信源編碼循環碼編解碼實驗

1. 信源有四個消息對其進行二進制編碼

4B:5B編碼方案是把數據轉換成5位符號，供傳輸。這些符號保持線路的交流(AC)平衡在傳輸中，其波形的頻譜為最小。信號的直流(DC)分量變化小於額定中心點的10%。這種編碼的特點是將欲發送的數據流每4bit作為一個組。

最原始的信院編碼就是莫爾斯電碼，另外還有ASCII碼和電報碼都是信源編碼。但現代通信應用中常見的信源編碼方式有：Huffman編碼、算術編碼、L-Z編碼，這三種都是無損編碼，另外還有一些有損的編碼方式。

基本概念

當分組碼的信息碼元與監督碼元之間的關系為線性關系時（用線性方程組聯系），這種分組碼就稱為線性分組碼。包括漢明碼和循環碼。

對於長度為n的二進制線性分組碼，它有種可能的碼字，從中可以選擇M=個碼字（k<n）組成一種編碼，其中碼字稱為許用碼字，其餘碼字稱為禁用碼字。這樣，一個k比特信息可以映射到一個長度為n的碼組中，該碼字是從M個碼字構成的碼字集合中選出來的，剩下的碼字即可以對這個分組碼進行檢錯或糾錯。

2. 編碼理論的信源編碼

廣義的信源編碼包括模數轉換（即把模擬量變換成二進制的數字量）和數據壓縮（即對這些數字量進行編碼來降低數碼率）兩個方面。信源編碼的主要任務是壓縮數據。 它有四種基本方法：
①匹配編碼。這種方法是根據編碼對象的出現概率（概率分布），分別給予不同長短的代碼，出現概率越大，所給代碼長度越短。這里所謂匹配就是指代碼長度與概率分布相匹配。莫爾斯碼是一種匹配編碼。匹配編碼還常採用去相關性的方法進一步壓縮數據。
②變換編碼。這種方法是先對信號進行變換，從一種信號空間變換成另一種信號空間，然後針對變換後的信號進行編碼。變換編碼在話音和圖像編碼中有廣泛的應用。常用的變換編碼有預測編碼和函數編碼兩類。預測編碼是根據信號的一些已知情況來預測信號即將發生的變化。它不傳送信號的采樣值，而傳送信號的采樣值與預測值之差。預測編碼用在數字電話和數字電視中。函數變換最常用的是快速傅里葉變換 (FFT)、餘弦變換、沃爾什變換、哈爾變換和阿達馬變換等。通過變換可得到信號的頻譜特性，因而可根據頻譜特點來壓縮數碼。
③矢量編碼。這種方法是將可能傳輸的消息分類按地址存儲在接收端的電子計算機資料庫中，發送端只發送資料庫的地址，即可查出消息的內容，從而大大壓縮發送的數據。
④識別編碼。這種方法主要用於有標准形狀的文字、符號和數據的編碼。但話音也可以進行識別編碼。識別編碼的作用不僅限於壓縮數據，它在模式識別中也有廣泛的應用。 信道編碼的主要任務是為了區分通路和增加通信的可靠性。以區分通路為主要目的的編碼常採用正交碼。以增加通信可靠性為主要目的的編碼常採用糾錯碼。正交碼也具有很強的抗干擾能力。在信道編碼中也採用檢錯碼。
信源編碼器輸出 位碼元一組的碼。它們攜帶著信息，稱為信息元。這樣的信息元通過信道編碼器後，變換成 位碼元一組的碼字。信息元和碼字是一一對應的。 接收到錯誤的碼字後能在解碼時自動糾正錯誤的碼稱為糾錯碼。糾錯碼是一種重要的抗干擾碼，可增加通信的可靠性。糾錯碼是利用碼字中有規律的冗餘度，即利用冗餘度使碼字的碼元之間產生有規律的相關性，或使碼字與碼字之間產生有規律的相關性。通常把信息元中的碼元數與對應碼字的碼元數 的比值R稱為編碼效率，即R=/，碼字的冗餘度為1-R。
糾錯碼有兩類：分組碼和卷積碼。
分組碼
常記作(,)碼，其中是一個碼字的碼元數（即碼字長），是信息碼元數，-是監督碼元數。在一個碼字中,如果信息碼元安排在前位，監督碼元安排在後-位，這種碼稱為組織碼或系統碼。如果分組碼中任何兩個 比特的碼字進行模2相加（即不進位的普通二進制加法，模2加法記號是）可得到另一個碼字，這種碼稱為群碼。任何一致監督分組碼都是群碼。如果一個碼字經過循環以後必然是另一個碼字，這種碼稱為循環碼。循環碼是群碼的一個重要子集著名的BCH碼是一種循環群碼。能糾正突發錯誤的費爾碼是一種分組循環碼。漢明碼也是一種群碼。通常把兩個碼字之間不同碼元的數目稱為漢明距離。兩兩碼字之間漢明距離的最小值稱為最小漢明距離，它是漢明碼檢錯糾錯能力的重要測度漢明碼要糾正E個錯誤，它的最小漢明距離至少必須是2E+1；要發現最多E個錯誤，其最小漢明距離應為E+1。
卷積碼
如果特定的一致監督關系不是在一個碼字中實現，而是在個碼字中實現，這種碼稱為卷積碼。卷積碼可用移位寄存器來實現，這種卷積編碼器的輸出可看作是輸入信息碼元序列與編碼器響應函數的卷積。能糾正突發錯誤的哈格伯爾格碼也是一種卷積碼。在平穩高斯雜訊干擾的信道上採用序貫解碼方法的卷積碼有很好的性能，能用於衛星通信和深空通信。 為了防止竊譯而進行的再編碼稱為保密編碼。其目的是為了隱藏敏感的信息。它常採用替換或亂置或兩者兼有的方法。一個密碼體制通常包括兩個基本部分：加（解）密演算法和可以更換的控制演算法的密鑰。密碼根據它的結構分為序列密碼和分組密碼兩類。序列密碼是演算法在密鑰控制下產生的一種隨機序列，並逐位與明文混合而得到密文。其主要優點是不存在誤碼擴散，但對同步有較高的要求。它廣泛用於通信系統中。分組密碼是演算法在密鑰控制下對明文按組加密。這樣產生的密文位一般與相應的明文組和密鑰中的位有相互依賴性，因而能引起誤碼擴散。它多用於消息的確認和數字簽名中。
密碼學還研究通過破譯來截獲密文的方法。破譯方法有確定性分析法和統計性分析法兩類。確定性分析法是利用一個或幾個未知量來表示所期望的未知量從而破譯密文。統計分析法是利用存在於明文與密文或密鑰之間的統計關系破譯密文。

