一、选择题
1. 下列选项中，不属于物理层接口规范定义范畴的是_________。（C）
A．接口形状????????B．引脚功能????????C．物理地址????????D．信号电平
2. 关于信号的叙述正确的是_________。（C）
A．电磁波是一种数字信号????????????????B．模拟信号是一种电压脉冲序列
C．信号是数据的电子或电磁编码???? D．信号可以分为模拟信号、数字信号和视频信号
3. 通常把没有经过调制的原始信号称为_________。（A）
A．基带信号????????B．宽带信号????????C．频带信号????????D．带通信号
4. 在基带传输中采用的编码方式有_________。（C）
A．FSK????????B．移相键控法????????C．曼彻斯特编码????????D．正交幅度相位调制法
5. 若下图为 10 BaseT 网卡接收到的信号波形（曼彻斯特编码），则该网卡收到的比特串是_________。（A）
A．0011 0110????????B．1010 1101????????C．0101 0010????????D．1100 0101
将一个码元分成两个相等的间隔；
前一个间隔为 低电平 ，后一个间隔为 高电平 表示码元1；
码元0则正好相反；
6. 在数据通信中，利用电话交换网与调制解调器进行数据传输的方法属于_________。(C)
A．基带传输????????B．宽带传输????????C．频带传输????????D．IP 传输
7. 数字调制技术用于_________的转换。(B)
A．数字到数字????????B．数字到模拟????????C．模拟到数字????????D．模拟到模拟
8. 通过改变载波信号的相位值来表示数字信号 1、0 的方法称为_________。(C)
A．ASK????????B．FSK????????C．PSK????????D．ATM
9. 通过位中间的跳变方向决定取值的数字数据的数字信号编码方案是_________。(C)
A．频移键控????????B．不归零????????C．曼彻斯特????????D．差分曼彻斯特
10. 下列调制方式中，支持数据速率最高的是_________。(C)
A．调幅????????B．调频????????C．调相????????D．无法确定
说明：调幅易受突发干扰影响，通常只用于低速线路，调频抗干扰能力优于调幅，但频带利用率不高，通常也只用于低速线路。调相制占用频带较窄，抗干扰性好，可达到较高数据速率。常用的是调相与调幅结合。
11. 若某通信线路的数据传输速率为 2400bps，采用 4 相位调制，则该线路的波特率为 _________。（B）
A．600 波特????????B．1200 波特????????C．4800 波特????????D．9600 波特
数据传输速率=波特率log2(幅值相位组合)
2400bps=1200log2(4)
12. 假定一条线路每秒采样 16 次，传输信号共有 16 种状态，则传输速率是_________。（C） A．16bit/s????????B． 48bit/s????????C． 64bit/s????????D． 256bit/s
16种状态可以用4bit二进制数表示，每秒采样16次，即16*4=64bit/s
13. 在无噪声情况下，若某通信链路带宽为 3kHz，采用 4 个相位、每个相位具有 4 种振幅的 QAM 调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是_________。(B)
A．12kbit/s????????B．24kbit/s????????C．48kbit/s????????D．96kbit/s
奈奎斯特定理：对于无噪声信道，带宽为WHz，每个信号有v个离散等级（V：信号电平分级），则最大数据传输速率=2W*log2（v)
采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则有16种不同的组合(v=16)，则1个码元可携带4bit信息量
最高信息传输速率=2?3kHz=6000Baud=6000码元/s?4bit/码元=24000b/s
14. 一个用于发送二进制信号的 3kHz 信道，其信噪比为 20dB(dB 为分贝），则可以获得的最大数据率是_________。（A）
A．6kbit/s????????B．6.66kbit/s????????C．19.8kbit/s????????D．20kbit/s
根据香农公式：信道的极限信息传输速率 C 可表达为
C = W*log2(1+S/N) b/s信噪比（dB） = 10*log10(S/N)（dB）
W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）? S/N=信号功率/噪音功率=100
则 C=3k*log2(1+100)=3*6.66kbit/s=19.98(kbit/s)根据奈奎斯特定理Rmax = 2Wlog2V=2*3*log2(2)=6(kb/s)
最大数据率取最小值为6kb/s。
