南京晓庄学院数据库原理练习题集.docx
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南京晓庄学院数据库原理练习题集
1.通信技术的本质。
通信的基本模型，各个模块的含义。
（1）通信技术的本质：
高速度、高质量、准确、及时、安全可靠地传递和交换各种形式的信息。
（2）通信的基本模型：
信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿。
1信源:
信源是指发出信息的基本设施。
在人与人之间进行通信时，信源指的就是直接发出信息的人。
在设备与设备之间进行通信时，信源指的就是能够发出信息的设备，如电话机、传真、计算机等。
2变换器：
变换器是将信源发出的信息按一定的目的的进行变换的设备。
通过变换器的变换，信源发出的信息被变换成适合在信道上传输的信息。
3信道：
信道是信息传输介质的总称。
不同的信源形式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也不同。
通常情况下，信道的划分标准有两种方式：
信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道；信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。
4反变换器：
反变换器的工作过程是变换器的逆过程。
因为，变换器把不同形式的信息变换和处理成了适应信道上传输的信号，一般情况下这种信号是不能为信息接收者所直接接受的，所以，反变换器的功能就是把从信道上接受的信息变换成接受者可以接受的信息。
5信宿：
信宿是信息传输的终点，也就是信息的接受者。
它可以与信源相对应而构成人-人通信或者机-机通信；也可以与信源不一致而构成人-机或机-人通信。
6噪声源：
噪声源并不是人为实现的实体，但在实际通信过程中又是实际存在的。
模型中的噪声源是以集中的形式表示的，实际上这种干扰噪声可能在信源信息初始产生的周围环境中就混杂而入了，也可能从构成变换器的电子设备引入。
另外，传输信道中的电磁感应以及接收端各种设备中引入的干扰都会产生影响。
2.常用的通信电子技术中的信号的表示。
调制是信号处理技术的分类之一，而调幅是常用的调制方式之一，调幅归属于调制。
“调制信号”是由原始信息变换而来的低频信号。
用调制信号的参数去改变高频信号（载波）的参数，称为调制。
常用的调制方式有：
调幅、调频、调相等。
载波的振幅按照调制信号的规律而改变的调制方式称为“调幅”，经过调幅后的输出波形叫调幅波，调幅波携带有调制信号的信息。
调幅波就是“调幅信号”。
对这些也是信号，不还不够全面，电子技术中表示信号的最基本的物理量是什么？
传感器输出的信号是什么样的物理量？
3.在SDH传输技术中的标准速率。
STM-X
STM-1为155.5201Mbit/s；STM-4为622.0804Mbit/s;STM-16为2488.3216Mbit/s；STM-64为9953.280Mbit/s。
4.在通信系统，功能模块之间的阻抗匹配概念。
信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。
因为是复习整理，所以要拓展开来一点整理，我给你们的资料上的一个例题，看看是怎么整理的，整理多个方面的知识，在答题时，使用其中合适的要点答，不要全部抄上去。
这里要讲一讲为什么要匹配？
什么叫匹配？
5.信道的概念和划分，各种信道的特点。
（1）信道的概念：
信道是信号的传输媒质。
（2）信道的划分：
①信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。
有线信道：
使电磁信号能够在自由空间传输，如长波、短波、超短波、微波、散射和卫星信道等。
无线信道：
能把电信号约束在某种有形传输介质上传输。
如各种被覆线、双绞线、电缆盒光缆等。
②信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。