3. (13,9)循環碼的MATLAB語言程序，跪求大神，要能運行的

1、循環碼編碼與解碼Matlab源程序（實驗以（7，4）循環碼進行分析）
m
=
3;
n
=
2^m-1;
%定義碼長
k
=
n-m;
%信息位長
msg
=
randint(k*4,1,2);
%隨機提取信號，引起一致地分布的任意整數矩陣
subplot(2,2,1)
stem(msg)
title('編碼器輸入信號')
p=cyclpoly(n,k)
%循環碼生成多項式，n=7，k=4
code
=
encode(msg,n,k,'cyclic',p);
%編碼函數，對信號進行差錯編碼
subplot(2,2,2)
stem(code)
title('編碼器輸出信號')
recode=decode(code,n,k,'cyclic',p)
%對信號進行解碼，對接收到的碼字進行解碼，恢復
出原始的信息，解碼參數和方式必須和編碼時採用的嚴格相同
subplot(2,2,3)
stem(recode)
title('解碼器輸出信號')
t=-1:0.01:1;
x=recode;
%將recode賦值給x，並進行長度與fft設定
N=length(x);
fx=fft(x);
df=100/N;
n=0:N/2;
f=n*df;
subplot(2,2,4);
plot(f,abs(fx(n+1))*2/N);
grid;
title('頻譜圖')
2、誤碼率與信噪比之間的關系程序（以（3，2）循環碼進行測試）
m
=
2;
n
=
2^m-1;
%定義碼長
k
=
n-m;
%信息位長
Fs=40;
%系統采樣頻率
Fd=1;
%碼速率
N=Fs/Fd;
M=2;
%進制數
for
SNRpBit=1:100;%信噪比
SNR=SNRpBit/log2(M);
%製造100個信息組，每組k位
msg
=
randint(100,k,[0,1]);
code
=
encode(msg,n,k,'cyclic/binary');
%加入雜訊
%在已調信號中加入高斯白雜訊
noisycode=awgn(code,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');
%將浮點數轉化為二進制，波形整形過程
for
i=1:100
for
a=1:k+1
if
noisycode(i,a)<0.5
noisycode(i,a)
=
0;
else
noisycode(i,a)
=
1;
end
end
end
%解碼
newmsg
=
decode(noisycode,n,k,'cyclic');
%計算誤碼率
[number,ratio]=biterr(newmsg,msg);
result(SNRpBit)=ratio;
disp(['The
bit
error
rate
is',num2str(ratio)]);
end
%不同信噪比下循環碼經過加性高斯白雜訊信道的誤碼率
figure(1)
stem(result);
title('循環碼在不同信噪比下的誤碼率')
legend('誤碼率','*')
xlabel('信噪比');
ylabel('在加性高斯白雜訊下的誤碼率');

4. 信道編碼技術及電子系統工程應用的探討論文

信道編碼技術及電子系統工程應用的探討論文

根據信道編碼理論及編碼、解碼方法和技術的發展，結合工程實際從理論到實踐進行了簡要的闡述。

隨著信息及信號傳輸技術的發展，應用電子領域也隨之擴大並得到發展。通過對信源編碼、信道編碼、編碼的方法，以及對壓縮後的信息進行糾錯編碼，以抗擊信道、網路及傳輸過程的誤碼或數據丟失，即信道編碼問題的系統認識與理解對實際工程應用具有重要的意義。從電子系統工程的應用角度，對相關知識的理解與應用體會更為深刻。在此，就實際應用中貫穿其中的相關知識及帶來的思考與啟發扼要介紹。

一、信道編碼理論及編、解碼問題

衡量任何一個信號通信系統性能優劣的基本因素是有效性和可靠性，有效性是信道傳輸信息的速度快慢，可靠性是信道傳輸信息的准確程度。在數字通信系統中，信源編碼是為了提高有效性，信道編碼是為了提高可靠性，而在一個通信系統中，有效性和可靠性是互相矛盾的，也是可以互換的。我們可以用降低有效性的辦法提高可靠性，也可以用用降低可靠性的辦法提高有效性。而糾錯編碼，即信道編碼問題是重點。

(一)編、解碼問題

信道編碼是以香農第二定理和香農第三定理為理論支持。在錯誤控制編碼方面，主要是糾錯線性分組碼與非分組的卷積碼。對於線性分組碼，採用增加冗餘碼作為監督碼，這樣編出的碼具有一定的檢錯和糾錯能力。在解碼方面，根據最大似然法解碼，判斷碼的漢明距離，找到漢明距離最小的碼，那就是在發送端傳輸過來的碼。編碼是一個比較抽象的概念，採用矩陣的描述方式表示編碼，將輸入的信息序列與生成矩陣相乘，那麼就可以得到編碼後的符號。在解碼方面，通過奇偶校驗矩陣就可以檢測解碼是否正確。

(二)關於卷積碼

卷積碼是編碼不一樣的領域，因為這種碼在判決時用到過去的信息，也就是說，它是需要記憶的。這也就是卷積碼得名的由來。卷積碼的編碼器由一個移位寄存器和相關邏輯電路組成，對每一個進入的信息幀，編碼器都產生一個碼字幀。當然，還可以畫編碼器的狀態圖，比較直觀表示編碼器根據輸入情況而變化。根據狀態圖可畫出網格圖;由網格圖很容易地知道卷積碼的距離，這是卷積碼解碼的一個依據。卷積碼用一個生成多項式矩陣表示，在編碼方面極為方便，編碼操作可以簡單地描述為信息量矩陣與生成矩陣的乘積。而更加嚴謹、方便地表達，則需要生成函數。通過修改狀態圖，很容易得到生成函數。對生成函數的級數展開，可以很直觀地得到漢明距離和輸入路徑的信息，最後還可以知道給定漢明距離全零路徑的數量。

(三)Turbo碼和LDPC碼

Turbo碼與LDPC碼是兩種性能接近香農極限的信道編碼。Turbo碼在低信噪比的情況下，性能比其他編碼要好。Turbo碼的優良性能在非實時數據通信方面被廣泛採用。Turbo碼是分組碼和卷積碼的「准」混合物。Turbo碼有並行級聯卷積碼、串列級聯卷積碼和混雜級聯卷積碼三種不同的排列。因為有交織器的存在，所以編碼器的糾錯能力很好。LDPC碼是一類可以用非常稀疏的校驗矩陣或二分圖定義的線性分組碼，其特點是：解碼演算法具有線性復雜度可採用並行迭代方式，具有解碼自校驗特性，在高信噪比條件下能有效降低解碼復雜度，提高誤比特率性能;可以滿足高性能信號通信要求。LDPC碼以最低的復雜度提供了最好的性能。這意味著在同等性能情況下， LDPC碼的復雜度只有Turbo碼的1/4。與Turbo碼相比，LDPC碼尤其是非規則LDPC碼具有非常出色的性能，優於迄今為止已知的其它編碼方式。LDPC碼與其它編碼相比還有一些獨特的優點：解碼可以完全並行，因此可以獲得更高的解碼速度;解碼器的復雜度大幅降低;解碼是可驗證的;非規則LDPC碼具有天然的不等錯誤保護能力。

二、從信道編碼定理看編、解碼方法的發展

(一)信道編、解碼方法的多樣性

信道編碼的'核心是「糾錯」;信道編、解碼的最終目的是實現信道與信號通信系統在可靠性指標下的優化。其方法是糾錯編碼，即抗干擾編碼。奇偶校驗碼是一種檢錯分組碼;由此原理派生出改進的：水平奇偶校驗碼、垂直奇偶校驗碼、群計數碼等。定比碼是一種只能發現錯誤的簡單檢錯碼，且需通過反向信道系統方能實現抗干擾。而重復碼是前向糾錯碼，也是一種最簡單的糾錯碼，實際應用較廣泛。而由漢明碼引出的線性分組碼是一種具有線性代數關系的編碼。在實際應用中，為得到希望的碼長和信息位長度，將信息位縮減而得到原碼的縮短碼。在漢明碼的基礎上增加一位監督元，則產生增余漢明碼或擴展漢明碼，使糾錯能力得到提高。而由完備碼產生的完備解碼、非完備解碼，則反映了分組碼的糾錯能力是全部用於糾錯，還是部分糾錯檢錯。循環碼是線性分組碼中重要的一類碼，從應用角度其編碼與解碼電路較為簡單，易於實現;且編、解碼方法方便、成熟。

