第2章 数据通信基础 《计算机网络技术与应用》 （电工版第四版） 章节过关卷

第2章 数据通信基础 《计算机网络技术与应用》 章节过关卷（解析版） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共25道小题，每题2分，共50分） 1. 下列信号中属于数字信号的是（ ）。 A. 计算机CPU输出的高低电平序列 B. 话筒输出的语音信号 C. 温度传感器输出的连续电压 D. 无线电广播的载波信号 【答案】A 【解析】数字信号是离散的、取值为有限个的信号。计算机CPU输出的高低电平（0和1）是典型的数字信号。话筒和温度传感器输出的是模拟信号。 2. 在数据通信中，半双工通信的特点是（ ）。 A. 不需要任何握手信号 B. 双方可同时发送和接收 C. 只能固定一方发送一方接收 D. 双方可交替发送，但不能同时发送 【答案】D 【解析】半双工通信允许数据在双方之间双向传输，但同一时刻只能有一个方向传输数据（交替进行），如对讲机。全双工可同时双向。 3. 以下关于电路交换的描述，正确的是（ ）。 A. 通信前须建立专用物理通路，通信期间独占资源 B. 采用存储转发方式，不需要建立连接 C. 链路利用率高，适合突发性数据传输 D. 典型应用是IP网络 【答案】A 【解析】电路交换在通信前建立端到端的专用电路，通信期间独占该电路资源。优点是实时性好，缺点是链路利用率低。典型应用为传统电话网。 4. 在数据传输过程中，奇偶校验码可以检测出（ ）。 A. 偶数个比特错误 B. 奇数个比特错误 C. 任意数量比特错误 D. 仅单个比特错误并能纠正 【答案】B 【解析】奇偶校验通过增加一个校验位使码字中1的个数为奇数或偶数，能检测出任意奇数个比特错误，偶数个错误无法检测。它只能检错不能纠错。 5. 频分复用的基本原理是（ ）。 A. 使用不同的扩频码序列 B. 给每个用户分配不同的时隙 C. 使用不同波长的光信号进行传输 D. 将信道带宽划分为多个互不重叠的子频带 【答案】D 【解析】FDM将总带宽分割为多个互不重叠的子频带（子信道），每路信号调制到不同载波频率上同时传输。接收端用带通滤波器分离各子信道信号。 6. CRC校验中使用的生成多项式决定了（ ）。 A. 校验码的检错能力 B. 数据的传输速率 C. 信号的调制方式 D. 信道的带宽 【答案】A 【解析】CRC中生成多项式的次数决定校验位数，多项式的性质（如是否为原始多项式）决定检错能力。常用的CRC-16、CRC-32具有极强的检错能力。 7. 基带传输和频带传输的根本区别在于（ ）。 A. 是否对信号进行调制 B. 传输速率不同 C. 传输介质不同 D. 传输距离不同 【答案】A 【解析】基带传输直接传输数字基带信号，不进行调制（如以太网中的曼彻斯特编码）；频带传输需要将数字信号调制到载波上进行传输（如ADSL中的DMT调制）。 8. 同步传输与异步传输的主要区别在于（ ）。 A. 发送端和接收端是否需要时钟同步机制 B. 数据传输速率的高低 C. 是否使用调制解调器 D. 传输介质的类型 【答案】A 【解析】同步传输要求发送端和接收端的时钟保持精确同步，以数据块为单位传输，效率高；异步传输以字符为单位，通过起始位和停止位实现同步，效率较低。 9. 以下关于分组交换的描述，错误的是（ ）。 A. 分组交换不需要建立物理连接 B. 分组独立选择路由 C. 分组到达顺序与发送顺序总是一致的 D. 采用存储转发方式 【答案】C 【解析】在数据报方式的分组交换中，各分组可能经过不同路径到达目的端，到达顺序可能与发送顺序不一致，需要目的端重新排序。 10. 波分复用是 在光纤通信中的应用。（ ） A. CDMA B. TDM C. FDM D. SDM 【答案】C 【解析】波分复用（WDM）本质上是在光纤中实现的频分复用（FDM），利用不同波长的光载波在同一根光纤中同时传输多路信号。 11. ARQ差错控制机制的核心思想是（ ）。 A. 发送端预先发送纠错码 B. 接收端检测到错误后请求发送端重传 C. 接收端自行纠正检测到的错误 D. 通过提高信噪比减少错误 【答案】B 【解析】ARQ（自动重传请求）是一种基于反馈重传的差错控制方法，接收端检测到错误后向发送端发送NAK请求重传，发送端收到后重新发送错误的数据帧。 12. 