数字通信—基础与应用(第二版)第二章答案章答案

第二章

习题

2.1. 用八进制系统传输单词“HOW”

（a）用7比特ACSII码将单词“HOW”编码为一比特序列，每个字符的第8位为检错位，它使8比特中1的总数为偶数。试问该消息中共有几个比特？

（b）将比特流每3个比特分为1组，每组用1个八进制数（码元）表示。试问该消息中共有几个八进制码元？

（c）若采用16进制系统，表示单词“HOW”共需要几个码元？ （d）若采用256进制系统，表示单词“HOW”共需要几个码元？ (a) 00010010?????11110011?????11101011?????共24bit

HOW(b) 000?001?101?100?101?111?111?011?共8个二进制码元

04571753(c)

24bits4bits/symbol24bits3bits/symbol?6symbol

(d)

?8symbol

2.2. 用M=16的多电平PAM波形每秒传输800字符，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a）比特传输速率为多少？ （b）码元速率又为多少？

(a) 800char/s?8bits/char?6400bits/s (b)

6400bits/s4bi

2.1答：有三种，分别是面向字符，面向比特，采用长度计数的组帧技术，其中

采用长度计数的组帧方式开销最小。

2.2答：接收字符串为：C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D

DC DB DC C0

恢复为：空，10 36 87 C0 C0 DC DD DB，7C 8D DC C0

2.3答：插入后：011011111 0 0011111 0 101011111 0 11111 0 01111010 恢复：01111110 11111 0 110011111 0 011111 0 11111 0 1100 01111110 Flag Flag 1011111 0 2.4答：在接收端，收到015后，如果下一位是“0”，就将该“0”删去，如果 是“1”，就表示一帧结束。按此规则： 011 0111110 111111 0111110 1 01111110 015 015 Flag 2.5答：

S1S2S3C1C2C3C4 1 0 0

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

1

第二章

2.1 判断下列序列是否是周期序列。若是，请确定它的最小周期。 （1）x(n)=Acos(6

85ππ+n ) （2）x(n)=)8(

π-n

e j

（3）x(n)=Asin(3

43π

π+n )

解 (1)对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(?ω+n )，得出=ω85π。因此5

16

2=ωπ是有理数，所以是周期序列。最小周期等于N=

)5(165

16

取k k =。 （2）对照复指数序列的一般公式x(n)=exp[ωσj +]n,得出8

1

=ω。因此πωπ162=是无理数，所以不

是周期序列。

（3）对照正弦型序列的一般公式x(n)=Acos(?ω+n )，又x(n)=Asin(343ππ+n )＝Acos(-2π3

43ππ-n )＝Acos(6143-n π)，得出=ω43π。因此3

8

2=ωπ是有理数，所以是周期序列。最小周期等于

N=

)3(83

8

取k k =

2.2在图2.2中，x(n)和h(n)分别是线性非移变系统的输入和单位取样响应。计算并列的x(n)和h(n)的线性卷积以得到系统的输出y(n)，并画出y(n)的图形。

(a)

1

11

1

(b)

(c)

11

111

0 0

-1-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

2

2

2

222 3

3

3

3 34

44

…

…

…n

n

n

第二章 数据通信基础

一、填空题

1. 单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输___速率。 2. 我们平时用的GSM手机采用的是___无线___通信。

3. 在通信领域中，数据分为模拟数据与数字数据，电脑里的硬盘存储的数据属于___数字数据。

4. 数据包分为三部分:__地址信息______，数据和___校验码____。 5. 发送方计算机将数据切分成协议能够处理的较小的部分,称为__分组__. 6. __光纤____更适于高速,高容量的数据传输,因为它衰减程度低,信号纯度高. 7. 接收方计算机将数据包中的数据复制到____缓存_____中,以便进行重新组装.

