數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)通信每章的復(fù)習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-07-21 05:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 說采樣樣本數(shù)不夠，是對樣本進(jìn)行量化時(shí)因量化級別不夠而產(chǎn)生的量化噪聲所致)。 角度調(diào)制，調(diào)相和調(diào)頻三者的區(qū)別時(shí)什么?答：見第126到127頁。公式()所示是角度調(diào)制一般表達(dá)式，可以定義為具有固定載頻2πfc t，恒定振幅Ac和瞬時(shí)相角θ(t)=2πfc t+φ(t)的正弦波。若正弦波的瞬時(shí)相角θ(t)與調(diào)制信號m(t)呈線性函數(shù)關(guān)系，就稱為調(diào)相(PM)波。若正弦波的瞬時(shí)頻率fc與調(diào)制信號m(t)呈線性函數(shù)關(guān)系，則稱之為調(diào)頻(FM)波。 PM和FM是角度調(diào)制的特例，或者說PM波和FM波是角調(diào)波的不同形式，但二者并無本質(zhì)區(qū)別。由于載波相位的任何變化都將引起頻率變化，反之亦然。因此，PM與FM密切相關(guān)。PM與FM只是頻率和相位的變化規(guī)律不同而已。在PM中，角度隨調(diào)制信號而線性變化；而在FM中，角度隨調(diào)制信號的積分而線性變化。若將m(t)先積分而后使它對載波進(jìn)行PM，即得FM；反之，若將m(t)先微分而后使它對載波進(jìn)行FM，即得PM。第6章 在異步傳輸中，如何區(qū)分一個(gè)字符的傳輸與下一個(gè)字符的傳輸答：見第134到135頁。在每個(gè)傳輸?shù)淖址霸黾右粋€(gè)起始比特和一至兩個(gè)停止比特來區(qū)分字符之間的傳輸。起始比特和停止比特還起啟停字符內(nèi)的比特同步的作用。 異步傳輸?shù)闹饕秉c(diǎn)是什么?答：見第135頁到136頁。異步傳輸?shù)淖畲笕秉c(diǎn)是效率低，一是每個(gè)比特需附加2至3個(gè)比特，額外開銷大；二是連續(xù)的字符流傳輸時(shí)，每個(gè)字符進(jìn)行重新同步，有效吞吐率打折扣。 同步傳輸中是如何提供同步的?答：見第136頁。在發(fā)送方與接收方之間通過外同步或自同步方式保持兩者的時(shí)鐘同步，按照時(shí)鐘比特提供的比特間隔，對每個(gè)比特塊以穩(wěn)定的比特流形式傳輸。塊之間的同步問題則由在每塊增加前同步碼和后同步碼的方法解決。 什么是奇偶校驗(yàn)比特?答：見第139頁。奇偶校驗(yàn)比特增加到需要校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊末尾，根據(jù)數(shù)據(jù)塊中值1的比特個(gè)數(shù)來決定該奇偶比特取值1或0，根據(jù)是奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)，使連同奇偶校驗(yàn)比特在內(nèi)的整個(gè)數(shù)據(jù)塊中值1的比特?cái)?shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。這里附加一點(diǎn)常識，對每個(gè)字符采用奇偶校驗(yàn)時(shí)，是利用7單位ASCII碼(即IRA編碼)只占用了字符低7位的特點(diǎn)，將每個(gè)字符的最高位用作奇偶校驗(yàn)比特，因?yàn)榘凑找?guī)定奇偶校驗(yàn)比特增加到需要校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊末尾，因此，字符傳輸時(shí)是先低位后高位。為什么校驗(yàn)比特要放在末尾呢 如果放在數(shù)據(jù)快前面，接收方最先收到校驗(yàn)比特，需要先將其存放起來，然后對后續(xù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，生成信的校驗(yàn)比特，再與存放起來的原校驗(yàn)比特進(jìn)行比較。因此，放在末尾不需要先保存校驗(yàn)比特，先利用收到的數(shù)據(jù)比特生成新的校驗(yàn)比特，直接與后收到的原校驗(yàn)比特進(jìn)行比較，這樣實(shí)現(xiàn)起來效率更高。 什么是CRC?答：見第139頁。循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼(CRC)有這樣一種特性：其碼集內(nèi)的任一個(gè)碼字，進(jìn)行循環(huán)移位后，仍然是該碼集中的碼字，因此而取名循環(huán)碼。冗余是檢錯(cuò)和糾錯(cuò)編碼的關(guān)鍵，CRC是在k比特原始碼字上增加r個(gè)冗余比特從而生成長度為n=k+r個(gè)比特且具有檢錯(cuò)能力的新碼字。該r=nk個(gè)比特稱為幀檢驗(yàn)序列(FCS)，具體來說是由發(fā)送器將k比特原始碼字左移r比特然后用精心選擇的生成多項(xiàng)式(實(shí)際上是一個(gè)r+1比特長的二進(jìn)制序列)去除所得到的余數(shù)。 你為什么認(rèn)為CRC比奇偶校驗(yàn)?zāi)軌驒z查出更多的差錯(cuò)?答：閱讀第145到148頁。實(shí)際上是一個(gè)碼距大小的問題，冗余比特序列越長，碼距越大，檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力越強(qiáng)。奇偶校驗(yàn)比特只為每個(gè)數(shù)據(jù)塊增加一個(gè)比特，而CRC增加的冗余比特?zé)o疑要多不少，因此能檢查出更多的差錯(cuò)。 列出可以描述CRC算法的三種不同方式。答：閱讀第139到144頁。