数据通信原理课程
数据通信原理课程设计
《数据通信原理》课程设计数据通信网的设计——分组交换网摘要本文简要介绍了一个完整的数据通信系统的设计过程，它包括数据通信的基本组成和各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图，并简要介绍了各个模块的基本功能。
该设计接入了分组交换网络，并着重介绍了该网络的组成、各部分功能、通信协议等，最后对其所用硬件设备、软件技术PCM复用技术和信道编码循环码做简要介绍。
关键词数据通信系，通信协议，信道编码绪论纵观历史，人类社会的进步总是与信息的传递息息相关，从原始社会的结绳记事、仓颉造字到古代的狼烟示警、飞鸽传书再到现代的电报传真、视频通话，人类所追求的就是信息的传递。
我们把这种信息的传递称之为通信。
随着通信技术的逐步提高，通信手段的逐渐增多，人与人的距离在逐渐拉近，人们的生活逐渐被改变。
当下，随着社会的不断进步和计算机技术的飞速发展，人们在通信过程中对数据业务的需求在日益增长，数据通信已经成为人们生活和工作所必需的通信手段。
随着人们对信息的需求和依赖越来越大，以及计算机和Internet的出现和发展，数据通信也得到了快速发展。
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与无线数据通信之分。
但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
数据通信是通过数据通信网来完成的。
数据通信网是一个有分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据链路构成的网络。
其功能就是在网络协议的支持下，实现数据终端之间的数据传输和交换。
数据通信网从网络拓扑结构来看分为网状网、星状网、树状网和环状网；从从传输技术来看分为分组交换网、帧中继网及ATM网。
本文主要通过网络组成、结构、通信协议等方面对分组交换网进行论述。
1. 设计背景通过这次课程设计，了解传输网的构成及特点，熟悉数据通信的的基本知识，把《数据通信原理》这门课程所学的基本知识应用到实践当中，提高动手能力,在思维方面，让我们明白平时自己所学的知识有哪些不足之处.设计一个完整的数据通信系统，包括各个通信模块构成的总体完整数据通信系统框图、各模块的设备参数、网络结构、通信协议、软件技术的基本原理和硬件相应的设备参数。
《数据通信原理简介》课件
传输层协议
01
02
03
传输层协议提供端到端 的数据传输服务，确保 数据完整性和顺序正确
性。
主要的传输层协议包括 TCP（Transmission Control Protocol）和
UDP（User Datagram Protocol）。
TCP协议提供可靠的、有 序的和错误校验的数据 传输，而UDP协议提供 无序的、不可靠的数据
THANKS
感谢观看
，满足各种无线应用需求。
未来数据通信的展望
更高速度和更低延迟
随着5G/6G等通信技术的发展，未来数据通信将实现更高速率和 更低延迟的数据传输。
更广泛的应用领域
随着物联网、人工智能等新兴技术的普及，数据通信将应用于更广 泛的领域，促进各行业的数字化转型。
更高级的安全保障
随着量子通信技术的发展，未来数据通信将提供更高级的安全保障 ，确保信息安全。
同步传输
数据块以连续的方式进行传送，传送 速率固定，字符之间无间隔。
基带传输与频带传
基带传输
在信道上直接传送数字信号的电脉冲，适合于近距离数据传 输。
频带传输
利用调制解调技术将基带信号转换为高频信号在信道上传输 ，然后再将其还原成原始信号，适合于远距离数据传输。
多路复用技术
时分多路复用（TDM）
广域网是一种覆盖广阔地理区域的计算机网 络，通常跨越城市、地区甚至算机、设 备和服务，以便实现跨地域的数据传输和资 源共享。广域网通常使用公共通信网络（如 电话线、光纤和卫星）来传输数据，并支持 各种不同的协议和技术。
互联网
总结词
互联网是一种全球性的、开放的计算机网络 ，由多个局域网、城域网和广域网互联而成 。
网络层协议
数据通信原理课程
(学时： 50 )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。
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材的需要而设置的。
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。
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。
1．授课教材《数据通信原理》詹仕华主编，中国电力出版社(2022 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(2022 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)。
