【文章內(nèi)容簡介】 分組解密明文的十進(jìn)制形式 (高位 低位 )： 6 1664 1028 597 1257 96 922 1305 172 1397 1028 1552 1702 1349 801 1421 200 1380 解密明文的十六進(jìn)制形式為： 368080895674860735464565758098435354564363464564 七．思考題 1． 接收端的 1/3FEC碼是如何進(jìn)行糾錯(cuò)的？ 答： 1/3 FEC是將每個(gè)信息位重復(fù)三次，如果接收端發(fā)現(xiàn)三個(gè)信息位不一樣就可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 14 并且根據(jù)該信息糾錯(cuò)。 2． 包頭的兩種差錯(cuò)控制 1/3FEC 和 HEC，它們的先后順序如何？為什么？ 答：先進(jìn)行 HEC差錯(cuò)控制再進(jìn)行 1/3FEC差錯(cuò)控制，因?yàn)閷ΠM(jìn)行 FEC 糾 錯(cuò)的目的是減少重傳的次數(shù)。但在可以允許一些錯(cuò)誤的情況下，使用 FEC會(huì)導(dǎo)致效率不必要的減小，因此對于不同的包，是否使用 FEC是靈活的。 3． 在接收端如何對 2/3FEC碼進(jìn)行譯碼？ 答： 將碼序列輸入到譯碼器中，通過除法電路來產(chǎn)生伴隨式得到錯(cuò)誤樣本圖樣，從而生成糾錯(cuò)信號來對每個(gè)碼元進(jìn)行糾錯(cuò)。 4． 三種跳頻序列分別有無規(guī)律可循？為什么？ 答：三種跳頻序列無規(guī)律可循。下圖為跳頻序列產(chǎn)生的的原理框圖，基本上，輸入為當(dāng)前地址和本地時(shí)鐘，地址輸入由 28位構(gòu)成， 時(shí)鐘輸入由 27 位構(gòu)成，根據(jù)跳頻序列的不同分類，地址輸入和時(shí)鐘輸入采取不 同的選擇方案。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。 5． 公開密鑰密碼體制的一個(gè)重要保障是什么？ 答：公開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。在公開密鑰密碼體制中，加密密鑰 PK 是公開信息，而解密密鑰 SK是需要保密的。加密算法 E和解密算法 D也都是公開的。雖然秘密密鑰是由公開密鑰決定的，但卻不能根據(jù) PK計(jì)算出來。 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。 2. 了解信道利用率和最佳幀長的概念。 3. 了解檢錯(cuò)重發(fā)（ ARQ）、前向糾錯(cuò)（ FEC）等差錯(cuò)控制原理。 4. 通過無線信道速率測試程序，使學(xué)生體會(huì)：無線信道兩端距離、信道上障礙物、幀長對無線傳輸速率的影響。 二．實(shí)驗(yàn)設(shè)備與軟件環(huán)境 每兩臺(tái) PC機(jī)為一組，雙方軟、硬件配置相同。 硬件：串口連接電纜（反絞，用于連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的串 口），帶串口及 USB接口的藍(lán)牙模塊，USB電纜，串口連接電纜（不反絞），電源（串口實(shí)驗(yàn)時(shí)用）。 軟件： Windows 2021 或 Windows 操作系統(tǒng)， TTP通信傳輸?shù)挠行院涂煽啃苑治鰧?shí)驗(yàn)軟件。 三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1)連續(xù) ARQ 和停止等待協(xié)議的差錯(cuò)率和幀傳送平均延時(shí)的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真2” ）。 2)陸地和衛(wèi)星通信信道環(huán)境中，各種參數(shù)下最佳幀長與信道利用率的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真 1” ）。 3)共享信道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和吞吐量等參數(shù)之間的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真 3” ～“ 仿真 7” ，可選）。 數(shù)據(jù)傳輸速率的分析（點(diǎn)對點(diǎn)通信） 通過無線信道速率測試程序，使學(xué)生體會(huì)：無線信道兩端距離、信道上障礙物 、幀長對無線傳輸速率的影響。 設(shè)置數(shù)據(jù)包長度，測試： 1)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接用串口電纜連接，測得實(shí)際速率 VRS232。 2)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自用串口連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測得實(shí)際速率 VRS232+BT。 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 16 3)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都各自用 USB連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測得實(shí)際速率 VUSB+BT 1)發(fā)送方選擇傳送的文件、數(shù)據(jù)幀長、對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進(jìn)行檢、糾錯(cuò)的信道編碼方式及容許的最大重傳次數(shù)和信道誤碼率。 2)接收方對收到的包進(jìn)行解碼，如能糾錯(cuò)，即糾正錯(cuò)誤；如能檢出錯(cuò)誤不能糾正，則要求重發(fā)。接收方如認(rèn)為一幀傳輸無 誤，則提交給上層應(yīng)用程序。 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)。文件傳輸后可以得到的結(jié)果有文件傳輸?shù)恼`比特率、實(shí)際傳輸?shù)臅r(shí)間、在信道上實(shí)際的流量和重傳次數(shù)。 