数据通信原理课程

《数据通信原理》课程

（Principle of the Data Communication）

(学时：50 )

一、前言

数据通信原理课程是面向电子信息工程、网络工程等专业开设的一门必修的专业基础课程，是该专业的主干课程，共50学时，3.0学分，其中实验课程10学时。

二、课程的性质、地位和任务

本课程在电子信息工程专业教学计划中是一门专业基础课程，又是一门专业的数字信号传输的理论课，它是为满足通信领域对应用人才的需要而设置的。通过本课程的学习，为以后学习计算机通信网络和计算机通信接口技术等后继课程打下必备的基础，并且为以后从事计算机通信工作提供一定的技术支持。

三、教学基本要求和方法

1．基本要求

通过本课程的学习，要求学生掌握数据通信的构成原理和工作方式；掌握数据信号的传输理论：基带传输和频带传输；掌握差错控制的基本原理和工作方式，理解常用差错控制码的构成原则；理解数据交换的原则，掌握分组交换的基本内容，了解分组交换网的构成。

本课程是一门原理性的课程，要求学生掌握数据通信较完整的概念和构成。

2．基本方法

本课程的教学方式和方法主要以课堂讲授为主，并以课堂讨论和习题课为辅。

四、授课教材及主要参考书目

1．授课教材

《数据通信原理》詹仕华主编，中国电力出版社（2010年第1版）。

2．主要参考书目

《数据通信技术教程》蒋占军编著，机械工业出版社（2006年第2版）。

《数据通信原理》毛京丽等编著，北京邮电大学出版社（2000年第二版）；

《数据通信原理》杨世平等编著，国防大学出版社（2001年第一版）；

《现代通信原理》钱学荣编，清华大学出版社（1999年）。

五、学分与学时分配

本课程共3.0学分，总教学共50学时，具体学时分配如下表：

六、课程内容及学时分配：

（一）理论教学内容（40学时）

第一章绪论（4学时）

1、目的要求：本章介绍数据通信有关的重要概念和定义，要求理解数据通信系统的构成、数据传输速率、方式、质量和信道容量的基本内容。

2、讲授内容：

第一节数据通信及系统组成

1．消息、信息与数据的关系

2．数据通信系统组成

3．数据通信及其特点

第二节数据传输方式

1．基带传输和频带传输

2．串行传输与并行传输

3．异步传输和同步传输

4．单工、半双工、全双工传输

第三节数据通信系统的质量指标

1．有效性质量指标

2．可靠性质量指标

第四节计算机网络与数据通信网

第二章数据通信基础知识（6学时）

1、目的要求：

（1）掌握信号与系统的基本概念、信号的傅里叶分析以及线性时不变系统的特性和输入输出关系。

（2）掌握信道容量的计算，了解信道分类及信道噪声。

（3）掌握FDM、TDM的基本原理。

（4）了解数据通信的同步。

2、授课内容：

第一节信号与调制解调

1．常用的典型信号

2．连续时间周期信号的傅里叶级数

3．连续时间信号的傅里叶变换

4．信号的调制解调

（1）信号的频谱

（2）信号的带宽

（3）调制解调的基本原理

5．线性时不变系统分析

（1）时域连续系统

（2）线性系统

（3）时不变系统

（4）线性时不变系统输入与输出的关系

第二节传输信道

1．分类

2．传输介质

3．信道噪声

4．信道容量

第三节多路复用

1．FDM

2．TDM

3．WDM

4．多路复用器和集中器

第四节数据编码

第五节数据通信的同步

第三章数据信号的基带传输（8学时）

1、目的要求：

掌握基带信号的码型、基带系统的组成、无码间干扰的基带传输的定义及条件、基带系统形成波形、奈奎斯特第一准则、部分响应和时域均衡的基本原理基本特点。本章是本书的重点。

2、授课内容：

第一节数据基带信号分析

1．常用基带信号

2．基带信号的频谱

第二节基带传输系统的构成

第三节无码间干扰的基带传输

1．码间干扰及其数学分析

2．无码间干扰的传输特性

第四节眼图

第五节基带传输系统性能分析

第六节改善传输系统性能的几个措施

1．部分响应

2．时域均衡

3．数据序列的扰乱和解扰

注：在前3章理论授课结束后上一次习题课。

第四章数据信号的频带传输（8学时）

第一节频带传输系统的构成

第二节二进制数字调制解调

1．二进制幅度键控

2．二进制频率键控

3．二进制相位键控

4．二进制数字调制系统性能分析与比较

第三节多进制数字调制解调

1．多进制幅度键控

2．多进制频率键控

3．多进制相位键控

4．幅相联合调制

第四节调制解调器

第五章差错控制（8学时）

1、目的要求：

理解差错控制的基本方法和检错、纠错码构成的基本原理。

2、授课内容：

第一节差错控制的基本概念及原理

1．基本概念

2．基本原理

第二节检错和纠错的基本概念

1．码长、码重和码距及码距与检纠错能力

2．编码效率

3．纠错编码的分类

第三节简单的差错控制编码

1．奇偶监督码

2．水平奇偶监督码

3．二维水平奇偶监督码

4．恒比码

5．重复码

6．正反码

第四节汉明码及线性分组码

1．汉明码

2．线性分组码

第五节循环码

1．循环码的循环特性

2．循环码的生成多项式和生成矩阵

3．循环码的编码方法

4．循环码的解码方法

第六节卷积码

1．基本概念

第六章物理层接口与传输控制规程（2学时）

1、目的要求：

了解数据传输接口的基础知识，以及面向字符和面向比特的数据传输控制规程的基本原理。

2、授课内容：

第一节物理层接口

第二节线路规程

第三节面向字符的传输控制规程

第四节面向比特的传输控制规程

第七章数据交换（4学时）

1、目的要求：

（1）理解数据交换的必要性，理解电路交换、报文交换和分组交换的基本思路，了解它们各自的特点和应用场合，特别是分组交换的迅速发展的原因；

（2）理解一个分组交换网内所涉及的理论和技术问题的内容。

2、授课内容：

第一节概述