(二)信道編、解碼方法的發展過程與啟示

不難看出，信道編碼的方法是豐富多彩的。也是漸進發展，逐步完善的過程。由此可見，理論指導是發展的方向。對信道編碼的理論支撐及方向的指引，使得信道編碼方法沿著豐富而日臻完善、接近而趨於極限的方向發展。從這一發展過程可以看出，任何一種新的或衍生的方法，都是有局限性的。但這種局限和不完善性，並不會阻礙新的方法的產生和發展。舊的矛盾解決的同時，新的矛盾又會出現。正如，糾錯檢錯能力的提高，對信息進行錯誤保護，以抵禦信道或網路等信息傳輸過程的干擾所產生的誤碼或數據丟失的同時，也將使編碼及信息傳輸效率降低。由於信道編碼增加了數據量，其結果只能是以降低傳送有用信息碼率為代價。因此，不同的編碼方式，其糾、檢錯的能力不同，編碼效率(信息傳輸效率)也有所不同。

三、從工程應用實例看理論支撐點

(一)智能住宅小區建設中信道編碼技術的應用

在工程中首次接觸的，應用於數字電視地面廣播(DTTB)的編碼調制方案中，涉及到：以多級分組乘積碼代替傳統的串列級聯編碼結構，提高了頻譜效率;同時採用一種多解析度星座圖，可在一個DTTB信道中提供3種級別的服務.在接收端採用基於MAX—LOG—MAP准則的迭代Turbo解碼演算法以獲得可靠接收。模擬結果表明，在視覺門限BER=3×10-6處，高優先順序碼流的比特信噪比約為7dB，適用於高可靠性的服務.中優先順序和低優先順序碼流可支持室外固定接收。由此，也加深了對並行級聯卷積碼的反饋迭代結構的理解。

(二)網路編碼與網路安全

在網路工程中，接觸到多址信道中聯合網路編碼和信道編碼的設計方案。該方案利用LDPC碼和網路編碼的線性特性以及軟輸入軟輸出模塊設計，不僅減少了編譯碼的復雜度，而且提高了編解碼效率。同時，了解了網路——信道編碼分離定理，以及該定理成立的條件，即當網路中的信道是確定型廣播信道時，分離定理不成立。而信道安全編碼與網路安全編碼同樣重要，又有所區別。信道編碼問題，其核心是對傳送的信息進行錯誤保護，以抗擊信道或網路等信息傳輸媒介所帶來的誤碼或數據丟失。而網路中的通信安全是網路編碼研究的重要課題之一，網路安全編碼更側重於網路使用者信息及使用的安全層面。網路編碼技術的發展可以大幅度提高網路的吞吐量。

四、結束語

專業技術的專長與拓展並存，這是專業技術發展的必然趨勢。身處信息時代，信息科學是研究信息的獲取、傳輸以及應用的科學，是信息資源與技術開發及其推廣應用的理論基礎，是信息技術及信息產業的核心。通信工程、電子信息工程、計算機科學、計算機應用等眾多應用技術與信息科學、信息技術及信息產業息息相關。信道編碼從理論上要解決理想編碼器、解碼器的存在性問題，即解決信道能傳送的最大信息率的可能性和超過這個最大值時的傳輸問題;同時構造性的編碼方法以及這些方法能達到的性能界限。筒言之，通過信道編碼器和解碼器來實現的用於提高信道可靠性的理論和方法。

5. 求程式控制交換PCM編解碼實驗的畢業設計

程式控制交換原理實驗系統及控制單元實驗

一、 實驗目的
1、熟悉該程式控制交換原理實驗系統的電路組成與主要部件的作用。
2、體會程式控制交換原理實驗系統進行電話通信時的工作過程。
3、了解CPU中央集中控制處理器電路組成及工作過程。

二、 預習要求
預習《程式控制交換原理》與《MCS-51單片計算機原理與應用》中的有關內容。

三、 實驗儀器儀表
1、主機實驗箱 一台
2、三用表 一台
3、電話單機 四台

四、 實驗系統電路組成
（一）電路組成
圖1-1是該實驗系統的原理框圖

圖1-1 實驗系統的原理框圖
圖1—2是該實驗系統的方框圖，其電路的組成及主要作用如下：
1、用戶模塊電路 主要完成BORSCHT七種功能，它由下列電路組成：
A、 用戶線介面電路
B、 二\四線變換器
C、 PCM編解碼電路

用戶線介面電路 二／ 四線變換器 二／四線變換器 用戶線介面電路
用戶1 PCM CODEC電路 PCM CODEC電路 用戶3

用戶線介面電路 二／ 四線變換器 二／ 四線變換器 用戶線介面電路
用戶2 PCM CODEC電路 PCM CODEC電路 用戶4

時鍾信號電路 控制、檢測電路 輸出顯示電路 二次穩壓電路

多種信號音電路 CPU中央處理器 鍵盤輸入電路 直流電源

圖1－2實驗系統方框圖

2、交換網路系統 主要完成空分交換與時隙交換兩大功能，它由下列電路組成：
A、空分交換網路系統
B、時隙交換網路系統
3、多種信號音電路 主要完成各種信號音的產生與發送，它由下列電路組成：
A、450Hz撥號音電路
B、忙音發生電路
C、回鈴音發生電路
D、25Hz振鈴信號電路
4、CPU中央集中控制處理器電路 主要完成對系統電路的各種控制，信號檢測，號碼識別，鍵盤輸入信息，輸出顯示信息等各種功能。
5、系統工作電源 主要完成系統所需要的各種電源，本實驗系統中有+5V，-5V，+12V，-12V，-48V等5組電源，由下列電路組成：
A、內置工作電源：+5V，+12V，-12V，-48V
B、穩壓電源： -8V，-5V
控制部分就是由CPU中央處理系統、輸入電路（鍵盤）、輸出電路（數碼管）、雙音多頻DTMF檢測電路、用戶環路狀態檢測電路、自動交換網路驅動電路與交換網路轉換電路、擴展電路、信號音控制電路等電路組成。
下面簡要說明各部分電路的作用與要求：
1、鍵盤輸入電路：主要把實驗過程中的一些功能通過鍵盤設置到系統中。
2、顯示電路： 顯示主叫與被叫電路的電話號碼，同時顯示通話時間。
3、輸入輸出擴展電路：顯示電路與鍵盤輸入電路主要通過該電路進行工作。主要晶元是D8155A，SN74LS240，MC1413。
4、雙音多頻DTMF接收檢測電路：把MT8870DC輸出的DTMF四位二進制信號，接收存貯後再送給CPU中央集中控制處理系統。
5、用戶狀態檢測電路：主要識別主、被叫用戶的摘掛機狀態，送給CPU進行處理。
6、自動交換網路驅動電路：主要實現電話交換通信時，CPU發出命令信息，由此電路實現驅動自動交換網路系統，其核心集成電路為SN74LS374，D8255A，GD74LS373等晶元。
7、信號音控制電路：它完全按照CPU發出的指令進行操作，使各種信號音按照系統程序進行工作。
8、振鈴控制電路：它也是按照CPU發出的指令進行工作，具體如下：
（A）不振鈴時，要求振鈴支路與供電系統分開。
（B）振鈴時，鈴流送向話機，並且供電系統通過振鈴支路向用戶饋電，用戶狀態檢測電路同時能檢測用戶的忙閑工作狀態。
（C）當振鈴時，用戶一摘機就要求迅速斷開振鈴支路。
（D）振鈴時要求有1秒鍾振、4秒鍾停的通斷比。
以上是CPU中央集中控制處理系統的主要工作過程，要全面具體實現上述工作過程，則要有軟體支持，該軟體程序流程圖見圖1—4。

