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《数据与计算机通信(第七版)》第四章习题参考解答
4.1 假设每张存储了 1.44 兆字节的软盘重 30 克,一架飞机载着 10
4
千克这种软盘以 1000 千
米/小时的速度飞过 5000 千米的距离。这种系统的数据传输率是多少比特每秒?
解答
总信息量=(1.44MB×8bits)×(10
7
÷30)张软盘≈3840000Mb
飞行时间=5000km÷(1000km/hr)×3600s=18000s
数据率=3840000Mb÷18000s≈213Mb/s
4.2 已知某电话线具有 20dB 的损耗。测得输入信号功率为 0.5W,同时测得输出噪声功率为
4.5µW。利用这些数值计算以分贝为单位的输出信噪比。
解答
已知该信道衰耗 L
dB
=20dB,即增益 G
dB
=-20dB,求得 G=0.01。
则输出信号功率
P
o
=G×P
i
=0.01×0.5=5×10
-3
W
又知输出噪声值 N=4.5×10
-6
W,令 S=P
o
,则输出信噪比
SNR
dB
=10 log(S/N)=10 log (5×10
-3
/ 4.5×10
-6
)=30.5dB
4.3 给定一个 100W 的功率源。如果要求接收到信号功率为 1W,那么以下传输媒体的最大
允许长度分别为多少?
a. 规格 24(0.5mm)的双绞线,工作频率为 300kHz。
b. 规格 24(0.5mm)的双绞线,工作频率为 1MHz。
c. 0.375 英寸(9.5mm)同轴电缆,工作频率为 1MHz。
d. 0.375 英寸(9.5mm)同轴电缆,工作频率为 25MHz。
e. 工作在最佳频率范围内的光纤。
解答
根据已知条件,求信号到达接收端的衰耗 L
dB
=10 log (100/1)=20dB,根据图 4.3 计算
各传输媒体的长度。
a. 该双绞线工作频率 300kHz,则信号功率衰减率=5dB/km,
则该传输媒体最大允许长度=20÷5=4km。
b. 该双绞线工作频率 1MHz,则信号功率衰减率=18dB/km,
则该传输媒体最大允许长度=20÷18=1.1km。
c. 该同轴电缆工作频率 1MHz,则信号功率衰减率=2.5dB/km,
则该传输媒体最大允许长度=20÷2.5=8km。
d. 该同轴电缆工作频率 25MHz,则信号功率衰减率=3dB/km,
则该传输媒体最大允许长度=20÷3= 6.67km。
e. 该光缆最佳工作频率的信号功率衰减率=0.2dB/km,
则该传输媒体最大允许长度=20÷0.2=100km。
4.4 同轴电缆是两根导线的传输系统。将外层导体接地有什么好处?
解答
由于同轴电缆由内芯与外层导体构成,起着屏蔽作用的外层导体还起着信号地线的作
用,因此同轴电缆相当于只有两根线,以公用信号地线作为公共回路。
同轴电缆适于长距离传输,收发两端逻辑地之间一般存在一定的电位差,如果接收端端