模拟信道：
传输模拟信号，主要有音频信号的实线传输和采用频分复用技术的多路传输等方式；
数字信号：
传输数字信号。
有线无线搞错了。
2、各种信道的在传输方面的特点没有写！
！
！
6.现代常用的接入。
（1）普通拨号方式
（2）一线通（3）ADSL（4）DSL（5）VDSL（6）光纤接入网（7）FTTX+LAN接入方式（8）ISDN
1、我们讲的有哪些，上面有的不用了，有的也老了
2、常用的有哪些特点
3、接入时整个要用到哪些设备和器材
7.通信中常用的通信速率单位。
（1）比特率：
通信线路（或系统）单位时间（每秒）内传输的信息量，即每秒能传输的二进制位数。
单位比特/秒（bit/s或b/s，英文缩略语为bps）。
（2）波特率：
通信线路（或系统）单位时间（每秒）内传输的码元（脉冲）个数；或者表示信号调制过程中，单位时间内调制信号波形的变换次数。
单位波特（Bd或Baud）。
（3）数据传输率:
通信线路（或系统）单位时间（每秒）内传输的字符个数;或者单位（每秒）内传输的码组（字块）数或比特数。
其单位是字符/秒；或者码组/秒、比特/秒（可见，当数据传输率用“bit/s”作单位时，即等于比特率）。
8.三种交换。
（1）电路交换
①概念：
是在通信网中任意两个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式，暂时连接独占一条电路并保持到连接释放为止。
②三个阶段：
建立电路阶段、传输数据或语音阶段、拆除电路阶段。
③两种交换方式：
空分交换和时分交换。
空分交换：
是入线在空间位置上选择出线并建立连接的交换。
时分交换：
是时分多路复用在交换上的具体应用。
④特点：
可提供一次性无间断信道。
⑤优点:
信息传输时延小；交换机的处理开销小，传输效率高；对数据信息的格式和编码类型没有限制。
缺点：
电路的接续时间较长；电路利用率低；在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式以及通信规程等方面，通信双方必须完全兼容，这不利于不同类型的用户终端之间实现互通；当一方用户忙或网络负载过重是，可能会出现呼叫不通的现象，称为“呼损”
（2）报文交换：
①工作原理：
报文就是用户拟发送的完整数据。
报文交换中，报文始终是以一个整体的结构形式在交换节点存储，然后根据目的地址转发。
②报文交换的信息格式
起始标志
信息开始
源节点
目的节点
控制信息
报文编号
报文结束
误码检测
报文头报文正文报文尾
③特点：
交换机对报文进行存储—转发，它适合于电报和电子函件业务。
④优点：
a链路利用率高；
b交换机以“存储—转发”方式传输数据信息，它不但可以起到匹配输入输出传输速率的作用，易于实现各种不同类型终端之间的互通，而且还能起到防止呼叫阻塞。
平滑通信业务量峰值的作用；
c不需要收、发两端同时处于激活状态。
缺点：
a传送信息通过交换网时延长，而且时延变换也大，这不利于交互型实时业务；
b设备要求较高。
（3）分组交换
①工作原理：
分组交换在形式上仍采用报文交换的“存储—转发”技术。
但它不像报文交换那样，以整个报文为交换单位，而是设法将一份较长的报文分解成若干固定长度的“段”，每一段报文应加上交换时所需要的呼叫控制信息以及差错控制信息，形成一个规定格式的交换单位。
②两种方式：
数据报文方式和虚电路方式。
③优点:
a信息的传输时延较小，而且变化不大，能较好地满足交互性通信的实时性要求；
b易于实现链路的统计时分多路复用，提高了链路的利用率；
c容易建立灵活的通信环境，便于在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式以及通信规程等方式都不相同的数据终端之间实现互通；
d可靠性高；
e经济性好。
缺点：
a由于网络附加的信息较多，影响了分组交换的传输效率；
b实现技术复杂。
9.光缆有哪些？
他们的特点，光纤的种类，使用中的特点。
光纤色散的色撒问题。
光纤分为单模多模
使用的光纤：
单模：