本课程共 3.0 学分，总教学共 50 学时，具体学时分配如下表：各章节内容学时数第一章：绪论 4第二章：数据通信基础知识 6第三章：数据信号的基带传输 8第四章：数据信号的频带传输 8第五章：差错控制与信道编码 8第六章：物理层接口与传输控制规程 2第七章：分组交换数据网 4实验 10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。
《数字通信基本原理》课件
调频键控技术，通过调制载波的频率来传输数字信号。
PSK
相位键控技术，通过调制载波的相位来传输数字信号。
多天线通信
1
多天线系统简介
介绍多天线系统的基本原理、优势和应
MIMO通信
2
用领域。
多输入多输出系统，通过使用多个发射
天线和接收天线来提高信号传输质量。
3
信号分集技术
通过同时接收多个信号路径上的信号来 提高信号的可靠性。
CDMA
码分多址技术，通过使用不同的 码来区分不同的信号，实现多用 户之间的同时通信。
正交频分复用
一种高效的频域传输技术，广泛 应用于无线通信系统中。
传输带宽效率
带宽利用率
衡量数字通信系统在给定带宽 下传输数据的能力。
信号传输速率
衡量数字通信系统在单位时间 内传输的数据量。
功率效率
衡量数字通信系统在单位能量 下传输的数据量。
频率域均衡技术
1
信道均衡概述
介绍在数字通信系统中进行频率域均衡的基本原理和方法。
2
自适应均衡技术
基于反馈信息和算法的均衡方法，根据信道条件实时调整信号均衡参数。
3
前向均衡技术
通过预处理信号来抵消信号在信道中引入的失真。
扩频技术
直接序列扩频技术
通过将信号进行宽频带扩展， 提高信号在噪声干扰环境下 的抗干扰能力。
数字通信基本原理
本课程介绍数字通信的基本原理和技术，包括数字调制技术、调频键控、相 位键控等。通过丰富的内容和生动的图像向大家分享我的专业知识。
数字通信简介
数字通信的概述及其在现代通信中的重要性，包括数字通信的基本概念、优 势和应用领域等。
数字调制技术
数据通信原理PPT课件(490页)
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2、信号
把消息转换成适合于信道传输的物理量，就是 信号。信号携带着消息，它是消息的运载工具。 通信中的信号有电信号和光信号两种。 信号可以分为模拟信号和数字信号。 模拟信号是指信号的某一参量可以取无穷多个 值，并且与原始消息直接对应的信号，如话音 信号及其按照抽样定理所得的PAM样值信号等；
1，„ ，M-1”个码元，且各码元出现的概率不相
等，分别为P0，P1，„，PM-1，此时每个码元包含的
信息量并不相等，分别为：
I j log 2
Pj
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对上式求其期望，将其称作平均信息量H，表示平 均每个码元包含信息的多少，单位为bit/符号如下
式所示：
H Pj log 2
a=M
I= -logMP
单位为M进制信息单位
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数据通信中若数据采用二进制传输，此时将二 进制的每个符号“0”或“1”称为码元。 当两个码元等概出现时，每个码元包含的信息 量为： I=log22=1 bit
因此通常常将二进制序列称为比特流，但若两 个码元出现的概率不等，此时每个码元包含的 信息量已不是1bit。 更一般的情况，当采用M进制传输时，此时共有“0，
所帮助。
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数据通信的重要性：
计算机之间的通信：数据通信
通信网的发展趋势：
电话网 计算机网 有线电视网 三网融合 宽带IP网
就是数据通信 （可见它的重要性）
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目录
第1章 绪论
第2章 数据通信基础知识
第3章 数据信号的基带传输
第4章 数据信号的频带传输
第5章 差错控制与信道编码
数据通信原理
第一章：绪论：1、了解消息、信号、信息、数据的基本概念（1）消息定义：是指通信过程中传输的具体原始对象。
消息的分类：离散消息、连续消息。
（2）信号定义：把消息转换成适合于信道传输的物理量。
信号携带着消息，它是消息的运载工具。
信号的分类:模拟信号和数字信号。
（3）信息：信息就是包含在消息中对通信方有意义的那部分内容。
（4）数据：数据就是赋予一定含义的数字、字母、文字等符号及其组合，它是消息的一种表现形式。
数据的分类：模拟数据、数字数据。
2、信息量、信息熵（平均信息量的计算）信息的度量：度量信息多少的程度就称为信息量I。
