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线性无源二端口网络的研究

线性无源二端口网络的研究
线性无源二端口网络的研究

姓名 班级: 学号:

成绩: 教师签字:

自主设计实验 线性无源二端口网络的研究

一、实验目的

(1)学习测试二端口网络参数的方法

(2)通过实验来研究二端口网络的特性及其等值电路 二、实验原理

(1)二端口网络是电路技术中广泛使用的一种电路形式。就二端口网络的外部性能来说,重要的问题是要找出它的两个端口(通常也就是称为输入端和输出端)处的电压和电流之间的相互关系,这种相互关系可以由网络本身结构所决定的一些参数来表示。不管网络如何复杂,总可以通过实验的方法来得到这些参数,从而可以很方便的来比较不同的二端口网络在传递电能和信号方面的性能,以便评价它们的质量。 (2)由图1分析可知二端口网络的基本方程是: U 1=AU 2-BI 2

I 1=CU 2-DI 2

式中A 、B 、C 、D 称为二端口网络的T 参数。其数值的大小决定于网络本身的元件及结构。这些参数可以表征网络的全部特性。它们的物理概念可分别用以下的式子来说明:

输出端开路:

A= C=

输出端短路:

B=

D=

可见A 是两个电压比值,是一个无量纲的量,B 是短路转移阻抗;C 是开路转移导纳,D 是两个电流的比值,也是无量纲的。A 、B 、C 、D 四个参数中也只有三个是独立的,因为这个参数间具有如下关系:

A ·D-

B ·C=1

02'

20'

10

'

=I

U U 02'

20

'

10

'

=I U I 02'

2'

1'

=-U I U S S

02'

2'

1'

=-U I I S S

2’

2

图1

如果是对称的二端口网络,则有

A=D

(3)由上述二端口网络的基本方程组可以看出,如果在输入端1-1'接以电源,而输出端2-2'处于开路和短路两种状态时,分别测出、、、、及则就可得出上述四个参数。但这种方法实验测试时需要在网络两端,即输入端和输出端同时进行测量电压和电流,这在某些实际情况下是不方便的。

在一般情况下,我们常用在二端口网络的输入端及输出端分别进行测量的方法来测定这四个常数,把二端口网络的1-1'端接以电源,在2-2'端开路与短路的情况下,分别得到开路阻抗和短路阻抗。

R 01=

再将电源接至2-2'端,在1-1'端开路和短路的情况下,又可得到:

R 02=

同时由上四式可见:

因此R 01、R 02、R S1、R S2中只有三个独立变量,如果是对称二端口网络就只有二个独立变量,此时

R 01=R 02, R S1=R S2

如果由实验已经求得开路和短路阻抗则很方便地算出二端口网络的T 参数。

(4)由上所述,无源二端口网络的外特性既然可以用三个参数来确定。那么只要找到一个由具有三个不同阻抗(或导纳)所组成的一个简单二端口网络。如果后者的参数与前者分别相同,则就可认为该两个二端口网络的外特性是完全相同了。由三个独立阻抗(或导纳)所组成的二端口网络只有两种形式。即T 型电路和π型电路。

如果给定了二端口网络的A 参数,则无源二端口网络的T 形等值电路及π形等值电路的三个参数可由下式求得:

T 形电路:

π形电路:

10'

U 20'

U 10'

I S U 1'

S I 1'

S I 2'

D B U I U R C A I I U S ====

=0,02'1'1'

12'

10

'

10

'

A B

U I U R C D I I U S S S =

===

=0,01'2'2'

21'

20

'

20

'D

A

R R R R S S ==210201

图2

R 1=

R 2=

R 3=

R 31= R 12=B R 23=

实验需以下电阻,其参数如下(图2中两二端口等效):

R 1=200Ω,R 2=100Ω,R 3=300Ω,R 31=1.1K Ω,R 12=367Ω,R 23=550Ω 精度全为1.0级,功率每只4W 。

四、实验任务

(1)按图3接好线路,固定U 1=E=5伏,测量并记录2-2'端开路时及2-2'端短路时的各参数,记入表一。

(2)由第一步测得的结果,计算出A 、B 、C 、D 。并验证AD -BC ,然后计算等值T 形电路的各电阻值。

(3)图3中换成B 网络。在1-1'端加电压U 1=5伏,测量该等值电路的外特性,数据

C A 1-C

D 1-C 11-D B 1-A B

2B ’

双口网络A

双口网络B

2A ’

图3

记入表二。并与步骤1相比较。

(4)将电源移至2-2'端,固定U 2=5伏。测量并记录1-1'端开路时及1-1'端短路时各参数,计算出R 01、R 02及R S1、R S2记入表三。并验证,并由此算出A 、B 、C 、D

记入表四。与步骤2所得结果相比较。

表一 E=5伏

表二 E=____伏

表三 E=____伏

表四 计算 五、思考题

本实验可否用于交流双口网络的测定?

