1、计算函数 f(t)=t (0 ≦ t ≦ 1)的傅里叶系数。
解:a
n
=-1/πn, b
n
= 0, c = 1。
2、每1毫秒对一条无噪声4kHz信道采样一次。试问最大数据传输率是多少?如果信道上有噪声,且信噪比是30dB,试问最大数据速率该如何变化?
解:一个无噪声的信道不管多久采集一次,都可以传输任意数量的数据,高于每秒2B次采样无意义。对于无离散等级的模型,对于一个4KHZ的信道,B= 4K ,2B = 8K,若每次采样产生16bits ,则最大速率为16*8K = 128Kbps。若每次采样1024bit 则最大速率为1024*8K = 8Mbps。若信噪比为30dB,则S/N=1000,由香农定理最大速率=B log
2
(1+S/N) = 4K* log2 (1001) = 39.86Kbps.
3、电视信道宽6MHz。如果使用4级数字信号,试问每秒可以发送多少个比特?假设电视信道为无噪声的。
解:尼奎斯特定律最大速率 = 2Hlog2V。H = 6MHZ,V=4 ,所以最大速率是2*6M*2 = 24Mbps
4、如果在一条3kHz的信道发送一个二进制信号,该信道的信噪比为20dB,试问可达到的最大数据率为多少?
解:信噪比20dB,则S/N=100。由香农定理最大速率=B log
2
(1+S/N) = 3 *log2 (101) = 19.975kbps.但是尼奎斯特定律的限制是2H = 6kbps 所以实际上最大速率6kbps。
5、试问在50kHz的线路上使用T1载波需要多大的信噪比?
解:发射T1载波,我们需要满足Hlog2(1 + S /N) = 1.544 * 10
6
,又 H = 50,000。计算得出S /N = 2
30
− 1,大概是 93 dB。
6、试问光纤作为传输介质,相比铜线有什么优势?是否存在不足?
答:光纤有比铜芯更高的带宽,并且不会被电压浪涌,电磁干扰、电源故障、以及空气中的化学物质侵蚀影响。光纤不会漏光,也不容易被接入,使用光心可以防止窃听,有更高的安全性。但是光纤也有一些缺点,它要求较高的操作技能,过度弯曲容易折断,双向通信要求使用2根光纤或者在光纤上划分频段。光纤接口成本也高于电子接口。
7、试问在0.1微米频谱上1微米波长的带宽是多少?(即10个0.1微米的(这样才等于1微米波长)带宽(频率)是多少!(这里的带宽是物理意义上的,以赫兹度量,区别于bps计量的网络数据传输速率)答案为0.1微米的频率(带宽)值f的1/10,计算为0.1*(C/0.1微米),C为光速,寒注)
解:Δ f = cΔλ/λ
2
, Δλ = 10
−7
,λ = 10
−6
。 解得Δf= 30,000 GHz。
8、现在需要在一条光纤上发送一系列的计算机屏幕图像。屏幕分辨率为2560×1600像素,每个像素24比特。每秒钟产生60幅屏幕图像。试问需要多少带宽?在1.30微米波段需要多少微米的波长?(1.3微米波段在一个光速内可以传输的带宽(频率赫兹)为(C/1.3微米),即传输(C/1.3微米)的带宽在一个光速内需要1.3微米,那么需要传输X带宽就需要X/(C/1.3微米)个1.3微米(本题中X对应5898 Mbps/(C/λ),只不过λ变换到最上面的分子中形成了λ
2
,注)
解:2560 * 1600 * 24 * 60 bps = 5898 Mbps(假定1bps每Hz)。因为Δλ = λ
2
Δf /c。 Δf = 5.898 * 10
9
,λ = 1.3*10
−6
,计算得Δλ = 3.3 * 10
−5
。
9、试问尼奎斯特定理对高质量的单模光纤成立吗?还是它只适用于铜线?
答:适用于所有介质。
10、当无线电天线的直径等于无线电波长时天线通常工作得最好。常见的天线直径范围为1~5米。试问这将覆盖多大的频率范围?
答:因为λf = c。 c 为3 * 108 m/s。λ = 1 m时, f=300MHz;λ = 5 m时,f=60 MHz。所以覆盖范围从60 MHz 到300MHz。
11、一束1毫米宽的激光对准了100米建筑物顶上的一个1毫米宽探测器。试问若要使该激光束对准探测器,则激光束必须小于多大的角度
1、计算函数 f(t)=t (0 ≦ t ≦ 1)的傅里叶系数。2、每1毫秒对一条无噪声4kHz信道采样一次。试问最大数据传输率是多少?如果信道上有噪声,且信噪比是30dB,试问最大数据速率该如何变化?3、电视信道宽6MHz。如果使用4级数字信号,试问每秒可以发送多少个比特?假设电视信道为无噪声的。4、如果在一条3kHz的信道发送一个二进制信号,该信道的信噪比为20dB,试问可达到的最大数据...
每秒能传输的二进制信息位数,单位为位/秒(bits per second),记作bps或b/s
R=1/T*Log2N(bps)
T为
一个
数字脉冲信号的宽度(全宽码情况)或重复周期(归零码情况)单位为秒.