信息量的计算：一则离散消息包含的信息量可表示为平均信息量（信息熵）H：可以证明上式中，当P0=P1= … =P M-1时，取最大值例1.2 某信源有8种相互独立的状态，其发生的概率分别是1/8、1/8、0、1/4、0、0、0、1/2, 则信源传递给信宿的平均信息量是多少？课后P30 1.83、通信系统的组成（一般通信系统、模拟、数字、基带、频带、数据通信系统的组成框图）P6、P7、P8、P10一般通信系统PIalog-=∑-=-=12logMjPjjPHMMMHMj212log1log1=-=∑-=模拟通信系统数字基带通信系统数字频带通信系统数据通信系统数据通信系统的组成：数据终端设备（DTE）、数据电路、中央计算机系统三大部分组成。
(填空)4、数据的传输方式（填空、简答）（1）基带传输与频带传输基带传输就是将DTE经过码型变换、电平转换等必要处理后直接在信道上传输，常用于短距离的数据传输系统中。
频带传输较复杂，传送距离较远，若通过市话系统配备Modern，则传送距离可不受限制。
（2）并行传输与串行传输并行传输是指将数据符号编码后，在两条以上的并行信道上同时传输，一般一次传输一个字符；如：采用8单位代码组成的字符时，可以用8条信道并行传输。
特点：（1）优点：对于每次只传输一个字符，因此它不需要额外的措施来实现收发双方的字符同步；（2）缺点：必须有多条并行信道，成本比较高，不适宜远距离传输。
数据通信原理第3版课程设计
数据通信原理第3版课程设计1. 简介本课程设计主要是基于《数据通信原理（第3版）》一书的内容，以深入理解数据通信原理为目的，实现一个简单的 Client/Server 模型。
主要涉及到数据通信的基本概念及原理、网络协议、TCP/IP 协议、Socket 等相关技术。
通过课程设计的实践，学生可以加深对数据通信的理解，具备基本的网络编程能力和应用开发技能。
2. 课程设计要求2.1 课程设计内容课程设计主要包含以下内容：1.了解 Client/Server 模型及其基本原理；2.学习 Socket 编程，掌握 TCP/IP 协议的基本概念和基本操作；3.实现一个简单的 Client/Server 程序；4.测试和调试程序，掌握常用的测试和调试技巧。
2.2 项目要求•语言：Java 程序设计语言•系统环境：Windows or Linux or MacOS•补充要求：–服务器端能够同时服务多个客户端；–客户端能够使用多线程同时完成对服务器的请求；–服务器能够正确处理客户端发起的请求，并返回响应结果;–在处理客户端请求时，服务器需要对请求进行验证，确保安全性。
3. 课程设计实现3.1 数据通信原理基本概念及原理在本课程设计中，我们将采用 Java 语言实现 Client/Server 程序。
在开始实现之前，我们需要从理论上对数据通信原理进行学习。
这部分知识点涉及到 OSI 七层模型、TCP/IP 协议和 Socket 编程等相关技术。
具体概念和原理可以参考《数据通信原理（第3版）》第1章和第4章。
3.2 Socket 编程及 TCP/IP 协议在 Java 中，Socket 是实现网络通信的一种基本方式。
学习 Socket 编程和TCP/IP 协议是实现本课程设计的关键。
这部分知识点可以参考《Java网络编程（第3版）》第3、4、5、6、7、8、9章。
主要涉及以下内容：1.Java 网络编程的基本概念及相关类和接口；2.TCP/IP 协议的概念及其工作原理；3.Socket 编程基本操作及常用方法。
数据通信原理课程设计
数据通信原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数据通信的基本概念，掌握通信系统的基本组成和分类。
2. 使学生掌握数据传输的基本原理，包括信号传输、编码、调制解调等技术。
3. 帮助学生了解网络体系结构，掌握OSI七层模型和TCP/IP协议栈的基本原理。
技能目标：1. 培养学生运用数据通信知识分析和解决实际问题的能力。
2. 提高学生实际操作数据通信设备，进行网络搭建、调试和维护的能力。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组项目中发挥各自专长，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据通信技术的兴趣，激发学生学习主动性和积极性。
2. 培养学生具备良好的网络素养，遵守网络道德规范，树立正确的网络安全意识。
3. 通过对数据通信技术的学习，使学生认识到科技对社会发展的作用，培养社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业选修课，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为高中二年级学生，具有一定的物理、数学基础，对通信技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估和指导。
二、教学内容1. 数据通信基本概念：包括数据通信的定义、通信系统的组成与分类、数据传输方式等。
教材章节：第一章 数据通信概述2. 数据传输技术：信号传输、基带传输、频带传输、编码与解码、调制与解调等。
