软考中级网络工程师笔记(二)

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)。
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考点二:
  模拟信道带宽计算:W=f2-f1,其中f1是低频,f2是高频。
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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:
      在这里插入图片描述
  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)
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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。
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  网线配置:
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  交叉线和直通线的使用条件:
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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。
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考点九:
  光纤(光缆):分为单模光纤SMF(左图)、多模光纤MMF(右图)。
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考点十:
  区别对比:单(身)美女的眼光:高贵细远(巧记)
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考点十一:
  无线信道:分为无线电波和红外光波。
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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。
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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。
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考点十四:
  调制技术与码元数:n=log2N
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考点十五:
  极性编码:分为单极性、极性、双极性。
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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)。
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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%。
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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 。

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