在通信系统中，信道容量的理论极限由 给出。（ ） A. 香农定理 B. 奈奎斯特定理 C. 摩尔定律 D. 安培定律 【答案】A 【解析】香农定理C=Blog₂(1+S/N)给出了有噪声信道的最大信息传输速率（信道容量），其中B为带宽，S/N为信噪比。奈奎斯特定理适用于无噪声信道。 13. 数字数据编码为模拟信号的过程称为（ ）。 A. 解调 B. 编码 C. 解码 D. 调制 【答案】D 【解析】调制是将数字数据（如二进制序列）转换为适合在模拟信道中传输的模拟信号的过程，基本调制方式有ASK、FSK、PSK。 14. 在曼彻斯特编码中，每一位中间的电平跳变的作用是（ ）。 A. 同时作为时钟信号和数据信号 B. 仅表示数据值 C. 仅提供时钟同步 D. 标识帧的开始和结束 【答案】A 【解析】曼彻斯特编码中每位中间必有一次跳变：低到高表示0，高到低表示1（或相反）。该跳变既携带数据信息，又为接收端提供时钟同步信号，是自同步编码。 15. 以下 不受电磁干扰影响（ ）。 A. 同轴电缆 B. 双绞线 C. 光纤 D. 电话线 【答案】C 【解析】光纤利用光的全反射原理传输光信号，光波不受电磁场影响，因此光纤传输不受电磁干扰、抗干扰能力极强且安全性高。 16. 在数据通信中，波特率和比特率的关系是（ ）。 A. 两者始终相等 B. 比特率是每秒传输比特数 C. 波特率一定大于比特率 D. 比特率一定大于波特率 【答案】B 【解析】波特率（Baud rate）指每秒信号变化的次数（码元速率），比特率（bit rate）指每秒传输的比特数（信息速率）。当每个码元携带n比特时，比特率=n×波特率。 17. 时分复用中，若每个用户分配固定的时隙，则称为（ ）。 A. 动态TDM B. 异步TDM C. 统计TDM D. 同步TDM 【答案】D 【解析】同步TDM（STDM）将时间划分为固定长度的帧，每帧再分为固定数量的时隙，每个用户固定分配一个时隙。即使用户无数据发送，时隙仍然被占用，存在资源浪费。 18. 报文交换与分组交换的主要区别在于（ ）。 A. 报文交换以整个报文为单位存储转发 B. 报文交换比分组交换传输更快 C. 报文交换不需要存储转发 D. 报文交换比分组交换更节省存储空间 【答案】A 【解析】报文交换以完整的报文为传输单位，中间节点需接收并存储整个报文后再转发，延迟大；分组交换将报文分割为固定长度的分组分别传输，延迟小且灵活性高。 19. 下列编码方式中，不含直流分量的自同步编码是（ ）。 A. NRZ编码 B. 单极性码 C. 曼彻斯特编码 D. 归零码 【答案】C 【解析】曼彻斯特编码每位必有一次跳变，无直流分量（平均电压为零），且自带时钟同步信息。NRZ和单极性码含有直流分量且无法自同步。 20. 在数据通信中，串行通信相对于并行通信的优势是（ ）。 A. 适合远距离传输且成本低 B. 传输速度更快 C. 不需要同步机制 D. 抗干扰能力更强 【答案】A 【解析】串行通信逐位传输，只需一条信道，线缆成本低，适合远距离传输（如RS-232、USB）；并行通信同时传输多位，虽速度快但线缆多、距离受限、串扰严重。 21. 以下关于存储转发交换的描述，正确的是（ ）。 A. 数据经过节点时延迟极小 B. 不需要中间节点进行差错校验 C. 中间节点需将整个数据块接收完整后再转发 D. 不能在不同速率的链路之间转发 【答案】C 【解析】存储转发是分组交换和报文交换的核心技术，每个中间节点必须完整接收数据块（分组或报文），进行差错校验后再选择合适的端口转发出去。 22. 全双工通信的典型应用是（ ）。 A. 对讲机 B. 电话系统 C. 广播电台 D. 电视遥控器 【答案】B 【解析】全双工通信允许双方同时双向传输数据。电话通话是典型的全双工，双方可以同时说话和听。对讲机是半双工，收音机和广播是单工。 23. 在数据通信中，PCM编码的三个基本步骤是（ ）。 A. 调制、传输、解调 B. 滤波、放大、调制 C. 采样、保持、比较 D. 采样、量化、编码 【答案】D 【解析】PCM（脉冲编码调制）将模拟信号转换为数字信号的三个步骤：采样（按奈奎斯特定理取样）、量化（将连续值映射为离散值）、编码（将量化值转换为二进制码）。 24. CDMA的核心技术原理是（ ）。 A. 为每个用户分配唯一的正交扩频码以共享同一频段 B. 为每个用户分配不同的时隙 C. 