数据通信原理总结

2.什么是奈氏第一准则?

如系统等效网络具有理想低能特性，且截止频率为fn时，则系统中允许的最高码元速率为

2fn,这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。

3. 数据传输控制规程的主要功能是什么?

（1）数据链路的建立和拆除;(2) 信息传输;(3) 传输差错控制;(4) 异常情况处理

4. 报文（分组）交换交式的特点是什么?

将报文截成若干比较短的,规格化的人"分组"进行交换和传输的通信方式.

5. 分组流量控制有哪几种方式:证实法,预约法,许可证法,窗口方式

6. 在X.25中中,分组头由哪几部分组成:通用格式识别符,逻辑电路识别符,分组类型识别符

7. 实现帧中继的数据通信最基本的两个外部条件是什么?

(1) 要保证数字传输系统的优良传输性能;(2) 计算机终端系统的差错恢复能力

8. 数据终端设备的功能是什么?

把人们的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据输送到远端的计算机系统，同

时可以接收远端计算机系统的处理结果——数据，并将它变为人能理解的信息，DTE相

当于人和机器（计算机）之间的接口。

9..随机过程通过线形系统的输出随机过程ζ0(t)的性质.

1.输出随机过程等于输入随机过程与系统单位冲激响应的卷积；2.输出随机过程的数学期

望等于输入随机过程的数学期望乘以H(0);3.输出过程的自相关函数只依赖于时间间隔

而与时间的起点无关；4.输出噪声平均功率与K02,n0和fH成正比，即R0(0)= K02n0fH;5.

当线性系统的输入过程是高斯型时，其输出过程也是高斯型的。

10..说明基带数据传输系统各部分的作用。

1.发送滤波器的作用是限制信号频带；2.信道可以使各种形式的电缆，用作传输数据的

通道；3.接收滤波器用来滤除噪声和干扰；4.均衡器用来均衡信道畸变；5.取样判决电路

是恢复发端的数码，由于有噪声，恢复的数码可能有错，故用｛ak｝表示。

12 在数据传输系统中，对位定时信号的传输和提取所提出的要求有哪些?

1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码

元相等. 2 接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

13.采用基本型数据传输控制规程的通信系统中，其数据链路结构有哪几种类型?

1.非交换点对点结构的主站/从站；2. 交换点对点结构的主站/从站；

3.多点分支（辅助站）结构的控制站。

14.一个完整的接口标准应包括哪些特性?(4分)

答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。

7.简述报文交换的基本思想。

将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需要的输出电路空闲时，再

将该报文发向接收交换机或用户终端。

15 .试说明数据通信中三种交换方式的应用场合.

1.分组交换适用于报文不是很长的数据通信；2.电路交换适用于报文长且通信量大的数据

通信，通信对象是比较确定的用户；3.报文交换适用于公众电报和电子信箱业务。

16 .流量控制的目的有哪四个?