教材章节：第二章 数据传输技术3. 网络体系结构：OSI七层模型、TCP/IP协议栈、各层功能及协议。
教材章节：第三章 网络体系结构4. 数据通信设备与网络搭建：介绍常见的数据通信设备、网络设备及其功能，实践操作网络搭建与调试。
教材章节：第四章 数据通信设备与网络搭建5. 数据通信应用案例分析：分析实际应用场景中的数据通信解决方案，如互联网、移动通信等。
教材章节：第五章 数据通信应用案例6. 网络安全与道德规范：介绍网络安全知识，强调网络道德规范。
第1讲数据通信原理
2019/2/18
57
DDN 的特点
• 传输质量高，时延小 • 通信速率2400bps----2Mbps • 一线多用，可以同时传输数据，语音和 图像。 • 支持帧中继业务FR
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石家庄DDN网络情况
石家庄DDN网络的设备情况 石家庄DDN网络拓朴图
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石家庄DDN网络的设备情况
2019/2/18
40
分组交换在我国的第一阶段
• • • • • CNPAC 1988年引进法国SESA公司的产品 三个节点 8个集中器 国产SPAD的安装
2019/2/18
41
分组交换在我国的第二阶段
• CHINAPAC • 1993年引进加拿大北方电讯的DPN-100 设备。 • 8个汇接中心 • 三个出入口局 • 主要使用的网络
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入网方式
电话拨号入网 专线入网
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电话拨号入网
• • • • X.28异步拨号入网 X.32同步拨号入网 速率 1200bps------9600bps 资费便宜,速率低
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专线入网
• • • • X.28异步专线入网 X.25/SDLC同步专线入网 速率 1200bps---64kbps 价格高,速度快。
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3
通信的历史
• • • • • • 1844年莫尔斯发明电报 1876年贝尔发明电话 1881年第一条长途电路 1947年发明晶体管 1976年安装第一个数字式交换机 1988年横穿大西洋光缆
4
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数据通信模型
数据通信原理课程设计
数据通信原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握数据通信原理的基本概念、技术和方法，培养学生分析和解决数据通信相关问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握数据通信的基本概念、原理和组成；–了解数据通信的主要技术和协议；–熟悉数据通信系统的性能评估和优化方法。
2.技能目标：–能够运用数据通信原理分析和解决实际问题；–具备搭建和调试数据通信系统的基本技能；–能够撰写数据通信相关的技术文档和报告。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对数据通信技术的兴趣和好奇心，激发学生主动学习的热情；–培养学生团队协作、勇于创新的精神；–使学生认识到数据通信技术在现代社会中的重要性和地位，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数据通信基本概念：数据通信的定义、分类、特点和应用领域；2.数据通信系统组成：通信信道、传输介质、数据终端设备、数据交换设备等；3.数据通信技术：信号传输、调制解调、编码解码、信号检测等；4.数据通信协议：OSI模型、TCP/IP协议、传输控制协议等；5.数据通信系统性能评估与优化：误码率、带宽、传输速率、可靠性等；6.实际应用案例分析：互联网、移动通信、局域网等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和关键技术，使学生掌握数据通信的基本知识；2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力；3.案例分析法：分析典型数据通信系统的工作原理和应用场景，使学生更好地理解理论知识；4.实验法：安排实验课程，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀教材，如《数据通信原理》等；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，提高课堂教学效果；4.实验设备：配置数据通信实验设备，如通信模块、传输线路等，便于学生进行实验操作。