原始数据记录

2

1

0201S S R R R R

表一E=5伏

表二E=____伏

表三E=____伏

表四计算

教师签字:

第十六章二端口网络

第十六章二端口网络 16-1 求题16-1图所示各二端口网络的开路阻抗矩阵Z。 (a) (b) (c) (d) 题16-1 图 16-2 求题16-2图所示二端口网络的短路导纳矩阵Y。 16-3 求题16-3图所示二端口网络的短路导纳矩阵Y。 题16-2 图题16-3 图16-4 求题16-4图所示各二端口网络的开路阻抗矩阵Z和短路导纳矩阵Y。 (a) (b) (c) 题16-4 图 16-5求题16-5图所示二端口网络的开路阻抗矩阵Z 和短路导纳矩阵Y。 16-6求题16-3图所示二端口网络的混合参数矩阵H 和逆混合参数矩阵G。 题16-5 图

16-7 求题16-7图所示二端口网络的混合参数矩阵H。 16-8 求题16-8图所示二端口网络的逆混合参数矩阵G。 题16-7 图题16-8 图 16-9 求题16-4图所示各二端口网络的传输矩阵T和逆传输矩阵T'。 16-10 写出题16-10图所示二端口网络的传输矩阵T,并验证关系式:AD-BC=1 题16-10 图题16-12 图 16-11 根据上题(16-10)所求得的传输矩阵T,计算该网络的逆传输矩阵T'、开路阻抗矩阵Z、短路导纳矩阵Y、混合参数矩阵H和逆混合参数矩阵G。 16-12 试求题16-12图所示网络的开路阻抗参数,并用这些参数求出该二端口网络的T形等效模型。 16-13 试绘出对应于下列各短路导纳矩阵的任意一种等效二端口网络模型,并标出各端口电压、电流的参考方向。 Y Y = - ? ? ? ? ? ?=- ? ? ? ? ? ? 52 03 100 520 16-14 试绘出对应于下列各开路阻抗矩阵的任意一种等效二端口网络模型,并标出各端口电压、电流的参考方向。 ? ? ? ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + + = ? ? ? ? ? ? = 4 4 2 3 ) ( )c( 2 3 2 2 4 1 ) ( )b( 2 1 1 3 ) ( )a(s s s s s s s Z Z Z 16-15 题16-15图所示网络可视为由两个Γ形网络级联而成的复合二端口网络,试求其传输参数A、B、C、D。 16-16 求题16-16图所示复合二端口网络的传输参数矩阵T。 题16-15 图题16-16 图

二端口网络介绍

项目五二端口网络 基本要求 1. 掌握二端口网络的概念; 2. 熟悉二端口网络的方程(Z、Y、H、T)及参数; 3. 理解二端口网络等效的概念和计算方法; 4. 理解二端口网络的输入电阻、输出电阻和特性阻抗的定义 重点 ●二端口网络及其方程 ●二端口网络的Z、Y、T(A)、H参数矩阵以及参数之间的相互关系 ●二端口网络的连接方式以及等效 难点 二端口网络的T形和 形等效电路分析计算 任务1 二端口网络方程和参数 1..二端口网络 一个网络,如果有n个端子可以与外电路连接,则称为n端网络,如图5.1(a)所示。 如果有n对端可以与外电路连接,且满足端口条件,则称为n端口网络,如图5.1(b)所示。 仅有一个端口的网络称为一端口网络或单端口网络,如图5.1(c)所示。 只有两个端口的网络称为二端口网络或双端口网络,如图5.1(d)所示。

图5.1 端口网络框图 2.二端口网络Z 方程和Z 参数 1)Z 方程 图5.2 线性二端口网络 图5.3 线性二端口网络 二端口的Z 参数方程是一组以二端口网络的电流1I &和2I &表征电压1U &和2 U &的方程。二端口网络以电流1 I &和2 I &作为独立变量,电压1U &和2 U &作为待求量,根据置换定理,二端口网络端口的外部电路总是可以用电流源替代,如图5.2和图5.3 11111222211222U Z I Z I U Z I Z I ?=+??=+?? &&&&&& 2)Z 参数 Z 参数具有阻抗的性质,是与网络内部结构和参数有关而与外部电路无关的一组参数 11Z 为输出端口开路时,输入端口的入端阻抗; 22Z 为输入端口开路时,输出端口的入端阻抗; 12Z 为输入端口开路时,输入端口电压与输出端口电流构成的转移阻抗; 21Z 为输出端口开路时,输出电压与输入电流构成的转移阻抗。

网络协议分析实验报告

实 验 报 告 课程名称 计算机网络 实验名称 网络协议分析 系别 专业班级 指导教师 学号 姓名 实验日期 实验成绩 一、实验目的 掌握常用的抓包软件,了解ARP 、ICMP 、IP 、TCP 、UDP 协议的结构。 二、实验环境 1.虚拟机(VMWare 或Microsoft Virtual PC )、Windows 2003 Server 。 2.实验室局域网,WindowsXP 三、实验学时 2学时,必做实验。 四、实验内容 注意:若是实验环境1,则配置客户机A 的IP 地址:192.168.11.X/24,X 为学生座号;另一台客户机B 的IP 地址:192.168.11.(X+100)。在客户机A 上安装EtherPeek (或者sniffer pro )协议分析软件。若是实验环境2则根据当前主机A 的地址,找一台当前在线主机B 完成。 1、从客户机A ping 客户机B ,利用EtherPeek (或者sniffer pro )协议分析软件抓包,分析ARP 协议; 2、从客户机A ping 客户机B ,利用EtherPeek (或者sniffer pro )协议分析软件抓包,分析icmp 协议和ip 协议; 3、客户机A 上访问 https://www.wendangku.net/doc/4812307231.html, ,利用EtherPeek (或者sniffer pro )协议分析软件抓包,分析TCP 和UDP 协议; 五、实验步骤和截图(并填表) 1、分析arp 协议,填写下表 客户机B 客户机A

2、分析icmp协议和ip协议,分别填写下表 表一:ICMP报文分析

3、分析TCP和UDP 协议,分别填写下表

二端口网络参数的测定(附数据作参考)

