说明：信号源输出阻抗一般都为50ohm ，信号源面板显示的输出信号幅度，频率是图2处信号的幅度，频率。 （1）若负载输入阻抗为50ohm ，则信号源输出与负载输入匹配，则负载获得的信号幅度，频率与2处的电压幅度理论上一致。 （2）若负载输入阻抗为1Mohm ，则信号源输出与负载输入不匹配，则负载获得的信号幅度，频率与1处的电压幅度理论上一致。 ◆ 纯电阻电路：低频和高频都存在；（匹配） 1、 负载电阻R 电压：1 1l i i R U U U r R r R = =++；负载电阻越大，则负载获得的电压越高。 2、 负载R 电流：i l U i R r = +；负载越小，则负载获得的电流越小。 3、 负载获得的功率：2 22222//24l i l i i U U R r P i R U R U R r R R r R r ????====++≤ ? ?+???? ；当且 仅当R=r 时；负载功率最大。 ◆ 存在容性和感性阻抗时，（共轭匹配） 共轭匹配：当交流电路中含有容性或感性阻抗时，若信号源与负载阻抗的实部相等，虚 部互为相反数，此时负载获得最大功率。 源电抗：r r Z r jX =+
负载电抗：R R Z R jX =+ 负载功率： ()() ()()()()22 22 22222 142R r R r R r R r U R U U U P r R r X X R r X X r X X R r X X R R R R = ==≤??+++??+++++++++ ????? 当且仅当R r R r X X =??=-?时，负载获得最大功率。 结论： 1、需要大的电流输出，则选择小的负载R ； 2、需要大的电压输出，则选择大的负载R ； 3、需要输出最大功率，则选择与信号源内阻匹配的电阻R 。（功率传递！） 低频时，信号的波长相对与传输线来说很长，传输线可以看成短线，反射可以不考虑。 高频时，f c λ=；信号频率很高时，信号的波长就很短，当波长和传输线的长度可以比拟时，反射信号叠加在原来信号上将会改变原信号的形状。例：传输线的特性阻抗跟负载阻抗不匹配时，在负载端就产生反射，能量传输不过去，降低效率，功率发射不出去，甚至会顺坏发射设备。 当信号源和传输线、负载的阻抗相互匹配时候，有更多的能量从信号源中发射出来！！！ 问题：、25kHz~80kHz 用示波器50ohm 输入阻抗实测，为何信号源输出和示波器显示信号的幅度不一致？（据说这种射频源有些频段幅度不准,建议下次问问罗德斯瓦茨做源的代理）
全国2011年7月高等教育自学考试 计算机网络原理试题 课程代码：04741 一、单项选择题(本大题共24小题，每小题1分，共24分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.Internet采用的拓扑结构是( ) A.星型结构 B.环型结构 C.树型结构 D.网状结构 2.按照网络传输技术，可将计算机网络分为( ) A.A TM网和虚拟网 B.报文交换网和分组交换网 C.局域网和广域网 D.广播式网络和点对点网络 3.OSI参考模型包括的“三级抽象”是( ) A.语法、语义和定时 B.体系结构、服务定义和协议规范 C.分层结构、网络协议和层间接口 D.体系结构、功能定义和实现方法 4.TCP／IP参考模型的4个层次从低到高的顺序是( ) A.应用层、传输层、互连层、主机—网络层 B.互连层、主机—网络层、传输层、应用层 C.应用层、主机—网络层、传输层、互连层 D.主机—网络层、互连层、传输层、应用层 5.下列协议中，属于TCP／IP参考模型应用层的是( ) A.DNS B.UDP C.TCP D.ARP 6.下列关于光纤传输介质的叙述中错误 ．．的是( ) A.光纤具有不受电磁干扰的特征 B.光纤普遍应用于点到点的链路 C.一条光纤线路只能传输一个载波 D.对光载波的调制属于移幅键控法 7.对于带宽为3KHz的无噪声信道，若一个码元可取的离散值个数为4，则该信道码元 的极限速率和最大数据传输速率分别为( ) A.6KBaud和12Kbps B.6KBaud和24Kbps C.12KBaud和6Kbps D.12KBaud和24Kbps 8.对于采用窗口机制的流量控制方法，若窗口尺寸为4，则在发送3号帧并收到2号帧的确认后，还可连续发送( ) A.4帧 B.3帧 C.2帧 D.1帧 9.在HDLC的帧中，帧检验序列的长度为( ) A.64bit B.48bit C.32bit D.16bit 10.逆向路径转发算法是一种( ) A.静态路由选择算法 B.动态路由选择算法 C.多播路由选择算法 D.广播路由选择算法 11.因特网的互连层协议中不包括 ．．．( ) A.ICMP B.SNMP C.IP D.RARP
用LC 元件设计L 型的阻抗匹配网络 一 设计要求： 用分立LC 设计一个L 型阻抗匹配网络，使阻抗为Z s =25-j*15 Ohm 的信号源与阻抗为Z L =100-j*25 Ohm 的负载匹配，频率为50Mhz 。（L 节匹配网络） 二 阻抗匹配的原理 用两个电抗元件设计L 型的匹配网络，应该是匹配网络设计中最简单的一种， 但仅适用于较小的频率和电路尺寸的范围，即L 型的匹配网络有其局限性 在RF 理论中，微波电路和系统的设计（包括天线，雷达等），不管是无源电路还是有源电路，都必须考虑他们的阻抗匹配（impedance matching ）问题。阻抗匹配网络是设计微波电路和系统时采用最多的电路元件。其根本原因是微波电路传输的是电磁波，不匹配会引起严重的反射，致使严重损耗。所以在设计时，设计一个好的阻抗匹配网络是非常重要的。阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。 根据最大功率传输定理，要获得信号源端到负载端的最大传输功率，需要满足信号源阻抗与负载阻抗互为共轭的条件，即L L S S iX R iX R +=+。若电路为纯电阻电路则0==L S X X ， 即L S R R =。而此定理表现在高频电路上，则是表示无反射波，即反射系数为0.值得注意的是，要得到最佳效率的能量传输并不需要负载匹配，此条件只是避免能量从负载端到信号源端形成反射的必要条件。当RL=Rs 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小. 阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间，等等。 为了使信号和能量有效地传输，必须使电路工作在阻抗匹配状态，即信号源或功率源的内阻等于电路的输人阻抗，电路的输出阻抗等于负载的阻抗。在一般的输人、输出电路中常含有电阻、电容和电感元件，由它们所组成的电路称为电抗电路，其中只含有电阻的电路称为纯电阻电路。 L 型匹配网络通常不用于高频电路中，以及如果在窄带射频中选用了L 型匹配网络，也应该注意他的匹配禁区，在这个禁区中，无法在任意负载阻抗中和源阻抗之间实现预期的匹配，即应选择恰当的L 型匹配网络以避开其匹配禁区。 三 设计过程 1新建ADS 工程，新建原理图，在元件面板列表中选择“simulation S--param ”在原理图中
阻抗匹配基本認識 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U×[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R越大，则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为： P=I2×R=(U/(R+r))2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/((R-r)2+4×R×r) =U2/(((R-r)2/R)+4×r) 对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则 是由我们来选择的。注意式中((R-r)2/R)，当R=r时，(R-r)2/R可 取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率 Pmax=U2/(4×r)。即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可 获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。 对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。 当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需 要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共厄匹配。 Z=R+jX ﹐Z=R-jX 在低频电路中，我们一般不考虑传输线的匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是“短线”，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。 有时阻抗不匹配还有另外一层意思，例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了，则可能达不到原来的性能，这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法，牵涉到二阶偏微分方程的求解，在这里我们不细说了，有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。 传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的结构以及材料决定的，而与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关。 例如，常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω，而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线，这在农村使用的电视天线架上比较常见，用来做八木天线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为75Ω，所以