《数字通信原理》教学大纲
《数字通信原理》教学大纲课程名称：数字通信原理课程类别：专业基础课学分：5学分适用专业：通信工程、计算机科学与技术专业一、课程的教学目的《数字通信原理》课程是本科通信工程和计算机科学与技术等专业的一门非常重要的专业基础课（必修课、核心课）。
通过本课程的学习能使学生对数字通信系统获得较完整的概念，并掌握数字通信的基本技术和应用。
学好这门课，将为学习后续专业课奠定良好的基础，同时也会对从事通信、计算机等方面的工作有所帮助。
二、教学基本要求通过本课程的学习，要求掌握数字通信的基本概念和基本原理，脉冲编码调制(PCM)通信系统的构成及模/数变换、数/模变换的具体过程，准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）的相关内容，数字信号传输方式及SDH传输网的关键技术等。
了解语音信号压缩编码的基本概念，拓展知识与前沿技术等内容。
本课程的重点和难点内容主要包括：（1）数字通信的基本概念及数字通信系统的性能指标；（2）脉冲编码调制（PCM）通信系统的构成，抽样、量化、编码和解码的相关内容；（3）PCM时分多路复用通信系统的构成及PCM30/32路系统帧结构；（4）数字复接的基本概念及异步复接二次群帧结构；（5）SDH基本概念及SDH的基本网络单元的作用；（6）基带传输线路码型的码型变换规则及特性分析；（7）SDH自愈网基本概念及几种自愈环原理。
三、课程教学方法本课程教学建立在精心设计的教学策略、丰富的教学资源和高效的人机交互基础上。
以理论教学为主，结合实例的分析讲解；适时总结、归纳；设计适量的教学活动，让学生参与其中；注重学习过程的系统引导和学习支持。
具体教学方法如下。
➢通过课程介绍和课程导学使学生较全面地了解本课程的内容体系、课程提供的学习资源、课程教学内容及基本要求、课程考核方式、学习方法等。
➢引导学生利用丰富的网络课程资源有效地学习。
➢提供满足教学需求的教学视频，帮助学生理解重点和难点内容。
教学视频对重点和难点内容分析透彻、有理有据、深入浅出、通俗易懂。
《数据通信原理》课件
《数据通信原理》 PPT课件
REPORTING
2023
目录
• 数据通信概述 • 数据传输原理 • 数据交换原理 • 数据通信协议 • 数据通信的应用 • 数据通信的发展趋势
2023
PART 01
数据通信概述
REPORTING
数据通信的定义
数据通信的定义
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式，它通过传输信道将 数据终端与计算机连接起来，实现数据终端之间或数据终端与计算机之间的远程数据传输 和信息交换。
拥塞控制
防止过多的数据在网络中造成拥塞。
信道管理
合理分配和使用信道资源，提高数据传输 效率。
2023
PART 03
数据交换原理
REPORTING
数据交换的类型
01
02
03
电路交换
通过建立电路连接来提供 连续的数据传输服务。
报文交换
将数据打包成报文，通过 存储转发的方式进行交换 。
分组交换
将数据分割成多个分组， 通过动态分配路径进行交 换。
无线数据通信技术
总结词
无线数据通信技术以其灵活性和便捷性，成为现代数据通信的重要组成部分。
详细描述
无线数据通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。这些技术使得设备之间可以无 线连接，方便用户随时随地获取和交换信息。
物联网数据通信技术
总结词
物联网技术的发展，使得数以亿计的 设备能够相互连接并进行数据交换。 物联网数据通信技术是实现这一目标 的关键。
2023
PART 02
数据传输原理
REPORTING
数据传输方式
并行传输
数据在多个通道上同时传输， 适用于近距离、高速传输。
《数据通信原理》课程教学大纲
数据通信原理课程教学大纲 (DataCommunicationPrincip1es)学时数：48实验学时：8课外学时：03网络工程一、课程的性质、目的和任务本课程是网络工程专业本科生必修的一门专业基础课程。
通过本课程的学习使学生对数据通信获得较完整的概念，并掌握数据通信的基本理论，为以后学习相关网络课程打下必备的基础，为从事数据通信和计算机网络工作提供一定的技术支持。
数据通信主要包括数据传输、数据交换和数据通信网以及相关的通信协议。
本课程主要讨论数据通信的基本理论和相关协议。
二、课程教学的基本要求要求学生理解数据通信系统的组成及主要性能指标，了解数据通信中基本的通信技术，理解信源编码、信道编码以及数据压缩的基本原理及实现方式。
掌握数据信号基带传输、频带传输和数字传输的基本理论；掌握基带信号波形形成和部分响应原理：掌握各种数字调制信号的表示和调制解调原理；掌握数据信号数字传输的特点和相关基本概念。
了解数据交换的的原理及特点。
掌握通信协议的概念和层次结构；了解物理层协议。