圖1-3 鍵盤功能框圖
對圖1-3所示的鍵盤功能作如下介紹：
「時間」： 該鍵可設置系統的延時時間。如久不拔號、久不應答、位間不拔號的延時，預設值為10秒，可選擇的時間值有10秒、30秒、1分鍾。按一次該鍵則顯示下一個時間值，三個值循環顯示，當按下「確認」鍵時，就選定當前顯示值供系統使用，按「復位」鍵則清除該次時間的設定。
「會議電話」： 該鍵為召開電話會議的按鍵。電話會議設置用戶1為主叫方，其他三路為被叫方，只能由主叫方主持召開會議，向其他三路發出呼叫。電路完全接通或者接通兩路後，主叫方能和任一被叫方互相通話。除「復位」鍵外，其他鍵均推失去功能。會議結束後，可按「復位」鍵重啟系統。
「中繼」： 該鍵為局內交換切向中繼交換的功能按鍵，按下此鍵，再按「確認」鍵進行確認，則工作模式由局內交換切換為中繼交換，顯示器循環顯示「d」，此時方可通過中繼撥打「長途」電話。按「復位」鍵重啟系統，進入正常局內交換模式。
「確認」： 該鍵完成對其他功能鍵的確認，防止誤按鍵，在鍵盤中除「復位」鍵外，其他功能鍵都必須加「確認」鍵才能完成所定義的功能。
「復位」： 該鍵為重啟系統按鍵。在任何時候或者系統出現不正常狀態時都可按下此鍵重啟系統（有用戶通話時，會中斷通話），所有設置均為默認值。
圖1-5是顯示電路工作示意說明圖。

主叫號碼顯示 計時顯示 被叫號碼顯示

圖1－5 顯示電路

開 始

NO
有用戶呼叫嗎？

呼叫�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1 YES
去 話 接 續

向主叫送撥號音

NO
第一位號碼來了嗎？

撥號開始�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1 YES
停送撥號音，收存號碼

內 部 處 理
撥號完畢�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1

被叫閑嗎？ NO

YES
來 話 接 續 向主叫送忙音

向被叫送鈴流，向主叫送回鈴音

被叫應答否？ NO
主叫掛機否？
應答�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1 YES
停送鈴流，回鈴音，接通電路 YES

話終掛機否?

掛機�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1�6�1 YES
拆線（釋放復原）

結 束

圖1-4 程序工作流程示意圖
五、實驗內容
1、測量實驗系統電路板中的TP91~TP95各測量點電壓值，並記錄。
2、從總體上初步熟悉兩部電話單機用空分交換方式進行通話。
3、初步建立程式控制交換原理系統及電話通信的概念。
4、觀察並記錄一個正常呼叫的全過程。
5、觀察並記錄一個不正常呼叫的狀態。

圖1-6 呼叫識別電路框圖

五、 實驗步驟
1、接上交流電源線。
2、將K11~K14,K21~K24,K31~K34,K41~K44接2，3腳；K70~K75接2，3腳；K60~K63接2，3腳。
3、先打開「交流開關」，指示發光二極體亮後，再分別按下直流輸出開關J8，J9。此時實驗箱上的五組電源已供電，各自發光二極體亮。
4、按 「復位」鍵進行一次上電復位，此時，CPU已對系統進行初始化處理，數碼管循環顯示「P」 ，即可進行實驗。
5、將三用表拔至直流電壓檔，然後測量TP91，TP92，TP93，TP94，TP95的電壓是否正常：TP91為－12V，TP92為－48V，TP93為＋5V，TP94為＋12V，TP95為－5V。(－48V允許誤差±10%，其它為±5%)
6、將四個用戶接上電話單機。
7、正常呼叫全過程的觀察與記錄。(現以用戶1為主叫，用戶4為被叫進行實驗)
A、 主叫摘機，聽到撥號音，數碼管顯示主叫電話號碼「68」 。
B、 主叫撥首位被叫號碼「8」，主叫撥號音停，主叫繼續撥完被叫號碼「9」。
C、 被叫振鈴，主叫聽到回鈴音。
D、 被叫摘機，被叫振鈴停，主叫回鈴音停，雙方通話。數碼管顯示主叫號碼和被叫號碼，並開始通話計時。
E、 掛機，任意一方先掛機（如主叫先掛機），另一方（被叫）聽到忙音，計時暫停，雙方都掛機後，數碼管循環顯示「P」 。
8、不正常呼叫的自動處理
A、 主叫摘機後在規定的系統時間內不撥號，主叫聽到忙音。(系統時間可以設置，在系統復位後按「時間」可循環顯示「10」，「30」，「100」，分別表示10秒，30秒，1分鍾，選定一個時間，按「確定」即系統時間被設置，在復位狀態時，系統時間默認為10秒。)
B、 撥完第一位號碼後在規定的系統時間內沒有撥第二位號碼時，主叫聽到忙音。
C、 號碼撥錯時（如主叫撥「56」 ），主叫聽到忙音。
D、 被叫振鈴後在規定的系統時間內不摘機，被叫振鈴音停，主叫聽到忙音。

六、 實驗注意事項
對實驗系統加電一定要嚴格遵循先打開系統工作電源的「交流開關」，然後再打開直流輸出開關J8，J9。實驗結束後，先分別關直流輸出開關J8，J9。最後再關「交流開關」，以避免實驗電路的器件損壞。

七、 實驗報告要求
1、畫出實驗系統電路的方框圖，並作簡要敘述。
2、對正常呼叫全過程進行記錄。

實驗二 用戶線介面電路及二\四線變換實驗

一、實驗目的
1、全面了解用戶線介面電路功能（BORST）的作用及其實現方法。
2、通過對MH88612C電路的學習與實驗，進一步加深對BORST功能的理解。
3、了解二\四線變換電路的工作原理。

二、預習要求
認真預習程式控制交換原理中有關用戶線介面電路等章節。

三、實驗儀器儀表
1、主機實驗箱 一台
2、電話單機 二台
3、20MHz示波器 一台
4、三用表 一台

四、電路工作過程
在現代電話通信設備與程式控制交換機中，由於交換網路不能通過鈴流、饋電等電流，因而將過去在公用設備（如繩路）實現的一些用戶功能放到「用戶電路」來完成。
用戶電路也可稱為用戶線介面電路（Subscriber Line Interface Circuit—SLIC）。任何交換機都具有用戶線介面電路。
模擬用戶線介面電路在實現上的最大壓力是應能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去都是採用晶體管、變壓器（或混合線圈）、繼電器等分立元件構成，隨著微電子技術的發展，近十年來在國際上陸續開發多種模擬SLIC，它們或是採用半導體集成工藝或是採用薄膜、厚膜混合工藝，並已實用化。在實際中，基於實現和應用上的考慮，通常將BORSCHT功能中過壓保護由外接元器件完成，編解碼器部分另單成一體，集成為編解碼器（CODEC），其餘功能由所謂集成模擬SLIC完成。
在布控交換機中，向用戶饋電，向用戶振鈴等功能都是在繩路中實現的，饋電電壓一般是-60V，用戶的饋電電流一般是20mA~30 mA，鈴流是25HZ，
90V左右，而在程式控制交換機中，由於交換網路處理的是數字信息，無法向用戶饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務就由用戶線介面電路來承擔完成，再加上其它一些要求，程式控制交換機中的用戶線介面電路一般要具有B（饋電）、O（過壓保護）、R（振鈴）、S（監視）、C（編解碼）、H（混合）、T（測試）七項功能。
模擬用戶線介面電路的功能可以歸納為BORSCHT七種功能，具體含義是：
（1）饋電（B-Battery feeling）向用戶話機送直流電流。通常要求饋電電壓為—48伏，環路電流不小於18mA。
（2）過壓保護（O-Overvoltage protection）防止過壓過流沖擊和損壞電路、設備。
（3）振鈴控制（R-Ringing Control）向用戶話機饋送鈴流，通常為25HZ/90Vrms正弦波。
（4）監視（S-Supervision）監視用戶線的狀態，檢測話機摘機、掛機與撥號脈沖等信號以送往控制網路和交換網路。
（5）編解碼與濾波（C-CODEC/Filter）在數字交換中，它完成模擬話音與數字碼間的轉換。通常採用PCM編碼器（Coder）與解碼器（Decoder）來完成，統稱為CODEC。相應的防混疊與平滑低通濾波器佔有話路（300HZ~3400HZ）帶寬，編碼速率為64kb/s。
（6）混合（H-Hyhird）完成二線與四線的轉換功能，即實現模擬二線雙向信號與PCM發送，接收數字四線單向信號之間的連接。過去這種功能由混合線圈實現，現在改為集成電路，因此稱為「混合電路」。
（7）測試（T-Test）對用戶電路進行測試。
模擬用戶線介面功能見圖2—1。