目的在于：1.保证网路内数据流量的平滑均匀，2.提高网路的吞吐能力，

3.提高网路的可靠性，4.防止阻塞和死锁现象的发生。

17 .在分组交换网中，虚电路方式的基本思想是什么?(2分) p246 自己总结的

在虚电路方式中，两个用户终端设备开始互相发送和接收数据之前需要通过网路建立一

条逻辑上的连接，这与电路交换中建立的物理信道是不同的。

18 扰乱器的作用：在发端将传送的数据序列中存在的短周期的序列或全“0”“1”序列， 按照某种规律变换为长周期的，且”0，1“等概率，前后独立的随机序列。

19 报文的组成：报头或标题；报文正文；报尾

20 非自适应性路由选择算法有四种：扩散式算法；固定式算法；最小权数法和分支流量法

21 X.75建议分为三层：物理层；链路层；分组层

22 分组交换网的基本组成：分组交换机机；网管中心；远程集中器；用户终端设备；线路 传输设备

23.实现二线全双工数据传输有几种方法？

二线线路实现全双工的传输方式有频率复用、_乒乓法或时间压缩法（时分复用）和回波

抵消三种方式。

24.常用的简单差错控制码有哪些：1.奇偶监督码；2.水平奇偶监督码；3.水平垂直奇偶

监督码；4.群计数码；5.恒比码。

25.高级数据链路控制规程HDLC是如何保证传输透明性的？

HDLC规程传输的是比特序列，与字符编码没有任何关系，所以任何比特结构均可

按原样进行透明传输。另外为了使透明传输，它采用了“0“比特插入删除技术。

26.目前主要有哪三种公用数据交换方式：1.电路交换；2.报文交换；3.分组交换。

28.通信协议：是使众多不同功能、配置以及不同使用方式的数据终端和计算机互连，

在有关信息传递的控制、管理、转换等手段和方法上能彼此遵守公认的一些规则。

29.写出我国三个已正式使用的公用数据网的名称：1.中国公用数字数据网

（CHINADDN），2.中国公用分组交换数据网（CHINAPAC）;3中国公用电话网

30 为什么在数字二相调相中，2DPSK与2PSK使用更加广泛？

因为在2PSK系统中，接收端进行载波提取时会出现相位模糊或倒相的情况，影响

正确的相干解调，2DPSK通过差分编码有效地克服该现象。

31.简述卷积码与分组码的区别：分组码中的监督位是该码组中的信息码元产生，而且

仅监督本码组内的信息码元，而在卷积码中，每组的监督位不但与本码组的信息码

元相关，而且还与前面若干组信息码元相关，即不是分组监督，而是每个监督码元对其它码组的信息码元也实行监督。

32.HDLC三种不同类型的帧：信息帧；无编号帧；监控帧

33.分组交换方式的特征：以报文分组为单位；以”存储----转发“方式进行交换和传输

34.简述ISO\OSI参考模型中网络层的功能：数据交换；路由选择；通信流量控制

35.分组交换网中远程集中器的主要功能是什么？

将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来；通过中、高速传输信道与分组交换机 连接起来。

36.高斯白噪声：把既服从高斯分布而功率谱密度又是均匀分布的噪声称为高斯白噪声

37.差错控制中的错误图样是如何得到的？

由发送的数据序列与接收序列对应码位的模2和，所得的差错序列中就可得到错误图样。

25.基本型传输控制规程包括哪几个阶段？1.建立数据链路；2.数据传输；3.传输结束 。

26.网际互联的目的是什么?

网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而实现跨网通信及资源共享。

28.X.25建议适用于什么场合？分几层结构？

适用于用专用电路连接到公用数据网上的分组型数据终端设备（DTE）与数据电路终接设备（DCE）之间的接口标准，它涉及物理层、链路层和分组层三层结构。

22．什么是数据通信？

答：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端之间的数据信息传递。

23．时域均衡的基本思想是什么？p73

答：是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性，都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，并不要求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波形相一致，因此它利用接收波形本身来进行补偿，消除取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。

24．星座图上的点表示什么含义？在一定发射功率下，点的数量与传输性能有什么关系？p91 答：表示相应的数据信号。星座图上的点数越多，频带利用率越高，但抗干扰能力越差。各信号点之间的距离越大抗误码能力越强。

25．差错控制的基本思路是什么？

答：发送端在被传输的信息序列上附加一些码元（称为监督码元），这些多余的码元与信息（数据）码元之间以某种确定的规则相互关联着；接收端根据既定的规则检验信息码元与监督码元之间的这种关系，如传输过程中发现差错，则信息码元与监督码元之间的这

一关系将受到破坏，从而使接收端可以发现传输中的错误，乃至纠正错误。

26．说明线性分组码的主要性质。

答：1.封闭性，是指码中任意两许用码组之和仍为一许用码组；

2.码的最小距离等于非零码的最小的重量。

27．物理层DTE/DCE的接口标准包括哪些特性？p209

答：包括四大特性：机械特性；电气特性；功能特性；规程特性。

28．路由算法有哪几大类？它们是根据什么来划分的？p248

有两大类分别为：自适应型和非自适应型路由算法。非自适应路由选择算法所依据的参数，如网路的流量、时延等，是根据统计资料得来的，在较长的时间内不变；而自适应路由选择算法所依据的参数值将根据当前通信网内的各有关因素的变化，随时做出相应的修改。

