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北邮现代通信技术课后习题答案现代通信技术课后习题答案第⼀章1.简述通信系统模型中各个组成成分的含义，并举例说明。
答：课本P4-52.如何理解现代通信⽹络的分层结构及各层的作⽤？学术界⼀开始设定的七层的OSI模型（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层），但后来在实际发展中TCP/IP作为五层协议模型（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、应⽤层）发展了起来。
其中：物理层和链路层：解决相邻节点的单跳接⼊问题，就是保证相连（有线⽹络）或者相邻（⽆线⽹络）的节点可以相互发送数据⽐特；⽹络层：负责多跳的路由选择问题（也就是收到⼀个数据包后判断是否是⾃⼰的，如果不是应该发往相连的哪个节点）；传输层：只在⽬的和源两个节点起作⽤，⽤于保证传输质量、流量控制、跟上层应⽤交互等；引⽤层：主要是各种应⽤程序（或者说操作系统中进⾏通信的进程），⽐如浏览器浏览⽹页、qq通信、电⼦邮件等。
3.分析通信⽹络中各种拓扑结构的特点4.举例说明⽇常⽣活中遇到的通信业务以及对应的通信终端。
（⾃⼰编）5.如何理解通信⽹络与通信技术之间的关系？答：通信技术侧重通信接⼊技术，主要是物理层和数据链路层，⽐如OFDM、CDMA等技术；通信⽹侧重通信⽹络管理和控制，主要⽹络层、传输层，⽐如TCP/IP、ATM等。
6.就未来通信发展趋势谈谈想法。
（⾃⼰编）7.什么是三⽹融合?你认为实现的技术基础是什么？答：（1）三⽹融合是指电信⽹、⼴播电视⽹、互联⽹在向宽带通信⽹、数字电视⽹、下⼀代互联⽹演进过程中，三⼤⽹络通过技术改造，其技术功能趋于⼀致，业务范围趋于相同，⽹络互联互通、资源共享，能为⽤户提供语⾳、数据和⼴播电视等多种服务。
三合并不意味着三⼤⽹络的物理合⼀，⽽主要是指⾼层业务应⽤的融合。
三⽹融合应⽤⼴泛，遍及智能交通、环境保护、政府⼯作、公共安全、平安家居等多个领域。
以后的⼿机可以看电视、上⽹，电视可以打电话、上⽹，电脑也可以打电话、看电视。
第1章习题答案1.1试述信息、信号、信源、信道的概念。
答：信息：消息中的有效内容，消息内容的含量用信息量衡量。
信号：在通信系统中为传送消息而对其变换后传输的某种物理量，如电信号、声信号、光信号等。
信号是消息的载体。
信源：消息的来源，是消息的产生者或接收者，提供消息的可以是人或机器。
信道：通信系统中的信道是物理信道，是指信号发送设备与信号接收设备之间传送信号的通道。
1.2简述点对点通信系统模型中的各组成部分及其功能。
答：要实现信息从一端向另一端的传递，必须包括5个部分：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者，参见通信系统的基本模型图。
图1-1 通信系统的基本模型信息源：即信息的来源，它的作用是将原始信息转换为相应的电信号，即基带信号。
发送设备：对基带信号进行各种变换和处理，比如放大，调制等，使其适合于在信道中传输。
信道：发送设备和接收设备之间用于传输信号的媒介。
接收设备：对接收信号进行必要的处理和变换，以便恢复出相应的基带信号。
其功能与发送设备相对应。
受信者：信息的接收者，与信源相对应，其作用是将恢复出来的基带信号转换成相应的原始信号。
噪声源：噪声源是指系统内各种干扰影响的等效结果。
1.3简述现代通信系统模型功能中的各组成部分及其功能。
答：从通信网络的系统组成角度，可将其分为4个功能模块。
（1）接入功能模块接入（access）功能模块（有线接入或无线接入）将消息数字化并变换为适于网络传输的信号，即进行信源编码；其发信者和接收者可为人或机器，所接入的消息形式可为语音、图像或数据。
（2）传输功能模块传输（transmission）功能模块（有线传输或无线传输）将接入的信号进行信道编码和调制，变为适于传输的信号形式，并满足信号传输要求的可靠性指标。
（3）控制功能模块控制（control）功能模块由信令网、交换设备和路由器等组成，完成用户的鉴权、计费与保密，并满足用户对通信的质量指标要求。
（4）应用功能模块应用（application）功能模块为网络运营商提供业务经营，包括智能网业务、话音、音视频的各种服务以及娱乐、游戏、短信、移动计算、定位信息和资源共享等。
现代通信技术基础理论教学教案第一章：通信技术概述1.1 通信技术的定义与发展历程1.2 通信系统的组成与分类1.3 通信技术的基本原理1.4 通信技术在我国的发展现状与展望第二章：信号与信道2.1 信号的分类与特性2.2 模拟信号与数字信号的转换2.3 信道的分类与特性2.4 信号在信道中的传输与衰减第三章：模拟通信系统3.1 模拟通信系统的组成与工作原理3.2 调制与解调技术3.3 模拟通信系统的性能评价3.4 模拟通信系统的应用实例第四章：数字通信系统4.1 数字通信系统的组成与工作原理4.2 数字信号的编码与解码技术4.3 数字调制与解调技术4.4 数字通信系统的性能评价与优点第五章：现代通信技术及其应用5.1 光纤通信技术5.2 卫星通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术5.5 现代通信技术在生活中的应用实例第六章：通信网络基础6.1 通信网络的类型与结构6.2 电信网络的基本组成6.3 数据通信网络的基本原理6.4 网络拓扑与网络协议第七章：传输层协议7.1 传输层的作用与服务7.2 TCP（传输控制协议）7.3 UDP（用户数据报协议）7.4 传输层协议在通信系统中的应用第八章：网络层与数据路由8.1 网络层的功能与服务8.2 路由选择算法与协议8.3 