计算机网络原理计算题 1.设利用12MHz的采样频率对信号进行采样，苦量化级为4，试计算出在无噪声信道中的数据传输速率和所需的信道带宽。 解析： 根据R = 采样频率*log2(N)； 数据传输率R =12MHz*log2(4)=24Mbps； 根据采样定律：被采样信号带宽=采样频率/2； 所需信号带宽=12MHz/2=6MHz； 2.设信道带宽为2400Hz，采用PCM编码，采样周期为125us，每个样本量化为128个等级，则信道的数据速率为？ 解析： 采样频率f = 1/T = 1/0.000125 = 8000Hz 传输速率R = F * log2(N) = 56Kbps 3.设信号的采样量化级为256，若要使数据传输速率达到64Kbps，试计算出所需的无噪声信道的带宽和信号调制速率。(要求写出计算过程) 解析：根据奈圭斯特公式 C = 2H * log2(N) 即64000 = 2H * log2(256) H = 64000/2/8 = 4KHz 信号调制速率 B = 2H 即B = 8000 (baud) 4.有一受随机噪声干扰的信道，其带宽为4KHz，信噪比为30dB。试求出最大数据传输速率。 解析： 根据香农公式 C = H * log2(1+S/N) C = 4000 * log2(1+10^(30/10)) = 4000 * log2(1001) ≈40Kbps 5.假设使用调制解调器，并采用1位起始位、1位停止位、无校验位的异步传输模式，在1分钟内传输7200个汉字（双字节），调制解调器至少应达到的传输速率为多少？ 解析： 一个汉字两个字节，7200个汉字就是7200*2，1个起始位8个数据位1们停止位共10位组成一帧，求1分钟的传输速率，则： (7200*2)*(1+8+1) /60 = 2400bps； 6.调制解调器的传输速率为4800bps，并采用1位起始位，1位停止位，1位奇偶校验位的异步传输模式，求传输2400个汉字所需要的时间。(要求写出计算过程) 解析： 一个汉字两个字节.2400个汉字就是2400*2, 1个起始位8个数据位1个奇偶校验位1个终止位,一共11个位组成1帧,每帧传送一个字节,那就需：
计算机网络原理计算题 及答案 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
计算机网络原理计算题1.设利用12MHz的采样频率对信号进行采样，苦量化级为4，试计算出在无噪声信道中的数据传输速率和所需的信道带宽。 解析： 根据R = 采样频率*log2(N)； 数据传输率R =12MHz*log2(4)=24Mbps； 根据采样定律：被采样信号带宽=采样频率/2； 所需信号带宽=12MHz/2=6MHz； 2.设信道带宽为2400Hz，采用PCM编码，采样周期为125us，每个样本量化为128个等级，则信道的数据速率为？ 解析： 采样频率f = 1/T = 1/ = 8000Hz 传输速率R = F * log2(N) = 56Kbps 3.设信号的采样量化级为256，若要使数据传输速率达到64Kbps，试计算出所需的无噪声信道的带宽和信号调制速率。(要求写出计算过程)
解析：根据奈圭斯特公式 C = 2H * log2(N) 即 64000 = 2H * log2(256) H = 64000/2/8 = 4KHz 信号调制速率 B = 2H 即 B = 8000 (baud) 4.有一受随机噪声干扰的信道，其带宽为4KHz，信噪比为30dB。试求出最大数据传输速率。 解析： 根据香农公式 C = H * log2(1+S/N) C = 4000 * log2(1+10^(30/10)) = 4000 * log2(1001) ≈ 40Kbps 5.假设使用调制解调器，并采用1位起始位、1位停止位、无校验位的异步传输模式，在1分钟内传输7200个汉字（双字节），调制解调器至少应达到的传输速率为多少？ 解析： 一个汉字两个字节，7200个汉字就是7200*2，1个起始位8个数据位1们停止位共10位组成一帧，求1分钟的传输速率，则： (7200*2)*(1+8+1) /60 = 2400bps；
阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图: 基本原理 本文利用史密斯圆图作为RF 阻抗匹配的设计指南。文中给出了反射系数、阻抗和导 纳的作图范例，并用作图法设计了一个频率为60MHz 的匹配网络。 实践证明：史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具。 在处理RF 系统的实际应用问题时，总会遇到一些非常困难的工作，对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下，需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大 器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。 在高频端，寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预 知的影响。频率在数十兆赫兹以上时，理论计算和仿真已经远远不能满足要求，为了得到适当的最终结果，还必须考虑在实验室中进行的RF 测试、并进行适当调谐。需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。 有很多种阻抗匹配的方法，包括: ? 计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配，所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外，除非计算机是专门为这个用途制造的，否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。 ? 手工计算: 这是一种极其繁琐的方法，因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。 ? 经验: 只有在RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之，它只适合于资深的专家。 ? 史密斯圆图: 本文要重点讨论的内容。 本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识，并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例，比如找出匹配网络元件的数值。当然，史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络，还能帮助设计者优化噪声系数，确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。 w w w . p c b t e c h .n e t
