通信网络基础实验报告
通信网络基础实验
报告
学号：。。。
姓名：。。。
专业：通信工程
指导老师：孙恩昌
完成时间：2015-12-27
目录
一．实验目的 (3)
二．实验内容 (3)
三．实验原理 (3)
四．实现停等式ARQ实验过程及结果： (5)
五．实现返回n-ARQ实验过程及结果： (7)
六．实现选择重发式ARQ过程及结果： (8)
七．心得体会 (10)
一．实验目的
1．理解数据链路层ARQ协议的基本原理
2.用算法实现四种不同形式的ARQ重传协议：停等式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ和ARPANET ARQ。
3.提高分析和解决问题的能力和提高程序语言的实现能力
二．实验内容：
1.根据停等式ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真；
2.根据返回N-ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真；
3.根据选择重传ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真；
4.根据并行等待ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真
三．实验原理
1.停等式ARQ：在开始下一帧传送出去之前，必须确保当前帧已被正确接受。假定A到B的传输链路是正向链路，则B到A的链路称为反向链路。在该链路上A要发送数据帧给B，具体的传送过程如下：
发送端发出一个包后，等待ACK，收到ACK，再发下一个包，没有收到ACK、超时，重发
重发时，如果ACK 不编号，因重复帧而回复的ACK，可能被错认为对其它帧的确认。
2. 返回n-ARQ：发送方和接收方状态示意图
返回n-ARQ方案的特点如下：
（1）发送方连续发送信息帧，而不必等待确认帧的返回；
（2）在重发表中保存所发送的每个帧的备份；
（3）重发表按先进先出（FIFO）队列规则操作；
（4）接收方对每一个正确收到的信息帧返回一个确认帧，每一个确认帧包含一个惟一的序号，随相应的确认帧返回；
（5）接收方保存一个接收次序表，包含最后正确收到的信息帧的序号。当发送方收到相应信息帧的确认后，从重发表中删除该信息帧的
备份；
（6）当发送方检测出失序的确认帧（即第N号信息帧和第N+2号信息帧的确认帧已返回，而N+1号的确认帧未返回）后，便重发未被确认的信息帧
3. 选择重发式ARQ：选择重发ARQ与返回ARQ的思路相同，但仅仅重发有错误的帧。
发送方和接收方的设计流程如下：
4. ARPANET ARQ采用了8个并行等待式ARQ
四．实现停等式ARQ实验过程及结果：
1. 发送端算法：
（1）SN = 0
（2）从高层接收数据，分配一个序号
（3）发送第SN 号帧
（4）等待接收端的确认信号
（5）给定时间内收到确认帧，如果RN > SN，设RN为SN，发送该SN 号帧
（6）给定时间内没有接收到确认帧，重复发送原SN 号帧
（7） RN = 0
（8）接受到一个无错的、SN 序号等于RN 的帧，向上层递交该帧，RN 加1，在规定时间内，向发送端回复一个带有RN 的帧。
2. 接收端算法：
（1）RN=0
(2)无论如何时从A正确接收一个SN=RN的帧，将该帧中的分组送给高层，并将RN加1
（3）在接收到分组后的一个规定的有限长时间内，将RN放入一帧的RN域中发给A。返回(2).
3．实验结果
4.结果分析：在上述算法中，规定时间内通常是采用定时器来确定的。RN通常是附带在反向数据帧中传送给对方的。如果接收端没有把数
据传输给对方，则应该单独传送一个包含RN的无数据帧给A
。还可以看出反向业务流的存在对停等式ARQ的机制没有任何影响，它仅对应答的时延有所影响。
五．实现返回n-ARQ实验过程及结果：
1.发送端算法
（1）SNmax=0，SNmin=0
（2）算法以任意顺序重复执行（3）、（4）、（5）步，在每一步的条件满足下时刻到该步执行的时刻的时延是任意的，但是该时延是一个有限的值。
（3）如果接收的SNmax < SNmin +n且上层有一个新的分组达到，将SNmax指定给承载该分组的帧，并将SNmax加1。（说明如何对帧进行编号）
（4）如果接收端的RN>SNmin 则置SNmin=RN （接收到应答如何处理）（5）如果SNmin （1）置RN=0，重复执行（2）、（3） （2）SN=RN时，将分组呈送给高层，并将RN加1。（收到帧如何处理） （3）在接收到A的任何一个正确帧后，在一个有限时间内，将收端的RN发给A. 3．实验结果: 5.结果分析：在重发SNmin 后，可以按顺序发送SNmin+1到SNmax-1的帧，也可以根据重发过程中收到的应答情况，仅发送需要重发的帧。在发端没有收到对方的回应下还是可以继续发送帧。 六．实现选择重发式ARQ过程及结果 （1）根据流程图实现功能 （2）接收方流程图 （3）整体运行结果 整体窗口展示，命令行界面 输入窗口大小及第一帧序列号 (4)结果分析：发送方程序设有四个变量：一是窗口大小变量，二是第一帧序列号变量，三是最近发送的帧变量，最后一个是最近收到的确认帧变量。接收方的接收原则从总体上看是先判断输入的数据帧是否在接收范围之内，若是，则继续判断是否符合其他接收条件；若不是，则马上丢弃该数据帧，不再进行其他条件的判断。为了实现选择有错帧进行重发的目的，要求接收方具有对分组的能力，并且在应答时除了应答RN以外，还要包括大于RN的那些帧已经被正确接收的信息。 七．心得体会 为了解决链路层的传输帧的错误问题，出错的最简单的处理方法就是收端自动请求发端重发，而本次实验就是基于这样的思想开始的四种ARQ协议的实现。在实现停等式ARQ的协议时，算法的正确性得不到保障，同时也就没有保障算法的有效性。算法能够正确运行，但是不能始终的从高层接收数据分组，也不能始终的按照发端的顺序向收端的高层呈送接到的数据分组。在交流了同学之后发现是提交给上层分组的顺序不对，最后参考了实验室电脑桌面上的程序，才得以很好的解决问题。返回n-ARQ的协议实现时没有关注窗口长度n对返回ARQ的效率影响，当反应帧过长的时候，就应该增加n，还有就是反应应答出错，这也应该增加n的大小。选择重发式ARQ还好解决一点，毕竟这是在返回n-ARQ的基础上进行完善，窗口仍然为n,仅仅有重发的帧，也因此遇到问题就相对少一些。这次实验个人感觉真的是很 难的，实验中也遇到各种各样的问题，在参考教材和实验模板，以及上网 查找才解决了部分问题，我觉得还是编程能力有待提高，以及对这四种ARQ协议没有更深层次的理解，做完实验还是觉得这几种协议很抽象。