15. 若信道在无噪声情况下的极限传输速率不小于信噪比为 30dB 条件下的极限传输速率，则信号的状态数至少为_________。(D)
A．4????????B．8????????C．16????????D．32
2W*log2(V)≥W*log2(1+S/N)??????? 30dB=10*log10(S/N),S/N=1000
即2W*log2(V)≥9.9
16. 下列因素中，不会影响信道数据传输速率的是_________。(D)
A．信噪比????????B．频率宽带????????C．调制速率????????D．信号传播速度
17. 下列传输介质中，错误率最低的是_________。(C)
A．双绞线????????B．同轴电缆????????C．光纤????????D．微波
18. 下列传输介质中，抗干扰性最好的是_________。(B)
A．双绞线????????B．光缆????????C．同轴电缆????????D．无线介质
19. 哪类双绞线最适合高速通信_________。(D)
A．2 类????????B．3 类????????C．4 类????????D．5 类
20. 双绞线由两条具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起组成，这样可以 ______。(B) A．降低成本????????B．降低信号的干扰程度????????C．提高传输速度????????D．便于铺设安装
21. 采用全双工通信方式，数据传输的方向性结构为_________。(A)
A．可以在两个方向上同时传输???????????????????????????? B．只能在一个方向上传输
C．可以在两个方向上传输，但不能同时进行?????? D．以上均不对
二、填空题
22. 单工通信是指通信只在_一个方向_上发生，双工通信是指通信在_两个方向_上同时传输信息，半双工通信是指通信不能在两个方向上同时进行，必须_轮流交替地_进行。
23. 有一个带宽为 3kHZ 的理想低通信道，则其最高码元传输速率为_6000Baud_。若每个码元能携带 4bit 的信息量，则其最高信息传输速率为_24000b/s_。
24. _香农公式_指出了有噪声信道信息传输速率的上限。
25. 常用的传输介质分为有线介质和无线介质，有线介质中的双绞线分为_屏蔽双绞线 STP 和_无屏蔽双绞线 UTP 。
26. 在数据通信系统模型中产生要传输数据的设备称为_信源_，获取传送来数据的设备称为_信宿__。
三、简答题
27. 物理层的主要任务可描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性，请写出这些特性并描述个特性各包含什么内容。
答：物理层的接口主要有四个方面的特性，即：
机械特性：说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。例如对各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。
电气特性：说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围，即什么样的电压表示 1 或 0。 功能特性：说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
四、计算题
28. 假定要用 3kHz 带宽的电话信道传送 64kb/s 的数据（无差错传输），试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示）？
C=Wlog2(1+S/N)=64kb/s=3k*log2(1+S/N)
1+S/N=2^(64/3)，S/N=2^(64/3)-1=2642244.9
信噪比（dB）=10log10(S/N)=10log10(2642244.9)＝64.2dB
29. 假定有一种双绞线的衰减是 0.7dB/Km（在 1kHz 时），若容许有 20dB 的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使这种双绞线的工作间距离增大到 100 公里，问应使衰减降低到多少？
双绞线的工作距离S=20dB/0.7dB/Km=28.6Km
衰减=20dB/100Km=0.2dB/Km
30. 试计算工作在 1200nm 到 1400nm 以及 1400 到 1600 之间（波长）的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为 2×10^8。
因为光的传播速率=波长×频率，所以
频率=传播速率÷波长，
又频带宽度为光信号最高频率与最低频率差，所以
1200nm 到 1400nm：
最高频率=2×10^8m*s/1200nm=1.67*10^14Hz
最低频率=2×10^8m*s/1400nm=1.43*10^14Hz
频带宽度=最高频率-最低频率=2.38*10^13Hz
1400nm 到 1600nm：
最高频率=2×10^8m*s/1400nm=1.43*10^14Hz
最低频率=2×10^8m*s/1600nm=1.25*10^14Hz
频带宽度=最高频率-最低频率=1.79*10^13Hz