公式积累 1.延时=发送延时+传播延时 2.信道利用率=发送时间/总时间 3.最短帧长=2倍传播延时*数据传输速率 4.吞吐率=原始帧发送时间/现发送一帧所用时间 5.环比特长度=数据传输速率*传播延时+站点引入延迟 N 6.C=B*log 2 7.奈奎斯特理论：C=2H* log N 2 （1+S/N） 8.香农公式：C=Hlog 2 9.冲突发现时间： 同时发送：1倍传播延时 不同时发送：2倍传播延时 10．令牌环中最大帧长=数据传输速率*令牌持有时间 常用数据单位 1K=210=1024=103 1M=220=106 1G=230=109 1秒=1000ms（毫秒） 1秒=106us（微秒） 1秒=109ns（纳秒） 1字节=8bit 电磁波在有线介质中的传播速度是200m/us 数据通信考点 1．设利用12MHz的采样频率对信号进行采样，若量化级为4，试计算出在无噪声信道中的数据传输速率和所需的信道带宽。（要求写出计算过程） 2．设信号的采样量化级为256，若要使数据传输速率达到64Kbps，试计算出所需的无噪声信道的带宽和信号调制速率。(要求写出计算过程) 3．有一受随机噪声干扰的信道，其带宽为4KHz，信噪比为30dB。试求出最大数据传输速率。
局域网考点 1.设A 、B 两站位于长1km 的基带总线局域网的两端，数据传输速率为10Mbps ，信号传播速率为 200s /m μ，若A 向B 发送800bit 的数据帧，B 接收完毕该帧所需的时间是多少？若A 、B 站同时发送数据，经过多长时间两站发现冲突？ 2.A 、B 两站位于长2Km 的基带总线局域网的两端，C 站位于A 、B 站之间，数据传输速率为10Mbps ，信号传播速度为200m ／μs ，B 站接收完毕A 站发来的一帧数据所需的时间是80μs ，求数据帧的长度；若A 、C 两站同时向对方发送一帧数据，4μs 后两站发现冲突，求A 、C 两站的距离。(要求写出计算过程) 3.有一个电缆长度为1Km 的CSMA/CD 局域网，信号传播速度为光速的2/3，其最小帧长度为1000bit 。试求出数据传输速率。 4.5000个站点竞争使用一个时分ALOHA 信道，信道时隙为125us ，各站点每小时发出36次请求。试计算总的信道载荷。(信道载荷指请求次数与时隙的比值) 5.有一个电缆长度为2Km 的CSMA ／CD 局域网，数据传输速率为10Mbps ，信号传播速度为光速的2／3，数据帧长度是512bit(包括32bit 开销)，传输成功后的第一个时隙留给接收方，用于捕获信道并发送一个32bit 的确认帧。假设没有冲突发生，试求出有效的数据传输速率(不包括开销)。(光速值为3×105Km/s) 异步传输考点 1.调制解调器的传输速率为4800bps ，并采用1位起始位，1位停止位，1位奇偶校验位的异步传输模式，求传输2400个汉字所需要的时间。(要求写出计算过程) 2.假设使用调制解调器，并采用1位起始位、1位停止位、无校验位的异步传输模式，在1分钟内 传输7200个汉字，调制解调器至少应达到的传输速率为多少？ 差错控制编码考点: 1．已知发送方采用CRC 校验方法，生成多项式为X4+X3+1，若接收方收到的二进制数字序列为101110110101，请判断数据传输过程中是否出错。(要求写出计算过程) 2．设要发送的二进制数据为10110011，若采用CRC 校验方法，生成多项式为1X X 3 4++，试求出实际发送的二进制数字序列。（要求写出计算过程） 其他 1.有一个100Mbps 的令牌环网络，令牌环行时间是120μs ，每个主机在每次得到令牌后可以发送
一、阻抗匹配概念 定义: 1、指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式；阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 2、阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。 我们以下例（软管送水浇花）来感性认识一下阻抗匹配的功用 A、一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头，。当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区.如下图所示： B、然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源。也有可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱(阻抗太高)；如下图所示： C、反之，当握处之挤压不足以致射程太近者，则照样得不到想要的结果。(阻抗太低)，如下图所示；唯有拿捏恰到好处才能符合实际需求的距离。(阻抗匹配)