最大的失误就是没有在实验之前做好相应的充分准备，到了要上机的时候才开始着手这件事，就导致了这次实验完成的很不理想。并行ARQ由于时间有限没有完成程序设计，但是实验还是做了分析的工作。这次实验让我获益匪浅，不仅是在实验原理方面，而且还在自我动手能力上面，虽然程序真的很不好编，但我还是尽自己最大努力去尝试，最终取得的结果还是不如人意，但我还是很感谢老师给予的这次实验机会。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有ATM 网络，分组数据网络，PSTN ，ISDN ，移动通信网等。 答：通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有：（1）Modem 链路，利用PSTN 电话线路，在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输，速率为300b/s 和56kb/s ；（2）xDSL 链路，通过数字技术，对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ，x 表示不同的传输方案；（3）ISDN ，利用PSTN 实现数据传输，提供两个基本信道：B 信道（64kb/s ），D 信道（16kb/s 或64kb/s ）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s ～2Mb/s ；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。 网络链路有：（1）提供48kb/s ，56kb/s 或64kb/s 的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2）帧中 继，吞吐量大，速率为64kb/s ，s ；（3）SDH （同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N ；（4）光波分复用WDM ，在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 答：分组交换网中，将消息分成许多较短的，格式化的分组进行传输和交换，每一个分组由若干比特组成一个比特串，每个分组都包 括一个附加的分组头，分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 答：虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在实际 分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN 中物理链路始终存在，无论有无数据传输。 答：差别：ATM 信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换，长度和格式固定，可用硬件电路处理，缩短了处理时间。为支 持不同类型的业务，ATM 网络提供四种类别的服务：A,B,C,D 类，采用五种适配方法：AAL1～AAL5,形成协议数据单元CS-PDU ，再将CS-PDU 分成信元，再传输。 答：OSI 模型七个层次为：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP 五个相对独立的层次为：应用层， 运输层，互联网层，网络接入层，物理层。 它们的对应关系如下： OSI 模型 TCP/IP 参考模型 解： ()()Y t t X +=π2cos 2 ()()Y Y X cos 22cos 21=+=π 1.1答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有A TM 网络，X.25分组数据网络，PSTN ，ISDN ，移动通信网等。 1.2答：通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有：（1）Modem 链路，利用PSTN 电话线路，在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输，速率为300b/s 和56kb/s ；（2）xDSL 链路，通过数字技术，对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ，x 表示不同的传输方案；（3）ISDN ，利用PSTN 实现数据传输，提供两个基本信道：B 信道（64kb/s ），D 信道（16kb/s 或64kb/s ）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s ～2Mb/s ；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。 网络链路有：（1）X.25提供48kb/s ，56kb/s 或64kb/s 的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2） 帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，2.048Mb/s ；（3）SDH （同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N ；（4）光波分复用WDM ，在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 1.3答：分组交换网中，将消息分成许多较短的，格式化的分组进行传输和交换，每一个分组由若干比特组成一个比特串，每个分组 都包括一个附加的分组头，分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 1.4答：虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在 实际分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN 中物理链路始终存在，无论有无数据传输。 1.5答：差别：ATM 信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换，长度和格式固定，可用硬件电路处理，缩短了处理时间。为 支持不同类型的业务，ATM 网络提供四种类别的服务：A,B,C,D 类，采用五种适配方法：AAL1～AAL5,形成协议数据单元CS-PDU ，再将CS-PDU 分成信元，再传输。 