为每个用户分配不同的频率子带 D. 为每个用户分配不同的物理线路 【答案】A 【解析】CDMA（码分多址）给每个用户分配唯一的正交扩频码序列，所有用户同时在同一频段上通信，接收端用匹配的扩频码从混合信号中分离出目标信号。 25. 在差错控制中，海明码区别于奇偶校验码的关键特点是（ ）。 A. 海明码能够纠错 B. 海明码的检错能力更强 C. 海明码需要的冗余位更少 D. 海明码只能检测偶数个错误 【答案】A 【解析】海明码是前向纠错码（FEC），不仅能检测错误，还能定位并纠正一位错误。而奇偶校验码只能检错不能纠错。 二、填空题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 26. 数据通信中，数据分为模拟数据和__________数据两种类型。 【答案】数字 【解析】模拟数据是连续值，数字数据是离散值，分别对应模拟信号和数字信号。 27. 通信双方都可以发送和接收数据，但同一时刻只能有一方发送，这种通信方式称为__________通信。 【答案】半双工 【解析】半双工（Half-duplex）允许双向通信但不能同时进行，典型如对讲机。 28. 在电路交换中，建立连接的方式有__________和半永久连接两种。 【答案】拨号连接/按需连接 【解析】电路交换中，拨号连接在通信前动态建立电路，通信结束释放；半永久连接由网络管理员预先建立并长期保持。 29. 在TDM中，如果用户没有数据发送，其分配的时隙仍然被占用，这种TDM称为__________。 【答案】同步TDM/STDM 【解析】同步TDM固定分配时隙，无论用户有无数据，时隙都会被占用，造成带宽浪费。异步（统计）TDM动态分配时隙，提高了利用率。 30. 将模拟信号转换为数字信号最常用的技术是__________调制。 【答案】脉冲编码/PCM 【解析】PCM（Pulse Code Modulation）通过采样、量化、编码三个步骤将模拟信号数字化，是数字通信的基础技术。 31. 在光纤通信中，利用一根光纤同时传输多个不同波长光信号的技术称为__________。 【答案】波分复用/WDM 【解析】WDM（波分复用）在发送端用合波器将多路不同波长的光信号合并，经光纤传输后在接收端用分波器分离。 32. CRC的全称是__________校验。 【答案】循环冗余 【解析】CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验，通过在发送端用生成多项式对数据进行模2除法产生校验码，接收端同样运算来检错。 33. 数据终端设备在通信系统中用缩写__________表示。 【答案】DTE 【解析】DTE（Data Terminal Equipment）是数据通信系统中的信源或信宿，如计算机、终端等。与之对应的是DCE（数据电路终接设备），如调制解调器。 34. 在数据传输中，单位时间内传输的码元个数称为__________，单位为波特（Baud）。 【答案】波特率/码元速率 【解析】波特率反映信号变化的快慢；比特率反映信息传输的快慢。每个码元可携带多比特信息时两率不同。 35. 差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码的区别在于：差分曼彻斯特用位__________是否有跳变来表示数据。 【答案】开始边界/边界 【解析】差分曼彻斯特编码中，位开始边界有跳变表示0，无跳变表示1（或相反），位中间始终有跳变提供时钟。 三、简答题（本题共5道小题，每题6分，共30分） 36. 比较电路交换、报文交换和分组交换三种交换技术的特点，指出各自适用场景。 【答案】电路交换：通信前建立专用电路，通信期间独占资源，实时性好但利用率低；适用于实时话音通信（传统电话）。报文交换：以整个报文为传输单位，存储转发，不需建立连接但延迟大；适用于电报系统。分组交换：将报文分割为固定长度的分组，各分组独立存储转发，链路利用率高、灵活性好；适用于计算机网络（如IP网）。三者核心差异：电路交换独占资源，报文和分组交换共享资源；分组交换比报文交换延迟小、灵活性高。 37. 什么是CRC循环冗余校验。 【答案】CRC是一种高效的检错编码方法，将待发送数据视为一个二进制多项式M(x)，用双方约定的生成多项式G(x)进行模2除法，所得余数即为CRC校验码（FCS）。 