L波长1310单模长距LH波长1310,1550
多模：
SM波长850
二，石英光纤
是以二氧化硅（SiO2）为主要原料，并按不同的掺杂量，来控制纤芯和包层的
折射率分布的光纤。
石英（玻璃）系列光纤，具有低耗、宽带的特点，现在已广泛
应用于有线电视和通信系统。
掺氟光纤（FluorineDopedFiber）为石英光纤的典型产品之一。
通常，作为
1.3Pm波域的通信用光纤中，控制纤芯的掺杂物为二氧化绪（GeO2），包层是用SiO
炸作成的。
但接氟光纤的纤芯，大多使用SiO2，而在包层中却是掺入氟素的。
由于，
瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。
所以，希望形成折射率变动
因素的掺杂物，以少为佳。
氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。
因而，常用于包层的掺杂。
由于掺
氟光纤中，纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。
由于它的瑞利散射很小，而且
损耗也接近理论的最低值。
所以多用于长距离的光信号传输。
石英光纤（SilicaFiber）与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红
外线光的透光广谱，除通信用途之外，还可用于导光和传导图像等领域。
三，红外光纤
作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长，尽管用在较短的传输距离，
也只能用于2pm。
为此，能在更长的红外波长领域工作，所开发的光纤称为红外光纤。
红外光纤（InfraredOpticalFiber）主要用于光能传送。
例如有：
温度计量、
热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等，普及率尚低。
四，复台光纤
复合光纤（CompoundFiber）在SiO2原料中，再适当混合诸如氧化钠（Na2O）、
氧化硼（B2O2）、氧化钾（K2O2）等氧化物的多成分玻璃作成的光纤，特点是多成
分玻璃比石英的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。
主要用在医疗业务的光纤
内窥镜。
五，氟化物光纤
氯化物光纤（FluorideFiber）是由氟化物玻璃作成的光纤。
这种光纤原料又
简称ZBLAN（即将氟化铝（ZrF4）、氰化钡（BaF2）、氟化镧（LaF3）、氟化铝
（A1F2）、氰化钠（NaF）等氯化物玻璃原料简化成的缩语。
主要工作在2～10pm
波长的光传输业务。
由于ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性，正在进行着用于长距离通信光纤的可
行性开发，例如：
其理论上的最低损耗，在3pm波长时可达10-2～10－3dB／km，而
石英光纤在1.55pm时却在0.15～0.16dB/Km之间。
目前，ZBLAN光纤由于难于降低散射损耗，只能用在2.4～2.7pm的温敏器和热
图像传输，尚未广泛实用。
最近，为了利用ZBLAN进行长距离传输，正在研制1.3pm的掺错光纤放大器（PD
FA）。
六，塑包光纤
塑包光纤（PlasticCladFiber）是将高纯度的石英玻璃作成纤芯，而将折射
率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。
它与石英光纤相比较，具有
纤芯租、数值孔径（NA）高的特点。
因此，易与发光二极管LED光源结合，损耗也
较小。
所以，非常适用于局域网（LAN）和近距离通信。
七，塑料光纤
这是将纤芯和包层都用塑料（聚合物）作成的光纤。
早期产品主要用于装饰和
导光照明及近距离光键路的光通信中。
原料主要是有机玻璃（PMMA）、聚苯乙稀（PS）和聚碳酸酯（PC）。
损耗受到
塑料固有的C－H结合结构制约，一般每km可达几十dB。