掌握通信协议的概念和层次结构。
掌握同步的基本概念和意义、具体实现方法。
理解各种不同数据通信设备采用的主要技术和基本工作原理。
掌握数据通信网的基本概念和基本原理。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论（2学时）一、基本内容：（一）数据通信的概念 （二）数据通信网与计算机网 （三）数据传输方式（四）数据通信系统的主要质量指标 （五）数据通信的发展二、基本要求：（一）了解数据通信的特点及数据通信系统的组成（二）理解数据通信网与计算机网的概念与组成及两者之间的区别。
（三）了解数据传输的几种分类方式。
（四）了解数据通信系统的主要技术指标 （五）了解数据通信发展的历史与发展趋势。
其中: 学分数: 适用专业:第二章数据通信技术基础（4学时）一、基本内容：（一）传输信道概述（二）数据编码技术（三）数据压缩技术（四）差错控制技术（五）多路复用技术（六）数字复接技术二、基本要求：（一）了解信道的分类方法；（二）了解数据通信中基本的通信技术，掌握采用各种技术的原因和目的; （三）理解信源编码、信道编码以及数据压缩的基本原理；（四）了解信源编码、信道编码以及数据压缩的实现方式。
数据通信原理课程总结
数据通信原理课程总结
11网工一班王金龙1104031012
数据通信技术是构成现代计算机网络的重要基石之一。
随着计算机网络的发展，计算机技术与数据通信技术融为一体，密不可分。
数据通信系统一般由数据传输设备、传输控制设备和传输控制规程及通信软件组成。
虽然学习了一个学期，但是我对于该课程的重点还不能完全把握，由于通信知识更新很快，通信原理是一门理论知识特别强的一门课程，在课程中要真正的把理论和实践结合好，并不是一件容易的事。
不然就可能变成纯理论教学的知识点，枯燥而乏味。
在本课程的学期过程中，我个人总结出一些对于自己和老是一些小小的建议：
1、对于我们这个专业而言，通信原理是一门重要的专业课，前期必须要开设必要的基础课程，例如：高数、概率论等相关基础课。
2、教学方法的改进：加强课堂互动性、生动性。
要复杂问题简单化，强调思想而非纯粹的公式推导；抽象问题具体化，通过具体实例引导，让学生有深刻的理解；理论问题实践化，注重实验教学环节与理论课堂联系。
3.学习过程中要注意联系实际：通信原理课程的许多内容与实际问题的联系非常紧密，比方广播电视信号的传输、移动通信技术等等，通过很多与生活息息相关例子的讲解，使学生对通信原理中的内容理解得更深刻，也会激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力和习惯。
数字通信原理课程设计
数字通信原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握数字通信原理的基本概念、技术和方法，培养学生运用数字通信原理分析和解决实际问题的能力。
1.掌握数字通信的基本原理和系统组成；2.理解数字信号的采样、量化、编码和调制过程；3.熟悉数字通信系统的性能评估和优化方法；4.了解数字通信技术的应用和发展趋势。
5.能够运用数字通信原理分析和解决实际问题；6.具备数字信号处理和通信系统设计的基本能力；7.掌握常用的通信协议和标准，如TDMA、CDMA、WCDMA等；8.能够使用通信仿真软件进行系统设计和性能分析。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神；2.增强学生对数字通信技术的兴趣和好奇心；3.培养学生关注社会热点问题，将所学知识应用于国家发展和人民生活的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字通信基本原理：数字通信系统的组成、数字信号的采样与量化、编码与调制；2.数字信号处理：信号滤波、噪声抑制、信号检测与估计；3.数字通信协议与标准：TDMA、CDMA、WCDMA等；4.数字通信系统性能评估与优化：误码率分析、系统容量计算、调制方式选择；5.数字通信技术应用与发展趋势：4G、5G及未来通信技术。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：系统地传授数字通信原理的基本概念、技术和方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解数字通信系统的原理和应用；3.实验法：让学生动手实践，培养实际操作能力和创新能力；4.讨论法：学生进行分组讨论，激发学生的思考和团队合作精神。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字通信原理》及相关参考书籍；2.多媒体资料：教学PPT、视频讲座、网络资源等；3.实验设备：数字通信实验箱、信号发生器、示波器等；4.通信仿真软件：用于系统设计和性能分析。
通过以上教学资源的使用，我们将帮助学生更好地理解和掌握数字通信原理，提高学生的实际操作能力和创新能力。
数据通信原理课程标准