38. 简述FDM、TDM和WDM三种复用技术的原理及主要区别。 【答案】FDM（频分复用）：将信道总带宽划分为多个子频带，每个子频带承载一路信号，各路信号在频域上分开、时域上重叠，适合模拟信号传输。 TDM（时分复用）：将时间划分为周期性的帧，每帧分为多个时隙，每个时隙分配给一路信号，各路信号在时域上分开、频域上重叠，适合数字信号传输。 WDM（波分复用）：是在光纤中实现的FDM，利用不同波长的光承载不同信号，在同一根光纤中同时传输多路光信号。 三者本质区别：FDM在频率维度划分，TDM在时间维度划分，WDM在波长维度划分。 【解析】复用技术是提高信道利用率的关键技术，理解其本质差异有助于合理选择复用方案。 39. 阐述ARQ机制的工作原理，并比较停止-等待ARQ与连续ARQ的优缺点。 【答案】ARQ工作原理：发送端发送数据帧后启动定时器等待确认，接收端用检错码（如CRC）检测帧是否有错：无误则回送ACK，发送端发下一帧；有错则回送NAK或超时不确认，发送端重传该帧。停止-等待ARQ：发一帧等一帧确认，简单但效率低（信道利用率低），适合短距离、低速率通信。连续ARQ：连续发送多个帧不需等待确认，分为回退N帧ARQ和选择重传ARQ。回退N帧：出错帧及之后所有帧全部重传；选择重传：只重传出错帧。连续ARQ效率更高但需较大缓冲区，适合高速数据通信。 【解析】ARQ是数据链路层保证可靠传输的核心机制，流控和差错控制相结合。 40. 试述串行通信中同步传输与异步传输的原理区别、各自的应用场景及效率差异。 【答案】异步传输：以字符为传输单位，每个字符前加起始位、后加停止位，字符间可有空闲间隔。无需时钟同步，实现简单但开销大，适用于低速设备。同步传输：以数据块为传输单位，通过帧头同步字符或曼彻斯特编码等方式实现收发时钟同步，连续传输。开销小、效率高，但实现复杂、需时钟同步机制，适用于高速数据通信。核心差异：异步靠起止位实现逐字符同步，同步靠时钟信号或编码实现整帧同步；异步简单低效，同步复杂高效。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 数据通信基础 《计算机网络技术与应用》 章节过关卷（解析版） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共25道小题，每题2分，共50分） 1. 下列信号中属于数字信号的是（ ）。 A. 计算机CPU输出的高低电平序列 B. 话筒输出的语音信号 C. 温度传感器输出的连续电压 D. 无线电广播的载波信号 2. 在数据通信中，半双工通信的特点是（ ）。 A. 不需要任何握手信号 B. 双方可同时发送和接收 C. 只能固定一方发送一方接收 D. 双方可交替发送，但不能同时发送 3. 以下关于电路交换的描述，正确的是（ ）。 A. 通信前须建立专用物理通路，通信期间独占资源 B. 采用存储转发方式，不需要建立连接 C. 链路利用率高，适合突发性数据传输 D. 典型应用是IP网络 4. 在数据传输过程中，奇偶校验码可以检测出（ ）。 A. 偶数个比特错误 B. 奇数个比特错误 C. 任意数量比特错误 D. 仅单个比特错误并能纠正 5. 频分复用的基本原理是（ ）。 A. 使用不同的扩频码序列 B. 给每个用户分配不同的时隙 C. 使用不同波长的光信号进行传输 D. 将信道带宽划分为多个互不重叠的子频带 6. CRC校验中使用的生成多项式决定了（ ）。 A. 校验码的检错能力 B. 数据的传输速率 C. 信号的调制方式 D. 信道的带宽 7. 基带传输和频带传输的根本区别在于（ ）。 A. 是否对信号进行调制 B. 传输速率不同 C. 传输介质不同 D. 传输距离不同 8. 同步传输与异步传输的主要区别在于（ ）。 A. 发送端和接收端是否需要时钟同步机制 B. 数据传输速率的高低 C. 是否使用调制解调器 D. 传输介质的类型 9. 以下关于分组交换的描述，错误的是（ ）。 A. 分组交换不需要建立物理连接 B. 分组独立选择路由 C. 分组到达顺序与发送顺序总是一致的 D. 采用存储转发方式 10. 波分复用是 在光纤通信中的应用。（ ） A. CDMA B. TDM C. FDM D. SDM 11. ARQ差错控制机制的核心思想是（ ）。 A. 