二、PCB走线的阻抗匹配与阻抗控制 （1）定义 阻抗匹配是电路学里的重要议题，也是射频微波电路的重点。一般的传输线都是一端接电源，另一端接负载，此负载可能是天线或任何具有等效阻抗ZL的电路。传输线阻抗和负载阻抗达到匹配的定义，简单说就是：Z0=ZL。在阻抗匹配的环境中，负载端是不会反射电波的，换句话说，电磁能量完全被负载吸收。因为传输线的主要功能就是传输能量和传送电子讯号或数字数据，一个阻抗匹配的负载和电路网络，将可确保传输到最终负载的电磁能量值能达到最大量。 （2）PCB走线作阻抗控制的原因 1：针对目前高频高速的要求，及对信号失真状况越来越高的要求，在设计PCB时方波信号在多层板讯号线中，其特性阻抗值必须要和电子元件的内置电子阻抗相匹配，才能保证信号的完整的传输。 2：当特性阻抗值超出公差时，所传讯号的能量将出现反射、散失、衰减或延误等劣化现象，严重时会出现错误讯号。 3：由于元件的电子阻抗越高，其传输速率越快。总之，是为了配合电子元器件的电子阻抗，避免信号传输时失真的现象，所以要控制阻抗。 (3)、决定阻抗控制大小的因素，主要包括以下几个方面： 1、W-----线宽/线与地平面间距 2、H----绝缘介质厚度 3、T------铜厚 4、H1---绿油厚 5、Er-----介电常数 6、参考地平面层 射频信号在多层板传输线（Transmission Line，是由信号线、介质层、及接地层三者所共同组成）中所进行的快速传送；如下图所示： 三、PCB阻抗控制线计算概述 对于常见的FR4 板材的 PCB 板上， 对于微带线，线宽 W 是介质厚度 h的2 倍。对于带状线，线条两侧介质总厚度b 是线宽 W 的两倍(估算法)；精确计算公式分别如下所示：
怎样理解阻抗匹配 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。负载R上的电压为：Uo=IR=U/[1+(r/R)]，可以看出，负载电阻R 越大，则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为：P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/[(R-r)2+4×R×r] =U2/{[(R-r)2/R]+4×r} 对于一个给定的信号源，其内阻r是固定的，而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)2/R]，当R=r时，[(R-r)2/R]可取得最小值0，这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。即，当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。在低频电路中，我们一般不考虑传输线的
匹配问题，只考虑信号源跟负载之间的情况，因为低频信号的波长相对于传输线来说很长，传输线可以看成是"短线"，反射可以不考虑（可以这么理解：因为线短，即使反射回来，跟原信号还是一样的）。从以上分析我们可以得出结论：如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思，例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的，如果负载条件改变了，则可能达不到原来的性能，这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法，牵涉到二阶偏微分方程的求解，在这里我们不细说了，有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由传输线的结构以及材料决定的，而与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关。 例如，常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω，而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线，这在农村使用的电视天线架上
2015年4月04741计算机网络原理试题及答案
全国2015年4月高等教育自学考试 计算机网络原理试题 一、单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1．被称为计算机网络技术发展里程碑的网络是A．Internet B．无线局域网 C．ARPA网 D．多媒体网络 2．下列关于星形拓扑结构优点的表述中错误的是 A．控制简单B．站点分布处理能力高 C．方便服务 D．故障诊断和隔离容易3．点对点式网络与广播式网络的重要区别之一是 A．分布范围不同 B．传输带宽不同 C．传输距离不同D．传输技术不同4．负责管理与发布Internet RFC技术文件的组织是 A．IETF B．IEEE C．ECMA D．ANSI
5．“涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等”的网络协议要素是 A．语义 B．标准 C．语法 D．定时 6．在OSI参考模型中，负责处理端到端的差错控制和流量控制问题的是 A．应用层 B．传输层 C．网络层 D．数据链路层 7．下列网络协议中，属于应用层协议的是A．DNS B．ARP（互连层） C．UDP（传输层） D．TCP（传输层）8．规定了接口信号的来源、作用以及与其它信号之间关系的物理层特性是 A．机械特性 B．电器特性 C．功能特性 D．规程特性 9．在蜂窝移动通信系统中，主要采用的接入方法不包括 A．频分多址FDMA B．时分多址TDMA C．码分多址CDMA D．波分多址 10．若传输1000字节的二进制数时出错的位数为4比特，则该传输时的误码率为 A．4×10-3 B．0．5×10-4
