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P4-5
2.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、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。三者之间相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。可以这样说，三网融合打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则——在符合条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等；而国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，IPTV传输服务、手机电视分发服务等。
（2）实现的技术基础：技术进步是三网融合的基本推动力.
a.数字技术的迅速发展和全面采用，把话音、数据和图像信号编码成“１”、“０”符号进行传输，它成为
电信、计算机网和有线电视的共同语言。所有业务在数字网中都将成为统一的０／１比特流，而无任何区别，话音、数据、声频和视频无论其特性如何都可以通过不同的网络来传输、交换、选路处理和提供。
b.大容量光纤通信技术的发展，为传送各种业务提供了必要的带宽和传输质量，在很大程度上减小了网络容量这一制约因素的影响。利用波分复用技术，目前在单一光纤上传输３２０Ｇｂｉｔ／ｓ的系统已经商用。具有巨大的可持续发展容量的光纤传输网是三网中各类业务的理想传送平台。光通信的发展也使传输成本大幅度下降，使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事。因而从传输平台上也已经具备了融合的技术条件。
c.软件技术的发展，使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。现代通信设备已成为高度智能化和软件化的产品。今天的软件技术已经具备三网业务和应用融合的实现手段。
d.ＩＰ协议的普遍采用，使得各种以ＩＰ为基础的业务都能在不同的网上实现互通，具体到下层基础网是什么已无关紧要，ＩＰ协议不仅已经成为占主导地位的通信协议，而且人们首次有了统一的、为三大网都能接受的通信协议，为三网融合奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网再到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明连接。
技术领域的进步从技术上为三网融合创造了条件、铺平了道路，尽管各种网络仍有自己的特点，但技术特征正逐渐趋向一致，如数字化、光纤化、分组化等，特别是逐渐向ＩＰ协议的会聚已成为下一步发展的共同趋向。从技术前景来说，当各种网络平台达到承载本质上相同的业务能力时，它们才真正成为可以替代的了，打破了信息行业中历来按信息种类划分市场和行业的技术壁垒，使传统的行业界限变得越来越模糊。技术的进步，促进了行业的技术、服务和市场方面的快速融合。利用这些技术进步，许多市场参与者在战略上通过交叉平台和交叉产品开发超越传统业务范围的服务。
8.分析和展望物联网的发展前景。
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。物联网工程专业是教育部允许高校增设新专业后，高校申请最多的学校，这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级，大学生选择物联网工程专业会是一个发展潜力很大，就业前景很好的专业。
第二章
1.人对音调高低的感觉与声音频率是什么关系？人对声音频率的响应大致在什么范围？人对那些声音
频率最敏感？
答：当声音频率按指数规律上升时，音调感觉线性升高。人对声音频率的响应大致在
20Hz~20kHz。人对3kHz~5kHz的声音频率最敏感。
2.根据不同音源信号的频谱特性，分析为什么要对不同的音频通信业务，如电话、调频广播以及高保真环绕立体声等在数字化时采取不同的取样频率和不同的量化比特数？（略）
3.简述视频图像信息摄取与重现的基本过程。回答视频系统是如何利用三基原理实现彩图像信息传输的。（课本P19-20）
视频（Video）泛指将一系列静态影像以电信号的方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。连续的图像变化每秒超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面；看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫做视频。视频技术最早是为了电视系统而发展，但现在已经发展为各种不同的格式以利消费者将视频记录下来。网络技术的发达也促使视频的纪录片段以串流媒体的形式存在于因特网之上并可被电脑接收与播放。视频与电影属于不同的技术，后者是利用照相术将动态的影像捕捉为一系列的静态照片。