为了降低损耗正在开发应用
氟索系列塑料。
由于塑料光纤（PlasticOpticalfiber）的纤芯直径为1000pm，
比单模石英光纤大100倍，接续简单，而且易于弯曲施工容易。
近年来，加上宽带化
的进度，作为渐变型（GI）折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视。
最近，
在汽车内部LAN中应用较快，未来在家庭LAN中也可能得到应用。
八，单模光纤
这是指在工作波长中，只能传输一个传播模式的光纤，通常简称为单模光纤
（SMF：
SingleModeFiber）。
目前，在有线电视和光通信中，是应用最广泛的光纤。
由于，光纤的纤芯很细（约10pm）而且折射率呈阶跃状分布，当归一化频率V参
数＜2.4时，理论上，只能形成单模传输。
另外，SMF没有多模色散，不仅传输频带
较多模光纤更宽，再加上SMF的材料色散和结构色散的相加抵消，其合成特性恰好形
成零色散的特性，使传输频带更加拓宽。
SMF中，因掺杂物不同与制造方式的差别有许多类型。
凹陷型包层光纤（DePr-
essedCladFiber），其包层形成两重结构，邻近纤芯的包层，较外倒包层的折射
率还低。
另外，有匹配型包层光纤，其包层折射率呈均匀分布。
九，多模光纤将光纤按工作彼长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤（MMF：
MUltiModeFiber）。
纤芯直径为50pm，由于传输模式可达几百个，与SMF相比传输
带宽主要受模式色散支配。
在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。
自
从出现SMF光纤后，似乎形成历史产品。
但实际上，由于MMF较SMF的芯径大且与LED
等光源结合容易，在众多LAN中更有优势。
所以，在短距离通信领域中MMF仍在重新
受到重视。
MMF按折射率分布进行分类时，有：
渐变（GI）型和阶跃（SI）型两种。
GI型
的折射率以纤芯中心为最高，沿向包层徐徐降低。
从几何光学角度来看，在纤芯中
前进的光束呈现以蛇行状传播。
由于，光的各个路径所需时间大致相同。
所以，传
输容量较SI型大。
SI型MMF光纤的折射率分布，纤芯折射率的分布是相同的，但与包层的界面呈
阶梯状。
由于SI型光波在光纤中的反射前进过程中，产生各个光路径的时差，致使
射出光波失真，色激较大。
其结果是传输带宽变窄，目前SI型MMF应用较少。
十，色散使移光纤
单模光纤的工作波长在1.3Pm时，模场直径约9Pm，其传输损耗约0.3dB／km。
此时，零色散波长恰好在1.3pm处。
石英光纤中，从原材料上看1.55pm段的传输损耗最小（约0.2dB／km）。
由于
现在已经实用的掺铒光纤放大器（EDFA）是工作在1.55pm波段的，如果在此波段也
能实现零色散，就更有利于应用1.55Pm波段的长距离传输。
于是，巧妙地利用光纤材料中的石英材料色散与纤芯结构色散的合成抵消特性，
就可使原在1.3Pm段的零色散，移位到1.55pm段也构成零色散。
因此，被命名为色
散位移光纤（DSF：
DispersionShiftedFiber）。
加大结构色散的方法，主要是在纤芯的折射率分布性能进行改善。
在光通信的长距离传输中，光纤色散为零是重要的，但不是唯一的。
其它性能
还有损耗小、接续容易、成缆化或工作中的特性变化小（包括弯曲、拉伸和环境变
化影响）。
DSF就是在设计中，综合考虑这些因素。
十一色散平坦光纤
色散移位光纤（DSF）是将单模光纤设计零色散位于1.55pm波段的光纤。
而色
散平坦光纤（DFF：
DispersionFlattenedFiber）却是将从1.3Pm到1.55pm的较
宽波段的色散，都能作到很低，几乎达到零色散的光纤称作DFF。
由于DFF要作到
1.3pm～1.55pm范围的色散都减少。
就需要对光纤的折射率分布进行复杂的设计。
不过这种光纤对于波分复用（WDM）的线路却是很适宜的。
由于DFF光纤的工艺比较