数据通信原理课程标准附件《数据通信原理》课程标准课程代码：590301C1110课程性质：核⼼课适⽤专业：通信技术学时：96 课程类型：（理论）课（A类）1．课程概述1.1课程性质本课程是通信技术专业的专业核⼼课程，对专业核⼼能⼒的培养起着重要的⽀撑作⽤。
通过本课程的学习，使学⽣了解数据通信的基本理论知识，掌握各种数据信号传输⽅式、原理及特点；培养学⽣进⾏数据信号传输分析的能⼒；使学⽣能适应数据通信和计算机通信相关⼯作⼯作要求。
它要以《信号与系统》、《⾼等数学》、《电⼯电⼦技术》为先修课程，也是进⼀步学习《移动通信原理》《光纤通信原理》等后续专业课程的基础，是为满⾜信息产业领域对通信技术应⽤⼈才的需要⽽设⽴的。
2．课程⽬标以项⽬为载体，通过本课程设置的项⽬活动，使学⽣了解数据通信系统的基本理论，掌握数据通信基带传输、频带传输、数字数据传输三种传输⽅式的基本知识，熟悉分组交换⽅式和通信协议，对数据通信⽹有初步的认识；并养成认真、⾃主的学习态度和团队协作的精神。
2.1知识⽬标●掌握数据通信系统构成；●掌握数据信号基带传输、频带传输和数字传输的基本理论;掌握基带信号波形形成和部分响应原理;掌握各种数字调制信号的表⽰和调制解调原理;掌握数据信号数字传输的特点和相关基本概念；●掌握差错控制的基本原理和⼯作⽅式;了解常⽤差错控制码的构成原则；●了解数据交换的原则;掌握各种交换⽅式的原理及特点；●掌握通信协议的概念和层次结构;了解物理层协议;掌握传输控制规程及 X.25 建议的主要内容;了解分组交换其他相关协议；●掌握数据通信⽹的基本概念;掌握分组交换⽹、帧中继⽹和数字数据⽹的构成和基本原理。
2.2能⼒⽬标●能够掌握传输信道的分类及数据信号传输的基本⽅法；●能够理想低通⽹络的波形形成、奈⽒第⼀准则;掌握具有幅度滚降特性的低通⽹络波形形成;掌握第⼀、第四类部分响应形成系统；●能够掌握 ASK 信号、抑制载频的双边带信号及其功率谱密度分析；掌握 PSK 信号和功率谱密度分析，掌握 PSK 及 DPSK 的区别；掌握 2FSK 信号及功率谱密度分析；●能够掌握( 7,4 )汉明码的编译码原理及具体纠错能⼒;理解线性分组码的构成思路，理解监督矩阵的作⽤，掌握⽣成矩阵的作⽤，了解校正⼦和检错的关系;了解线性分组码的主要性质；●了解循环码的循环特性和多项式表⽰法;掌握循环码的⽣成多项式和⽣成矩阵的构成及作⽤;了解循环码的编解码⽅法。
数据通信原理第一章
• 信息：信息就是包含在消息中对通信方有意义的那部分内 容。假如一条消息是人人皆知的话，这条消息就不存在任 何意义，也就是说其信息量为零。 • 信息的度量：度量信息多少的程度就称为信息量I。 • 信息量的计算：一则离散消息包含的信息量可表示为
I loga P
其中P表示该消息发生的概率；底数a决定了信息量的单位，它可以任意取值，常
• 模拟通信：信源和信道上的信号都是模拟信号。
• 调制器：将原始电信号（基带信号）变换成其频带 适合信道传输的信号（频带信号）。 • 解调器：把频带信号转换成基带信号（原始电信号 特别说明：除调制和解调两种变换外，可能还存 在滤波、放大、无线辐射与接收、控制等过程。这 些过程对信号只是进行放大和改善，作用不如调制 和解调。
• 5.同步:同步是使收发两端的信号在时间上保持步调 一致,是保证数字通信系统有序/准确/可靠工作的前 提条件. • 6.信道:信道是通信传输信号的通道，是通信系统的 重要组成部分。其基本特点是发送信号随机地受到 各种可能噪声的干扰。 • 数字基带传输系统：无调制器/解调器的数字通信 系统。
• 基带信号形成器：包括编码器、加密器、以及波形 变换等。 • 接收滤波器:包括译码器、解密器等。（第4章再作 详细学习） • 数字通信的优点 ： • 1. 抗干扰能力强（数字信号可多次再生，自动检错、 纠错信道），可消除噪声积累。 2. 差错可控，传输性能好。可采用信道编码技术使 误码率降低，提高传输的可靠性。 3. 便于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信 号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网。 4. 各种消息都可以变成统一的数字信号进行传输。 • 5. 便于加密处理，且保密强度高。
• 2.信道编码与译码:信道编码的目的是增强数字信号 的抗干扰能力.接收端的信道译码器按相应的逆规则 进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系 统的可靠性。 • 3.加密与解密:在需要事先保密通信的场合,为了保证 所传信息的拿权,人为地将被传输的数字序列扰乱,即 加上密码,这种处理过程叫加密.在接收端利用与发送 端相同的密码复制品对收到的数字学列进行解密,恢 复原来的信息. • 4.数字调制与解调:数字调制就是把数字基带信号的 频谱搬移到高频处,形成适合在信道中那个传输的带 通信号.在接收端可以利用相干解调或非相干解调还 原数字基带信号.