关于阻抗匹配原则 阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间，等等。例如，扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配，不匹配时，扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器。如果扬声器的阻抗远小于扩音机的输出阻抗，扩音机就处于过载状态，其末级功率放大管很容易损坏。反之，如果扬声器的阻抗高于扩音机的输出阻抗过多，会引起输出电压升高，同样不利于扩，音机的工作，声音还会产生失真。因此扩音机电路的输出阻抗与扬声器的阻抗越接近越好。又例如，无线电发信机的输出阻抗与馈线的阻抗、馈线与天线的阻抗也应达到一致。如果阻抗值不一致，发信机输出的高频能量将不能全部由天线发射出去。这部分没有发射出去的能量会反射回来，产生驻波，严重时会引起馈线的绝缘层及发信机末级功放管的损坏。为了使信号和能量有效地传输，必须使电路工作在阻抗匹配状态，即信号源或功率源的内阻等于电路的输人阻抗，电路的输出阻抗等于负载的阻抗。在一般的输人、输出电路中常含有电阻、电容和电感元件，由它们所组成的电路称为电抗电路，其中只含有电阻的电路称为纯电阻电路。下面对纯电阻电路和电抗电路的阻抗匹配问题分别进行简要的分析。
阻抗匹配的基本原理： 1．纯电阻电路 在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上，在什么条件下电源输出的功率最大呢？当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。假如换成交流电路，同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配。 2．电抗电路 电抗电路要比纯电阻电路复杂，电路中除了电阻外还有电容和电感。元件，并工作于低频或高频交流电路。在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗，用字母Z表示。其中，电容和电感对交流电的阻碍作用，分别称为容抗及和感抗而。容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外，还与所工作的交流电的频率有关。值得注意的是，在电抗电路中，电阻R，感抗而与容抗双的值不能用简单的算术相加，而常用阻抗三角形法来计算（见图2）。因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些，除了输人和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反
第一章概述 一、填空题 1) 21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以＿＿＿＿为核 心的信息时代。 2) 网络是指“三网”，即＿＿＿＿网络、＿＿＿＿网络和＿＿＿＿网络。其中发展 最快的并起到核心作用的是＿＿＿＿网络。 3）电路交换的三个阶段：建立连接、通信、＿＿＿＿。 4）分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的＿＿＿＿信息，把分组转发到下一个结点交换机。 5）分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的＿＿＿＿。 6）分组交换网则是以＿＿＿＿为中心，主机都处在网络的外围。 7）国际性组织＿＿＿＿于1992年成立，该组织对因特网进行全面管理。 8）所有的因特网标准都是以RFC的形式在＿＿＿＿上发表。 9）因特网(Internet)是“＿＿＿的网络” 10）计算机网络与分布式计算机系统的区别主要是＿＿＿的不同。 11）＿＿＿＿是广域网和局域网（或校园网）之间的桥接区 12）＿＿＿＿是局域网（或校园网）和城域网之间的桥接区 13）＿＿＿＿是因特网的核心部分。 14）“＿＿＿＿”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语。 15）数据经历的总时延就是发送时延、＿＿＿＿时延和＿＿＿＿时延之和。 16）对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的＿＿＿＿而不是比特在链路上的传播速率。 17）＿＿＿＿协议族是Internet的事实上的国际标准。 18）计算机网络的体系结构是计算机网络的各层及其＿＿＿＿的集合。 19）计算机网络体系结构中的＿＿＿＿层直接为用户的应用进程提供服务。 20）＿＿＿＿负责为分组交换网上的不同主机提供通信。 21）在TCP/IP体系中，分组也叫作＿＿＿＿数据报，或简称为数据报。 22）协议是控制两个＿＿＿＿实体进行通信的规则的集合。 23）在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供＿＿＿＿。 24）TCP/IP 是四层的体系结构：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿层。 25）客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个＿＿＿＿。 （参考答案） 二、判断题 1) 电路交换必定是面向连接的。 2）计算机数据具有突发性。 3）分组交换网以“帧”作为数据传输单元。 4）分组交换网则是以计算机为中心。 5) 所有的RFC文档都必须交费从因特网上下载。 6）分布式计算机系统的最主要的特点是整个系统中的各计算机对用户都是透明的。