复杂，费用较贵。
今后随着产量的增加，价格也会降低。
十二色散补偿光纤
对于采用单模光纤的干线系统，由于多数是利用1.3pm波段色散为零的光纤构
成的。
可是，现在损耗最小的1.55pm，由于EDFA的实用化，如果能在1.3pm零色散
的光纤上也能令1.55pm波长工作，将是非常有益的。
因为，在1.3Pm零色散的光纤中，1.55Pm波段的色散约有16ps／km／nm之多。
如果在此光纤线路中，插入一段与此色散符号相反的光纤，就可使整个光线路的
色散为零。
为此目的所用的是光纤则称作色散补偿光纤（DCF：
DisPersionCompe-
nsationFiber）。
DCF与标准的1.3pm零色散光纤相比，纤芯直径更细，而且折射率差也较大。
DCF也是WDM光线路的重要组成部分。
十三偏派保持光纤
在光纤中传播的光波，因为具有电磁波的性质，所以，除了基本的光波单一
模式之外，实质上还存在着电磁场（TE、TM）分布的两个正交模式。
通常，由于
光纤截面的结构是圆对称的，这两个偏振模式的传播常数相等，两束偏振光互不
干涉。
但实际上，光纤不是完全地圆对称，例如有着弯曲部分，就会出现两个偏
振模式之间的结合因素，在光轴上呈不规则分布。
偏振光的这种变化造成的色散，
称之偏振模式色散（PMD）。
对于现在以分配图像为主的有线电视，影响尚不太大。
但对于一些未来超宽带有特殊要求的业务，如：
①相干通信中采用外差检波，要
求光波偏振更稳定时；②光机器等对输入输出特性要求与偏振相关时；③在制作
偏振保持光耦合器和偏振器或去偏振器等时；④制作利用光干涉的光纤敏感器等，
凡要求偏振波保持恒定的情况下，对光纤经过改进使偏振状态不变的光纤称作偏
振保持光纤（PMF：
PolarizationMaintainingfiber），也有称此为固定偏振
光纤的。
十四双折射光纤
双折射光纤是指在单模光纤中，可以传输相互正交的两个固有偏振模式的光
纤而言。
因为，折射率随偏报方向变异的现象称为双折射。
在造成双折射的方法
中。
它又称作PANDA光纤，即偏振保持与吸收减少光纤（Polarization－maintai-
ningANDAbsorption－reducingfiber）。
它是在纤芯的横向两则，设置热
膨胀系数大、截面是圆形的玻璃部分。
在高温的光纤拉丝过程中，这些部分收缩，
其结果在纤芯y方向产生拉伸，同时又在x方向呈现压缩应力。
致使纤材出现光弹
性效应，使折射率在X方向和y方向出现差异。
依此原理达到偏振保持恒定。
十五抗恶环境光纤
通信用光纤通常的工作环境温度可在-40～＋60℃之间，设计时也是以不受大
量辐射线照射为前提的。
相比之下，对于更低温或更高温以及能遭受高压或外力
影响、曝晒辐射线的恶劣环境下，也能工作的光纤则称作抗恶环境光纤（Hard
ConditionResistantFiber）。
一般为了对光纤表面进行机械保护，多涂覆一层塑料。
可是随着温度升高，
塑料保护功能有所下降，致使使用温度也有所限制。
如果改用抗热性塑料，如聚
四氟乙稀（Teflon）等树脂，即可工作在300℃环境。
也有在石英玻璃表面涂覆
镍（Ni）和铝（A1）等金属的。
这种光纤则称为耐热光纤（HeatResistantFib-
er）。
另外，当光纤受到辐射线的照射时，光损耗会增加。
这是因为石英玻璃遇到
辐射线照射时，玻璃中会出现结构缺陷（也称作色心：
ColourCenter），尤在
0.4～0.7pm波长时损耗增大。
防止办法是改用掺杂OH或F素的石英玻璃，就能抑
制因辐射线造成的损耗缺陷。
这种光纤则称作抗辐射光纤（RadiationResista-
ntFiber），多用于核发电站的监测用光纤维镜等。
十六密封涂层光纤
为了保持光纤的机械强度和损耗的长时间稳定，而在玻璃表面涂装碳化硅
（SiC）、碳化钛（TiC）、碳（C）等无机材料，用来防止从外部来的水和氢的
扩散所制造的光纤（HCF：
HermeticallyCoatedFiber）。
目前，通用的是在化
学气相沉积（CVD）法生产过程中，用碳层高速堆积来实现充分密封效应。