8. 数据可分为_模拟数据_和_数字数据_两大类。

9. 调制解调器在信源端是把_数字_信号转换成_模拟_信号，在另一端是把_模拟_信号反转换成__数字_信号。

10. 数字信号实现模拟传输时,数字信号变换成音频信号的过程称为__调制____;音频信号变换成数字信号的过程称为__解调_____。

11. 单位时间内传输的二进制信息位数是指__数据传输____速率,而单位时间内传输的码元个数是指__调制___速率。

12. 串行通信可以有_单工__、半双工和_全双工__三种方向

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2011.9.8

课型 2.2 数据传输方式

多媒体教学

知识目标 能力目标 德育目标

了解数据传输方式 培养学生分析和解决问题的能力 树立爱学习的思想 教师讲解、演示、提问

数据传输方式

教学难点 教学内容

数据传输方式

1、什么是数据？什么是信息？ 2、对于取连续值的数据是( ) ( 2.2 数据传输方式 二、新授教学 一、 数据通信系统模型 1、 、数据通信系统的一般结构模型， 它是由数据终端设 数据通信系统的一般结构模型， 、数据线路端接设备 备 ( DTE) 数据线路端接设备( DCE)和通信线路等组 ) 数据线路端接设备( 、 ) 成。 ) ,取离散值的是

DTE

DCE

DCE

DTE

通 信 子 网资 网 源 子

计算机网络的组成模型

2、通信系统模型 、 通信系统组成三要素：信源、 通信系统组成三要素：信源、信宿和信道信 道

信源

信号变换器 噪声源 信号变换器

信宿

简单的数据通信系统模型二、 数据线路的通信方式

根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式 有：单工通信、半双工通信、双工通信。 单工通信： 单工通信：在通信线路上，数据只可按一个固定的 方向传送而不能进行相反方向传送的通信方

2．1已知半径为a的导体球面上分布着面电荷密度为?s??s0cos?的电荷，式中的?s0为常数。试求球面上的总电荷量。

zdsro?ryx

解：球面上的总电荷量等于面电荷密度沿r=a的球面上的积分。在球面上选择一个小的球环，面积为dsr，对应的弧长为dl?ad?，因此，

dsr?2?asin?dl?2?asin?ad?。

q???sds???s0cos?ds???s0cos?2?a2sin?d??0

ss0?2.14题，在下列条件下，对给定点求divE的值：

（1）E?[ex(2xyz?y2)?ey(x2z?2xy)?ezx2y]V/m，求点P1(2,3,?1)处divE的值。

（2）E?[e?2?z2sin2??e??z2sin2??ez2?2zsin2?]V/m， 求点P2(??2,??110?,z??1)处divE的值。 解：

???(2xyz?y2)?(x2z?2xy)?(x2y)?2yz?2x（1） ?x?y?z ?2?3?(?1)?2?2??10divE?divE?1?1??[?(2?z2sin2?)]?(?z2sin2?)?(2?2zsin2?)???????z（2） ?4z2sin2??2z2cos2

第二章 开放式光腔与高斯光束

习题

1．试利用往返矩阵证明共焦腔为稳定腔，即任意傍轴光线在其中可以往返无限多次，而且两次往返即自行闭合。

证：设光线在球面镜腔内的往返情况如下图所示：

其往返矩阵为：

?AT???C?1B?????2D????R10???1?1???0??1L??2??1???R?22L(1?L0???1?1???0?)L??1?2L?1??R2 ???222L?[?(1?)]?RRR?121??R2?2L2L2L??[?(1?)(1?)]?R1R1R2?由于是共焦腔，有

R1?R2?L

往返矩阵变为

若光线在腔内往返两次，有

T2??1T???00???1??1???00??1?可以看出，光线在腔内往返两次的变换矩阵为单位阵，所以光线两次往返即自行闭合。 于是光线在腔内往返任意多次均不会溢出腔外，所以共焦腔为稳定腔。 2．试求平凹、双凹、凹凸共轴球面镜腔的稳定性条件。 解：共轴球面腔的稳定性条件为0

LR2

（a对平凹腔：R2=?,则g2=1,

0<1-

LR1<1，即0

???(b)对双凹腔：0

(c)对凹凸腔：R1=R1,R2=-R2,

?L??L???1?0<1???R1?R2?????<1，

R1?L且R1?|R2|???L

3．激光器的谐振腔由一面曲率半径