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第二章 单元测试参考答案 1．简述物理层的概念和基本功能。 答： 物理层是物理信道实体之间合理安排的中间系统，为比特流传输所需物理连接的建立、维 持和释放提供机械性的、电气性的、功能性的和规程性的手段。 2 ．简述信息、数据和信号的基本概念，以及通信系统的构成。 答： 信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识，即人脑对客观事物的反映，既 可以是对物质的形态、大小、结构、性能等部分或全部特征的描述，也可以是事物或外部联系。 数据是一种承载信息的实体，是表征事物的具体形式，例如文字、声音和图像等。数据可 分为模拟数据和数字数据两种形式。模拟数据是指在某个区间连续变化的物理量，例如声音的大 小和温度的变化等。数字数据是指离散的不连续的量，例如文本信息和整数。 信号是数据的具体的物理表现，是数据的电磁或电子编码。信号在通信系统中可分为模拟 信号和数字信号。 通信系统包括信源、发信终端、传输介质、收信终端和信宿，如下图。 信源 发信终端 传输介质 收信终端 信宿 噪声 3 ．简述采样定理，以及脉冲编码调制的基本步骤。 答： 采样定理表达公式为： 1 = ≥ 2 或 ≥ 其中 fs 为采样频率，Ts 为采样周期，Fmax 为原始信号的最高频率，Bs 为原始信号的 带宽。 PCM 将模拟信号转换为数字信号的步骤包括三个阶段：采样、量化和编码，其中：  采样，每隔一段时间对模拟信号取样，取样所得到的数值代表原始信号值；  量化，将采样所得到的信号幅度按 A/D 转换器的量级分级并取整，使连续模拟 信号变为时间上和幅度上离散的离散值。  编码，用若干位二进制组合表示已取整得到的信号幅值，将离散值变为一定位 数的二进制编码。 4 ．什么是基带传输和频带传输，频带传输的调制方法有哪些？。 答： 一种从终端到信道都是数字的传输系统，数据在传输之前不需要进行任何调制和解 调等工作，在信道中直接传输用高低电压来表示 0 和 1 的基带信号，因此这种传输方式 也称为基带传输。基带是指原始信号所占的基本频带。 用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，而模拟信号传输的基础就是载波，因 此这种传输方式也称为频带传输。数字数据可以针对载波的不同参数或它们的组合进行 调制，因此，形成了移幅键控(Amplitude -Shift Keying ，ASK) 、移频键控(Frequency-Shift Keying ，FSK)和移相键控(Phase-Shift Keying ，PSK)三种基本数字信号调制方式。 5 ．简述不归零编码(NRZ)、曼彻斯特码和差分曼彻斯特码的区别。 答： 不归零码是指使用负电压(低)表示“0 ”，使用正电压(高)表示“1”的一种编码，且每 个码元占满一个时钟周期，由于每个码元在结束前没有自动回到零电平的功能，因此这 种技术称为不归零制(Non -Return to Zero ，NRZ) 。 曼彻斯特码的编码规则为：在每个码元的 1/2 周期处产生一个跳变，通常从高电平跳 变到低电平表示“1”，而从低电平跳变到髙电平表示“0 ”，反之也可；差分曼彻斯特编 码规则是在每一个码元的正中间进行一次电平的变换，在表示“1”时，其前半个码元的 电平与上一个码元的后半个码元的电平一样，在表示“0 ”时，则其前半个码元的电平与 上一码元的后半个码元的电平相反，即用每位开始时有无电平的跳变来“1 ”或“0 ”的 编码，但不论码元是“1”或“0 ”，在每个码元的正中间的时刻，一定要有一平的转换。 使用不归零