发送端预先发送纠错码 B. 接收端检测到错误后请求发送端重传 C. 接收端自行纠正检测到的错误 D. 通过提高信噪比减少错误 12. 在通信系统中，信道容量的理论极限由 给出。（ ） A. 香农定理 B. 奈奎斯特定理 C. 摩尔定律 D. 安培定律 13. 数字数据编码为模拟信号的过程称为（ ）。 A. 解调 B. 编码 C. 解码 D. 调制 14. 在曼彻斯特编码中，每一位中间的电平跳变的作用是（ ）。 A. 同时作为时钟信号和数据信号 B. 仅表示数据值 C. 仅提供时钟同步 D. 标识帧的开始和结束 15. 以下 不受电磁干扰影响（ ）。 A. 同轴电缆 B. 双绞线 C. 光纤 D. 电话线 16. 在数据通信中，波特率和比特率的关系是（ ）。 A. 两者始终相等 B. 比特率是每秒传输比特数 C. 波特率一定大于比特率 D. 比特率一定大于波特率 17. 时分复用中，若每个用户分配固定的时隙，则称为（ ）。 A. 动态TDM B. 异步TDM C. 统计TDM D. 同步TDM 18. 报文交换与分组交换的主要区别在于（ ）。 A. 报文交换以整个报文为单位存储转发 B. 报文交换比分组交换传输更快 C. 报文交换不需要存储转发 D. 报文交换比分组交换更节省存储空间 19. 下列编码方式中，不含直流分量的自同步编码是（ ）。 A. NRZ编码 B. 单极性码 C. 曼彻斯特编码 D. 归零码 20. 在数据通信中，串行通信相对于并行通信的优势是（ ）。 A. 适合远距离传输且成本低 B. 传输速度更快 C. 不需要同步机制 D. 抗干扰能力更强 21. 以下关于存储转发交换的描述，正确的是（ ）。 A. 数据经过节点时延迟极小 B. 不需要中间节点进行差错校验 C. 中间节点需将整个数据块接收完整后再转发 D. 不能在不同速率的链路之间转发 22. 全双工通信的典型应用是（ ）。 A. 对讲机 B. 电话系统 C. 广播电台 D. 电视遥控器 23. 在数据通信中，PCM编码的三个基本步骤是（ ）。 A. 调制、传输、解调 B. 滤波、放大、调制 C. 采样、保持、比较 D. 采样、量化、编码 24. CDMA的核心技术原理是（ ）。 A. 为每个用户分配唯一的正交扩频码以共享同一频段 B. 为每个用户分配不同的时隙 C. 为每个用户分配不同的频率子带 D. 为每个用户分配不同的物理线路 25. 在差错控制中，海明码区别于奇偶校验码的关键特点是（ ）。 A. 海明码能够纠错 B. 海明码的检错能力更强 C. 海明码需要的冗余位更少 D. 海明码只能检测偶数个错误 二、填空题（本题共10道小题，每题2分，共20分） 26. 数据通信中，数据分为模拟数据和__________数据两种类型。 27. 通信双方都可以发送和接收数据，但同一时刻只能有一方发送，这种通信方式称为__________通信。 28. 在电路交换中，建立连接的方式有__________和半永久连接两种。 29. 在TDM中，如果用户没有数据发送，其分配的时隙仍然被占用，这种TDM称为__________。 30. 将模拟信号转换为数字信号最常用的技术是__________调制。 31. 在光纤通信中，利用一根光纤同时传输多个不同波长光信号的技术称为__________。 32. CRC的全称是__________校验。 33. 数据终端设备在通信系统中用缩写__________表示。 34. 在数据传输中，单位时间内传输的码元个数称为__________，单位为波特（Baud）。 35. 差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码的区别在于：差分曼彻斯特用位__________是否有跳变来表示数据。 三、简答题（本题共5道小题，每题6分，共30分） 36. 比较电路交换、报文交换和分组交换三种交换技术的特点，指出各自适用场景。 37. 什么是CRC循环冗余校验。 38. 简述FDM、TDM和WDM三种复用技术的原理及主要区别。 39. 阐述ARQ机制的工作原理，并比较停止-等待ARQ与连续ARQ的优缺点。 40. 试述串行通信中同步传输与异步传输的原理区别、各自的应用场景及效率差异。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $