数据编码作业

1、数据编码作业1为什么在数据通信中要使用同步技术 ?同步技术包括哪些类型 ?各 有什么特点？答：同步是指要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。 数据 通信的同步方式分为位同步和字符同步两种类型。(1) 位同步是指保证收发双方计算机的时钟周期一致的过程。 位 同步主要有外同步法和内同步法两种方法。 外同步法是在发送端发送 一路数据信号的同时， 另外发送一路同步时钟信号的方法。 接收端根 据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率， 实现收发双方 的位同步。内同步法则是从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟 的方法。(2) 字符同步是指保证收发双方正确传输字符的过程。 字符同步 主要有同步传输

2、和异步传输两种方法。 同步传输将字符组织成组并以 组为单位连续传送。 每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同 步字符SYN接收端接收到同步字符SYN后，根据SYN来确定数据字 符的起始与终止。异步传输将每个字符作为一个独立的整体进行发 送，字符之间的时间间隔可以是任意的。 每个字符的第一位前加一位 起始位，字符的最后一位后加 1、1.5 或2 位终止位。2、数据编码方法可以分为哪两种类型 ?它们各有哪些主要的编码 方法？答：网络中常用的通信信道分为模拟通信信道与数字通信信道两 类。相应的用于数据通信的数据编码方式也分为模拟数据编码与数字 数据编码两类。(1) 模拟数据编码方法分为振幅键控、

3、 移频键控和移相键控 3 种。 振幅键控是通过改变载波信号振幅来表示数字信号， 移频键控是通过 改变载波信号角频率来表示数字信号， 移相键控是通过改变载波信号 的相位值来表示数字信号。(2) 数字数据编码方法主要有非归零码、曼彻斯特编码、差分曼 彻斯特编码等 3 种。非归零码是一种不含时钟编码的数字数据编码方 法，为保证收发双方的同步需要另一个信道同时传送同步时钟信号。 曼彻斯特编码是一种自含时钟编码的数字数据编码方法， 它将发送的 每比特的周期 T 分为前 T/2 与后 T/2 两部分，通过前 T/2 传送该比特 的反码，通过后 T/2 传送该比特的原码。差分曼彻斯特编码是对曼彻 斯特编码的

4、改进， 它的每比特的中间跳变仅作为同步信号使用， 每比 特的值根据其开始边界是否发生跳变来决定。3请说明调制解调器的基本工作原理。 答：调制解调器在发送端将计算机产生的数字信号转换成电话交 换网可以传送的模拟数据信号， 在接收端将接收到的模拟数据信号还 原成数字信号传送给计算机。 在全双工通信方式中， 调制解调器具有 同时发送与接收模拟数据信号的能力。4请说明脉冲编码调制方式的基本工作原理。 答：由于数字信号传输失真小、误码率低、数据传输速率高，因 此脉冲编码调制方式已成为模拟数据数字化的主要方法。 脉冲编码调 制方式主要包括采样、量化与编码 3 部分。(1) 模拟信号数字化的第一步是采样。模

5、拟信号是电平连续变化 的信号。采样是隔一定的时间间隔， 将模拟信号的电平幅度值取出来 作为样本，让其表示原来的信号。采样频率f应为：f>2fmax,式中fmax 为信号的最高频率。(2) 量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。经过量化 后的样本幅度为离散的量级值。 量化之前要规定将信号分为若干量化 级，这些量化级需要根据精度的要求决定； 还要规定好每一级对应的 幅度范围，并将采样所得样本幅值与量化级幅值比较。(3) 编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的 量级。例如，如果量化级有 16 个，就需要 4 位编码。经过编码后的 每个样本都要用相应的编码脉冲表示。5控制字符

6、SYN 的 ASCII 码编码为 0010110，请画出 SYN 的NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等3种编码方法的信号波形。答：图2-3给出了 SYN的NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等 3 种编码方法的信号波形数；o：o：I!o：I；I：0Ek4IIII>iiIIIII- Iii!fiIF归零码 |；|:I 同歩时钟曼狗斯特编码差弁曼彻斯特编码n_h_rurhLhJ-LJnIqI>1I!iinIII:IF1I4I1biIII图信号浪理6. 数据传输速率的定义是什么？如果在信道上发送1比特二进制 信号所需时间为0.05ms,那么通信信道的数据传输速率为多少？答：数据传

7、输速率是描述数据传输系统的重要技术指标。数据传输速率是每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为bps（比特每秒）。数据传输速率为：S= 1/T（bps）。T为发送每一比特所需要的 时间。根据数据传输速率公式来计算，S= 1 / 0.00005= 20000bps=20kbps，因此信道的数据传输速率为 20kbp&7、要数字化人的语音，假定每个样本有8位，那么比特率是多少？&请列举出几种信道复用技术，并说出它们各自的技术特点。答：4种信道复用方式：频分复用、时分复用、波分复用和码分复 用。频分多路复用FDM是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频 段，每个信号占其中一个频段。接收时用适当的滤波器分离出不同信 号，分别进行解调接收。时分多路复用（TDM ）是按传输信号的时 间进行分割的， 它使不同的信号在不同时间内传送， 即将整个传输时 间分为许多时间间隔（时隙） ，每个时间片被一路信号占用。 TDM 又 分为同步时分复用和异步时分复用。 波分多路复用 WDM 就是光的频 分复用。用一根光纤来同时传输与多个频率都很接近的光载波信号，