这种
碳涂覆光纤（CCF）能有效地截断光纤与外界氢分子的侵入。
据报道它在室温的
氢气环境中可维持20年不增加损耗。
当然，它在防止水分侵入延缓机械强度的疲
劳进程，其疲劳系数（FatigueParameter）可达200以上。
所以，HCF被应用于
严酷环境中要求可靠性高的系统，例如海底光缆就是一例。
十七碳涂层光纤
在石英光纤的表面涂敷碳膜的光纤，称之碳涂层光纤（CCF：
CarbonCoated
Fiber）。
其机理是利用碳素的致密膜层，使光纤表面与外界隔离，以改善光纤
的机械疲劳损耗和氢分子的损耗增加。
CCF是密封涂层光纤（HCF）的一种。
十八金属涂层光纤
金属涂层光纤（MetalCoatedFiber）是在光纤的表面涂布Ni、Cu、A1等
金属层的光纤。
也有再在金属层外被覆塑料的，目的在于提高抗热性和可供通
电及焊接。
它是抗恶环境性光纤之一，也可作为电子电路的部件用。
早期产品是在拉丝过程中，涂布熔解的金属作成的。
由于此法因被玻璃与
金属的膨胀系数差异太大，会增微小弯曲损耗，实用化率不高。
近期，由于在
玻璃光纤的表面采用低损耗的非电解镀膜法的成功，使性能大有改善。
十九掺稀土光纤
在光纤的纤芯中，掺杂如何（Er）、钦（Nd）、谱（Pr）等稀土族元素的
光纤。
1985年英国的索斯安普顿（Sourthampton）大学的佩思（Payne）等首
先发现掺杂稀土元素的光纤（RareEarthDoPedFiber）有激光振荡和光放大
的现象。
于是，从此揭开了惨饵等光放大的面纱，现在已经实用的1.55pmEDFA
就是利用掺饵的单模光纤，利用1.47pm的激光进行激励，得到1.55pm光信号放
大的。
另外，掺错的氟化物光纤放大器（PDFA）正在开发中。
二十喇曼光纤
喇曼效应是指往某物质中射人频率f的单色光时，在散射光中会出现频率f
之外的f±fR，f±2fR等频率的散射光，对此现象称喇曼效应。
由于它是物质
的分子运动与格子运动之间的能量交换所产生的。
当物质吸收能量时，光的振
动数变小，对此散射光称斯托克斯（stokes）线。
反之，从物质得到能量，而
振动数变大的散射光，则称反斯托克斯线。
于是振动数的偏差FR，反映了能级，
可显示物质中固有的数值。
利用这种非线性媒体做成的光纤，称作喇曼光纤（RF：
RamanFiber）。
为了将光封闭在细小的纤芯中，进行长距离传播，就会出现光与物质的相互作
用效应，能使信号波形不畸变，实现长距离传输。
当输入光增强时，就会获得相干的感应散射光。
应用感应喇曼散射光的设
备有喇曼光纤激光器，可供作分光测量电源和光纤色散测试用电源。
另外，感
应喇曼散射，在光纤的长距离通信中，正在研讨作为光放大器的应用。
二十一偏心光纤
标准光纤的纤芯是设置在包层中心的，纤芯与包层的截面形状为同心圆型。
但因用途不同，也有将纤芯位置和纤芯形状、包层形状，作成不同状态或将包
层穿孔形成异型结构的。
相对于标准光纤，称这些光纤叫异型光纤。
偏心光纤（ExcentricCoreFiber），它是异型光纤的一种。
其纤芯设置
在偏离中心且接近包层外线的偏心位置。
由于纤芯靠近外表，部分光场会溢出
包层传播（称此为渐消彼，EvanescentWave）。
因此，当光纤表面附着物质时，因物质的光学性质在光纤中传播的光波受
到影响。
如果附着物质的折射率较光纤高时，光波则往光纤外辐射。
若附着物
质的折射率低于光纤折射率时，光波不能往外辐射，却会受到物质吸收光波的
损耗。
利用这一现象，就可检测有无附着物质以及折射率的变化。
偏心光纤（ECF）主要用作检测物质的光纤敏感器。
与光时域反射计（OTDR）
的测试法组合一起，还可作分布敏感器用。
二十二发光光纤
采用含有荧光物质制造的光纤。
它是在受到辐射线、紫外线等光波照射时，
产生的荧光一部分，可经光纤闭合进行传输的光纤。
发光光纤（LuminescentFiber）可以用于检测辐射线和紫外线，以及进
行波长变换
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