二端口网络参数的测定 一、实验目的 1.加深理解双口网络的基本理论。 2.学习双口网络Y参数、Z参数的测试方法。 3.掌握Y参数、Z参数的π型、T型等效电路,以及T参数的转化 二、原理说明 1.如图1所示的无源线性双口网络,其两端口的电压、电流四个变量之间关系,可用多种形式的参数方程来描述。 图1

()()()()11111222211222 1 112122121 1 1212 22212 I 0I 0I 0I 0I Y U Y U I Y U Y U Y U U Y U U Y U U Y U U =+=+========其中 令,即输出端口短路时令,即输出端口短路时令,即输入端口短路时令,即输入端口短路时()()()(),即输入端口开路时 令,即输入端口开路时 令,即输出端口开路时令,即输出端口开路时令其中 0U Z 0U Z 0U Z 0U 12 22212 11221 2 21 21 1 11 2 2212122 121111========+=+=I I I I I I I I Z I Z I Z U I Z I Z U ()()()(),即输出端口短路时 令,即输出端口开路时 令,即输出端口短路时 令,即输出端口开路时 令其中 0I D 0I C 0U B 0U A 221s 22010221s 220102212 21=-====-===-=-=U I I U U I I U DI CU I BI AU U s s (1)若用Y 参数方程来描述,则为 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电 压,令输出端口短路,根据上面的前两个公式即可求得输入端口处的输入导纳Y 11和输出端口与输入 端口之间的转移导纳Y 21。 同理,只要在双口网络的输出端口加上电压,令输入端口短路,根据上面的后两个公式即可求得输出端口处的输入导纳Y 22和输入端口与输出端口之间的转移导纳Y 12。 (2)若用Z 参数方程来描述,则为 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电 流源,令输出端口开路,根据上面的前两个公式即 可求得输出端口开路时输入端口处的输入阻抗Z 11和输出端口与输入端口之间的开路转移阻抗Z 21。 同理,只要在双口网络的输出端口加上电流源,令输入端口开路,根据上面的后两个公式即可求得 输入端口开路时输出端口处的输入阻抗Z 22和输入端口与输出端口之间的开路转移阻抗Z 12。 (3)若用传输参数(A 、T )方程来描述,则为 由上可知,只要在双口网络的输入端口加上电压,令输出端口开路或短路,在两个端口同时测量电 压和电流,即可求出传输参数A 、B 、C 、D ,这种方法称为同时测量法。

习题解答第16章(二端口网络)

第十六章(二端口网络)习题解答 一、选择题 1.二端口电路的H 参数方程是 a 。 a .???+=+=22212122121111U H I H I U H I H U b . ???+=+=22212122 121111I H U H U I H U H I c .???+=+=22222112122111U H I H U U H I H I d . ???+=+=2 2212112 121112I H U H I I H U H U 2.图16—1所示二端口网络的Z 参数方程为 b 。 a .??????---+j1j4j4j43; b .?? ????----j1j4j4j43; c .??????--j1j4j4j43; d .?? ????--+j1j4j4j43 3.无任何电源的线性二端口电路的T 参数应满足 d 。 a .D A = b .C B = c .1=-AD BC d .1=-BC AD 4.两个二端口 c 联接,其端口条件总是满足的。 a .串联 b .并联 c .级联 d .a 、b 、c 三种 5.图16—2所示理想变压器的各电压、电流之间满足的关系为 d 。 a . n u u 121=,n i i =2 1 ; b . n u u =21,n i i 121-=; c . n u u 121-=,n i i =2 1; d . n u u =21,n i i 121=; 二、填空题 1.图16—3(a )所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y = ?? ??? ?--Y Y Y Y ,图16—3 (b )所示二端口的Z 参数矩阵为Z = ?? ????Z Z Z Z 。

实验yi:网络协议分析工具Wireshark的使用

实验一: 一、实验目的 学习使用网络协议分析工具Wireshark的方法,并用它来分析一些协议。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线 四、实验步骤(操作方法及思考题) 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程:(20分) (1)用“ipconfig”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址;(2)用“arp”命令清空本机的缓存; (3)运行Wireshark,开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的,并且源或目的MAC地址是本机的包(提示:在设置过滤规则时需要使用(1)中获得的本机的MAC地址); (4)执行命令:“ping 缺省路由器的IP地址”; 写出(1),(2)中所执行的完整命令(包含命令行参数),(3)中需要设置的Wireshark的Capture Filter过滤规则,以及解释用Wireshark所观察到的执行(4)时网络上出现的现象。 -------------------------------------------------------------------------------- (1)ipconfig/all (2)arp –d (3)( arp or icmp ) and ether host 18-03-73-BC-70-51, ping 192.168.32.254 后的截包信息图片:

首先,通过ARP找到所ping机器的ip地址,本机器发送一个广播包,在子网中查询192.168.32.254的MAC地址,然后一个节点发送了响应该查询的ARP分组,告知及其所查询的MAC地址。接下来,本机器发送3个请求的ICMP报文,目的地段回复了三个响应请求的应答ICMP报文。在最后对请求主机对应的MAC地址进行核查。 2.用Wireshark观察tracert命令的工作过程:(20分) (1)运行Wireshark, 开始捕获tracert命令中用到的消息; (2)执行“tracert -d https://www.wendangku.net/doc/4812307231.html,” 根据Wireshark所观察到的现象思考并解释tracert的工作原理。 ----------------------------------------------------------- 实验室路由跟踪显示有6个路由器