1.7答：OSI 模型七个层次为：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP 五个相对独立的层次为： 应用层，运输层，互联网层，网络接入层，物理层。 它们的对应关系如下： OSI 模型 TCP/IP 参考模型 1.10解：()()Y t t X +=π2cos 2 计算机网络模拟器实验报告 实验说明：共5个实验，其中前3个必做，后2个选做。 一、实验目的 1、掌握模拟器软件的使用方法； 2、掌握配置PC、交换机、路由器的方法； 3、掌握为交换机设置VLAN，为端口设置TRUNK的方法。 二、实验环境（请注意关闭杀毒软件） WinXP/WIN7、HW－RouteSim 2.2（软件请到BB课程 资源下载，下载后直接解压缩运行；下载前请关闭 杀毒软件） 三、实验步骤及结果 实验一：计算机和交换机基本设置 添加一个交换机，两个计算机，连接A电脑到交换机3号端口，B电脑到6号端口，双击交换机，进入终端配置： [S3026]super password 111 ;设置特权密码为111 [S3026]quit 第一章 1.1答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有ATM网络，X.25分组数据网络，PSTN，ISDN，移动通信网等。 1.2答：通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有：（1）Modem链路，利用PSTN电话线路，在用户和网络侧分别添加Modem设备来实现数据传输，速率为300b/s和56kb/s；（2）xDSL链路，通过数字技术，对PSTN端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL，x表示不同的传输方案；（3）ISDN，利用PSTN实现数据传输，提供两个基本信道：B信道（64kb/s），D 信道（16kb/s或64kb/s）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s～2Mb/s；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s。 网络链路有：（1）X.25提供48kb/s，56kb/s或64kb/s的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2）帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，2.048Mb/s；（3）SDH（同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N；（4）光波分复用WDM，在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。 1.3答：分组交换网中，将消息分成许多较短的，格式化的分组进行传输和交换，每一个分组由若干比特组成一个比特串，每个分组都包括一个附加的分组头，分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 1.4答：虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在实际分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN中物理链路始终存在，无论有无数据传输。 1.5答：差别：ATM信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换，长度和格式固定，可用硬件电路处理，缩短了处理时间。为支持不同类型的业务，A TM网络提供四种类别的服务：A,B,C,D类，采用五种适配方法：AAL1～AAL5（ATM Adaptation Layer）,形成协议数据单元CS-PDU，再将CS-PDU分成信元，再传输。 1.7答：OSI模型七个层次为：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP五个相对独立的层次为：应用层，运输层，互联网层，网络接入层，物理层。 它们的对应关系如下： OSI模型TCP/IP参考模型 1.10 1.11)0=θd 显然，的均值为常数，相关函数仅与时差有关，且为二阶矩过程，所以该随机过程是广义平稳的。 故()t X 的均值和相关函数都具有各态历经性， ()t X 是各态历经过程。 实验一高频（单级、两级）小信号（单、双）调谐放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理； 2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。 二、实验内容 1、测量各放大器的电压增益； 三、实验仪器 BT-3扫频仪（选做）一台、20MHz示波器一台、数字式万用表一块、调试工具一套 四、实验基本原理 1、单级单调谐放大器 图1－1 单级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1－1所示，本实验的输入信号（10.7MHz）由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入，从TP10处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点，调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。 2、单级双调谐放大器 图1－2 单级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1－2所示，单级双调谐放大器和单级单调谐放大器共用了一部分元器件。两个谐振回路通过电容C20（1nF）或C21（10 nF）耦合，若选择C20为耦合电容，则TP7接TP11；若选择C21为耦合电容，则TP7接TP12。 