22．什么是数据通信系统？数据通信系统主要由哪几部分构成？p5

答：数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据的传输、交换、存储和处理的系统。它由中央计算机系统、数据终端设备（DTE）和数据电路3部分构成。

23．为什么在数据传输中要对传输的数据序列进行扰乱？p81

答：因为用微分整流法提取定时信号时，如果基带信号中出现较长时间的连“1”或连“0”码时就取不出微分信号，因而要影响定时信号的准确性。进而影响误码率。

24．传输系统对时钟同步的要求是什么？p80 总结

答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

25．常用的差错控制方法主要有哪些？p165 !

答：A.检错重发（ARQ）,B.前向纠错（FEC）,C.混合纠错检错（HEC）,D.信息反馈

26．（n，k）循环码的生成多项式有什么特点？p182 自己总结

答：生成多项式g(x)特点是：其前面的（k-1）位都是零，而第K位及第N位为1，即幂次大于n-k的系数为0，Xn-k及X0的系数为1，而其他系数为0或为1的码多项式。

27．在HDLC中，控制字段中N（R）有什么功能？p223

答：N（R）通知对方，N（R）-1以前的所有I帧均已收妥，期待对方应发的帧号为N（R）。

28．流量控制的目的是什么？p255

答：目的在于保证网路内数据流量的平滑均匀，提高网路的吞吐能力和可靠性，防止阻塞和死锁现象的发生。

29．分组交换网中分组长度主要与哪些因素有关？

分组长度与延迟时间；交换机费用；信道误码率等因素有关

22．数据电路由什么组成？数据电路和数据链路有什么区别？p6

答：数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。 在数据电路的两端加上传输控制器就是数据链路，

23．在具有幅度滚降特性的低通网络中，滚降系数对系统特性有什么影响？p58 自己总结 答：滚降系数为a，a=0为没有滚降，即理想低通情况；a=1表示最大滚降，其冲激响应的前导和后尾衰减很快，因此，允许取样定时相位有较大的偏移。然而a越大，频谱利用率越小，因每赫兹波特数等于2fn/fn(1+a)=2/(1+a),所以当a=1时，每赫兹可传1Bd.

24．绝对调相和相对调相的参考相位有什么不同？p96

答：绝对调相的参考相位是未调载波的相位；而相对调相的参考相位是前一码元的载波的相位；相对调相本质上就是经过相对码变换后的数字信号序列的绝对调相

25．检错重发有哪几种具体形式？哪种形式效率最高？p165

答案：常见的3种：停发等候重发；返回重发；选择重发。选择重发的传输效率最高

27． 分组交换中，数据报传输方式的原理和特点是什么？p248 自己总结

答：原理：数据报方式是将每一个数据分组单独当作一份报来处理的，不同的分组到达终点的顺序不同经过的路径也可能不同。 特点有：

1.用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段，对于短报文通信传输效率比较高。

2.数据分组传输的时延时间较大，且离散度大，因为不同传输路径的延迟时间差别较大。

3.对网路拥塞或故障的适应的能力较强。

28． 流量控制有哪几种分级？

答案：流量控制结构分四级：段级控制、“源—目的”级控制、“网一端”级控制和“端—端”级控制。

29． 分组交换数据网主要有哪些性能指标？p295

答：1.吞吐量；2.数据分组传送时延；3.呼叫建立时延；4.残留差错率；5.网路可用性

22.简述位定时同步的作用。P80 自己总结

答：1.在接收端恢复或提取位定时信号的重复频率（或间隔）与发送端（也是接收到的）码元相等；2.接收端的位定时信号与接收到的数据信号码元保持固定的最佳相位关系。

23.什么是部分响应形成系统？p61

答：寻求一种可实现的传输系统，它允许存在一定的、受控的符号间干扰。而在接收端可以加以消除，这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低对定时取样精度的要求，这类系统称为部分响应形成系统。