二端口网络的研究实验报告

《电路原理》 实 验 报 告 实验时间:2012/5/22 一、实验名称 二端口网络的研究 二、实验目的 1.学习测定无源线性二端口网络的参数。 2.了解二端口网络特性及等值电路。 三、实验原理 1.对于无源线性二端口(图6-1)可以用网络参数来表征它的特征,这些参数只决定于二端口网络内部的元件和结构,而与输入(激励)无关。网络参数确定后,两个端口处的电压、电流关系即网络的特征方程就唯一的确定了。 输入端输出端 1′ 图6-1 2. 若将二端口网络的输出电压2U 和电流-2I 作为自变量,输入端电压1U 和电流1I 作因变量,则有方程 式中11A 、12A 、21A 、22A 称为传输参数,分别表示为 是输出端开路时两个电压的比值,是一个无量纲 的量。 是输出端开路时开路转移导纳。 是输出端短路时短路转移阻抗。 是输出端短路时两个电流的比值,是一个无量纲的量。 可见,A 参数可以用实验的方法求得。当二端口网络为互易网络时,有 因此,四个参数中只有三个是独立的。如果是对称的二端口网络,则有 3.无源二端口网络的外特性可以用三个阻抗(或导纳)元件组成的T 型或π型等效电路来代替,其T 型等效电路如图6-2所示。若已知网络的A 参数,则阻抗1r 、2r 、 分别为: 图6-2 因此,求出二端口网络的A 参数之后,网络的T 型(或π)等效电路的参数也就可以求得。 4.由二端口网络的基本方程可以看出,如果在输出端1-1′接电源,而输出端2-2′处于开路和短路两种状态时,分别测出10U 、20U 、10I 、1S U 、1S I 、2S I ,则就可以得出上 02=I 11A 02 =I 21A 02 =U 02 =U 22A 3r

实验二 网络报文捕获与网络协议分析

实验二网络报文捕获与网络协议分析 实验原理: 网络报文捕获与协议分析广泛地应用于分布式实时控制系统、网络故障分析、入侵检测系统、网络监控系统等领域中,可以用来解决网络故障问题,检测安全隐患,测试协议执行情况。这里我们使用Wireshark来捕获网络报文,学习网络协议。 实验内容: 分析面向连接的TCP协议三次握手建立连接和4次握手释放连接的过程;利用Wireshark捕获一次网页打开的过程,通过观察整个网页获得全过程,加强对HTTP协议的理解,通过观察捕获分组分析和理解HTTP协议细节和格式。 2.1网络报文捕获 实验设备:PC机1台(操作系统为XP),连接Internet 实验组网图:无 实验步骤: 1. 启动Wireshark,对Capture Options各个选项设置。 2.点击Start按钮开始捕获分组 3.点击Capture from…对话框中Stop按钮结束捕获 4.得到捕获记录,观察跟踪记录

1 2 3 从IP: 58.198.165.100到https://www.wendangku.net/doc/4812307231.html,(58.198.165.79)的捕获。1区为捕获记录的列表框。2区为协议层框(协议框),显示所选分组的各层协议细节:物理层帧,以太网帧及其首部,IP协议数据报及其首部,UDP数据报及其首部,HTTP等协议细节。3区为原始框,显示了分组中包含的数据的每个字节.从中可以观察最原始的传输数据.方框左边是十六进制的数据,右边是ASCII码。 2.2 TCP协议分析 实验设备:PC机1台(操作系统为XP),虚拟机pc1、pc2 实验组网图:无 实验步骤: 1、.启动虚拟机pc1、pc2,将虚拟机pc1和pc2的网卡类型都设为“Host-only”,在实验一的基础上开展实验(配置好IP,使之连通) 2、将server.exe和client.exe程序分别复制到pc1和pc2上;将wireshark安装程序复制到pc2上; 3、安装wireshark,并启动捕获; 运行服务器程序:server 端口号; 运行客户端程序:client 服务器IP 服务器端口; 4、分析捕获的数据,列出此次简单的面向连接tcp数据传送过程,以及tcp控制字段变化情况。

第九章 双口网络

第九章 双口网络分析 一、基本要求 对于双口网络,主要分析端口的电压和电流,并通过端口的电压和电流关系来表征网络的电特性,而不涉及网络内部电路的工作状况。 1、熟练掌握Y 、Z 、A 、H 参数相对应的双口网络方程,理解这些方程各自参数的物理意义,记住互易、对称的特点,会求参数; 2、熟练掌握双口网络的T 型和π型等效电路,会利用的等效电路解题; 3、掌握双口网络在串联、并联、级联连接方式时的分析方法;会利用级联求参数; 4、掌握双口网络的网络函数的求解方法,会借助网络函数计算响应。 二、本章主要内容 1、双口的参数和方程 (1)Y 参数方程和Y 参数 写成矩阵形式为: Y 参数矩阵:[]?? ????=22211211Y Y Y Y Y Y 参数也称短路导纳参数 互易性: 对称性:若二端口网络为对称网络,除满足2112Y Y =外,还满足2211Y Y =。 注意: 对称二端口是指两个端口电气特性上对称, 电路结构左右对称的一般为对称二端口, 结构不对称的二端口,其电气特性可能是对称的,这样的二端口也是对称二端口。 (2)Z 参数方程和Z 参数: 写成矩阵形式为:

Z 参数矩阵:[]??????=2221 1211 Z Z Z Z Z Z 参数也称开路阻抗参数 互易性: 2112Z Z = 对称性:2112Z Z =和2211Z Z = (3)A 参数方程和A 参数: 在许多工程实际问题中,往往希望找到一个端口的电压、电流与另一个端口的电压、电流之间的直接关系。 A 参数用来描绘两端口网络的输入和输出或始端和终端的关系。 写成矩阵形式为: A 参数矩阵: Y 参数也称短路导纳参数 互易性: (4)H 参数方程和H 参数: 写成矩阵形式为: H 参数矩阵: ?????-=-=2 2222112122111I A U A I I A U A U ??????-??????=??????222121121111I U A A A A I U

IP协议分析实验报告

计算机网络 实 验 报 告 实验名称: IP协议分析 实验分组号: 实验人:郑微微 班级: 12计算机科学系本四B班学号: 实验指导教师:阮锦新 实验场地:网络实验室706 实验时间: 2014年11月 17号 成绩:

一、实验目的 1、掌握IP协议分析的方法 2、掌握TCP/IP体系结构 3、加深网络层协议的理解 4、学会使用网络分析工具 二、实验要求 1、实验前下载安装Ethereal/Wireshark/Sniffer中的一款网络分析工具软件 2、了解网络分析工具软件的常见功能与常见操作 3、每位学生必须独立完成所有实验环节 三、实验环境 1、操作系统:Windows XP/Windows 7/Windows 2008 2、已安装网络分析工具软件 3、PC机能访问互联网 四、实验内容及原理 1、实验内容 (1)IP头的结构 (2)IP报文分析 2、实验原理 网络之间互连的协议(Internet Protocol,IP)就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统,只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。 IP报文由报头和数据两部分组成,如图1所示:

图1 IP报文格式 五、需求分析 IP协议是TCP/IP体系中两个主要的协议之一,而IP地址位于IP数据报的首部,在网络层及以上使用的是IP地址,因此在数据链路层是看不见数据报的IP地址,另外首部的前一部分是固定长度,共20字节。在TCP/IP的标准中,各种数据格式常以32位为单位来描述,通过分析IP数据报的格式就能够知道IP协议都具有哪些功能。 六、实验步骤 1、打开网络分析工具软件 2、抓取浏览器数据包 (1)启动网络分析工具软件,设置抓包过滤条件。 (2)启动浏览器,在地址栏输入要访问的IP地址。 (3)关闭浏览器,停止抓包。 (4)存储所捕获的数据包。 (5)分析数据包。 七、实验分析 1.启动网络分析工具软件,设置抓包过滤条件为“==”

二端口网络

二端口网络 重点:两端口的方程和参数的求解 难点:二端口的参数的求解 本章与其它章节的联系: 学习本章要用到前几章介绍的一般网络的分析方法。 预备知识: 矩阵代数 §16.1 图的矩阵表示 1. 二端口网络 端口由一对端钮构成,且满足端口条件:即从端口的一个端钮流入的电流必须等于从该端口的另一个端钮流出的电流。当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。在工程实际中,研究信号及能量的传输和信号变换时,经常碰到图 16.1 所示的二端口网络。 图 16.1(a)放大器 图 16.1(b) 滤波器 图 16.1(c) 传输线 图 16.1(d )三极管 图 16.1(e )变压器 注意: 1)如果组成二端口网络的元件都是线性的,则称为线性二端口网络;依据二端口网络的二个端口是否服从互易定理,分为可逆的和不可逆的;依据二端口网络使用时二个端口互换是否不改变其外电路的工作情况,分为对称的和不对称的。 2)图16.2(a)所示的二端口网络与图(b)所示的 四端网络的区别。 图 16.2(b )四端网络

图 16.2(a)二端口网络 3)二端口的两个端口间若有外部连接, 则会破坏原二端口的端口条件。若在图 16.2(a)所示的二端口网络的端口间连接 电阻 R 如图16.3所示,则端口条件破坏, 因为 图 16.3 即1-1'和2-2'是二端口,但3-3'和4-4'不是二端口,而是四端网络。 2. 研究二端口网络的意义 1)两端口应用很广,其分析方法易推广应用于 n 端口网络; 2)可以将任意复杂的图16.2(a)所示的二端口网络分割成许多子网络(两端口)进行分析,使分析简化; 3)当仅研究端口的电压电流特性时,可以用二端口网络的电路模型进行研究。 3. 分析方法 1)分析前提:讨论初始条件为零的无源线性二端口网络; 2)….. 3)分析中按正弦稳态情况考虑,应用相量法或运算法讨论。 §16.2 二端口的参数和方程 用二端口概念分析电路时,仅对端口处的电压电流之间的关系感兴趣,这种关系可以通过一些参数表示,而这些参数只决定于构成二端口本身的元件及它们的连接方式,一旦确定表征二端口的参数后,根据一个端口的电压、电流变化可以找出另一个端口的电压和电流。 1.二端口的参数 线性无独立源的二端口网络,在端口上有 4 个物理量 ,如图16.4所示。在 外电路限定的情况下,这 4 个物理量间存在着通过两端口网络来表征的约束方程,若任取其中的两个为自变量,可得到端口电压、电流的六种不同的方程表示,即可用六套参数描述二端口网络。其对应关系为:

实验二 网络抓包及协议分析实验

实验二网络抓包及协议分析实验 一.实验目的: 1.了解抓包与协议分析软件的简单使用方法。 2.了解并验证网络上数据包的基本结构。 二.实验环境 1.硬件:PC、配备网卡,局域网环境。 2.软件:Windows 2000或者XP操作系统、winpcap、analyzer。 三.实验内容 利用Ethereal软件抓取网络上的数据包,并作相应分析。 四.实验范例 (1)安装 Etheral的安装非常简单,只要按照提示安装即可。 (2)运行 双击桌面的Ethereal,显示“The Ethereal Network Analyzer”的主界面,菜单的功能是:(3)设置规则 这里有两种方式可以设置规则: ●使用interface 1)选择Capture—>interfaces,将显示该主机的所有网络接口和所有流经的数据包,单击“Capture”按钮,及执行捕获。 2)如果要修改捕获过程中的参数,可以单击该接口对应的“Prepare”按钮。在捕获选项对话框中,可以进一步设置捕获条件: ●Interface——确定所选择的网络接口 ●Limit each packet to N bytes——指定所捕获包的字节数。 选择该项是为了节省空间,只捕获包头,在包头中已经拥有要分析的信息。 ●Capture packet in promiscuous mode——设置成混杂模式。 在该模式下,可以记录所有的分组,包括目的地址非本机的分组。 ●Capture Filter——指定过滤规则 有关过滤规则请查阅以下使用Filter方式中的内容。 ●Capture files——指定捕获结果存放位置 ●Update list of packets in real time——实时更新分组

网络协议分析实验报告

课程设计 课程设计题目网络协议分析实验报告学生姓名: 学号: 专业: 2014年 6 月 29日

实验1 基于ICMP的MTU测量方法 实验目的 1)掌握ICMP协议 2)掌握PING程序基本原理 3)掌握socket编程技术 4)掌握MTU测量算法 实验任务 编写一个基于ICMP协议测量网络MTU的程序,程序需要完成的功能: 1)使用目标IP地址或域名作为参数,测量本机到目标主机经过网络的MTU; 2)输出到目标主机经过网络的MTU。 实验环境 1)Linux系统; 2)gcc编译工具,gdb调试工具。 实验步骤 1.首先仔细研读ping.c例程,熟悉linux下socket原始套接字编程模式,为实验做好准备; 2.生成最大数据量的IP数据报(64K),数据部分为ICMP格式,ICMP报文为回送请求报 文,IP首部DF位置为1;由发送线程发送; 3.如果收到报文为目标不可达报文,减少数据长度,再次发送,直到收到回送应答报文。 至此,MTU测量完毕。

ICMP协议是一种面向无连接的协议,用于传输出错报告控制信息。它是一个非常重要的协议,它对于网络安全具有极其重要的意义。[1] 它是TCP/IP协议族的一个子协议,属于网络层协议,主要用于在主机与路由器之间传递控制信息,包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时,会自动发送ICMP消息。ICMP报文在IP帧结构的首部协议类型字段(Protocol 8bit)的值=1.

ICMP原理 ICMP提供一致易懂的出错报告信息。发送的出错报文返回到发送原数据的设备,因为只有发送设备才是出错报文的逻辑接受者。发送设备随后可根据ICMP报文确定发生错误的类型,并确定如何才能更好地重发失败的数据包。但是ICMP唯一的功能是报告问题而不是纠正错误,纠正错误的任务由发送方完成。 我们在网络中经常会使用到ICMP协议,比如我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping命令(Linux和Windows中均有),这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由的Tracert命令也是基于ICMP协议的。 ICMP(Internet Control Message,网际控制报文协议)是为网关和目标主机而提供的一种差错控制机制,使它们在遇到差错时能把错误报告给报文源发方.是IP层的一个协议。但是由于差错报告在发送给报文源发方时可能也要经过若干子网,因此牵涉到路由选择等问题,所以ICMP报文需通过IP协议来发送。ICMP数据报的数据发送前需要两级封装:首先添加ICMP 报头形成ICMP报文,再添加IP报头形成IP数据报 通信术语最大传输单元(Maximum Transmission Unit,MTU)是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小(以字节为单位)。最大传输单元这个参数通常与通信接口有关(网络接口卡、串口等)。 实验2 基于UDP的traceroute程序 实验目的 1)掌握UDP协议 2)掌握UDP客户机/服务器编程模式 3)掌握socket编程技术 4)掌握traceroute算法

网络协议分析实验总结

实验一IP协议 练习一利用仿真编辑器发送IP数据包 描述:收发IPv4报文,不填上层协议. 问题:①查看捕获到得报文长度是60,和你编辑的报文长度不同,为什么? 最小帧长度为60,当不足60时,在源数据尾部添加0补足。 ②讨论,为什么会捕获到ICMP目的端口不可达差错报文? 差错报文的类型为协议不可达,因为上层协议为0,未定义。 练习二编辑发送IPV6数据包 描述:收发IPv6报文. 问题:①比较IPV4头,IPV6有了那些变化?IPV4的TTL字段在IPV6里对应那个字段? 比较IPv4 和IPv6 的报头,可以看到以下几个特点: ●字段的数量从IPv4 中的13(包括选项)个,降到了IPv6 中的8 个; ●中间路由器必须处理的字段从6 个降到了4 个,这就可以更有效地转发普通的 IPv6 数据包; ●很少使用的字段,如支持拆分的字段,以及IPv4 报头中的选项,被移到了IPv6 报 头的扩展报头中; ●● IPv6 报头的长度是IPv4 最小报头长度(20 字节)的两倍,达到40 字节。 然而,新的IPv6 报头中包含的源地址和目的地址的长度,是IPv4 源地址和目的 地址的4 倍。 对应:跳限制----这个8位字段代替了IPv4中的TTL字段。 练习三:特殊的IP地址 描述:直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号,只有本网络内的主机能够收到广播,受限广播地址是全为1的IP地址;有限广播的数据包里不包含自己的ip 地址,而直接广播地址里包含自身的ip地址 练习四: IP包分段实验 问题:讨论,数据量为多少时正好分两片?1480*2=2960 练习五: netstat命令 描述: C:>netstat –s ;查看本机已经接收和发送的IP报文个数 C:>netstat –s ;查看本机已经接收和发送的IP报文个数 C:>netstat –e ;观察以太网统计信息,