鈴流發生器 饋電電源

發送碼流
過 振 低通 編

a 壓 測 鈴 饋 混 碼
模
擬 保 試 繼 電 合 平衡 器
用 （編碼信號）
戶 護 開 電 電 電 網路 解
線
b 電 關 器 路 路 碼

路 低通 器
接收碼流

測試 振鈴控台 用戶線
匯流排 制信號彈 狀態信號

圖2-1 模擬用戶線介面功能框

（一）用戶線介面電路
在本實驗系統中，用戶線介面電路選用的是MITEL公司的MH88612C。MH88612C是2/4線厚膜混合用戶線介面電路。它包含向用戶話機恆流饋電、向被叫用戶話機饋送鈴流、用戶摘機後自行截除鈴流，摘掛機的檢測及音頻或脈沖信號的識別，用戶線是否有話機的識別，語音信號的2/4線混合轉換，外接振鈴繼電器驅動輸出。MH88612C用戶電路的雙向傳輸衰耗均為-1dB,供電電源+5V和-5V。其各項性能指標符合郵電部制定的有關標准。
（1）該電路的基本特性
1、向用戶饋送鈴流
2、向用戶恆流饋電
3、過壓過流保護
4、被叫用戶摘機自截鈴
5、摘掛機檢測和LED顯示
6、音頻或脈沖撥號檢測
7、振鈴繼電器驅動輸出
8、語音信號的2/4線轉換
9、能識別是否有話機
10、無需偶合變壓器
11、體積小及低功耗
12、極少量外圍器件
13、厚膜混合型工藝
14、封裝形式為20引線單列直插
圖2-2是它的管腳排列圖

（2）MH88612C引出端功能的說明
0腳：IC Internal Connection：空端。
1腳：TF Tip Feed： 連接外接二極體作為保護電路連到-48V和地。。
2腳：IC Internal Connection：空端。
3腳：VR Voice Receive(input)： 四線語音信號的接收端。
4腳：VRef Voltage Reference：設置向用戶電話線送恆流饋電的參考電壓，恆流通過VRef調節；也可接地,一般為21mA環流。
5腳：VEE 負供電電源，通常為-5V DC。
6腳：GNDA 供電電源和饋電電源的地端，模擬接地。
7腳：GS Gain setting(input)：低電平時直接接收附加增益為-0.5 dB，
此增益除編解碼增益設置之外的，高電平時為0dB。
8腳：VX Voice Transmit(output)：四線語音信號的發送端。
9腳：TIP 連接用戶電話的「TIP」線。
10腳：RING 連接用戶電話的「RING」線。
11腳：RF Ring Feed：外部連接至振鈴繼電器。
12腳：VDD 正供電電源，通常為+5V DC。
13腳：RC Relay Control(input)振鈴繼電器控制輸入端，高電平有效
14腳：RD 振鈴繼電器驅動輸出端，外接振鈴繼電器線圈至地端，內部有一線圈感應箝位二極體。
15腳：RV Ring Feed Voltage：用戶線鈴流源輸入端，外部連接至振鈴繼電器。
16腳：VRLY 振鈴繼電器正供電電源，能常為+5V DC。
17腳：IC Internal Connection：空端。
18腳：VBat 用戶線饋電電壓，通常為-48V DC
19腳：CAP 連接外部電容作為振鈴濾波控制連電阻到地。
20腳：SHK 摘掛機狀態檢測及脈沖號碼輸出端，摘機時輸出高電平。

（3）用戶線介面電路主要功能
圖2-3是MH88612C內部電路方框圖，其主要功能說明如下：

TF VR
TIP
RING VX
RF

RV
VRLY

RC
VRef
RD CAP

SHK
圖2-3 MH88612C內部電路方框圖
1、向用戶話機供電，MH88612C可對用戶話機提供恆流饋電，饋電電流由VBAT以及VDD供給。恆定的電流為25 mA。當環路電阻為2KΩ時，饋電電流為18 mA，具體如下：
A、 供電電源VBat採用-48V；
B、 在靜態情況下（不振鈴、不呼叫），-48V電源通過繼電器靜合接點至話機；
C、 在振鈴時，-48V電源通過振鈴支路經繼電器動合接點至話機；
D、 用戶掛機時，話機叉簧下壓饋電迴路斷開，迴路無電流流過；
E、 用戶摘機後，話機叉簧上升，接通饋電迴路（在振鈴時接通振鈴支路）迴路。
2、MH88612C內部具有過壓保護的功能，可以抵抗保護TIP- -RING埠間的瞬時高壓，如結合外部的熱敏與壓敏電阻保護電路，則可保護250V左右高壓。
3、振鈴電路可由外部的振鈴繼電器和用戶電路內部的繼電器驅動電路以及鈴流電源向用戶饋送鈴流：當繼電器控制端(RC端)輸入高電平，繼電器驅動輸出端(RD端)輸出高電平，繼電器接通，此時鈴流源通過與振鈴繼電器連接的15端(RV端)經TIP––RING埠向被叫用戶饋送鈴流。當控制端(RC端)輸入低電平或被叫用戶摘機都可截除鈴流。用戶電路內部提供一振鈴繼電器感應電壓抑制箝位二極體。
4、監視用戶線的狀態變化即檢測摘掛機信號，具體如下：
A、用戶掛機時，用戶狀態檢測輸出端輸出低電平，以向CPU中央集中控制系統表示用戶「閑」；
B、用戶摘機時，用戶狀態檢測輸出端輸出高電平，以向CPU中央集中控制系統表示「忙」；
5、在TIP––RING埠間傳輸的語音信號為對地平衡的雙向語音信號，在四線VR端與VX端傳輸的信號為收發分開的不平衡語音信號。MH88612C可以進行TIP––RING埠與四線VR端和VX端間語音信號的雙向傳輸和2/4線混合轉換。
6、MH88612C可以提供用戶線短路保護：TIP線與RING線間，TIP線與地間，RING線與地間的長時間的短路對器件都不會損壞。
7、MH88612C提供的雙向語音信號的傳輸衰耗均為-dB。該傳輸衰耗可以通過MH88612C用戶電路的內部調整，也可通過外部電路調整；
8、MH88612C的四線埠可供語音信號編解碼器或交換矩陣使用。
由圖1-1可知，本實驗系統共有四個用戶線介面電路，電路的組成與工作過程均一樣，因此只對其中的一路進行分析。
圖2-4是用戶1用戶線介面電路的原理圖：

