【正文】 析：兩臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，在每一計(jì)算機(jī)上都可以找到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的路由信息，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接通信。因此，在 Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)中， 無(wú)線多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 29 主機(jī)同時(shí)還是路由器，擔(dān)負(fù)著尋找路由和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的工作。常用的交換方式有：電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換。可以更改節(jié)點(diǎn)加入多播組，觀察結(jié)果。 通過(guò)單跳或多跳實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信。 無(wú)線多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 27 實(shí)驗(yàn)三 無(wú)線多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的基本原理及相關(guān)概念。這種傳輸方式不會(huì)進(jìn)行重傳，因此在傳輸時(shí)間上比 CRC更有優(yōu)勢(shì)，但是它只能在一定程度上糾錯(cuò)，因此不能保證傳輸?shù)目煽啃?，在可靠性要求不高而?shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合可以采樣這種傳輸方式。結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為： 215968ms，重傳次數(shù)為 0。在接收端，每當(dāng)收到一數(shù)據(jù)幀后，將作如下處理：若收到的數(shù)據(jù)幀經(jīng)檢驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，且發(fā)送幀號(hào)與接收狀態(tài)變量相符，則將該數(shù)據(jù)幀送往主機(jī)，并修改接收狀態(tài)變量，再向發(fā)送端回送確認(rèn)幀；若收到的數(shù)據(jù)幀經(jīng)檢驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，但發(fā)送幀號(hào)與接收狀態(tài)變量不相符，則說(shuō)明該幀為重復(fù)幀，應(yīng)丟棄該幀，再向發(fā)送端返回確認(rèn)幀；若收到的數(shù)據(jù)通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 17 幀經(jīng)檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，則向發(fā)送端返回否認(rèn)幀，由發(fā)送端進(jìn)行重新發(fā)送。 3)統(tǒng)計(jì)通信性能參數(shù)：文件實(shí)際傳輸時(shí)間、文件實(shí)際傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)和重傳次數(shù)。 2)陸地和衛(wèi)星通信信道環(huán)境中，各種參數(shù)下最佳幀長(zhǎng)與信道利用率的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真 1” ）。 跳頻頻率計(jì)算方案U A P / L A PC L O C K2827 跳頻頻率通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 15 實(shí)驗(yàn)二 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解停止 等待協(xié)議、連續(xù) ARQ 協(xié)議知識(shí)。 3． 在接收端如何對(duì) 2/3FEC碼進(jìn)行譯碼？ 答： 將碼序列輸入到譯碼器中，通過(guò)除法電路來(lái)產(chǎn)生伴隨式得到錯(cuò)誤樣本圖樣，從而生成糾錯(cuò)信號(hào)來(lái)對(duì)每個(gè)碼元進(jìn)行糾錯(cuò)。 ④前向糾錯(cuò) 2/3FEC（縮短的 (15,10)漢明碼） 編碼： 圖 17 前向糾錯(cuò) 2/3FEC 編碼圖 譯碼：結(jié)果正確 圖 18 前向糾錯(cuò) 2/3FEC 譯碼圖 分析： LFSR 的初始值都為 0，每 10 個(gè)信息比特編碼成 15 比特的碼字，它可以糾正碼字中所有的單個(gè)錯(cuò)誤和檢測(cè)所有兩個(gè)錯(cuò)誤。 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 4 六．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 編碼 : 圖 11 包頭檢錯(cuò)圖 ?校驗(yàn)，結(jié)果正確 圖 12 包頭校驗(yàn)圖 分析：輸入數(shù)據(jù)為 10 位的包頭信息 ,低位先入；輸出數(shù)據(jù)為包頭信息 + HEC，其中包頭信息共 10 位，低位先出， HEC 共 8 位，低位先出。