燕山大学电路原理课后习题答案第九章

第九章习题(作业:1(b,c ),2(c,d )5(2,3),6(2,3)) 习题9(本章答案为大部分复频域形式,相量法答案只需将ωj s →) 9-1 求图示各二端口网络的短路导纳矩阵Y 。 (a) (b) R (c) (d) 题9-1图 解: (a)Y 参数方程为?? ??? + -=-=R s U R s U s sCU s I R s U R s U s I ) ()()()()()()(2122211,整理可得 S sC R R R R Y ] 111 1[][+-- = (b)将该图等效变换为图9-1-1, 图9-1-1 由例9-1结果易知 S Y ]22 .008.008 .022 .0[ ][--= (c)设原网络端口变量如图9-1-2所示,对此电路列节点电压方程:

R ) s 图9-1-2 ??? ???? +++-=--+=-+=)()1 4()()43()(3)()()()()(1)()11()(232121121232222 1211s U R R s U R R s I R s U s U R s U s I s U R s U R R s I 所以 ]144311 1[][3 22 12 2 1 R R R R R R R Y +--- += (d) 设端口变量如图9-1-3所示, ) s ) (s I 图9-1-3 D s U R R R R R R R R R R R R s U s I Y ?++= +++= = =) )((1 ) ()(32413 23 2414 10 )(11112 式中341324421321R R R R R R R R R R R R D +++=?, 同理D s U R R R R s U s I Y ?-= = =) ) ()(43210 )(12212,由于网络为无源线性双口网络,则2112Y Y = D s U R R R R s U s I Y ?++= = =) )(() ()(42310 )(22221 所以]) )(() )(([ ][42314 3214 3213241D D D D R R R R R R R R R R R R R R R R Y ?++?-?-?++= 其中431421432321R R R R R R R R R R R R D +++=?

《网络协议分析》实验指导书

网络协议分析 课题名称:网络协议分析 指导教师:赵红敏 专业班级:2014级计算机科学与技术2班学号: 20144591 姓名:孙晓阳

目录 实验一点到点协议PPP (4) 实验目的 (4) 实验环境 (4) 实验步骤 (4) 实验二地址转换协议ARP (10) 实验目的 (10) 实验环境 (10) 实验步骤 (10) 实验三Internet控制报文协议ICMP (16) 实验目的 (16) 实验环境 (16) 实验步骤 (16) 实验四实现”洞”的算法 (20) 实验目的 (20) 实验环境 (20) 实验要求 (20)

实验一点到点协议PPP 实验目的 1.理解PPP协议的工作原理及作用。 2.练习PPP,CHAP的配置。 3.验证PPP,CHAP的工作原理。 实验环境 1.安装windows操作系统的PC计算机。 2.Boson NetSim模拟仿真软件。 实验步骤 1、绘制实验拓扑图 利用Boson Network Designer绘制实验网络拓扑图如图1-1。 本实验选择两台4500型号的路由器。同时,采用Serial串行方式连接两台路由器,并选择点到点类型。其中DCE端可以任意选择,对于DCE端路由器的接口(Serial 0/0)需要配置时钟信号(这里用R1的Serial 0/0作为DCE端)。 2、配置路由器基本参数 绘制完实验拓扑图后,可将其保存并装入Boson NetSim中开始试验配置。配置时点击

Boson NetSim程序工具栏按钮eRouters,选择R1 并按下面的过程进行路由器1的基本参数配置: Router>enable Router#conf t Router(config)#host R1 R1(config)#enable secret c1 R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password c2 R1(config-line)#interface serial 0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#end R1#copy running-config startup-config 点击工具栏按钮eRouters,选择R2并按下面过程进行路由器的基本参数配置: Router>enable Router#conf t Router(config)#host R2 R2(config)#enable secret c1

实验2:网络数据包的捕获与协议分析

实验报告 ( 2014 / 2015 学年第二学期) 题目:网络数据包的捕获与协议分析 专业 学生姓名 班级学号 指导教师李鹏 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期2015.4.29

实验一:网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法,并用它来分析一些协议; 2、截获数据包并对它们观察和分析,了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程: (1)打开windows命令行,键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址;结果如下: (2)用“arp -d”命令清空本机的缓存;结果如下 (3)开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的,并且源或目的MAC地址是本机的包。(4)执行命令:ping https://www.wendangku.net/doc/4812307231.html,,观察执行后的结果并记录。

此时,Wireshark所观察到的现象是:(截图表示) 2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程,并对捕获的结果进行分析和统计。(截 图加分析) 3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程,并对捕获的结果进行分析和统计。要求:给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容,并分析该ICMP 报文。(截图加分析) 4. 设计一个用Wireshark捕获IP数据包的过程,并对捕获的结果进行分析和统计(截图加分析) 要求:给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容,并分析在该数据包中的内容:版本首部长度、服务类型、总长度、标识、片偏移、寿命、协议、源Ip地址、目的地址 五、实验总结