24.简述数字调相8相解调中的低通滤波器的作用。

答：作用是滤除2fc的调制产物，其输出取样，正值判为“1”，负值判为“0”。

25.简述2DPSK信号的解调方法。P100 自己总结的

答：根据2DPSK和2PSK信号的内在联系，只要将输入序列变换成相对序列，然后再用相

对序列去进行绝对调相，便可得到2DPSK信号。解调的方法有两种：极性比较法，相位比较法。

26.简述奇偶监督码的编码规则。P172

答：先将所要传输的数据码元分组，在每组数据后面附加一位监督位使得该组码连同监督位在内的码组中的“1”的个数为偶数（称为偶校验）或奇数（称为奇校验），在接收端按同样的规律检查，如发现不符就说明产生了差错，但是不能确定差错的具体位置，即不能纠错。

27.简述非自适应型路由选择算法所依据的参数的特征。P248

答：如网路的流量、时延等，是根据统计资料的来的，在较长的时间内不变。

24.什么是网际互连？网际互连的目的是什么？p259

答：网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连。它的目的正是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信，还可以与另一个网上的任何DTE通信，从而实现跨网通信及资源共享。

27.什么是速率适配？一般采用哪些方法来进行速率适配？p143

答：速率适配又称速度适配，类似于数据通信时分复用的码速调整，它是把输入时分复用器的不等时的数据信号变为等时的（具有统一脉冲长度）数据信号，而该等时数据信号的时钟与时分复用器的时钟同步。

29.在分组交换网中，网管中心的基本功能是什么？p293

答：1.用户管理；2.网路配置管理；3.测量管理；4.计费管理；

5.网路状态监督；6.路由控制；7.软件管理；8.运行日志。

第二篇：通信原理总结

上面是我画的认为比较完整的通信系统的简单流程图，对此我做一翻解释。

首先日常生活中的信号总是模拟的，我们把这些信号通过滤波等处理，得到带限的信号，这里以基带信号singnal为例子,signal 经过采样保持电路，我们就得到PAM信号，如图，这样的信号就是离散信号了。

离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类，并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推，通

之后将量化了的信号进行编码，编码是一种认为规定的过程比过比较给每个PAM信号进行归类，这就是量化。如我们规定2V用00表示，4V用01表示，6V用10表示，而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系，顺着这种对应关系，我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码，这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。

以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的A/D转换。至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。一个PAM信号对应一个档次，而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的，例子中就是一个档次对应两个比特，假设这种对应关系是1对N个比特，对模拟信号的采样率是F,也就是1秒钟有F个PAM信号，这F个PAM信号就要被转换成F*N个比特，所以比特率就是F*N了。

对于完成转换的数字信号，我们如何处理呢？有的是被放进存储器中存储了，有的是到CPU中进行计算，加密等处理了。

通常为了达到通信目的，我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号，毕竟在生活中模拟信号才是我们可以识别的。

所以我们从存储器中读取数字信号，这些信号是基带信号，不容易传输，经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波，光信号传播出去。发送这些高频信号的速度关系到发送的比特率注意与前面的转换的比特率有不同。假如整个发送端可以发送四中波形A,B,C,D，它们可以分别表示发送了00，01，10，11信号，那么我们就说发送一个符号（即波形）就是发

送了两个比特了。由此得到符号率与比特率的关系B=N*D.D是符号率baud/s, B是比特率bit/s, N表示一个符号与N个比特对应。

接收设备将这些信号转换成电信号，通过解调器，就可以还原基带信号，同样可以将它们放进存储器存储，这可以理解成网络视频在我们的电脑上的缓存。缓存中的信号通过解码器，也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶（档次）信号。