3、双级单调谐放大器 图1－3 双级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1－3所示，若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏，经过第一级放大器后可达几伏，此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围，从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分，经过第一级谐振放大器后，由于谐振回路频率特性的非理想性，放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器（FL3），一方面滤除放大的谐波成分，另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。 实验时若采用外置专用函数信号发生器，调节第一级放大器输入信号的幅度，使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求，则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。 4、双级双调谐放大器 图1－4 双级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1－4所示，第一级放大器两谐振回路的耦合电容（C20、C21）可选，第二级放大器两谐振回路的耦合电容不可选（固定为C26，1nF），两级放大器之间是否接FL3及相应原因与两级单调谐放大器相同。 通信网络基础实验 报告 学号：。。。 姓名：。。。 专业：通信工程 指导老师：孙恩昌 完成时间：2015-12-27 目录 一．实验目的 (3) 二．实验内容 (3) 三．实验原理 (3) 四．实现停等式ARQ实验过程及结果： (5) 五．实现返回n-ARQ实验过程及结果： (7) 六．实现选择重发式ARQ过程及结果： (8) 七．心得体会 (10) 一．实验目的 1．理解数据链路层ARQ协议的基本原理 2.用算法实现四种不同形式的ARQ重传协议：停等式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ和ARPANET ARQ。 3.提高分析和解决问题的能力和提高程序语言的实现能力 二．实验内容： 1.根据停等式ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 2.根据返回N-ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 3.根据选择重传ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 4.根据并行等待ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真 三．实验原理 1.停等式ARQ：在开始下一帧传送出去之前，必须确保当前帧已被正确接受。假定A到B的传输链路是正向链路，则B到A的链路称为反向链路。在该链路上A要发送数据帧给B，具体的传送过程如下： 发送端发出一个包后，等待ACK，收到ACK，再发下一个包，没有收 到ACK、超时，重发 重发时，如果ACK 不编号，因重复帧而回复的ACK，可能被错认为对其它帧的确认。 2. 返回n-ARQ：发送方和接收方状态示意图 返回n-ARQ方案的特点如下： （1）发送方连续发送信息帧，而不必等待确认帧的返回； （2）在重发表中保存所发送的每个帧的备份； （3）重发表按先进先出（FIFO）队列规则操作； （4）接收方对每一个正确收到的信息帧返回一个确认帧，每一个确认帧包含一个惟一的序号，随相应的确认帧返回； （5）接收方保存一个接收次序表，包含最后正确收到的信息帧的序号。当发送方收到相应信息帧的确认后，从重发表中删除该信息帧的备份； 中南大学 《通信电子线路》实验报告 学院信息科学与工程学院 题目调制与解调实验 学号 专业班级 姓名 指导教师 实验一振幅调制器 一、实验目的： 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数测量与计算的方法。 4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。 二、实验内容： 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。 三、基本原理 幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。1KHZ的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。 图2-1 MC1496内部电路图 用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。 四、实验结果 1. ZD.OUT波形： 2. TZXH波形： 电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号: 一. 实验名称： 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要： 在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外，在其他应用中，也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路，简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。 关键词：自动增益控制，直流耦合互补级，可变衰减，反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为： 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号：0.5?1.5Vrms; 信号带宽：100?5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要际搭建）,用PROTE软件绘制完整的电路原理图（SCH及印制电路板图（PCB 2. 提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放大器（VGA以及检波整流控制组成（如图1），该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。 通信电子线路实验报告Multisim调制电路仿真 目录 一、综述 .......................... 错误!未定义书签。 二、实验内容 ...................... 错误!未定义书签。 1.常规调幅AM ................... 错误!未定义书签。 （1）基本理论.................... 错误!未定义书签。 （2）Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 （3）结论： ...................... 错误!未定义书签。 2.双边带调制DSB ................ 错误!未定义书签。 （1）基本理论.................... 错误!未定义书签。 （2）Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 3.单边带调制SSB ................ 错误!未定义书签。 （1）工作原理.................... 错误!未定义书签。 （2）Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 4.调频电路FM ................... 错误!未定义书签。 （1）工作原理.................... 错误!未定义书签。 （2）Multisim电路仿真图 ........ 错误!未定义书签。 5.调相电路PM ................... 错误!未定义书签。 （1）工作原理.................... 错误!未定义书签。 （2）Multisim电路仿真图............ 错误!未定义书签。 三、实验感想 ...................... 错误!未定义书签。 重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称机械工程控制基础 开课实验室交通装备与制造工程实训中心 学院机电与汽车工程学院年级 2012专业班机械电子工程（2）学生姓名学号 开课时间 2014 至 2015 学年第二学期 验证性设计性综合性 ans = (1/2)^n （2） ) 1.0)(8.0()(2 --=z z z z F syms z >> f=((z^2)/((z-0.8)*(z-0.1))) f = z^2/((z - 4/5)*(z - 1/10)) >> iztrans(f) ans = (8*(4/5)^n)/7 - (1/10)^n/7 实验项目 系统分析 实验时间 实验地点 90304 实验性质 验证性 设计性 综合性 教师评价： 评价教师签名： 第三章：计算机控制系统的分析 1 试求如题图 3.1所示的采样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应)(*t y 。设 ) 10(*20 )(+= s s s G ，采样周期T=0.1s 。 解： gs=tf([20],[1 10 0]); gz=c2d(gs,0.1,'imp'); gzb1=gz/(gz+1); gzb2=feedback(gz,1); y=step(gzb1); step(gzb1,gzb2); 结果： 2 试求如题图3.1所示的采样控制系统在单位速度信号作用下的稳态误差。 设) 11.0(1 )(+= s s s G ，采样周期T=0.1s. 解： gs=tf([1],[0.1 1 0]); T=0.1; gz=c2d(gs,T,'imp'); gzb=feedback(gz,1); rz = tf([0.1 0],[1 -2 1],T); rz1 = zpk([0],[1 1],T,T); yz=rz*gzb; impulse(yz); t=[0:0.1:10]'; ramp=t; lsim(gzb,ramp,t) [y,t1] = lsim(gzb,ramp,t); ER = ramp - y 附录：习题参考答案 习题1 1.1什么是计算机网络？ 计算机网络是以资源共享和信息交换为目的，通过通信手段将两台以上的计算机互联在一起而形成的一个计算机系统。 1.2独立的个人计算机与连网的计算机各自的优缺点是什么？ 独立的个人计算机的优点是：不受黑客、非法入侵者及网络病毒的攻击；数据的安全性较高；缺点是：资源不能提供共享；也不能共享网上的资源；与其他计算机交换交换信息很困难。 连网的个人计算机的优点是：资源可以提供共享；也可以共享网上的资源；与其他计算机交换交换信息很方便。缺点是：容易受黑客、非法入侵者及网络病毒的攻击；数据的安全性较低。 1.3计算机网络发展有哪几个阶段？ 面向终端的联机系统阶段、具有通信功能的计算机网络阶段、具有统一网络体系结构并遵从国际化标准化协议的标准化网络阶段和网络互联阶段。 1.4网络的基本用途是什么？ (1) 信息共享与办公自动化、(2) 电子邮件、(3) 电子公告与广告、(4) IP电话、(5) 在线新闻、(6) 在线游戏、(7) 网上交友与实时聊天、(8) 电子商务及商业应用、(9) 虚拟时空、(10) 文件传输、(11) 网上教学与远程教育、(12) 万维网冲浪WWW、(13) 超并行计算机系统、(14) 网格计算机系统。 1.5网络操作系统的主要功能是什么? 协调用户。提供网络通信服务。控制用户访问。文件管理。系统管理。提供资源共享服务。 1.6网卡有什么作用？是否所有上网的计算机都需配置网卡？ (1)数据转换功能。(2) 数据缓存功能。(3) 通信服务功能。 不是所有上网的计算机都需配置网卡，比如采用电话拨号上网的计算机就不需配置网卡。 1.7线路控制器的主要功能是什么？ 由终端发送数据时，将并行数据转换成串行数据送到调制解调器； 接收数据时，将由调制解调器送来的串行数据转换成并行数据； 产生定时信号，并用硬件确定本机的地址号，以便与主机交换信息。 1.8调制解调器的主要功能是什么？在什么场合必须使用调制解调器？ 当计算机发送信息时，将计算机送来的数字信号转换成可以在电话线传输的模拟信号（这一转换过程称为调制过程），再通过电话线发送出去；收端接收信息时，把电话线上传送来的模拟信号转换成数字信号后再传送给计算机，供其接收和处理（这一转换过程称为解调过程）。 电工电子综合试验——数字计时器实验报告 学号： 姓名： 学院： 专业：通信工程 目录 一，实验目的及要求 二，设计容简介 四，电路工作原理简述 三，设计电路总体原理框图五，各单元电路原理及逻辑设计 1. 脉冲发生电路 2. 计时电路和显示电路 3. 报时电路 4. 较分电路 六引脚图及真值表 七收获体会及建议 八设计参考资料 一，实验目的及要求 1，掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。 2，了解各单元再次组合新单元的方法。 