二端口网络理论

1 二端口网络理论 网络理论是一种非常普遍的处理问题的方法,它把系统用一个由若干端口对外的未知网络表示。微波网络理论是微波工程强有力的工具,主要研究微波网络各端口的物理量之间的关系,实际的微波/射频滤波器也是用网络分析仪进行测量。微波网络分为线性与非线性,有源与无源,有耗与无耗,互易与非互易。 双口元件[18][19][20]是在微波工程中应用最多的一种元件,主要有滤波器、移相器、衰减器等。与单口元件相似,双口元件一般采用网络理论进行分析,但是,值得指出的是元件的网络参数本身还是需要用场论方法求得,或者实际测量得到,从这个意义上讲,场论是问题的内部本质,而网络则是问题的外部特性。 几乎所有的微波元件都可以由一个网络来代替,并且可以用网络端口参考面上的变量来描述其特性(在传输线上端口所在的位置,与能流方向垂直的横截面通常称为“参考面”)。选择参考面的原则是在该参考面以外的传输线上只传输主模。 微波网络有不同的网络参量:阻抗参量Z 、导纳参量Y 和A 参量反映的是参考面上电压与电流的关系;散射参量S 、传输参量T 反映的是参考面上归一化入射波电压和归一化反射波电压之间的关系。在微波频率下,阻抗参量Z 、导纳参量Y 和A 参量不能直接测量,所以引入散射参量S 和传输参量T 。利用S 参数,射频电路设计者可以在避开不现实的终端条件以及避免造成待测器件损坏的前提下,用两端口网络的分析方法来确定几乎所有射频器件的特征,故S 参量是微波网络中应用最多的一种主要参量。 图2.5 二端口网络示意图 S 参量是根据某端口上接匹配负载的情况下所得到的归一化波来定义的。设a n 表示第n 个端口的归一化入射波电压,b n 表示第n 个端口的反射波归一化电压。 U 1 U 2

实验二数据链路层协议分析

实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构,了解IEEE802.3标准规定的 MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能; 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能; 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包; 4、理解MAC地址的作用; 5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能; 6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。 三实验环境 回2.1- L 四实验流程 小亠| /I J ■ v 开始

结束 图21 2| 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务。 局域网(LAN)是在一个小的范围内,将分散的独立计算机系统互联起来,实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等,其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是:地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1)传输媒体:双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2)拓扑结构:总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3)媒体访问控制方法:载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD技术 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能,OSI/RM 的数据链路层功能,在局域网参考模型中被分成媒体访问控制 MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种,对应的媒体访问控制方法也有多种,为

实验二 TCPIP协议分析与验证

实验二TCP/IP协议分析与验证 【实验目的】 通过本实验使学生了解和掌握报文捕获工具Wiresshark(或者EtherDetect)的使用方法和基本特点,通过Wireshark软件捕获并分析基于链路层的协议数据,包括ARP、ICMP、IP、TCP、UDP以及DNS、FTP、HTTP协议的报文格式以及工作过程,促使学生真正了解TCP、UDP、IP等协议的构成。 【实验环境】 (1)联网的PC机,装有Windows操作系统; (2)网络上安装DNS、FTP和HTTP服务器并配置好; (3)Wireshark软件及其使用手册。 【实验原理、方法和手段】 第一部分:包嗅探器工作原理 我们观察执行协议的实体之间如何交换信息的基本工具是包嗅探器(packet sniffer),正如其名,嗅探器在你的电脑发送消息或接收消息时进行协议数据的捕获,同时有选择地显示这些协议数据的内容。 由于以太网在物理上具有广播特性,因此通过包嗅探器可以将经过以太网卡的所有以太网帧捕获,通过分析以太网帧封装的各种报文,可以得到ICMP和ARP报文格式;通过分析报文序列,可以验证ICMP和ARP协议的工作过程。 包嗅探器本身是被动的,电脑所收发的数据包不写明是给包嗅探器的,而是由应用程序发送和接收时产生的,在包嗅探器收到包的同时应用程序数据收发仍是正常进行的。包嗅探器的结构如图2-1所示。 图2-1 嗅探器的结构 包嗅探器的另一个组成部分是包分析器,它显示一个协议消息中所有字段的内容,为了完成这些任务包分析器必须了解所有通过协议交换的消息的结构。 第二部分:学习Wireshark

本实验中将使用Wireshark这种包嗅探器。 1.简介 Wireshark是著名的网络协议分析软件,其前身是Etherreal,该软件可以成为网络嗅探和协议分析功能,广泛用于协议分析和网络研究中。 Wireshark可以分析前期抓取的网络包,即.pcap文件;也可以通过网络接口进行实时抓包分析。如果使用.pcap文件,通过文件菜单,打开指定位置的.pcap文件则显示该文件所存储的网络包信息。如果需要实时分析网络协议,则通过capture菜单选取网络接口,然后启动抓包则进行实时流量捕获,并在各子窗口显示相关信息。通过对过滤器的设置,可以筛选需要分析的网络包。还可以通过capture->option来设置包过滤器,从而决定哪些网络包会被选中,其它则抛弃。Wireshark的主窗口界面如图2-2所示。 图2-2 Wireshark程序主界面 (1)网络包列表 显示当前capture文件中所有网络包的摘要信息,包括:编号、时间戳、源IP地址、目的IP地址、协议等信息。capture文件中的一个网络包对应网络包列表框中的一行,当选中其中一行,则该网络包对应的更详细信息分别显示在下面两个面板内。 (2)选中网络包的头部信息 用一种较为详细的形式显示所选中网络包的信息,包括协议和协议的个字段信息,可以通过点击行首的“+”来展开信息。 (3)选中网络包的内容

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