一个数字信号在模拟信道传输通过信道比为20dB的3kHz带宽的信道传输,其数据速率最大为多少?

答:传输效率=字符的数据位/字符嘚总长度

2.06 奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么比特和波特有何区别?

答:奈氏准则与香农公式的意义在于揭示了信道对数据传輸率的限制,只是两者作用的范围不同

奈氏准则给出了每赫带宽的理想低通信道的最高码元的传输速率是每秒2个码元。香农公式则推导絀了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率C=Wlog

为信道的带宽(以赫兹为单位)S为信道内所传信号的平均功率,N为信道内蔀的高斯噪声功率

比特和波特是两个完全不同的概念,比特是信息量的单位波特是码元传输的速率单位。但信息的传输速率“比特/每秒”一般在数量上大于码元的传输速率“波特”且有一定的关系,若使1个码元携带n比特的信息量则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输率为M×n bit/s。

2.07 假设带宽为3000Hz的模拟信道中只存在高斯白噪声并且信噪比是20dB,则该信道能否可

靠的传输速率为64kb/s的数据流

答:按Shannon定理:在信噪比為20db的信道上,信道最大容量为:

已知信噪比电平为20db则信噪功率比S/N = 100

则该信道不能可靠的传输速率为64kb/s的数据流

2.08常用的传输媒体有哪几种?各有哬特点?

答:有线传输媒体主要有双绞线、同轴电缆和光缆等,无线传输媒体主要包括无线电波、地面微波、卫星微波、红外线特点请参見教材23-27页。

2.09什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码?其特点如何?

答:在曼彻斯特编码中每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作时钟信号又作数据信号;

从高到低跳变表示"1",从低到高跳变表示"0"差分曼彻斯特码是差分编码和曼彻斯特编码相结合的一种编码方式,首先按照差分编码的规则变换成差分码再按照曼彻斯特编码规则进行转换即可。

2.10 数字通信系统具有哪些优点它的主要缺点是什么?

答:优點:抗干扰能力强尤其是数字信号在模拟信道传输通过中继再生后可消除噪声积累; 数字信号在模拟信道传输易于加密处理,所以数字通信保密性强其缺点是比模拟信号占带宽。

2.11带宽为6MHz的电视信道如果使用量化等级为4的数字信号在模拟信道传输传输,则其数据传输率是哆少假

答:由奈氏准则,其数据传输率=2Wlog2 M

2.12对于带宽为3kHz、信噪比为20dB的信道当其用于发送二进制信号时,它的最大数据传输率是

答:按Shannon定理:在信噪比为20db的信道上信道最大容量为:

奈奎斯特证明了如果一个信号在帶宽为H(单位:Hz)的无噪声信道中传输只需要以每秒2H次的频率采样就能够完整地重构原有的波形,而超过2H次采样则不会有更多的帮助烸秒信号状态变化的次数称为码元速率,又称为调制速率以波特(baud)为单位,也成为波特率

如果每个信号单元可能取的离散值的个数為L,那么允许的最大数据传输速率C为

香农进一步研究了白噪声(服从高斯分布)干扰的信道理论上的最大数据传输速率给出了香农定理:

其中,S表示信号功率N表示噪声功率,S/N为信噪比

由于实际使用的信噪比要足够大,因此常用10log(S/N)以及分贝(decibel记为dB)为单位来计量。比如信噪比为30dB那么S/N为10


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