计算机网络教程五

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1、计算机网络教程第五讲1信源信宿编码解码干扰源1、数据通信系统噪声源22、通信信道1）信道的频率特性这里指的信道是有线信道。由于信道的物理性能，往往使信号在传输过程中发生畸变，严重时使得信号不能正确传输，这主要是由于信道的频率特性所致。频率特性分为幅频特性和相频特性。幅频特性是指不同频率的信号，通过信道后，其幅值受到不同程度的衰减的特性。相频特性是指不同频率的信号，通过信道后，其相角发生不同程度的改变的特性。信道的频率特性有一定的截止频率，从而决定了信号的通频带。如果信号的频率在信道通频带范围内，则传输的信号基本上不失真，否则，信号的失真将比较严重。32）信道的

2、传输速率1、信号传输速率信号传输速率是指每秒传送的码元数（或称脉冲数），单位为波特（Baud）。它是度量信号传输速度的单位，又称调制速率或波形速度。所谓调制速率是，调制状态的每秒转换次数。它正好是调制转换时间的倒数。信号传输速率为：2、数据传输速率数据传输速率是指每秒能传送多少个构成代码的比特数，单位是每秒比特（bit/s）。可用下式求得：Sb=Blog2n其中，n表示不同调制信号个数。4例子1：对于四相调制解调器的调制速率为1200波特，问其数据传输率为多少？解：对于四相调制解调器，n=4,又已知B=1200（波特），应用公式得Sb=Blog2n=1200×

3、log24=1200×2=2400（bps)答：数据传输率为2.4k（bps)。3）信道容量信道容量即最大数据传输率。奈奎斯特(Nyquist)证明，在无噪声信道中，如果一个信号通过带宽为H（Hz）的低通滤波器，那么每秒采样2H次就能完整地重现通过这个被滤波后的信号。采用每秒高于2H次的速度对此线路采样是无意义的，因为这种较高采样次数可能恢复的高频分量已经被滤波器滤掉，无法再恢复了。5如果被传信号有V个（2的倍数）离散电平，奈奎斯特定理为：最大数据传输速率C=2Hlog2V（bit/s）如果有噪声存在，情形会急剧变坏。热噪声以信号功率与噪声功率之比来度量，这个

4、比值叫作信噪比。如果用S表示信号功率，N表示噪声功率，则信噪比为S/N。通常人们并不使用信噪比本身，而是使用10log10（S/N），其单位为分贝（dB）。香农(shannon)关于噪声信道的主要结论是：任何带宽为H（Hz），信噪比为S/N的信道，其最大数据传输率为：最大数据传输率C=Hlog2（1+S/N）通常，信噪比以10×lg(S/N)(分贝）为单位，例如，当S/N=1000时，信噪比是30分贝。6解：已知H=4000hz，10×lg(S/N)=30，所以有S/N=103=1000代入公式得C=H×log2(1+S/N)=4000×log2(1+1000

5、)=4000×log2(1001)≈4000×log2(1024)=40000（bps)答：信道容量为40k（bps)。例子2：已知某电话线路的带宽为4000hz，信噪比为30分贝，求信道容量C。74）信道误码率误码率是衡量数据通信系统在正常情况下传输可靠性的指标，它定义为在计算机网络中，误码率一般要求低于10-6，既平均每传送1兆位才允许有1位错。例子3:设信道的误码率为10-3,在此信道上传输1000个汉字,最多有几个汉字错?解:已知有Pe=10-3,1000个汉字占1000×2×8=16000(位),由公式有:16位可以散落在16个汉字中,最多可能导致1

6、6个汉字错.答:最多有16个汉字错.85）信道时延信号在通信信道中传播，从信源到信宿是需要时间的。一般说来，电信号在信道中的传播速度接近于光速，既300米/微秒（300m/μs），实际上由于介质的差异，有所差异。例如，在电缆中的传播速度一般只为其的67%，既（200m/μs）。例子4:已知一段电缆长500米,问信号从电缆的一头传送到线路的另一头,需要多少时间?解:答:大约需要2.5微妙.9习题:1、某调治解调器采用PAM调制技术，它使用0、π/2、π、3π/2四种相位，每种相位又都有两个不同的振幅，问在波特率为1200的情况下，数据速率为多少？2、信噪比为30

7、dB、带宽为3Khz的信道，其数据传输率不会超过多少？3、某信道的误码率为10-5，每帧长度为10k位，若差错是单个错，请计算该信道上传送的帧的平均出错率？10