5 +a 3 +a 1; S 3 =a 6 +a 4 +a 3 +a 这里的加号均带外圆框 67.流量控制有哪几种分级？ 答案：流量控制结构分四级：段级控制、“源—目的”级控 制、“网一端”级控制和“端—端”级控制。 68.在部分响应形成系统中，为什么有误码扩散现象？如 何解决误码扩散现象？ 答：因为接收时由信道噪声干扰可能导致接收判决错误， 从而可能是下一个码也发生误判，即引起误码扩散。 要解决这一问题，通常在发端采用预编码。 69.什么是部分响应形成系统？ 答：寻求一种可实现的传输系统，它允许存在一定的、受 控的符号间干扰。而在接收端可以加以消除，这样的系 统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低 对定时取样精度的要求，这类系统称为部分响应形成系 统。 70.奇偶监督码的编码规则。 答：先将所要传输的数据码元分组，在每组数据后面附加 一位监督位使得该组码连同监督位在内的码组中的“1” 的个数为偶数（称为偶校验）或奇数（称为奇校验）， 在接收端按同样的规律检查，如发现不符就说明产生了 差错，但是不能确定差错的具体位置，即不能纠错。 71.什么是速率适配？一般采用哪些方法来进行速率适 配？ 答：又称速度适配，类似于数据通信时分复用的码速调整， 它是把输入时分复用器的不等时的数据信号变为等时 的（具有统一脉冲长度）数据信号，而该等时数据信号 的时钟与时分复用器的时钟同步。 72.何谓全双工传输?通常有哪几种实现方法? 是在两个数据站间，可以在两个方向同时传输。通常 用四线线路实现，也可以用二线线路实现 73.最小码距与纠检错能力之间的关系式分别是什 么？ 一个码组内能检测e个错码，最小码距d min >=e+1 …t个错码，最小码距d min >=2t+1 …t个错码，同时能检测e(e>t)个错码，最小码距 d min >=e+t+1