互联网协议（IP）8.4 网络层协议在通信系统中的应用第九章：数据链路层与局域网9.1 数据链路层的功能与服务9.2 错误检测与纠正9.3 局域网技术及其标准9.4 数据链路层协议在通信系统中的应用第十章：无线通信技术10.1 无线通信的基本原理10.2 无线频谱与信道分配10.3 无线通信标准与技术10.4 无线通信在现代通信系统中的应用第十一章：通信设备与系统集成11.1 通信设备的分类与功能11.2 通信系统集成的方法与技术11.3 现代通信系统中的关键设备11.4 通信设备的维护与管理第十二章：通信安全与加密技术12.1 通信安全的重要性与威胁12.2 加密技术与密码学基础12.3 常见加密算法与应用12.4 通信安全策略与实施第十三章：新兴通信技术与发展趋势13.1 5G通信技术及其应用场景13.2 物联网（IoT）技术13.3 边缘计算与云计算在通信领域的应用13.4 与通信技术的融合第十四章：通信工程项目管理与实施14.1 通信工程项目的类型与流程14.2 项目管理工具与技术14.3 通信工程项目的风险管理14.4 通信工程项目的实施与评估第十五章：实验与实践15.1 通信原理实验15.2 通信系统仿真实验15.3 通信设备调试与维护实践15.4 通信系统综合设计项目重点和难点解析本文教案主要围绕现代通信技术的基础理论展开，涵盖了通信技术概述、信号与信道、模拟通信系统、数字通信系统、通信网络基础、传输层协议、网络层与数据路由、数据链路层与局域网、无线通信技术、通信设备与系统集成、通信安全与加密技术、新兴通信技术与发展趋势、通信工程项目管理与实施以及实验与实践等十五个章节。
现代通信网络技术(1)第1章通信网络概述1.1 通信网基本概念学习要点：1．掌握通信网的基本概念2．了解通信系统基本模型3．了解通信网模型一．基本概念1．通信：指信息的传递和交换过程。
2．信息：是客观存在的，对接收者而言事先不知道的内容。
3．信号：是信息的载体或表现形式。
如语音、图像、文字等。
4．通信系统：完成信息传递所需的通信设备和线路的集合体。
二．通信系统基本模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿等六个部分。
123．信道：信号传输媒介。
一般分为无线信道和有线信道。
无线信道：信号在自由空间中传输（如短波、微波、卫星等通信方式）；有线信道：信号约束在某种传输线上传输（如电缆、光缆等）。
4．反变换器：把从信道上接收的信号变换成接收者可以接收的信息。
5．信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。
6．噪声源：不是人为实现的实体，但客观存在。
三．通信网基本概念网络：由一系列节点和连接节点的传输链路组成的组织或系统。
通信网：实现两个或多个规定点之间信息传送和交换的网络。
节点：在通信网中指的是交换点，完成接续和信息交换任务。
传输链路：连接终端与交换点或交换节点之间的线路……信道。
用户终端……信源和信宿，对电话机而言还包括了变换器和反变换器；最简单的电话通信网如下：学习要点：1．熟悉通信网的基本结构2．掌握通信网的构成一．通信网的基本结构1．按用户间的互连方式分：①直接互连网（完全互连网）所有用户之间都有链路直接连接，任何两个用户都可以直接通信；②转接互连网（不完全互连网）设有一个转接中心，所有用户只与转接中心直接连通。
2．按照拓扑结构分有六种基本结构形式：①网型网——网内任何两个节点之间均有线路相连。
如果有N个节点，则需要N(N-1)/2条传输链路。
优点：冗余度较大，稳定性较好；缺点：传输链路多，线路利用率低，经济性较差。
②星型网——将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连。
具有N个节点的星型网至少需要N－1条传输链路。
第1章习题参考答案1 什么是通信信号通信系统传送的是消息，而消息只有附着在某种形式的物理量上才能够得以传送，这类物理量通常表现为具有一定电压或电流值的电信号或者一定光强的光信号，它们作为消息的载体统称为通信信号2 什么是数字信号什么是模拟信号为什么说PAM信号不是数字信号信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。
PAM信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。
3 什么是信号的时域特性什么是信号的频域特性信号的时域特性表达的是信号幅度随时间变化的规律，简称为幅时特性。
信号的频域特性表达的是信号幅度随频率变化的规律，它以傅立叶级数展开分解为理论基础。
4 什么是信号带宽信号带宽与什么因素有关通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。
我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差，称为该信号的带宽。
5 周期矩形脉冲信号的频谱有什么特点矩形脉冲信号的脉宽τ与有效带宽有何关系(1) 该信号频谱是离散的，频谱中有直流分量Aτ/T、基频Ω和n次谐波分量，谱线间隔为Ω=2π/T；(2) 直流分量、基波及各次谐波分量的大小正比于A和τ，反比于周期T，其变化受包络线sinx/x的限制，有较长的拖尾（参见式1-1）；(3) 当ω=2mπ/τ(m=±1,±2…)时，谱线的包络线过零点，因此ω=2mπ/τ称为零分量频率点；(4) 随着谐波次数的增高，幅度越来越小。
可以近似认为信号的绝大部分能量都集中在第一个过零点ω=2π/τ左侧的频率范围内。
该点恰好是基频Ω的4次谐波点。
通常把0~4Ω这段频率范围称为有效频谱宽度或信号的有效带宽。
可见，τ越小，有效带宽越大，二者成反比。