3，应用所学知识设计可以实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器 二，设计容简介： 1，设计实现信号源的单元电路。（ KHz F Hz F Hz F Hz F1 4 , 500 3 , 2 2 , 1 1≈ ≈ ≈ ≈ ） 2，设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。 3，设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路（开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止）。4，加入任意时刻复位单元电路（开关K2）。 5，设计实现整点报时单元电路（产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4）。 三，设计电路总体原理框图 设计框图： 四，电路工作原理简述 电路由振荡器电路、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路和报时电路组成。振荡器产生的脉冲信号经过十二级分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数器通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间，将分秒计时器分开，加入快速校分电路与防抖动电路，并控制秒计 时器停止工作。较分电路实现对“分”上数值的控制，而不受秒十位是否进位的影响，在60进制控制上加入任意时刻复位电路。报时电路通过1kHz或2kHz的信号和要报时的时间信号进行“与”的运算来实现的顶点报时的，通过两个不同频率的脉冲信号使得在不同的时间发出不同的声响。 五，各单元电路原理及逻辑设计 （1）脉冲发生电路 脉冲信号发生电路是危机时期提供技术脉冲，此次实验要求产生1HZ的脉冲信号。用NE555集成电路和CD4040构成。555定时器用来构成多谐振荡器，CD4040产生几种频率为后面电路使用。 实验电路如下（自激多谐振荡电路,周期矩形波发生电路） 震荡周期T=0.695(R1+2*R2)C，其中R1=1KΩ，R2=3KΩ，C=0.047uf，计算T=228.67*10-6 s ，f=4373.4Hz产生的脉冲频率为4KHz,脉冲信号发生电路 和CD4040连接成如图所示的电路，则从Q12输出端可以得到212分频信号F1,即1Hz的信号，Q11可以得到F2即2Hz的信号提供给D触发器CP和校分信号，Q3输出分频信号500Hz，Q2输出1KHz提供给报时电路 二，秒计时电路 应用CD4518及74LS00可以设计该电路，CD4518是异步清零，所以在进行分和秒十位计数的时候，需要进行清零，而在个位计数的时候不需要清零。所以Cr2=2QcQb,Cr4=4Qc4QB。当秒个位为1001时，秒十位要实现进位，此时需要EN2=1Qd，同理分的个位时钟EN3=2Qc，分十位时钟端EN4=3Qd。因此，六十进制计数器逻辑电路如下图所示 实验 1 PacketTrace基本使用 一、实验目的 掌握 Cisco Packet Tracer软件的使用方法。 二、实验任务 在 Cisco Packet Tracer中用HUB组建局域网，利用PING命令检测机器的互通性。 三、实验设备 集线器（ HUB）一台，工作站PC三台，直连电缆三条。 四、实验环境 实验环境如图1-1 所示。 图 1-1交换机基本配置实验环境 五、实验步骤 （一）安装模拟器 1、运行“ PacketTracer53_setup”文件，并按如下图所示完成安装； 点“ Next ” 选择“ I accept the agreement”后，点“ next”不用更改安装目录，直接点“ next ” 点“ next ” 点“ next ” 点“ install” 正在安装 点“ Finish ”，安装完成。 2、进入页面。 （二）使用模拟器 1、运行Cisco Packet Tracer 软件，在逻辑工作区放入一台集线器和三台终端设备PC，用 直连线按下图将HUB 和PC工作站连接起 来， HUB端 接 Port 口， PC端分别接以太网口。 2、分别点击各工作站PC，进入其配置窗口，选择桌面项，选择运行IP 地址配置（IP Configuration ），设置IP 地址和子网掩码分别为PC0：1.1.1.1 ，255.255.255.0 ；PC1：1.1.1.2 ，255.255.255.0 ； PC2： 1.1.1.3 ， 255.255.255.0 。 3、点击 Cisco Packet Tracer软件右下方的仿真模式按钮，如图1-2所示。将Cisco Packet Tracer的工作状态由实时模式转换为仿真模式。 图1-2 按Simulation Mode 按钮 4、点击PC0进入配置窗口，选择桌面Desktop 项，选择运行命令提示符Command Prompt，如图1-3 所示。 图5、在上述DOS命令行窗口中，输入(Simulation Panel)中点击自动捕获1-3进入PC配置窗口 Ping 1.1.1.3命令，回车运行。然后在仿真面板 / 播放（ Auto Capture/Play）按钮，如图1-4 所示。 图 1-4 点击自动抓取 /运行按钮 6、观察数据包发送的演示过程，对应地在仿真面板的事件列表（ 的类型。如图1-5 和图 1-6 所示。 Event List ）中观察数据包 《计算机网络基础（第二版）》 习题参考答案 第一章 1 ?填空题 ⑴ 计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和广域网 （2）从计算机网络组成的角度看，计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和—资源—子网。 ⑶计算机网络的拓扑结构有星型、树型、总线型、环型和网状型。 2 ?简答题 ⑴计算机网络的发展经过哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？ 答: 单机系统:在单处理机联机网络中，由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统， 被称为第一代网络。多机系统:将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，以多处理 机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，形成了以通信子网为核心的第二代网络，随着分组交换技术的使用，逐渐形成了以遵守网络体构的第三代网系结络。