物聯(lián)網(wǎng)工程概論復(fù)習(xí)提綱(編輯修改稿)
2025-05-14 06:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線電波傾向于以直線傳播，并且遇到障礙物會(huì)反彈回來(lái)。高頻無(wú)線電波也更容易被雨水和其他障礙物吸收。：在100MHz以上的頻段（高頻），電磁波幾乎按直線傳播，獲得極高的信噪比，但是要求發(fā)射端和接收端的天線必須精準(zhǔn)的互相對(duì)齊。微波按直線傳播。微波塔越高，微波傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)。微波不能很好的穿透建筑物。微波通訊已經(jīng)被廣泛的用于長(zhǎng)途電話通信、移動(dòng)電話和電視轉(zhuǎn)播信。：非引導(dǎo)性的紅外線被廣泛的應(yīng)用于短程通比如電視機(jī)、錄像機(jī)和立體聲音響的遙控器都采用紅外線通信。紅外線的傳播具有方向性、便宜且易于制造。紅外線不能穿過(guò)固體物體（既是優(yōu)點(diǎn)也是缺點(diǎn)）。e光通信3)通信衛(wèi)星：衛(wèi)星軌道越高，則軌道周期越長(zhǎng)。范艾倫輻射帶處于中地球軌道衛(wèi)星和低地球軌道衛(wèi)星之間。衛(wèi)星的另一個(gè)重要特性是他是一種廣播介質(zhì)，當(dāng)需要安全保障時(shí)，必須對(duì)衛(wèi)星通信進(jìn)行加密處理。衛(wèi)星 vs. 光纖未來(lái)的主流通信應(yīng)該是地面光纖和蜂窩無(wú)線電通信的結(jié)合，但是特殊領(lǐng)域衛(wèi)星更有優(yōu)勢(shì)；當(dāng)快速部署成為主要問(wèn)題時(shí)，衛(wèi)星更有優(yōu)勢(shì)；當(dāng)為那些地面基礎(chǔ)設(shè)施不發(fā)達(dá)的地區(qū)提供通信服務(wù)時(shí)，衛(wèi)星更有優(yōu)勢(shì)；當(dāng)廣播成為一種必不可少的需求時(shí)，衛(wèi)星更有優(yōu)勢(shì)，比如衛(wèi)星電視。（GEO）：在赤道圓形軌道上方35 800千米高度的衛(wèi)星可以保持在空中靜止不動(dòng)。傳輸一條消息的成本與該消息所經(jīng)過(guò)的距離無(wú)關(guān).（MEO）:這些衛(wèi)星緩慢的飄過(guò)經(jīng)線,比GEO低,，功率弱一些的發(fā)射器也能夠與這些衛(wèi)星通信MEO目前只用于導(dǎo)航系統(tǒng)，尚未用于通信領(lǐng)域。（LEO）：運(yùn)動(dòng)速度極快，衛(wèi)星與地球很近，地面站并不需要多大的功率就可以收發(fā)往來(lái)的衛(wèi)星信號(hào)，并且上行和下行的往返延遲只有幾個(gè)毫秒。 熟悉常用的編碼方式。1)非歸零碼NRI：負(fù)電平表示一個(gè)二進(jìn)制值，正電平表示另一個(gè)二進(jìn)制值。由比特值決定信號(hào)的電平。NRZ碼是最容易實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際上是直接將計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)加到通信線路上，未作任何處理，代價(jià)也最低。但NRZ碼的缺點(diǎn)是接受方無(wú)法判斷一位的開始和結(jié)束，即不具備同步特性。主要用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部通信。2) 曼徹斯特編碼：每個(gè)比特的中間位置處都存在一個(gè)跳變這種中間處的跳變即含有時(shí)鐘信息，也含有數(shù)據(jù)信息：從低到高的跳變代表1，從高到低的跳變代表0 3)差分曼徹斯特編碼：比特中間位置處的跳變僅含有時(shí)鐘信息。在比特間隔開始處如果出現(xiàn)跳變表示0，如果沒(méi)有跳變表示1 對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式有哪幾種？哪兩種不能同時(shí)使用？QAM（正交幅度調(diào)制，）技術(shù)中使用了哪兩種？一個(gè)QAM16（指包含16種符號(hào)的QAM調(diào)制方式）的碼元可以傳輸多少比特的數(shù)據(jù)？1） 調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相2）調(diào)頻和調(diào)相不能同時(shí)3）振幅調(diào)制（ASK）和相位調(diào)制（PSK）技術(shù)的綜合（同時(shí)改變正弦波三個(gè)特性中的振幅和相位）4）每個(gè)符號(hào)（碼元）可傳輸3個(gè)比特多路復(fù)用的技術(shù)有哪些？他們的原理分別是什么？1）頻分多路復(fù)用（Frequency Division Multiplexing, FDM）按照頻率區(qū)分信號(hào)的方法，把傳輸頻帶分為若干個(gè)較窄的頻帶，每個(gè)頻帶構(gòu)成一個(gè)子信道，獨(dú)立的傳輸信息。頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源。2）時(shí)分多路復(fù)用（Time Division Multiplexing,TDM）時(shí)分復(fù)用是將時(shí)間劃分為一段段等長(zhǎng)的時(shí)分復(fù)用幀（TDM幀），每一個(gè)時(shí)分復(fù)用的用戶在每一個(gè)TDM幀中占用固定序號(hào)的時(shí)隙，每一個(gè)用戶所占用的時(shí)隙是周期性地出現(xiàn)，時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同的時(shí)間占用同樣的頻帶寬度。3）波分多路復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing, WDM)就是光的頻分復(fù)用。