公開(kāi)密鑰密碼體制使用不同的加密密鑰與解密密鑰，是一種由已知加密密鑰 推導(dǎo)出解密密鑰在計(jì)算上是不可行的密碼體制。加密密鑰和解密密鑰可以相同也可以不同。 接收端利用與本地相同的跳頻序列圖案產(chǎn)生跳頻載波序列，若跳變規(guī)律相同時(shí)，經(jīng)過(guò)變頻以后，將得到一個(gè)固定的中頻信號(hào)，即把原來(lái)的頻率跳變解除，這一 過(guò)程稱(chēng)為解跳或去跳。 漢明碼通過(guò)信息碼位與生成矩陣相乘產(chǎn)生相應(yīng)的漢明碼字，其碼長(zhǎng)為 mn=21 ，其中信息碼位長(zhǎng)為 nk=2m1 ，監(jiān)督碼位長(zhǎng)為 r=nk （ n 為漢明 碼長(zhǎng)度， k為信息位長(zhǎng)度）。 2. 跳 頻實(shí)驗(yàn)：記錄在查詢(xún)狀態(tài)、查詢(xún)掃描狀態(tài)以及連接狀態(tài)下，不同查詢(xún)?cè)O(shè)備時(shí)鐘和數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 2 接入碼下產(chǎn)生的頻點(diǎn)并加以分析。 3. 了解常規(guī)和公開(kāi)密鑰密碼體制的工作原理。 軟件： Windows 2021 或 Windows 操作系統(tǒng)， TTP基帶仿真軟件； Visual C++。 五．實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中，常常由于信道特性不理想，信道加性噪聲的影響而產(chǎn)生誤碼。 CRC 碼算法：設(shè) G(x) 為 r階，在幀的末尾加 r個(gè) 0，使幀為 m+r位，相應(yīng)多項(xiàng)式為 rxM(x) ；按模 2 除法用對(duì)應(yīng)于 G(x) 的位串去除對(duì)應(yīng)于 rxM(x) 的位串；按模 2 減法從對(duì)應(yīng)于 rxM(x)的位串中減去余數(shù)（等于或小于 r 位），結(jié)果就是要傳送的帶校驗(yàn)和的多項(xiàng)式 T(x) 。 調(diào)制方式可根據(jù)跳頻信號(hào)的特征進(jìn)行選擇，在跳頻系統(tǒng)中不宜采用對(duì)相位要求嚴(yán)格的調(diào)制方式。 常用的密碼體制有常規(guī)密鑰密碼體制和公開(kāi)密鑰密碼體制。在這種體制中，PK 是公開(kāi)信息，用作加密密鑰，而 SK 需要由用戶(hù)自己保密，用作解密密鑰。 (CRC) 編碼： 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 5 圖 13 循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼圖 ?校驗(yàn)結(jié)果：正確 圖 14 循環(huán)冗余結(jié)果校驗(yàn)圖 分析：輸入數(shù)據(jù)為 80 位的有效載荷信息（低位先入）；輸出為有效載荷（ 80 位，低位先出） + CRC碼（ 16位，低位先出）。跳頻圖案是跳頻通信中載波頻率變化的規(guī)律。由于輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸出為在 79 跳之間變化的一個(gè)偽隨機(jī)序列。 4. 通過(guò)無(wú)線信道速率測(cè)試程序，使學(xué)生體會(huì)：無(wú)線信道兩端距離、信道上障礙物、幀長(zhǎng)對(duì)無(wú)線傳輸速率的影響。 設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試： 1)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接用串口電纜連接，測(cè)得實(shí)際速率 VRS232。 四．實(shí)驗(yàn)要求 ，設(shè)置包的個(gè)數(shù)為 10，測(cè)試次數(shù)為 10次，取不同的包長(zhǎng)，記錄通過(guò)串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過(guò) USB口連接藍(lán)牙模塊的測(cè)試結(jié)果（包括包長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量、花費(fèi)時(shí)間和平均速率）。 六．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1. 性能仿真 圖 21 連續(xù) ARQ和停止等待協(xié)議的比較圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 18 圖 22 信道利用率和幀長(zhǎng)的關(guān)系 圖 23 非堅(jiān)持 CSMA在不同延時(shí)下吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 19 圖 24 等待 CSMA在時(shí)延不同時(shí)吞吐 量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 圖 25 CSMA/CD 在時(shí)延不同時(shí)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 20 圖 26 