In ternet是计算机网络发展最典型的实例，该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现，又提高了网络的发展。 （2）什么是计算机网络？计算机网络的主要功能是什么？ 答：利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来， 以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的 系统。 主要功能：1.数据交换和通信：在计算机之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件； 2.资源 共享：充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）；3.提高系统的可靠性： 通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。 4.分布式网络处理和负载均 衡：将任务分散到网络中的多台计算机上进行，减轻任务负荷过重的单台主机。 （3）计算机网络分为哪些子网？各个子网都包括哪些设备，各有什么特点？ 答：从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。 资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。 主机是资源子网的主要组成单元，为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务。终端控制器负责终端和主计算机的信息通信。终端是直接面向用户的交互设备，可以是由键盘和显示器组成的简单的终端，也可以是微型计算机系统。计算机外设主要是网络中的一些共享设备，如大型的硬盘机、高速打印机、大型绘图仪等。 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备 组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机也称为网络节点，实现通信子网中的分组存储转发节点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。通信线路包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。 ⑷计算机网络的拓扑结构有哪些？它们各有什么优缺点？ 答：1. 星型拓扑网络:优点是很容易在网络中增加新的站点，容易实现数据的安全性和优先级控制，易实现网络监控；但缺点是属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的瘫痪。 2. 树型拓扑网络:树型拓扑网络层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。 3. 总线型拓扑网络:结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低。缺点是实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。 4. 环型拓扑网络:结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。环中节点出现故障，有可能造成网络瘫痪。网络节点的加入、退出以及环路的维护和管理都比较复杂。 5. 网状型拓扑网络：优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。 广域网基本上采用网状型拓扑结构。 LC与晶体振荡器 实验报告 班别：信息xxx班 组员： 指导老师：xxx 一、实验目的 1）、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。 2）、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。 3）、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。 4）、比较LC 与晶体振荡器的频率稳定度。 二、实验预习要求 实验前，预习教材：“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；“高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。 三、实验原理说明 三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。 1、起振条件 1）、相位平衡条件：X ce 和X be 必 需为同性质的电抗，X cb 必需为异性质 的电抗，且它们之间满足下列关系： 2）、幅度起振条件： 图1-1 三点式振荡器 式中：q m ——晶体管的跨导， F U ——反馈系数， A U ——放大器的增益， LC X X X X Xc o C L ce be 1 |||| )(= -=+-=ω，即)(Au 1 * 'ie L oe m q q q Fu q ++ > q ie——晶体管的输入电导， q oe——晶体管的输出电导， q'L——晶体管的等效负载电导， F U一般在0.1~0.5之间取值。 2、电容三点式振荡器 1）、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器 图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容C i和输出电容Co对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。 L1L1 （a）考毕兹振荡器（b）交流等效电路 图1-2 考毕兹振荡器 2）、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器 电路如图1-3所示，其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3，并加大C1和C2的容量，振荡频率主要由C3和L决定。C1和C2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了C i和C o对频率稳定度的影响，且使频率可调。 