圖2-4 用戶線介面電路電原理圖

為了簡單和經濟起見，反映用戶狀態的信號一般都是直流信號，當用戶摘機時，用戶環路閉合，有用戶線上有直流電流流過。主叫摘機表示呼叫信號，被叫摘機，則表示應答信號，當用戶掛機時，用戶環路斷開，用戶線上的直流電流也斷開，因此交換機可以通過檢測用戶線上直流電流的有無來區分用戶狀態。
當用戶摘機時，發光二極體D10亮表示用戶已處於摘機狀態，TP13由低電平變成高電平，此狀態送到CPU進行檢測該路是否摘機，當檢測到該路有摘機時，CPU命令撥號音及控制電路送出f=450HZ，U=3V的波形。
此時，在TP12上能檢測到如圖2—5所示波形

TP12

0 2VP-P t

f = 400~450Hz
圖2-5 450Hz撥號音波形
當用戶聽到450HZ撥號音信號時，用戶開始撥電話號碼，雙音多頻號碼檢測電路檢測到號碼時通知CPU進行處理，CPU命令450HZ撥號音發生器停止送撥號音，用戶繼續撥完號碼，CPU檢測主叫所要被叫用戶的號碼後，立即向被叫用戶送振鈴信號，提醒被叫用戶接聽電話，同時向主叫用戶送回鈴音信號，以表示線路能夠接通，當被叫用戶摘機時，CPU接通雙方線路，通信過程建立。一旦接通鏈路，CPU即開始計時，當任一方先掛機，CPU檢測到後，立即向另一方送忙音，以示催促掛機，至此，主、被叫用戶一次通信過程結束。
通過上述簡單分析，不難得出各測量點的波形。
TP11：通信時有發送話音波形；撥號時有瞬間DTMF波形；不通信時則此點無波形。
TP12：通信時有接收話音波形：摘機後撥號前有450HZ撥號音信號；不通信時則此點無波形。
TP13：摘掛機狀態檢測測量點
掛機：TP13=低電平。
摘機：TP13=高電平。
TP14：振鈴控制信號輸入，高電平有效。即工作時為高電平，常態為低電平。
由於4個用戶線介面電路的測量點相同，故對其它三個用戶線介面電路的測量點就不一一敘述，波形均相同，即：
TP11=TP21=TP31=TP41
TP12=TP22=TP32=TP42
TP13=TP23=TP33=TP43
TP14=TP24=TP34=TP44
（二）二\四線變換電路
在該實驗系統中，二\四線變換由用戶線介面電路中的語音單元電路實現，圖2-6為電路的功能框圖，該電路完成二線–––單端之間信號轉換，在MH88612C內部電路中已經完成了該變換。

T

TR

R
圖2-6 二/四線變換功能框圖
二\四線變換的作用就是把用戶線介面電路中的語音模擬信號（TR）通過該電路的轉換分成去話（T）與來話（R），對該電話的要求是：
1、將二線電路轉換成四線電路；
2、信號由四線收端到四線發端要有盡可能大的衰減，衰減越大越好；
3、信號由二線端到四線發端和由四線收端到二線端的衰減應盡可能小，越小越好；
4、應保持各傳輸端的阻抗匹配；
以便於PCM編解碼電路形成發送與接收的數字信號。

五、實驗內容
1、參考有關程式控制交換原理教材中的用戶線介面電路等單節，對照該實驗系統中的電路，了解其電路的組成與工作過程。
2、通過主叫、被叫的摘、掛機操作，了解B、R、S等功能的具體作用。

六、實驗步驟
1． 接上交流電源線。
2． 將K11~K14，K21~K24，K31~K34，K41~K44接2，3腳；K70~K75接2，3腳；K60~K63接2，3腳。
3． 先打開「交流開關」，指示發光二極體亮後，再分別按下直流輸出開關J8，J9，此時實驗箱上的五組電源已供電，各自發光二極體亮。
4． 按「復位」鍵進行一次上電復位，此時，CPU已對系統進行初始化處理，顯示電路循環顯示「P」，即可進行實驗。
5． 用戶1，用戶3接上電話單機。
6． 用戶電話單機的直流供電（B）的觀測。（現以用戶1為例）
1） 用戶1的電話處於掛機狀態，用三用表的直流檔測量TP1A，TP1B對地的電壓，TP1A為－48V，TP1B為0V，它們之間電壓差為48V。
2） 用戶1的電話處於摘機狀態，用三用表的直流檔測量TP1A，TP1B對地的電壓，TP1A為－10V左右（此時的電壓與電話的內阻抗有關，所以每部電話的測量值不一定相同），TP1B為－3.7V左右。
以上給出的電壓值只是作為參考。
7． 觀察二／四線變換的作用。
1） 用正常的呼叫方式，使用戶1、用戶3處於通話狀態。
2） 當用戶1對著電話講話時（或按電話上的任意鍵），用示波器觀察TP11上的波形，為語音信號（或雙音多頻信號），不講話時無信號。
3） 當用戶1聽到用戶3講話時（或用戶3按電話上任意鍵），用示波器觀察TP12上的波形，為語音信號（或雙音多頻信號），對方不講話時無信號。
4） 用示波器觀察TP1A。不管是用戶1講話還是用戶3講話（或按電話上的任意鍵）此測試點都有語音波形（或雙音多頻信號）。
8． 摘、掛機狀態檢測的觀測。
1） 當用戶1的電話摘機時，用示波器測量TP13為高電平（4V左右）。
2） 當用戶1的電話掛機時，用示波器測量TP13為低電平（0V左右）。
9． 被叫話機振鈴（R）的觀測。
1） 用戶1處於掛機狀態，用戶3呼叫用戶1，即用戶3撥打「68」，使用戶1振鈴。
2)當用戶1的電話振鈴時，用示波器觀察TP14，振鈴時TP14為高電平（3V左右）；不振鈴時TP14為低電平（0V左右）。