《数据通信原理》教学大纲
《数据通信原理》教学大纲课程名称：《数据通信原理》英文名称：Data communication principle一．课程的地位、性质和任务数据通信原理是通信工程专业（本科）、计算机通信专业（专科）和通信技术专业（专科）的必修课。
通过课程的学习使学生对数据通信获得较完整的概念，并掌握数据通信的基本理论。
通过本课程的学习，为以后学习现代通信网和计算机通信网等后续课程打下必备的基础，并为从事数据通信和计算机通信工作提供一定的技术支持。
二、课程基本要求数据通信主要包括数据传输、数据交换和数据通信网以及相关的通信协议。
本课程主要讨论数据通信的基本理论，对于具体电路不作分析。
通过本课程的学习，要求：1.理解平稳随机过程的特征和处理方法。
2.掌握数据信号基带传输、频带传输和数字传输的基本理论；掌握基带信号波形形成和部分响应原理；掌握各种数字调制信号的表示和调制解调原理；掌握数据信号数字传输的特点和相关基本概念。
3.掌握差错控制的基本原理和工作方式；了解常用差错控制码的构成原则。
4.了解数据交换的原则；掌握各种交换方式的原理及特点。
5.掌握通信协议的概念和层次结构；了解物理层协议；掌握传输控制规程及X.25建议的主要内容；了解分组交换其他相关协议。
6.掌握数据通信网的基本概念；掌握分组交换网、帧中继网和数字数据网的构成和基本原理。
三、课程内容总学时数：70学时学分：3.5理论学时：56学时实践学时：10学时机动学时：2学时考核学时：2学时1.数据与数据通信了解基本概念，掌握数据通信的特点。
2.数据通信系统的构成掌握数据通信系统的基本构成及各部分功能。
3.传输代码了解常用传输代码。
4.数据通信系统的主要性能指标掌握调制速率、数据传信速率、数据传送速率的定义；掌握调制速率与数据传信速率的关系；了解数据通信系统可靠性质量指标；掌握频带利用率的定义。
5.数据传输方式了解各种传输方式的概念。
6.概述掌握数据信号的时域波形及频谱特征；掌握传输信道的分类及数据信号传输的基本方法；了解信道容量的概念及模拟信道、数字信道容量的计算。
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《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．FDM2．TDM3．WDM4．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1．数据交换的必要性2．数据交换的方式第二节电路交换方式1．电路交换方式的原理2．电路交换的优缺点第三节报文交换方式1．报文交换方式的原理2．报文交换的优缺点第四节分组交换方式1．分组交换方式的原理2．分组交换的优缺点3．分组的传输方式4．分组长度的选取第五节帧方式1．帧方式的概念2．帧方式的类型第六节几种交换方式的比较注：在第四、五、六、七章理论授课结束后上一次习题课。
（二）实验教学内容（10学时）实验一数字信号源实验（验证性、2学时）一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、实验仪器：（*：表示可选设备）1、通信原理教学实验箱2、示波器四、实验操作方法具体实验步骤参见实验指导书。
实验二数字调制实验（验证性、2学时）一、实验目的1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
二、实验内容1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
三、实验仪器：（*：表示可选设备）1、通信原理教学实验箱2、示波器四、实验操作方法1、熟悉数字调制单元的工作原理；2、用示波器观察数字调制信号2ASK、2FSK、2DPSK的波形；具体实验步骤参见实验指导书。
实验三 2ASK、2FSK数字解调实验（验证性、2学时）一、实验目的1. 掌握2ASK过零检测解调原理。
2. 掌握2FSK过零检测解调原理。
二、实验内容1. 用示波器观察2ASK过零检测解调器各点波形。
2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。
三、实验仪器：（*：表示可选设备）1、通信原理教学实验箱2、示波器四、实验操作方法1、熟悉2ASK解调单元和2FSK解调单元的工作原理；2、用示波器观察2FSK解调器各点的波形；具体实验步骤参见实验指导书。
实验四 2DPSK数字解调实验（验证性、2学时）一、实验目的掌握2DPSK相干解调原理。
二、实验内容1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形、影响。
三、实验仪器：（*：表示可选设备）1、通信原理教学实验箱2、示波器四、实验操作方法1、熟悉2DPSK解调单元的工作原理；2、用示波器观察2DPSK相干解调器各点的波形具体实验步骤参见实验指导书。
实验五数字基带通信系统实验（综合性、2学时）一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。
2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。
二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。
2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。
3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。
三、实验仪器：（*：表示可选设备）1、通信原理教学实验箱2、示波器四、实验操作方法1．熟悉数字信源、位同步、帧同步、数字终端这四个模块2．用示波器CH1观察各点波形具体实验步骤参见实验指导书。