网络协议数据获取与TCP/IP协议分析 一、实验环境介绍 网络接入方式：校园网宽带接入，IP获取方式：DHCP； 操作系统为windows7旗舰版； 本机MAC地址为5c:f9:dd:70:6a:89，IP地址为10.104.5.53。 图1 网络状态截图 二、实验步骤 1. 启动wireshark； 2. 启动一个网页浏览器，并键入一个URL地址，如：https://www.wendangku.net/doc/cb15831591.html,。注 意此时不要按下回车键； 3. 清除电脑中的DNS缓存，启动wireshark，开始抓包； 4. 在浏览期网页位置按下回车键，开始访问指定的网页。 5. 一旦网页内容下载完毕，立即停止Microsoft Network Monitor抓包，并将抓到的数据包存入文件中，同时将显示的网页存储下来，以便后面参考。 三、实验过程 使用wireshark前清除DNS缓存截图如下。 图2 清除DNS缓存 抓取协议如下图所示： 图3 抓取协议 四、协议分析 1. 抓取的协议类型 检查在Microsoft Network Monitor顶端窗口的协议一列，确认你已经抓到了DNS、TCP和HTTP数据包。 答：由图3可看出抓到了DNS、TCP、HTTP数据包。 2. 以太网帧，IP分组和UDP数据报 (1) 检查客户端发出的第一个DNS分组 a.确定客户端的以太网地址和IP地址 答：如图4，客户端的MAC地址为5c:f9:dd:70:6a:89； IPv4地址为：10.104.5.53。 b.以太网帧结构的TYPE字段是什么内容？ 答：如图所示，以太网帧结构的TYPE字段为：0x0800，表示该帧是IP协议。 《网络技术基础》实验报告 姓名：肖婷婷 学号：1230060197 实验1 计算机局域网的硬件连接 本组成员姓名以及学号：日期： 肖婷婷1230060197 蔡凯旋1230060175 估计时间：135分钟 1—1实验目的 1、学习双绞线的使用方法 2、掌握使用双绞线作为传输介质，以集线器为中心设备组件小型局域网的硬件连接方法 3、掌握配置局域网中IP地址的方法 1—2实验设备 1、非屏蔽5类双绞线、水晶头若干、专用压线钳 2、集线器（HUB）1台。 3、测线器 4、微机：3台，能运行windows 2000及以上版本 1--3实验内容 1、了解实验室工作台的布局 2、利用双绞线以及水晶头，按照双绞线的排列顺序做直通线和交叉线 3、掌握测量直通线和交叉线的方法 4、利用作好的双绞线以及集线器通过硬件在本工作台组建局域网 1—4实验原理 1、局域网组件过程中的硬件安装以及连接是相对简单但非常重要的环节，其中涉及到网卡的安装，网线的制作、网络的连接、网络操作系统的安装、站点属性的配置等工作。我们主要对双绞线制作及连接进行操作。 双绞线的传输距离比较短，一般为100米。由于我们实验中采用集线器作为互连设备来组件小型的局域网，即同一工作台上的3台计算机互连，因此选择选用双绞线作为传输介质。 5 类线由4对双绞线组成，分别标识为白橙/橙、白绿/绿、白蓝/蓝、白棕/棕，每种颜色的花色线和纯色线为一对。根据数字信号的编码和导线衰减特性的不同，双绞线的传输速率有所变化，最高可达1000Mbit/s。 2、根据连接方式的不同，双绞线分为直通线和交叉线。如下图所示。用户设备和网络设备之间（如用户计算机的网卡和集线器之间）使用直通双绞线；用户设备和用户设备之间或网络设备和网络设备之间（如集线器的级联，或两台计算机通过双绞线直接连接），需要使用交叉双绞线连接。 1—5实验步骤 1、按照EIA/TIA-568标准排列双绞线电缆线对，每组做3条直通双绞线，3条交叉双绞线。 注意事项：使用压线钳时，要用力，使得水晶头中的金属针能与双绞线电缆中的导线完全接触。 2、使用测线器测量所做电缆是否连通，以及使用测线器区分直通双绞线和交叉双绞线。 直通双绞线测量时的现象： 对应的线亮（11 22 33 44 55 66 77 88 ） 交叉双绞线的测量现象： 对应的线亮（13 26 31 45 54 62 77 88 ） 3、 （1）利用交叉双绞线连接相同两台计算机的网卡，使两台计算机互通信息； （2）利用集线器将3台计算机互连，构成以太网，用直通双绞线，一端连接网卡，一段连接集线器。 一、填空题 1．计算机网络系统的逻辑结构包括通信子网和- 资源子网两部分。 （主要网络：电信网络、有线电视网络、计算机网络） （计算机主要功能：资源共享（就是共享网络上的硬件资源、软件资源、信息资源）、数据通信、分配式处理） 2．ARPANET 是Internet的前身。 （互联网：ISO、IEEE、ARPA） 3．计算机网络按网络覆盖范围分为局域网LAN 、城域网MAN 和广域网WAN 3种。 (常见的拓扑结构：总线型、星型、环型、混合型) 4．模拟数据的数字化必须经过采样、量化、编码三个步骤。 5．数据交换技术主要有电路交换、报文交换，分组交换，其中分组交换交换技术有数据报和虚电路之分。 （存储交换：报文交换、分组交换） （数据：模拟数据和数字数据） 模拟通信系统通常：信源、调制器、解调器、信宿以及噪声源组成。） （数字数据调制：移幅键控ASK、移频键控FSK、移相键控PSK） 6．决定局域网特性的主要技术要素包括介质访问控制方法、拓扑结构和传输介质三个方面。 7．局域网体系结构仅包含OSI参考模型最低两层，分别是_物理层__层和_数据链路__层。 （OSI模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层） 8．CSMA/CD方式遵循“先听后发，__边听边发__，_冲突停发__，随机重发”的原理控制数据包的发送。 （以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，它定义了局域网中采用的电缆类型和信号处理方法，使用CSMA/CD技术，并以10Mbit/s的数据传输速率运行在多种 类型的电缆上。） 9．广域网由局域网及城域网组成。 10．现在以太网接入技术主要的解决方案有DSL 和Cable Modem 。 11．Internet上的文件服务器分专用文件服务器和匿名文件服务器。 二、选择题 1．电视频道的带宽是6MHz，假定没有热噪声，如果数字信号取4种离散值，那么可获得的最大数据率是 C 。 A．6Mbit/s B．12Mbit/s C．24Mbit/s D．48Mbit/s 2．如果一个码元所载的信息是两位，则一码元可以表示的状态为 B 。 A．2个B．4个C．8个D．16个通信网络基础(李建东盛敏)课后习题答案
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