時(shí)延相同時(shí)，不同接入技術(shù)的吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 圖 27 歸一化傳播時(shí)延和站點(diǎn)對(duì)信道利用率的影響仿真圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 21 （點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信）： 圖 28 幀長(zhǎng)為 1字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 29 幀長(zhǎng)為 100字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 22 圖 210 幀長(zhǎng)為 300字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 211 幀長(zhǎng)為 600字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 分析： 設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試包的個(gè)數(shù)為 10；測(cè)試次數(shù)為 10 次。 分析：在相同的條件下，傳輸一個(gè)大小相同的文件，幀長(zhǎng)為 300字節(jié)，最大傳輸次數(shù)為50，觀察兩種不同的差錯(cuò)控制方式下，重傳次數(shù)及傳輸時(shí)間如下： 采用 CRC差錯(cuò)控制編碼：傳輸此文件時(shí)，誤碼率小時(shí)重傳次數(shù)為 0次，誤碼率越大，重通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 26 傳次數(shù)越多，花費(fèi)時(shí)間越長(zhǎng)。這可以從建立一致校驗(yàn)矩陣著手。 二．實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境 本實(shí)驗(yàn)每 5臺(tái) PC機(jī)為一組，每臺(tái)軟、硬件配置相同。請(qǐng)查看發(fā)送成功的單播數(shù) 據(jù)的路由信息或接收到單播數(shù)據(jù)的路由信息。 ，與同組其他節(jié)點(diǎn)通信，觀察并紀(jì)錄到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由選擇。 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)采用層次型的體系結(jié)構(gòu)， OSI 的體系 結(jié)構(gòu)將其劃分為七層，從下往上依次為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層； TCP/IP 將其劃分為：物理層、網(wǎng)絡(luò)接入層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應(yīng)用層。實(shí)現(xiàn)路由選擇功能的算法稱(chēng)為路由選擇算法。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要將自己所知的設(shè)備信息（路由信息）告知它的主設(shè)備（父設(shè)備），網(wǎng)絡(luò)中的根設(shè)備最終掌握網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備的路由信息，組播的目的地址是一個(gè)集合（可以實(shí)現(xiàn)向多個(gè)目的地址傳送數(shù)據(jù)）。 影響：一個(gè)主設(shè)備最多可與 2個(gè)從設(shè)備建立鏈路；兩個(gè)從設(shè)備間不能直接建立鏈路（通過(guò)主設(shè)備路由轉(zhuǎn)接）；所有的從設(shè)備節(jié)點(diǎn)只能受 到一個(gè)主設(shè)備的控制 。 2. 連續(xù)可變斜律增量（ CVSD）調(diào)制原理。 3. 分別畫(huà)出同一種語(yǔ)音編碼方式在不同采樣頻率和相同隨機(jī)錯(cuò)誤與突發(fā)錯(cuò)誤參數(shù)下的譯碼后波形 ，并加以比較 。當(dāng)信號(hào)分布不均勻、編碼位數(shù)一定的情況下常采用這種方法，犧牲大信號(hào)的量化信噪比，以提高小信號(hào)的量化信噪比，從而獲得較好的小信號(hào)接收效果。主節(jié)點(diǎn)可同時(shí)支持 3 個(gè) SCO 鏈接，從節(jié)點(diǎn)可同時(shí)支持 2～ 3 個(gè)鏈接 SCO， SCO 分組包不支持重傳。 六．實(shí)驗(yàn)結(jié) 果 1. 線性 PCM、 A 律 PCM 和 CVSD 編碼和譯碼： 三種編碼方式的參數(shù)設(shè)置相同，如下設(shè)置：幅度： 8V；頻率： 2K Hz；編碼位數(shù)： 8位。但從各自的圖中可以得出：信號(hào)幅度越高，頻率越大（在語(yǔ)音信號(hào)頻率范圍之內(nèi)），其效果越好。 3． 藍(lán)牙系統(tǒng)如何分配 ACL 鏈路與 SCO 鏈路所占用的時(shí)隙？ 答：藍(lán)牙系統(tǒng)分配固定的時(shí)隙給 SCO 鏈路，將 SCO 鏈路的間隔時(shí)隙分配給 ACL 鏈路。 PCM 和 CVSD 的性能？ 答： PCM 編碼所占空間較少，在傳輸信道質(zhì)量好時(shí)性能好，受采樣頻率影響較