最后将台阶信号进行填充恢复，我们就又可以原来的输入的模拟波形了，由此我们完成一次通信。

如果模拟信号不需要数字化，那么我们可以进行模拟调制，同样可以发送出去，这个过程要简单很多。

当然，这里所讲的只是我们学习中所涉及的一些概念，完整的通信系统还有更多要考虑的，这只是我觉得通信过程的关键的骨架问题。

还有几个概念是对它们的理解和总结，希望可以和大家分享。

1. 二进制比特率与信息量中的比特率。

因为我们假定二进制信号是等概率发生的，也就是P=0.5，而信息量的定义是这样的I=-log2(p)bit,通过此式，我们可以计算发送的一个二进制符号的信

息量I=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我们通常说一个0或者1就是一个比特了。

2. 方波的带宽问题。

由上图我们可以注意到，一个持续时间为T的方波，它的频谱是一个SINC函数，零点带宽是1/T，即时间的倒数。当然，方波的带宽是无限大的，因此这样的波形在现实中是很难实现的，我们只能给方波提供一定的带宽，就是说得到的肯定只能是经过了过滤的波形。

在这里我们可以联系到吉布斯现象。我们可以这样理解：频率越大，就说明变化越快，而方波的转折点处就是一个极快的变化也就是有频带的高频部分构成，而经过带限的滤波之后，高频被滤去，得到的波形在转折点处就变化慢下来，于是在需要变化快的地方（如方波的转折点）变化慢，由此产生吉布斯现象。

3. 升余弦滚降滤波器。

我们知道升余弦滚降滤波器是防止码间串扰而设计的。码间串扰是指各个时间点上发送的符号并非准确的方波，而是在规定的时间内仍有余波，于是对下一个时刻发送的符号产生影响，最后可能因为影响的叠加效果而使后果严重，得到相反的采样结果。注意我们这里讲的码间串扰都是发生在基带频率上的。因此升余弦滚降滤波器也是在基带上的应用。

下图是升余弦滚降滤波器的原理图，上半部分是滤波器的频谱相应图，下半部分是滤波结果在时间域上的波形图。

我们可以这样思考，发送的基带波形是在一定的带限内的，假如说要求发送的符号率是D，那么图下半部分中可知1/2f0=1/D，所以f0=1/(2*D),或者说D=2* f0,由下半图我们可以看出我们发送的符号的频率是2* f0，这串符号在频谱上的表示（上半图）是个带宽为f0的信号，这个就是采样定理中说的当波形用SINC函数来表示时，符号率是该波形的带宽的两倍，也就是升余弦滚降滤波器在r=0的时候的特性。

当然，我们这里表示的只是发送一个符号的波形的带宽，但是我们可以这样想象，一个系统在任何时候发送符号是使用的带宽f0都是固定的，在1时间段内发送的波形的带宽在f0以内，那么我们完全有理由相信在2时间段内发送的波形的带宽必然在f0以内，所以这样可以理解多个符号组成的波形的带宽是在f0以内的。

从下半图我们可以看到，随着r的增加，符号波形在一个周期段以外的衰减就会加快，这里我们就可以看到它对码间串扰的影响会减小，这个就是升余弦滚降滤波器的作用，但是我们必须清楚的看到，符号率是不变的2* f0,而系统的绝对带宽在增加。根据升余弦滚降滤波器的定义我们得到这样一个关系D=2* f0/(1+r)。从以上的分析过程我们可以认为1/2*f0就是发送的数字信号的周期，也就是对于同样周期的信号我们需要不同的带宽，这个带宽就是发送的数字信号的带宽，而与原始的模拟波的带宽无关。

4. 调制的一些想法。

在学习调制的过程中，我一直搞不清什么是调制信号，什么是载波。最后总算明白，原来（一般来讲）调制就是将低频信号（调制信号）携带的信息在另外一个高频的信号（载波）上表现出来，表现的方法可以是改变载波的幅度或者相位或者频率等。当我们看到调制完成的波形是，发现它与载波有不同的幅度或者相位或者频率，从这里的变化我们极可以判断处调制信号有那些信息。载波就是用来携带低频信号要表达的意思的高频信号。之所以用高频是因为在一般情况下高频信号便于传输。

以上是我在学习通信原理中觉得关键要明白的只是点，这样知识才可以融会贯通。