CRC算法的三種等價(jià)的實(shí)現(xiàn)方式分別是：模2除法運(yùn)算，多項(xiàng)式除法，數(shù)字邏輯除法電路。 有沒有可能設(shè)計(jì)一種ECC，它能夠糾正某些雙比特差錯(cuò)，但不能糾正所有的雙比特差錯(cuò),為什么?答：許多教材都會提到二維奇偶校驗(yàn)碼(水平垂直奇偶校驗(yàn)，檢錯(cuò)糾錯(cuò)原理請自行到網(wǎng)絡(luò)上搜尋)。它能檢測出所有3比特或3比特以下的錯(cuò)誤，包括糾正奇數(shù)個(gè)錯(cuò)和發(fā)現(xiàn)部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)，即部分偶數(shù)個(gè)錯(cuò)不能測出。也就是說，盡管能糾錯(cuò)，但只能糾單比特，不能糾雙比特錯(cuò)，不符合題意。那么有沒有能糾雙比特錯(cuò)的糾錯(cuò)碼(ECC)呢?有。根據(jù)教材第148頁上關(guān)于糾錯(cuò)編碼的最小漢明距離與檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力之間關(guān)系的描述，知道一種編碼的校驗(yàn)和糾錯(cuò)能力取決于它的海明距離(碼距)。為檢測出t比特錯(cuò)，需要使用最小碼距t+1的編碼；因?yàn)閠個(gè)單比特錯(cuò)決不可能將一個(gè)有效的碼字轉(zhuǎn)變成另一個(gè)有效的碼字。當(dāng)接收方看到無效的碼字，它就能明白發(fā)生了傳輸錯(cuò)誤。同樣，為了糾正t比特錯(cuò)，必須使用最小碼距為2t+1的編碼，這是因?yàn)橛行Тa字的距離遠(yuǎn)到即使發(fā)生t個(gè)變化，這個(gè)發(fā)生了變化的碼字仍然比其它碼字都接近原始碼字，因此可以將該變化了的碼字按認(rèn)定的原始碼字進(jìn)行糾正。作為糾錯(cuò)碼的一個(gè)簡單例子，考慮如下只有4個(gè)有效碼字的編碼： 0000000000，0000011111，即該編碼的所有的碼距均為5，根據(jù)前面的結(jié)論，它能糾正雙比特錯(cuò)(因?yàn)?t+1=5，所以t=2)。比如碼字0000000111到達(dá)后，接收方知道這是一個(gè)不合法的碼字，說明原始碼字中的某些比特發(fā)生了變化，如果限定只能糾正雙比特錯(cuò)，則認(rèn)為原始碼字是0000011111，其中兩個(gè)比特由1變成了0；如果允許糾正三個(gè)比特錯(cuò)，該0000000111也有可能是0000000000中的三個(gè)0變成了1；那么到底將它糾正為0000011111呢還是糾正為0000000000 所以這只能是一個(gè)能糾正雙比特的ECC碼。上面的例子是一個(gè)能糾正所有雙比特錯(cuò)的編碼。能否只允許糾正某些雙比特錯(cuò)但不能糾正所有雙比特錯(cuò)，如果選用最小碼距2t，可以做到這一點(diǎn)。仍選用上例，有效碼字在0000000000，0000011111，最小碼距為4，當(dāng)接收到0000000111，則可能是1010101010從左數(shù)第二個(gè)比特和第四個(gè)比特由0變成1，是雙比特錯(cuò)；也可能是由1111100000從右數(shù)第二個(gè)比特和第四個(gè)比特由0變成1，也是雙比特錯(cuò)；究竟原始碼字是什么，就無法糾錯(cuò)了。由此得知設(shè)計(jì)題目所要求的ECC碼是可能的，條件是糾正部分t比特錯(cuò)的最小碼距為2t。 在(n，k)分組糾錯(cuò)碼中，n和k分別代表什么?答：見第147頁。(n，k)分組糾錯(cuò)碼中，k代表重現(xiàn)在合法碼字中的k個(gè)原始數(shù)據(jù)比特，n代表包含原始數(shù)據(jù)比特以及附加(nk)個(gè)檢驗(yàn)比特形成的n比特碼字。 DEC是什么 它的功能是什么?答：見第151頁。DCE和DTE都是與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的術(shù)語。DCE是數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備(Data Circuitterminating Equipment)的英文縮寫，有時(shí)DCE又稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備(Data Communication Equipment)。DTE則是指完成數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)，稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (Data Terminal Equipment)。DEC負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)的連接并幫助DTE通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的另一個(gè)DTE交換數(shù)據(jù)。也可以將DCE看成是DTE接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。使用Circuitterminating(電路端接，也可譯成電路終結(jié))很形象，比如，兩個(gè)端系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)建立起一條電路(或虛電路)，該電路逐眺連接網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)直到到兩端的DCE就終結(jié)了，所以，從網(wǎng)絡(luò)的角度看，DC
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