计算机网络第2章物理层单元测试(习题+详细解析)

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本篇笔记整理：Code_流苏(CSDN)
观前提示：以下解析来自自己思考以及笔记记录的综合，可能并不官方，如有问题，欢迎评论交流学习！建议收藏！结合笔记计算机网络详细学习笔记第2章——物理层，效果更佳！

1、下列选项中，不属于物理层接口规范定义范畴的是()。

A.引脚功能
B.接口形状
C.信号电平
D.传输媒体

解析： 物理层包含以下四种接口特性：
        （1）机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。
        （2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
        （3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
        （4）过程特性（规程特性）：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
           传输媒体并不属于物理层接口规范定义范畴。传输媒体在物理层的下面。由于物理层
           是体系结构的第一层，因此有时称物理层为0层。在传输媒体中传输的是信号，但传
           输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。也就是说，传输媒体不知道所传输的信号
           什么时候是1什么时候是0。但物理层由于规定了电气特性，因此能够识别所传送的比特流。

2、在物理层接口特性中，用于规定接口电缆中各条信号线上信号电压范围的是()。

A.机械特性
B.电气特性
C.功能特性
D.过程特性

解析：电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。因此在物理层接口特性中，用于规定接口电缆中各条信号线上信号电压范围的是电气特性。

3、若下图为网卡接收到的曼彻斯特编码信号的波形，则该网卡收到的比特串是()。
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A.00110110
B.10101101
C.01010010
D.11000101

解析：假设正跳变表示0，负跳变表示1，该网卡收到的比特串如下图所示，为 0011 0110。

4、‍在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为4kHz，采用4相位，每个相位具有2种振幅的调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是()。

A.16kbps
B.24kbps
C.32kbps
D.48kbps

解析：(1) 根据奈氏准则可知，该通信链路的最高码元传输速率 = 2 × 4k = 8k(Baud) = 8k(码元/秒)；
(2) 采用4个相位，每个相位2种振幅的QAM调制技术，可以调制出4 × 2 = 8个不同的基本波形（码元)；
采用二进制对这8个不同的码元进行编码，需要使用3个比特( $log_2 8$ = 3)。换句话说，每个码元可以携带的信息量为3比特；
综合(1)和(2)可知，该通信链路的最大数据传输速率 = 8k(码元/秒) × 3(比特/码元) = 24k(比特/秒) = 24 kbps。

5、‍若某通信链路的数据传输速率为4800bps，采用8相位调制，则该链路的波特率是()。

A.600码元/秒
B.1600码元/秒
C.2400码元/秒
D.4800码元/秒

解析：(1) 采用8相位调制，可以调制出8种相位不同的基本波形（码元)。
采用二进制对这8个不同的码元进行编码;
需要使用3个比特( $log_28$ = 3)。换句话说，每个码元可以携带的信息量为3比特；
(2) 数据传输速率 = 波特率(码元传输速率)×每个码元所携带的信息量
4800(比特/秒) = 波特率 × 3 (比特/码元)
解得：波特率 = 1600(码元/秒) = 1600(Baud) =1600(波特)。

6、‍‌某链路的带宽为4kHz，信噪比为30dB，则该链路的理论最大数据传输速率约为()。

A.4kbps
B.30kbps
C.40kbps
D.120kbps

解析：理论最大数据传输速率 c = 4k × log2( 1+S/N )
30(dB) = 10 × log10(S/N)(dB) 解得S/N=1000代入公式
c = 4k × log2( 1+S/N ) ≈ 40kbps。

7、‍‌站点A、B、C通过CDMA共享链路，A、B、C的码片序列分别为(1, 1, 1, 1)、(1, -1, 1, -1)和(1, 1, -1, -1)。若A从链路上收到的序列是(2, 0, 2, 0; 0, -2, 0, -2; 0, 2, 0, 2)，则A收到B发送的数据是()。

A.000
B.101
C.110
D.111

解析：A接收到的是B、C发送过来的叠加码片，A想要看B发送的数据，
         就将接收到的叠加码片与B的码片序列进行规格化内积操作：
         (2, 0, 2, 0; 0, -2, 0, -2; 0, 2, 0, 2)，每四位与(1,-1,1,-1)进行规格化内积。
         (2 * 1 + 0 * (-1) + 2 * 1 + 0 * (-1)) / 4 = 1;
         (0 * 1 + -2 * (-1) + 0 * 1 + -2 * (-1)) / 4 = 1;
         (0 * 1 + 2 * (-1) + 0 * 1 + 2 * (-1)) / 4 = -1; -1即0
         因此A受到B发送的数据是110。

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测验习题来源：MOOC计算机网络(湖科大高军老师)
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