USB识别及阻抗匹配 2016/11/22 目录 1.概述 https://www.doczj.com/doc/545275701.html,B 传送数率 https://www.doczj.com/doc/545275701.html,B接口定义 https://www.doczj.com/doc/545275701.html,B识别 2.1.全速和低速识别 2.2.高速识别 https://www.doczj.com/doc/545275701.html,B匹配
概述 USB是英文universal serial bus通用串行总线的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑和外部设备的链接和通信。 我们知道USB2.0向下兼容USB1.x，即高速2.0的hub能支持所有的速度类型的设备，而USB1.x的hub不能支持高速设备（High Speed Device）。因此，如果高速设备挂到USB1.x 的hub上，那该设备只能工作在全速模式下。不管是hub还是设备（device），对于速度的区分是非常重要的，否则，后续的通信根本无法进行。 全速和低速识别 根据规范，全速（Full Speed）和低速（Low Speed）很好区分，因为在设备端有一个1.5k 的上拉电阻，当设备插入hub或上电（固定线缆的USB设备）时，有上拉电阻的那根数据线就会被拉高，hub根据D+/D-上的电平判断所挂载的是全速设备还是低速设备。如下两图： USB全速设备上电连接 （Full-speed Device Cable and Resistor Connections） USB低速设备上电连接 （Low-speed Device Cable and Resistor Connections） 高速识别 USB全速/低速识别相当简单，但USB2.0，USB1.x就一对数据线，不能像全速/低速那样仅依靠数据线上拉电阻位置就能识别USB第三种速度：高速。因此对于高速设备的识别就显得稍微复杂些。 高速设备初始是以一个全速设备的身份出现的，即和全速设备一样，D+线上有一个 1.5k的上拉电阻。USB 2.0的hub把它当作一个全速设备之后，hub和设备通过一系列 握手信号确认双方的身份。在这里对速度的检测是双向的，比如高速的hub需要检测所挂上来的设备是高速、全速还是低速，高速的设备需要检测所连上的hub是USB2.0的还是1.x的，如果是前者，就进行一系列动作切到高速模式工作，如果是后者，就以全速模式工作。 下图展示了一个高速设备连到USB2.0 hub上的情形：
全国2015 年4 月高等教育自学考试 计算机网络原理试题 一、单项选择题（本大题共24 小题，每小题 1 分，共24 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸” 的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1．被称为计算机网络技术发展里程碑的网络是 A．Internet B ．无线局域网 C．ARPA网 D ．多媒体网络 2．下列关于星形拓扑结构优点的表述中错误的是 A ．控制简单B．站点分布处理能力高 C ．方便服务 D ．故障诊断和隔离容易 3．点对点式网络与广播式网络的重要区别之一是 A ．分布范围不同 B ．传输带宽不同 C ．传输距离不同D．传输技术不同 4．负责管理与发布Internet RFC 技术文件的组织是 A．IETF B ．IEEE C ．ECMA D ．ANSI 5．“涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等”的网络协议要素是 A ．语义 B ．标准 C ．语法 D ．定时 6．在OSI 参考模型中，负责处理端到端的差错控制和流量控制问题的是 A ．应用层B．传输层 C ．网络层 D ．数据链路层 7．下列网络协议中，属于应用层协议的是 A．DNS B ．ARP（互连层） C ．UDP（传输层） D ．TCP（传输层） 8．规定了接口信号的来源、作用以及与其它信号之间关系的物理层特性是 A ．机械特性 B ．电器特性 C．功能特性 D ．规程特性 9．在蜂窝移动通信系统中，主要采用的接入方法不包括 A ．频分多址FDMA B ．时分多址TDMA C ．码分多址CDMA D．波分多址 10．若传输1000 字节的二进制数时出错的位数为 4 比特，则该传输时的误码率为 -3 B ．0．5×10 A．4×10 -4 -4 D ．0．5×10 C ．4×10 -3 11．下列关于数据链路层功能的叙述中错误的是 A．流量控制是数据链路层特有的功能( 不是) B．链路管理功能主要用于面向连接的服务
