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物理層-練習題與解答

序列 borde x64 覆蓋 屏幕大小 bps 接收 根據 編碼

1. 無線電天線通常在其直徑等於無線電波的波長的情況下工作效果最好。合理的天線直徑的範圍是從1厘米到5米。問所覆蓋的頻率範圍是怎樣的?

解答:

λf = c , c=3x108 (m/s)

對於λ=1厘米,我們得到

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因此,所覆蓋的頻率範圍是從60MHz到30GHz。

2. 已知基帶數字信號為10001011,試畫出差分曼徹斯特編碼信號圖。

解答:

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  • 3. 現在要在光纖上發送一個計算機屏幕圖像序列。屏幕大小為480x640象素,每個象素24位,每秒60幅屏幕圖像。問需要多少bps的帶寬?假定每赫茲調制一個比特,那麽對於中心波長為1.30μm的波段,這個帶寬所對應的波長範圍有多大?
  • 解答:

    數據速率是480x640x24x60 bps,即442Mbps,

    △ f = 4.42 x 10 8每赫茲調制一個比特

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    因此,需要442 Mbps的帶寬, 對應的波長範圍是2.5 x 10 –6微米。

  • 4. 調制解調器的解調部分和編碼解碼器的編碼部分都能把模擬信號轉換成數字信號。它們之間有區別嗎?若有,是什麽?
  • 解答:

    有。編碼器接受任意的模擬信號,並從它產生數字信號。而解調器僅僅接收調制了的正弦(或余弦)波,產生數字信號。

  • 5. 假定PSTN的帶寬是3000HZ,典型的信噪功率比是20dB,試確定可以取得的理論上最大的信息(數據)速率。
  • 解答:

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    信噪功率比是20dB

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    現在,

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    因此,C = 3000×log2(1+100) = 19 936 bps (帶寬是3000HZ

    (log2(100)=6.6438561897747246……)

    即可以取得的理論上最大的信息(數據)速率是19 936 bps。

  • 6. 電視頻道的帶寬是6MHz,如果使用4級數字信號,每秒能發送多少比特?假定為無噪聲信道。
  • 解答:

    根據尼奎斯特斯特定理,我們可以每秒采樣12M次。4級信號意味著每次采樣提供2比特,因此總的數據速率是24Mbps。

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