七、實驗注意事項
當實驗過程中出現不正常現象時，請按一下「復位」鍵，以使系統重新啟動。

八、實驗報告要求
1、畫出本次實驗電路方框圖，並能說出其工作過程。
2、畫出各測量點在各種情況下的波形圖。

6. 數據通信基礎的目錄

第1章 概述
1.1通信技術與計算機技術的發展
1.1.1通信技術的產生與發展
1.1.2計算機技術的產生與發展
1.2計算機通信的發展
1.2.1計算機通信產生的背景
1.2.2計算機通信的發展過程
1.3計算機通信的應用
1.4數據通信系統的體系結構
1.4.1數據通信中要解決的關鍵問題
1.4.2數據通信的層次結構
1.5數據通信系統的質量指標
1.6制定數據通信標準的機構
習題1
第2章 數據通信基礎知識
2.1信息、數據與信號
2.1.1信息
2.1.2數據
2.1.3信號
2.2數據通信系統分析
2.2.1通信系統模型
2.2.2通信系統分析
2.3編碼與碼型
2.3.1編碼
2.3.2碼型
2.4信道
2.4.1信道的類型
2.4.2信道的容量
2.5光纖信道
2.5.1引言
2.5.2光纖的傳光原理
2.5.3光纖信道的組成
2.5.4光纖信道的傳輸特性
2.6微波信道
2.6.1地面微波中繼信道
2.6.2衛星中繼信道
2.6.3銥星移動通信系統
習題2
第3章 傳輸技術
3.1模擬傳輸與數字傳輸
3.1.1模擬傳輸
3.1.2數字傳輸
3.2模擬信號的數字化傳輸
3.2.1模擬信號數字化的基本原理
3.2.2脈沖編碼調制(PCM)
3.2.3語音壓縮編碼技術
3.2.4數字復接技術
3.3數字調制技術
3.3.1數字幅度調制
3.3.2數字頻率調制
3.3.3數字相位調制
3.3.4數據機
3.4數字信號的基帶傳輸
3.4.1數字基帶信號
3.4.2基帶脈沖傳輸的相關技術
習題3
第4章 同步技術
4.1同步的基本概念
4.1.1計算機數據通信同步的分類
4.1.2同步通信方式與非同步通信方式
4.1.3通信系統中的同步方法
4.2載波同步
4.2.1插入導頻法
4.2.2直接法
4.3位同步
4.3.1外同步法
4.3.2自同步法
4.4群同步
4.4.1非同步通信系統中的群同步——起止同步法
4.4.2連貫式插入法
4.5網同步
習題4
第5章 數據透明傳輸技術
5.1數據透明傳輸的基本概念
5.2轉義字元填充法
5.3零比特填充法
5.4採用特殊的信號與編碼法
5.4.1IEEE 802.3標准： CSMA/CD
5.4.2IEEE 802.5標准： 令牌環
5.4.3IEEE 802.4標准： 令牌匯流排
5.5確定長度法
5.5.1面向位元組計數的規程
5.5.2固定數據段長度法
習題5
第6章 差錯控制
6.1差錯的類型
6.2差錯控制的基本方法
6.3差錯控制的方式
6.3.1反饋重發糾錯
6.3.2前向糾錯
6.3.3混合糾錯
6.3.4不用編碼的差錯控制
6.4採用檢錯碼的差錯控制
6.4.1奇偶校驗碼
6.4.2定比碼
6.4.3循環冗餘校驗碼
6.4.4其他校驗碼
6.5採用糾錯碼的差錯控制
6.6不用編碼的差錯控制
6.7關於幀或分組順序的差錯控制
習題6
第7章 信道共享技術
7.1信道共享技術的原理
7.2信道共享技術的分類
7.3時分多路復用
7.4統計時分多路復用
7.5頻分多路復用
7.6波分多路復用
7.7碼分多路復用
7.8匯流排結構多機系統的信道共享技術
7.8.1選擇型匯流排接入控制
7.8.2預約型匯流排接入控制
7.8.3競爭型匯流排接入控制
7.8.4令牌匯流排的接入控制
7.8.5有限沖突接入控制
習題7
第8章 數據交換技術
8.1數據交換技術概述
8.1.1什麼是數據交換
8.1.2公用交換電話網
8.1.3公用數據網
8.1.4租用線路網
8.1.5數據交換技術的類型
8.2電路交換
8.3報文交換
8.4分組交換
8.4.1分組交換的基本原理
8.4.2分組交換的特點
8.4.3分組交換網的構成
8.4.4分組傳送業務和用戶業務類別
8.4.5X.25建議書
8.5幀中繼
8.5.1幀中繼概述
8.5.2幀中繼所提供的服務
8.5.3幀中繼的體系結構
8.5.4幀中繼的接入控制
8.5.5幀中繼的幀格式
8.5.6幀中繼的優點與應用
8.6ATM交換
8.6.1引言
8.6.2ATM技術的基本特點
8.6.3ATM網的體系結構
8.6.4ATM的信元格式
8.6.5ATM交換原理
8.6.6服務質量(QoS)
習題8
第9章 定址與路由技術
9.1計算機通信的地址
9.1.1IP地址的理解
9.1.2從IP地址到物理地址的映射
9.1.3IP地址的擴展
9.1.4Internet的組播
9.1.5Internet群組管理協議
9.2埠與套接字
9.2.1埠
9.2.2套接字
9.3域名系統
9.3.1Internet的域名
9.3.2正式與非正式的Internet域名
9.3.3已命名項目與名字的語法
9.3.4將域名映射到地址
9.3.5域名轉換
9.3.6高效率的轉換
9.4路由技術
9.4.1路由選擇的基本概念
9.4.2路由選擇演算法
9.5路由原理及路由協議
9.5.1路由原理
9.5.2路由選擇協議
9.6路由表
9.6.1什麼是路由表
9.6.2路由表的生成
9.7路由器
9.7.1路由器的原理與作用
9.7.2路由器的功能
9.7.3路由器的分組處理
9.7.4路由器的應用
9.7.5新一代路由器
習題9
第10章 流量控制和擁塞控制
10.1流量控制和擁塞控制的基本概念
10.2擁塞控制
10.2.1擁塞產生的原因
10.2.2擁塞控制的策略
10.2.3擁塞所產生的危害
10.3分組交換網的擁塞控制
10.4幀中繼的擁塞控制
10.4.1幀中繼擁塞控制的目標與方法
10.4.2許諾的信息速率
10.4.3利用顯式信令避免擁塞
10.4.4利用隱式信令進行擁塞恢復
10.5ATM網的擁塞控制
10.5.1ATM通信量與擁塞控制的要求
10.5.2信元時延偏差
10.5.3通信量與擁塞控制框架結構
10.5.4通信量控制
10.5.5擁塞控制
10.6流量控制
10.6.1引言
10.6.2結點?結點流量控制
10.6.3源結點?宿結點流量控制
10.6.4結點與主機之間的流量控制
10.6.5源主機?宿主機流量控制
習題10
第11章 寬頻綜合業務數字網
11.1引言
11.2綜合業務數字網(ISDN)
11.2.1ISDN的發展
11.2.2ISDN的國際標准
11.2.3ISDN的業務和功能
11.2.4ISDN的結構
11.2.5ISDN的協議模型
11.3同步數字體系——SDH技術
11.3.1SDH的產生背景
11.3.2SDH的概念與特點
11.3.3SDH的幀結構與開銷功能
11.3.4SDH基本復用原理
11.3.5同步復用基本結構
11.3.6映射方法
11.3.7定位與指針
11.3.8復用方法
11.47號信令系統簡介
11.4.1從信令到控制
11.4.2SS7的體系結構與協議集
習題11
第12章 信息安全與保密技術簡介
12.1引言
12.2網路信息安全所面臨的威脅
12.3計算機網路信息安全存在的缺陷
12.4怎樣實現網路信息安全與保密
12.5密碼技術
12.5.1現代密碼學的基本概念
12.5.2密碼攻擊概述
12.5.3網路加密方式
12.5.4幾種著名的加密演算法
12.5.5數字簽名
12.5.6報文的鑒別防火牆簡介
12.6.1防火牆的基本知識
12.6.2防火牆產品設計的要點
12.6.3防火牆的體系結構
12.6.4防火牆的關鍵技術
12.7虛擬專用網技術簡介
12.7.1引言
12.7.2虛擬專用網分類
12.7.3虛擬專用網安全協議
習題12
附錄中英文術語對照表
參考文獻

7. 信源編碼和信道編碼的作用是什麼

1、信源編碼

（1）作用之一是，即通常所說的數據壓縮；

（2）作用之二是將信源的模擬信號轉化成數字信號，以實現模擬信號的數字化傳輸。

2、信道編碼

（1）數字信號在傳輸中往往由於各種原因，使得在傳送的數據流中產生誤碼，從而使接收端產生圖象跳躍、不連續、出現馬賽克等現象。所以通過信道編碼這一環節，對數碼流進行相應的處理，

使系統具有一定的糾錯能力和抗干擾能力，可極大地避免碼流傳送中誤碼的發生。誤碼的處理技術有糾錯、交織、線性內插等。

（2）糾錯編碼

數字電視中常用的糾錯編碼，通常採用兩次附加糾錯碼的前向糾錯（FEC）編碼。RS編碼屬於第一個FEC，188位元組後附加16位元組RS碼，構成（204，188）RS碼，這也可以稱為外編碼。