在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，在此只对几种简单常用的端接方法进行介绍。为什么要进行阻抗匹配呢？无外乎几种原因，如减少反射、控制信号边沿速率、减少信号波动、一些电平信号本身需要等等。 端接阻抗匹配一般有5种方法： 1.源端串联匹配， 2.终端并联匹配， 3.戴维南匹配， 4.RC网络匹配， 5.二极管匹配。 1.串联端接匹配： 一般多在源端使用，Rs（串联电阻）=Z0（传输线的特性阻抗）-R0(源阻抗）。例如：若R0为22,Z0为55Ω，则Rs应为33Ω。 优点：①器件单一； ②抑制振铃，减少过冲； ③适用于集总线型负载和单一负载； ④增强信号完整性，产生更小EMI。 缺点：①当TTL,CMOS器件出现在相同网络时，串联匹配不是最佳选择； ②分布式负载不是适用，因为在走线路径的中间，电压仅是源电压的一般； ③接收端的反相反射仍然存在； ④影响信号上升时间并增加信号延时。 2.并联端接匹配： 此Rt电阻值必须等于传输线所要求的电阻值，电阻的一端接信号，一端接地或电源。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为在高逻辑状态时，此方法需要较大的驱动电流。 优点：①器件单一； ②适用于分布式负载； ③反射几乎可以完全消除； ④电阻阻值易于选择。 缺点：①此电阻需要驱动源端的电流驱动，增加系统电路的功耗； ②降低噪声容限。 此电阻值必须等于传输线所要求的电阻值。电阻的一端接信号，一端接地。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为他们无法提供强大的输出电流。 3.戴维南端接匹配： 一个电阻上拉，一个电阻下拉，通常采用R1/R2=220/330的比值。戴维南等效阻抗必须等于走线的特性阻抗。对于大多数设计R1>R2,否则TTL/COMS电路将无法工作。 优点：①适用于分布式负载； ②完全吸收发送波，消除反射。； 缺点：①增加系统电路的功耗； ②降低噪声容限；
2017年4月高等教育自学考试全国统一命题考试 计算机网络原理试卷 (课程代码04741) 本试卷共5页，满分l00分，考试时间l50分钟。 考生答题注意事项： 1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。 2．第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。 3．第二部分为非选择题。必须注明大、小题号，使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。 4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。 第一部分选择题(共24分) 一、单项选择题(本大题共24小题，每小题l分，共24分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1．下列关于ARPANET表述错误的是A A．ARPANET是一个开放式的标准化网络 B．ARPANET被人们公认为分组交换网之父 C．ARPANET是计算机网络技术发展中的一个里程碑 D．ARPANET的主要目标是实现网计算机能够资源共享 2．智能大厦及计算机网络的信息基础设施是C A．高速的通信网络系统 B．通信自动化 C．结构化综合布线系统 D．楼字自动化 3．下列关于星形拓扑结构的优点表述错误的是B A．控制简单B．中央节点的负担较轻 C．方便服务 D．故障诊断和隔离容易 4．在网络的交换方式中被称为包交换方式的是D A．电路交换 B．报文交换 C．虚拟交换D．分组交换 5．OSI参考模型所含的三级抽象中不包括C A．体系结构 B．服务定义 C．实现描述 D．协议规 6．TCP／IP是一组协议的代名词，一般来说TCP提供B A．应用层服务B．传输层服务 C．网络层服务 D．物理层服务 7．下列传输介质的特性中，说明信号调制技术的是B A．物理特性 B.传输特性 C．抗干扰性 D.地理围 8．奈奎斯特公式表征的是通信信道的D
实验二衰减及阻抗匹配网络的设计 一、实验目的 ⒈了解衰减器和网络匹配的特点。 ⒉学习常用衰减器和匹配网络的设计方法。 ⒊学习精确阻值电阻的制作。 二、原理与说明 ⒈衰减器的主要用途 在信号源与负载之间插入衰减器，使信号通过它产生一定大小或可以调节的衰减，以满足负载或下一级网络在正常工作时对输入信号幅度的要求。常用的衰减网络结构有倒L型、T型、П型和桥T型等几种。 ⒉常用衰减器的衰减量有连续可调和按步级衰减两种 衰减器的衰减量，即衰减倍数可直接用输入、输出电压比表示，也可以用它的dB数表示。图2-1和图2-2所示为两种按分压器原理工作的衰减器，其中图2-1所示是一个 电位器，它的分压比连续可调；图2-2 规 律衰减的步级衰减器，这两种衰减器都可等效成倒L型网络， 输入特性阻抗和输出特性阻抗不等，且随衰减量的不同而变 化。此类衰减器常用在对匹配要求不高的场合，并且要求负 载电阻越大越好。图2-1 图2-2 ⒊对称网络衰减器 当要求衰减器的插入不改变前后级匹配状况时，常采用如图2-3所示T型或П型对称网络衰减器。这类对称网络的特点是输入、输出特性阻抗一致且不随衰减档级而变化。
(a) (b) 图2-3 若衰减器的电压衰减倍数12U N U ?? ??? 和特性阻抗C Z 给定，则元件参数可由（2-1）式或（2-2）式决定。 对П型衰减器有 2112C N R Z N -= 21 1 C N R Z N +=- （2-1） 对T 型衰减器有 11 1C N R Z N -=+ 2221 C N R Z N =- （2-2） 图2-4 用多个相同的衰减器级联可构成一个步级衰减器，如图2-4所示。由于其中两个2 R 并联可用一个2R /2来等效，因此还可以用图2-5所示梯形电路构成衰减器。由于是对称