软考中级网络工程师笔记（二）_设信道带宽为4000hz,采用pcm编码,采样周期为125μs,每个样本量化为128个等级,

软考中级网络工程师笔记（二）

——数据通信基础（一）          

考点一：
  基本概念：信源、信道、信宿；数字信号、模拟信号；模拟通信、数字通信（信道中传送）。

考点二：
  模拟信道带宽计算：W=f2-f1，其中f1是低频，f2是高频。

考点三：
  数字信道带宽计算：奈奎斯特定理（无噪声）
  奈奎斯特定理：B=2W（B为码元速率、波特率，W为带宽）
  信息量n（位）与码元种类N：n=log2N
  数据速率R= B logN = 2W logN

考点四：
  数字信道带宽计算：香农定理(有噪声)
  香农定理：
      
  其中，C为数据速率，W为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声平均功率，S/N为信噪比(一般用分贝dB来表示)。
  分贝数和信噪比关系：dB=10lg(S/N)  20dB(S/N=100)   30dB(S/N=1000)

考点五：
  计算汇总：模拟带宽、数字带宽（1、无噪声：奈奎斯特定理，2、有噪声：香农定理）

考点六：
  常用考试数据：
  单位换算：通信换算进率1000，如1G=1000M
       存储换算进率1024，如1G=1024M
  信道延迟：电缆信道延迟200m/us（200km/ms，200000km/s）
  卫星信道延迟：270ms

考点七：
  双绞线：分为非屏蔽双绞线UTP，屏蔽双绞线STP。100米可以达到100Mb/s。

  网线配置：

  交叉线和直通线的使用条件：

考点八：
  同轴电缆：分为粗同轴电缆、细同轴电缆。传送距离长，信号稳定，常用语电视、监视系统，音响设备传送音、视频信号。

考点九：
  光纤(光缆)：分为单模光纤SMF（左图）、多模光纤MMF（右图）。

考点十：
  区别对比：单（身）美女的眼光：高贵细远（巧记）

考点十一：
  无线信道：分为无线电波和红外光波。

考点十二：
  模拟信道调制：分为调幅ASK、调频FSK、调相PSK、正交调幅QAM。

考点十三：
  数字信道编码：分为采样（2倍）、量化（等级）、编码（二进制）三个步骤。

考点十四：
  调制技术与码元数：n=log2N

考点十五：
  极性编码：分为单极性、极性、双极性。

考点十六：
  归零性编码：归零码、不归零码（遇1翻转）。双相码（电平翻转）。

考点十七：
  曼码和差分曼码：曼码降0升1(降1升0)效率50%；差分曼码折0平1，效率50%。

考点十八：
  各种编码效率：
  4B/5B效率80%，用于百兆以太网；
  8B/10B效率80%，用于千兆以太网；
  64B/66B效率97%，用于万兆以太网；
  曼码和差分曼码效率50%，用于以太网。

例题分析：
1、设信道带宽为4000Hz，信噪比为30dB，按照香农定理，信道容量为（ C ）。
A. 4Kb/s  B. 1.6Kb/s  C. 40Kb/s  D. 120Kb/s

解析：使用香农公式C=Wlog2(1+S/N)，和公式dB=10lg10(S/N)，由30dB得到S/N=1000；于是C=4000log2(1+1000)=40000b/s，1+1000约等于1024，所以log2(1+1000)约等于10，除于进率1000（通信领域是1000，存储领域是1024）换算成Kb/s为40Kb/s。

2、所谓正交幅度调制是把两个（ A ）的模拟信号合为一个载波信号。
A. 幅度相同相位相差90°  B. 幅度相同相位相差180°
C. 频率相同相位相差90°  D. 频率相同相位相差180°

解析：需记住的知识点

3、地面上相距2000km的两地之间通过电缆传输4000bit长的数据包，数据速率为64Kb/s，从开始发送到接收完成需要的时间为( D ）。
A. 48ms  B. 640ms  C. 32.5ms  D. 72.5ms

解析：一个数据包从开始发送到接收完成的总时间=发送时间+传播延迟时间，根据电信号的传播速度200km/ms可以计算如下：传输时间=4000/64000=0.0625s=62.5ms 延迟时间=2000/200=10ms，所以总时间为72.5ms

4、PCM编码是把模拟信号数字化的过程，通常模拟话音信道的带宽是4000Hz，则在数字化采样频率至少( C )次/秒。
A. 2000  B. 4000  C. 8000  D. 16000

解析：采样是两倍，故答案是8000

5、在异步通信中，每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇偶位和1位终止位，每秒钟传送200个字符，采用DPSK调制，则码元速率为( D )
A. 200  B. 500  C. 1000  D. 2000

解析：R=200*(1+7+1+1)=2000bps，根据DPSK默认是2DPSK，也就是2相N=2，代入R=Blog2(N)，数值为：2000=Blog2(2)，得出波特率B=2000

6、设信道带宽为4000Hz，采用PCM编码，采样周期为125us，每个样本量化为128个等级，则信道的数据速率为( C )Kb/s。
A. 10  B. 16  C. 56  D. 64

解析：128个等级即2^7=128，需要用7位来表示，125us的周期是每秒变化8000次（1/125），则有7*8000=56000b/s=56Kb/s 。