第二個附加糾錯碼的FEC一般採用卷積編碼，又稱為內編碼。外編碼和內編碼結合一起，稱之為級聯編碼。級聯編碼後得到的數據流再按規定的調制方式對載頻進行調制。

糾錯碼的各種類型

1、RS編碼

RS碼即里德－所羅門碼，它是能夠糾正多個錯誤的糾錯碼，RS碼為（204，188，t=8），其中t是可抗長度位元組數，對應的188符號，監督段為16位元組（開銷位元組段）。

實際中實施（255，239，t=8）的RS編碼，即在204位元組（包括同步位元組）前添加51個全「0」位元組，產生RS碼後丟棄前面51個空位元組，形成截短的（204，188）RS碼。RS的編碼效率是：188/204。

2、卷積碼

卷積碼非常適用於糾正隨機錯誤，但是，解碼演算法本身的特性卻是：如果在解碼過程中發生錯誤，解碼器可能會導致突發性錯誤。為此在卷積碼的上部採用RS碼塊，RS碼適用於檢測和校正那些由解碼器產生的突發性錯誤。所以卷積碼和RS碼結合在一起可以起到相互補償的作用。

8. 編碼理論的編碼理論

研究信息傳輸過程中信號編碼規律的數學理論。編碼理論與資訊理論、數理統計、概率論、隨機過程、線性代數、近世代數、數論、有限幾何和組合分析等學科有密切關系，已成為應用數學的一個分支。編碼是指為了達到某種目的而對信號進行的一種變換。其逆變換稱為解碼或解碼。 根據編碼的目的不同，編碼理論有三個分支：
①信源編碼。對信源輸出的信號進行變換，包括連續信號的離散化，即將模擬信號通過采樣和量化變成數字信號，以及對數據進行壓縮，提高數字信號傳輸的有效性而進行的編碼。
②信道編碼。對信源編碼器輸出的信號進行再變換，包括區分通路、適應信道條件和提高通信可靠性而進行的編碼。
③保密編碼。對信道編碼器輸出的信號進行再變換，即為了使信息在傳輸過程中不易被人竊取而進行的編碼。編碼理論在數字化遙測遙控系統、電氣通信、數字通信、圖像通信、衛星通信、深空通信、計算技術、數據處理、圖像處理、自動控制、人工智慧和模式識別等方面都有廣泛的應用。 前向糾錯（英語：Forward error correction,縮寫FEC）是一種在單向通信系統中控制傳輸錯誤的技術，通過連同數據發送額外的信息進行錯誤恢復，以降低誤碼率（bit error rate,BER）。FEC又分為帶內FEC和帶外FEC。FEC的處理往往發生在早期階段處理後的數字信號是第一次收到。也就是說，糾錯電路往往是不可分區的一部分的模擬到數字的轉換過程中，還涉及數字調制解調，或線路編碼和解碼。
FEC是通過添加冗餘信息的傳輸採用預先確定的演算法。1949年漢明（Hamming）提出了可糾正單個隨機差錯的漢明碼。1960年Hoopueghem,Bose和Chaudhum發明了BCH碼，Reed與Solomon又提出 ReedSolomon（RS）編碼，糾錯能力很強，後來稱之為里德-所羅門誤碼校正編碼（The reed-solomon error correction code,即後來的附加的前向糾錯）。ITU-T G.975/G.709規定了「帶外FEC」是在SDH層下面增加一FEC層，專門處理FEC的問題。帶外FEC編碼冗餘度大，糾錯能力較強。FEC有別於ARQ，發現錯誤無須通知發送方重發。一旦系統丟失了原始的數據包，FEC機制可以以冗餘數據包加以補入。例如有一數據包為「10」，分成二個數據包，分別為「1」和「0」，有一冗餘數據包「0」，收到任意兩個數據包就能組裝出原始的包。但這些冗餘數據包也會產生額外負擔。 1843年美國著名畫家S.F.B.莫爾斯精心設計出莫爾斯碼，廣泛應用在電報通信中。莫爾斯碼使用三種不同的符號：點、劃和間隔，可看作是順序三進制碼。根據編碼理論可以證明，莫爾斯碼與理論上可達到的極限只差15%。但是直到20世紀30～40年代才開始形成編碼理論。1928年美國電信工程師H.奈奎斯特提出著名的采樣定理，為連續信號離散化奠定了基礎。1948年美國應用數學家C.E.香農在《通信中的數學理論》一文中提出信息熵的概念，為信源編碼奠定了理論基礎。1949年香農在《有雜訊時的通信》一文中提出了信道容量的概念和信道編碼定理，為信道編碼奠定了理論基礎。無噪信道編碼定理（又稱香農第一定理）指出，碼字的平均長度只能大於或等於信源的熵。有噪信道編碼定理（又稱香農第二定理）則是編碼存在定理。（見香農三大定理）它指出只要信息傳輸速率小於信道容量，就存在一類編碼，使信息傳輸的錯誤概率可以任意小。隨著計算技術和數字通信的發展，糾錯編碼和密碼學得到迅速的發展。
在信源編碼方面
1951年香農證明，當信源輸出有冗餘的消息時可通過編碼改變信源的輸出，使信息傳輸速率接近信道容量。1948年香農就提出能使信源與信道匹配的香農編碼。1949年美國麻省理工學院的R.M.費諾提出費諾編碼。1951年美國電信工程師D.A.哈夫曼提出更有效的哈夫曼編碼。此後又出現了傳真編碼、圖像編碼和話音編碼，對數據壓縮進行了深入的研究，解決了數字通信中提出的許多實際問題。
在糾錯編碼方面
1948年香農就提出一位糾錯碼(碼字長=7，信息碼元數=4)。1949年出現三位糾錯的格雷碼(碼字長=23，信息碼元數=12)。1950年美國數學家理查德·衛斯里·漢明發表論文《檢錯碼和糾錯碼》，提出著名的漢明碼，對糾錯編碼產生了重要的影響。1955年出現卷積碼。卷積碼至今仍有很廣泛的應用。1957年引入循環碼。循環碼構造簡單，便於應用代數理論進行設計，也容易實現。1959年出現能糾正突發錯誤的哈格伯爾格碼和費爾碼。1959年美國的R.C.博斯和D.K.雷·喬達利與法國的A.奧昆岡幾乎同時獨立地發表一種著名的循環碼，後來稱為BCH碼(即Bose-Chaudhuri-Hocquenghem碼)。1965年提出序貫解碼，序貫解碼已用於空間通信。1967年A.J.維特比提出最大似然卷積解碼，稱為維特比解碼。1978年出現矢量編碼法。矢量編碼法是一種高效率的編碼技術。1980年用數論方法實現里德－所羅門碼（Reed-Solomon碼），簡稱RS碼。它實際上是多進制的BCH碼。這種糾錯編碼技術能使編碼器集成電路的元件數減少一個數量級。它已在衛星通信中得到了廣泛的應用。RS碼和卷積碼結合而構造的級連碼，可用於深空通信。
在密碼學方面
1949年香農發表《保密系統的通信理論》，通常它被認為是密碼學的先驅性著作。1976年狄菲和赫爾曼首次提出公開密鑰密碼體制，為密碼學的研究開辟了新的方向。超大規模集成電路和高速計算機的應用,，促進了保密編碼理論的發展，同時也給保密通信的安全性帶來很大的威脅。70年代以來把計算復雜性理論引入密碼學，出現了所謂P類、NP類和NP完全類問題。演算法的復雜性函數呈指數型增長，因此密鑰空間擴大，使密碼的分析和搜索麵臨嚴重的挑戰。密碼學開始向縱深方向發展。