改變兩個(gè)藍(lán)牙模塊之間的距離，增加信道上的金屬障礙物； 改變幀長，觀察對文件傳輸速率和誤比特率的影響。 四．實(shí)驗(yàn)要求 ，設(shè)置包的個(gè)數(shù)為 10，測試次數(shù)為 10次，取不同的包長，記錄通過串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過 USB口連接藍(lán)牙模塊的測試結(jié)果（包括包長、數(shù)據(jù)量、花費(fèi)時(shí)間和平均速率）。分析各次測試結(jié)果，從中可以 得出什么結(jié)論？ 2．在文件傳輸測試中，傳輸一個(gè)大小為 100kb的文件，誤碼率分別設(shè)為 、 ，幀長設(shè)為 300 字節(jié)，最大傳輸次數(shù)為 50。分別采用 CRC 與線性糾錯(cuò)編碼方式糾錯(cuò)，記錄通過串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過 USB口連接藍(lán)牙模塊的測試結(jié)果（包括誤碼率、傳輸字節(jié)、花費(fèi)時(shí)間、重傳次數(shù)和不同比特?cái)?shù)）。分析各次測試結(jié)果，從中可以得出什么結(jié)論？ 五．實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中出現(xiàn)差錯(cuò)的情況是經(jīng)常發(fā)生的，數(shù)據(jù)鏈路層常用的差錯(cuò)控制方法有停止 等待協(xié)議（又叫自動(dòng)請求重發(fā)）、連續(xù) ARQ（自動(dòng)請求重發(fā)， ARQ, Automatic Repeat request）協(xié)議、檢錯(cuò)重發(fā) ARQ 協(xié)議。 1. 停止等待協(xié)議基本原理 停止 等待協(xié)議規(guī)定發(fā)送端每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)信息后，必須停下等待接收端返回了應(yīng)答才能繼續(xù)操作下去。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)送幀號與接收狀態(tài)變量不相符，則說明該幀為重復(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。 2. 連續(xù) ARQ 協(xié)議基本原理 連續(xù) ARQ 協(xié)議每發(fā)送 完一幀數(shù)據(jù)之后，不是停下來等待對方的應(yīng)答，而是繼續(xù)再發(fā)送若干幀，這樣可以有效地利用等待時(shí)間，提高整個(gè)通信過程的吞吐量。 3. 檢錯(cuò)重發(fā) ARQ 協(xié)議基本原理 檢錯(cuò)重發(fā) ARQ 協(xié)議是只將出錯(cuò)的幀進(jìn)行重發(fā)，而對后面送來的正確幀可以先收下來放在一個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)，待重傳的幀收到后，再一起按正確的順序送往主機(jī)。 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)對點(diǎn)通信）： 圖 28 幀長為 1字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 29 幀長為 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 幀長為 300字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 211 幀長為 600字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 分析： 設(shè)置數(shù)據(jù)包長度，測試包的個(gè)數(shù)為 10；測試次數(shù)為 10 次。 上圖分別為傳輸 1 字節(jié)， 100字節(jié)， 300， 600字節(jié)時(shí)的測試結(jié)果圖，可以看出在傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)增大時(shí)，速率先會(huì)上升，而后上升的速度減緩。 ： ① CRC差錯(cuò)控制編碼時(shí)： 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 23 圖 212 誤碼率為 幀長為 300 字 節(jié)；誤碼率為： 時(shí)，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為 79563ms，數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)為1。 圖 213 誤碼率為 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 24 結(jié)果為：誤碼率設(shè)置為 時(shí)，最大重傳次數(shù)設(shè)置為 50 時(shí)，提示最大重傳次數(shù)設(shè)置過小，傳輸中斷。 ② 線性分組碼差錯(cuò)控制編碼時(shí)： 圖 214 誤碼率為 幀長為 300 字節(jié)；誤碼率為： 。結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為： 215968ms，重傳次數(shù)為 0。 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 25 圖 215 誤碼率為 幀長為 300 字節(jié)；誤碼率為： ，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為 113906ms，重傳次數(shù)為 0。 圖 216 誤碼率為 幀長為 300 字節(jié)；誤碼率為： ，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為 111250ms，重傳次數(shù)為 0。 分析：在相同的條件下，傳輸一個(gè)大小相同的文件，幀長為 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