三基原理：大唐双龙传宋玉致
主要内容:
⑴自然界中的绝大部分彩，都可以由三种基按一定比例混合得到；反之，任意一种彩均可被分解为三种基。
⑵作为基的三种彩，要相互独立，即其中任何一种基都不能由另外两种基混合来产生。
⑶由三基混合而得到的彩光的亮度等于参与混合的各基的亮度之和。
⑷三基的比例决定了混合的调和饱和度。
在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验，白光通过棱镜后被分解成多种颜逐渐过渡的谱，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三接收器的体系，大多数的颜可以通过红、绿、蓝三按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单光也可以分解成红绿蓝三种光。这是度学的最基本原理，即三基原理。三种基是相互独立的，任何一种基都不能由其它两种颜合成。红绿蓝是三基，这三种颜合成的颜范围最为广泛。红绿蓝三基按照不同的比例相加合成混称为相加混。
4.视频信号的频谱有什么特点？在我国模拟的电视制式中，视频信号的带宽是多少？彩信号的频谱是如何分布的？
父亲节感恩话语答：
(1)特点：课本P20。
(2)PAL制是将两个差信号对频率为4.43MHz，NTSC制是将两个差信号对频率为
（3）彩电视系统是按照三基的原理设计和工作的。三基包括：红、绿和蓝（RGB）。混方法：单位面积上存在三个RGB像元点，每个点独立发光，由于发光点很小，在一定距离观看时，人眼会看到的是三原的混合。
5.请问为什么可以对原始视频和音频信息进行压缩编码？主要有哪些压缩编码方法？
答：课本P22-P26
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6.数据通信业务和视音频业务相比，有哪些特点？
答：数据业务比其他通信业务拥有更为复杂、严格的通信规程或协议。
数据业务相对于视音频业务实时性要求较低，，可采用存储转发交换方式工作。
数据业务相对于视音频业务差错率要求较高，必须采取严格的差错控制措施。
数据通信是进程间的通信，可在没有人参与的情况下自动完成通信过程。
7.多媒体通信业务对通信网有哪些特殊要求？
答：（课本P35-36）
（1）具有足够的传输带宽，对信息采取必要的压缩措施。
（2）多媒体通信的实时性要求。
（3）支持点到点、点到多点和广播方式通信。牛肉火锅
（4）支持对称和不对称方式连接。
（5）在一次呼叫过程中可修改连接的特性。
（6）呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接，多个连接间应保持一定的同步关系。
第三章
1.用于音频通信的终端主要有哪些？具备最基本通话功能的电话机是如何组成的？
答：
（1）音频通信终端应用于普通电话交换网络PSTN的普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电话机、IC卡电话机，也可以是应用于ISDN网路的数字电话机以及应用于移动通信网的无线手机。此外，具备声卡的计算机在软件支持下，也可完成音频通信终端的功能。
（2）具备最基本功能的电话机是由通话模块、发号模块、振铃模块以及线路接口组成
2.传真机是如何工作的？主要由哪些部分组成？
基本工作原理：
1、影像扫描：以机械或电子的扫描装置读取图稿上之影像点，并将之转为数字型式；因仅用光源投问渠那得清如许 为有源头活水来
射在图稿上再扫描景点的反射亮度转换而得，故又称为光电转换，影像之数值为二进制的1或0，并以扫描线排列。
2、压缩编码：扫描线影像资料以压缩编码方式压缩，以节省传输之资料量及时间。
3、调制：以调制器将压缩后之影像资料码转变为电话线路上可以传输之声频类比信号。
4、电话网路传送介面：将变调后之类比信号送到电话传输线上传输，并经由电信交换网路传到接收端。
5、电话网路接收介面：由电话回线上接收类比信号送到解码器。
6、解调：将声频类比信号复原为数字资料码。
7、解码扩展：将压缩后之影像数字资料码解码并扩展回原稿扫描线影像数字型式。
8、记录打印：将扫描线一行之二进制值1或0数字资料送到打印装置，以黑白墨显像于记录纸上并于原稿扫描线同尺度及解析度。
组成：略
汽车仪表
3.目前主要有哪些视频通信终端？他们是如何工作的？
答：各种电视摄像机、多媒体计算机用摄像头、电视接收机、视频监视器以及计算机显示器。
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