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2019下半年网络工程师考试内容整理(二)

  • 胡媛
  • 网络工程师
  • 2019-08-12
  • 网络工程师交流群: 626232680
摘要: 希赛网软考频道小编为大家整理了2019下半年网络工程师考试内容整理(二),包含信道特性、调制、PCM、编码、复用技术等学习内容。

一、信道特性

wg07.jpg

尼奎斯特定理:在理想信道的情况下最高码元的传输速率的公式:B=2W,(W为信道的带宽,一般信道都有一个最高的信号频率,最低的信号频率,只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道,这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽,单位是Hz)。

香农用信息论的理论推导出了带宽受限且有噪声干扰的信道的极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N)香农定理中。注意分贝dB和S/N的转换:dB=10log10(S/N)。

二、调制技术

调制就是进行波形变换。更严格的讲,就是进行频谱变换,将基带数字信号的频谱变换为适合在模拟信道中传输的频谱,主要用ASK、FSK、PSK几种。熟悉结合讲义熟悉几种调制技术的波形图。

DPSK(差分相移键控):是调制信号前后码元之间载波相对相位的变化来传递信息。又分为2DPSK和4DPSK。

QPSK(正交相移键控或四相相移键控):四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表示输入的数字信息,规定了四种载波相位

QAM:(正交振幅调制),其幅度和相位同时变化。

注意这个知识点比较容易结合R=Blog2N来考察。

三、PCM

模拟数据必须转变为数字信号,才能在数字信道上传送,这个过程称为“数字化”。

取样:尼奎斯特取样定理:如果取样速率大于模拟信号最高频率的2倍,则可以用得到的样本中恢复原来的模拟信号。

量化:量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,离散值的个数决定了量化的精度。

编码:将量化后的离散值变成相应的二进制代码

例如对声音数字化的时候,由于话音的最高频率为4kHz,所以取样频率是8kHz。对话音样本量化用128个等级,因而每个样本用7位二进制数字来表示。在数字信道传送这种数字化的话音信号的速率为7*8000=56Kbps。

四、数字编码和编码效率

熟悉各种编码的规律和方案,尤其是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

极性码就是使用了两极(正极表示0,负极表示1);双极性码则是使用了正负两极和零电平(其中有一种典型的双极性码是信号交替反转编码AMI,它用零电平表示0,1则使电平在正、负极间交替翻转)。

归零码就是指码元中间的信号回归到0电平。不归零码则不回归零(而是当1时电平翻转,0时不翻转),这也称之为差分机制。值的注意的是这里讲的不归零码实际是不归零反转码,还有一种就是常规的不归零码,就是用高电平表示1,低电平表示0。

曼彻斯特编码是一种双相码,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"0",从低到高跳变表示"1"。(注意:某种教程中关于此部分内容有相反的描述,也是正确的),因此它也可以实现自同步,常用于以太网(802.3 10M以太网)。

差分曼彻斯特编码在 每个时钟周期的中间都有一次电平跳变,这个跳变做同步之用。 在每个时钟周期的起始处:跳变则说明该比特是0,不跳变则说明该比特是1。这里有个技巧记忆,主要看两个相邻的波形,如果后一个波形和前一个的波形相同,则后一个波形表示0,如果波形不同,则表示1。

wg08.jpg

使用曼码和差分曼码时,每传输1bit的信息,就要求线路上有2次电平状态变化,编码效率只有50%。

4B/5B编码、8B/6T编码和8B/10B编码的比较如表所示。

wg09.jpg

其中4B/5B这种编码的特点是将欲发送的数据流每4bit作为一个组,然后按照4B/5B编码规则将其转换成相应5bit码, 并且由NRZ-I方式传输。

五、复用技术

wg10.jpg

六、差错控制

码距是一个编码系统的码距就是整个编码系统中任意(所有)两个码字的最小距离。

1.在一个码组内为了检测e个误码,要求最小码距应该满足: d>=e+1

2.在一个码组内为了纠正t个误码,要求最小码距应该满足: d>=2t+1

奇偶校验码:

信息位+校验位,其中1的个数为偶数个(偶校验),1的个数为奇数个(奇校验)。

海明码:

m+k+1<=2k,其中M为信息位,K是校验位。

要计算海明校验码,首先要知道海明码是放置在二的幂次位上的,即“1,2,4,8,16…”,而对于信息位为m的原始数据,需加入k位的校验码,它满足m+k+1<2k。然后根据监督表达式,计算出校验位,并依次填充到相应的校验位。校验位与信息位的校验关系也分奇校验与偶校验两种。例如:以信息码101101100,并采用偶校验,如图所示:

wg11.jpg

海明码的监督关系式有:

Bit 1= B3B5B7B9B11B13 =101010 = 1

Bit 2= B3B6B7B10B11=11111 = 1

Bit 4= B5B6B7B12B13=01100 = 0

Bit 8= B9B10B11B12B13=01100 = 0

由监督式可以看出,信息位B3受校验位B1、B2的监督,信息位B5受校验位B1、B4的监督,信息位B6受校验位B2、B4的监督,信息位B7受校验位B1、B2、B4的监督,依此类推,假设有14位,那么第14位应该受B2、B4、B8校验位监督。

【视频回看地址】

https://www.educity.cn/zhibo/v349360.html

循环冗余校验码(CRC)

要计算CRC校验码,需根据CRC生成多项进行。例如:原始报文为11001010101,其生成多项式为:X4+X3+X+1。在计算时,是在原始报文的后面添加若干个0(个数为生成多项式的最高次幂数,它也是最终校验位的位数。上式中,校验位数应该为4)作为被除数,除以生成多项式所对应的二进制数(由生成多项式的幂次决定,此题中除数应该为11011),最后使用模除,得到的余数为校验码,如下式所示:

wg12.jpg

然后将0011添加到原始报文的后面,便形成经CRC校验数据:110010101010011。

要检查信息是否传输错误,只需用待检查的信息码除以生成式,如果能够整除,说明传输无误,否则,传输错误,但CRC并不自动纠错,通常是请求重传。

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