4）碼分多路復(fù)用（Code Division Multiplexing,CDM）各用戶使用經(jīng)過(guò)特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。每一個(gè)比特時(shí)間劃分為m個(gè)短的間隔，稱為碼片（chip）。每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，而且還必須相互正交（orthogonal）。在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。 網(wǎng)絡(luò)層：數(shù)據(jù)鏈路層 檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼的概念分別是什么？1）檢錯(cuò)碼：每一個(gè)被發(fā)送的數(shù)據(jù)塊包含一些冗余信息，但這些信息只能讓接收方推斷出是否發(fā)生了錯(cuò)誤，而推斷不出哪個(gè)發(fā)生了錯(cuò)誤，然后接收方可以請(qǐng)求發(fā)送方重傳。2）糾錯(cuò)碼（error correction code）：在每一個(gè)被發(fā)送的數(shù)據(jù)塊中包含足夠多的冗余信息，以便接收方能據(jù)此推斷出被發(fā)送的數(shù)據(jù)是什么。 海明碼的工作原理（可糾正一位錯(cuò)的編碼方法）用r個(gè)校驗(yàn)位構(gòu)造出r個(gè)校驗(yàn)關(guān)系式來(lái)指示一位錯(cuò)碼的n（n=m+r)種可能位置及表示無(wú)差錯(cuò)。碼字排列：從最左邊位開始依次編號(hào)(…、n)。? r個(gè)校驗(yàn)位：在2k的位置( …)。? m個(gè)數(shù)據(jù)位：在其余位( …)。? r的確定: m+r+1 =2r例：要傳輸ASCII字母“A”，即1000001信息量有7位，需要使用至少4位校驗(yàn)位以滿足2r = n+1發(fā)送的碼字為：P1P2D3P4D5D6D7P8D9D10D11? P1 = D3⊕D5⊕D7⊕D9⊕D11? P2 = D3⊕D6⊕D7⊕D10⊕D11? P4 = D5⊕D6⊕D7? P8 = D9⊕D10⊕D11 循環(huán)冗余碼的工作原理現(xiàn)在 m = 6, M = 101001。? 除數(shù) P = 1101，則 r = 3,被除數(shù)是 2rM = 101001000。模 2 運(yùn)算的結(jié)果是：商 Q = 110101，余數(shù) R = 001。把余數(shù) R 作為冗余碼添加在數(shù)據(jù) M 的后面發(fā)送出去。發(fā)送的數(shù)據(jù)是：2rM + R即：101001001，共 (m + r) 位。接收方對(duì)接收到的數(shù)據(jù)除以同樣的除數(shù),只要得出的余數(shù) R 不為 000，就表示檢測(cè)到了差錯(cuò)。但這種檢測(cè)方法并不能確定究竟是哪一個(gè)或哪幾個(gè)比特出現(xiàn)了差錯(cuò)。一旦檢測(cè)出差錯(cuò)，就丟棄這個(gè)出現(xiàn)差錯(cuò)的幀。 只要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的挑選，并使用位數(shù)足夠多的除數(shù)P，那么出現(xiàn)檢測(cè)不到的差錯(cuò)的概率就很小很小CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部單個(gè)錯(cuò)；CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部離散的二位錯(cuò)；CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò)；CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部長(zhǎng)度小于或等于r位的突發(fā)錯(cuò)；CRC校驗(yàn)碼能以[1(1/2)r1]的概率檢查出長(zhǎng)度為（r+1）位的突發(fā)錯(cuò)；如果r=16, 則該CRC校驗(yàn)碼能全部檢查出小于或等于16 位的所有的突發(fā)差錯(cuò), 并能以1(1/2)161=％的概率檢查出長(zhǎng)度為17位的突發(fā)錯(cuò)，%； 沖突檢測(cè)（CSMA/CD）和沖突避免（CSMA/CA）的工作原理與區(qū)別1）CSMA/CD（沖突檢測(cè)）某站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)，它首先偵聽(tīng)信道，如果信道空閑，立即發(fā)送數(shù)據(jù)并進(jìn)行沖突檢測(cè)；如果信道忙，根據(jù)不同的CSMA協(xié)議或等待一段時(shí)間，或繼續(xù)偵聽(tīng)信道，直到信道變?yōu)榭臻e，發(fā)送數(shù)據(jù)并進(jìn)行沖突檢測(cè)。如果站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程中檢測(cè)到?jīng)_突，立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)并等待一隨機(jī)長(zhǎng)的時(shí)間，重復(fù)偵聽(tīng)信道。2） CSMA/CA（沖突避免）基本思想是發(fā)送方刺激接收方輸出一個(gè)短幀，以便其附近的站能檢測(cè)到該次傳輸，從而避免在接下去進(jìn)行的數(shù)據(jù)幀傳輸中也發(fā)送數(shù)據(jù)。與CSMA的區(qū)別：檢測(cè)沖突能力，若檢測(cè)到?jīng)_突，立即停止發(fā)送，向總線發(fā)阻塞信號(hào)。 網(wǎng)絡(luò)層問(wèn)題 IP地址的分類，每
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