N
一个
码元所取有效离散值个数,也称调制电平数,取2的整数次方值
公式二: 信号传输速率(码元速率、调制速率或波特率)定义和计算
单位时间内通过信道传输的码元个数,也就是信号经调制后的传输速率,单位为波特(Baud)。
B=1/T (Baud)
本
习题
是中文版
习题
,为便于复习。
知识
点
都在上一篇复习文章
计算机网络
第二章
物理层
复习中
码分多址的计算在最后的问答题中,包括已知最后收到的码片序列求各站的
数据
发送情况和已知各站的
数据
发送情况求最后收到的码片序列的方法。
单项选择题
单项选择题
1. 若将
物理层
的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性,下列不属于的是 ( )。
A. 机械特性
B. 电气特性
C. 功能特性
D. 结果特性
1单选(2分)
( )传递需要进行调制编码。
得分/总分A.数字
数据
在数字信道上B.数字
数据
在模拟信道上C.模拟
数据
在数字信道上D.模拟
数据
在模拟信道上正确答案:B4单选(2分)
在数字
数据
编码方式中,( )是一种自同步编码方式。
得分/总分A.曼彻斯特编码B.非归零码C.二进制编码D.脉冲编码
正确答案:A6单选(2分)
波特率等于( )
得分/总分A.每秒传输的比特B.每秒钟传输的
数据
位数C.每秒传输的周期数D.每秒传输的字节数
正确答案:B7单选(2分)
调制解调器
的作用是()。
计网复习——
物理层
习题
1. 试解释以下名词:
数据
,信号,模拟
数据
,模拟信号,基带信号,带通信号,数字
数据
,数字信号,码元,单工通信,半双工通信,全双工通信,串行传输,并行传输。
数据
:是运送信息的实体。
信号:是
数据
的电气的或电磁的表现。
模拟
数据
:即连续
数据
,即
数据
的变化是连续的。
模拟信号:即连续信号,其特
点
是代表信息的参数的取值是连续的。
基带信号:即来自信源的信号,也就是基本频带信号。
带通信号:把基带信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输。经过载波调制
计算机网络
之
物理层
通信基础通信基础基本概念码元、速率、波特、带宽码元速率、波特、带宽奈氏准则&香农定理奈氏准则(内忧)香农定理(外患)编码和调制编码
在开始这篇文章之前,还是通过思维导图的方式来整理下这篇文章的大致内容。
通信基础基本概念
这里还是得简单提句
物理层
的应用:就是在计算机之间传输比特流。
我们可以通过一张王道操作系统上的图来了解以下这个东西。
它先讲
数据
以数字信号的方式传送给
调制解调器
,
调制解调器
将它转换为模拟信号,再经过广域网传输给对方,再传输的过程中,再用
调制解调器
讲模
一幅图像的分辨率为
10
24768 像素,每个像素用3 字节表示。假设该图像没有被压缩。
试问,通过56kbps 的
调制解调器
传输这幅图像需要多长时间?通过1Mbps 的线缆调制解
调器呢?通过
10
Mbps 的以太网呢?通过
10
0Mbps 的以太网呢?
10
2476838/(56
10
^3) = 337.04(s)
10
2476838/(1
10
^6) = 18.87(s)
10
2476838/(
10
10
^6) = 1.89(s)
10
2476838/(
10
0*
10
^6) = 0.1
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索—屈原 离骚
文章介绍:这是
计算机网络
老师布置的课后作业,题目都很新型,网上很难能够找出所有答案,今天分享出来,希望能够帮助有需要的人,一起学习进步!
计算机网络
的体系结构
课后
习题
:
1、无连接通信和面向连接通信的最主要区别是什么?
解:在
计算机网络
领域,网络层应该向运输层提供怎样的服务(“面向连接”还是“无连接”)曾引起了长期的争论。争论焦
点
的实质就是:在计算机通信中,可靠交付应当由谁来负责?是网络还是端系统?
1. 为了形成pn结,p型半导体和n型半导体需要通过扩散过程将杂质原子相互扩散,并在结区形成耗尽层。
2. pn结的正向偏置是指在结的两边加正电压,使电子流从n型区向p型区流动。
3. pn结的反向偏置是指在结的两边加负电压,使耗尽层更宽,阻止电子和空穴的扩散。
4. pn结的漏电流在正向偏置时增加,而在反向偏置时减小。
5. 内建电场是在达到热平衡时由于扩散产生的,它阻止进一步的电子和空穴扩散。
6. 在pn结正向偏置下,电子和空穴因为扩散效应而聚集到结区,最终导致电子与空穴复合,产生光子。
7. 肖特基势垒是pn结正向偏置时在p型半导体和金属接触处产生的电位障碍。
8. 直接遗传图表示在pn结反向偏置状态下电子和空穴在结区由漂移效应直接穿过结而产生的电流密度分布图。
9. 碳化硅是一种具有较高击穿电场强度和热导率的宽禁带半导体,适合用于高频功率器件。
10
. LED是利用pn结的电子和空穴复合释放出光子的原理制成的半导体器件。