【计算机网络】物理层 通信基础、奈氏准则、香农公式 习题2

1. 下列说法中正确的是( )。
   A. 信道与通信电路类似，一条可通信的电路往往包含一个信道
   B.调制是指把模拟数据转换为数字信号的过程
   C. 信息传输速率是指通信信道上每秒传输的码元数
   D.在数值上，波特率等于比特率与每符号所含的比特数的比值
   信息传输速率，又称比特率。
   所以信息传输率是指通信信道上每秒传输的比特数。

2. 影响信道最大传输速率的因素主要有 (）
   A. 信道带宽和信噪比 B.码元传输速率和噪声功率
   C. 频率特性和带宽 D.发送功率和噪声功率
   根据香农公式
   信道的极限数据传输速率
   $$=Wlog2(1+S/N)$$
   可知，主要影响因素有信道频率带宽和信噪比。

3. ( )被用于计算机内部的数据传输。
   A. 串行传输 B. 并行传输 C. 同步传输 D. 异步传输
   在计算机内部，数据传输是并行传输的。而在两台计算机之间，数据传输是并行传输的。

4. 下列有关曼彻斯特编码的叙述中，正确的是 ( )。
   A.每个信号起始边界作为时钟信号有利于同步
   B.将时钟与数据取值都包含在信号中
   C.这种编码机制特别适合传输模拟数据
   D.每位的中间不跳变表示信号的取值为0
   曼彻斯特编码将时钟和数据都包含在信号中，在传输数据的同时，也一起将时钟一起传输给对方。码元中间的跳变作为时钟信号，不同的跳变方式作为数据信号。

5. 在数据通信中使用曼彻斯特编码的主要原因是( ）。
   A. 实现对通信过程中传输错误的恢复
   B. 实现对通信过程中收发双方的数据同步
   C.提高对数据的有效传输速率
   D.提高传输信号的抗干扰能力

6. 不含同步信息的编码是( )。
   I. 非归零编码 II. 曼彻斯特编码 III. 差分曼彻斯特编码
   A. 仅1 B. 仅Ⅱ C. 仅Ⅱ、 Ⅲ D. J. II、 III

7. 波特率等于( )。
   A.每秒可能发生的信号变化次数 B.每秒传输的比特数
   C.每秒传输的周期数 D.每秒传输的字节数

8. 测得一个以太网的数据波特率是40MBaud，那么其数据率是( )。
   A. 10Mb/s B. 20Mb/s C. 40Mb/s D. 80Mb/s
   在以太网中，运用的是曼彻斯特编码。每发送一个比特数，就需要两个电平，即两个脉冲信号，对应码元传输速率，因此比特率是波特率的2倍。

9. 某信道的波特率为 1000Baud，若令其数据传输速率达到 4kb/s，则一个信号码元所取的有效离散值个数为( )。
   A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
   

即每发送一个码元，就代表着发送4个比特数。那么有效的离散取值为16.

10. 下图是某比特串的曼彻斯特编码信号波形，则该比特串为 ( )。
    
    A. 0011 0110 B. 1010 1101 C. 01010010 D. 11000101

11. 已知某信道的信息传输速率为64kb/s，一个载波信号码元有4个有效离散值，则该信道的波特率为 ()。
    A. 16kBaud B. 32kBaud C. 64kBaud D. 128kBaud

12.有一个无噪声的8kHz信道，每个信号包含8级，每秒采样24k次，那么可以获得的最大传输速率是 ( )。
A. 24kb/s B. 32kb/s C. 48kb/s D. 72kb/s
无噪声的信号应该满足奈氏准则。
最大传输速率
$$=2Wlo{g}_{2}V=2\ast 8k\ast 3b/s=48kb/s$$
13.对于某带宽为4000Hz的低通信道，采用16种不同的物理状态来表示数据。按照奈奎斯特定理，信道的最大传输速率是 ( )。
A. 4kb/s B. 8kb/s C. 16kb/s D N·sb/s
$$=4k\ast 4b/s=16kb/s$$

14. 二进制信号在信噪比为127：1的4kHz信道上传输，最大数据传输速率可以达到( )。
    A. 28000b/s B. 8000b/s 4000b/s D. 无限大
    根据香农公式
    $$=4k\ast lo{g}_2(127+1)=28000b/s$$
    但注意题中给出的“二进制信号”的限制后，根据奈氏准则，最大数据传输速率
    $$=2\ast 4k\ast 1=8000b/s$$
    两者中取较小者，故选B

这是以下几个题的解题过程。

15. 电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，该系统的最大数据传输速率为( )。
A. 3kb/s B. 6kb/s C. 30kb/s D. 64kb/s

16. 一个传输数字信号的模拟信道的信号功率是0.14W，噪声功率是0.02W，频率范围为3.5~3.9MHz，则该信道的最高数据传输速率是 ( )。
    A. 1.2Mb/s B. 2.4Mb/s C. 11.7Mb/s D. 23.4Mb/s

17. 采用8种相位，每种相位各有两种幅度的QAM调制方法，在1200Baud 的信息传输速率下能达到的数据传输速率为 ( )。
    A. 2400b/s B. 3600b/s C. 9600b/s D. 4800b/s
    

18. 一个信道每1/8s采样一次，传输信号共有16种变化状态，最大数据传输速率是( )。
    A 16b/s B. 32b/s C. 48b/s D. 64b/s
    19.根据采样定理，在对连续变化的模拟信号进行周期性采样时，只要采样率大于或等于有效信号的最高频率或其带宽的( )倍，采样值便可包含原始信号的全部信息。
    A. 0.5 B. 1 C. 2 D. 4