自考《数据通信原理》课程大纲说明.docx

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自考《数据通信原理》课程大纲说明

　　　一课程的性质及其设置的目的和要求

　　（－）课程的性质、地位和任务

　　数据通信原理课程在计算机通信工程专业（独立本科）的自学考试计划中是一门重要的亏业课，又是一门专业的数字信号传输的理论课，它是为满足计算机通信领域对计算机应用人丁的需要而设置的。

通过本课程的学习，为以后学习程控交换与宽带交换、计算机通信网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。

（二）本课程的要求

　　通过本课程的学习，要求考生：

　　1.掌握数据通信的构成原理和工作方式。

　　2.理解平稳随机过程的特征和处理方法。

　　3.掌握数据信号的传输理论：

基带传输、频带传输和数字传输。

　　4.理解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。

　　5.了解数据链路传输控制的必要性和规程内容；了解数据终端接口的意义和标准。

　　6.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。

　　7.理解通信协议的概念和层次结构，了解分组交换协议的内容。

　　本课程是一门原理性的课程，要求考生掌握数据通信较完整的概念和构成，并不要求具体电路。

　　（三）本课程与有关课程的联系

　　先行课程。

按计算机通信工程专业自学考试的考试计划和开考计划，本课程的先行课程为高等数学和工程数学。

要求考生较好地掌握概率论的基本内容，以便学习本课程有关随机信号的分析。

　　后继课程。

程控交换与宽带交换、计算机通信网和计算机通信接口技术中所涉及的交换原理、数据信号的传输以及有关规程和协议与本课程息息相关，因此，学习本课程有助于上述后继课程的学习。

　　二课程内容与考核目标

　　第一章概述

　　（－）考核知识点

　　1.数据通信系统的构成。

　　2.数据传输速率。

　　3.数据传输方式。

　　4.数据传输质量。

　　5.信道容量。

（二）自学要求

　　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。

　　（三）考核要求

　　1数据通信系统的构成，数据通信系统的基本构成框图，要求达到“识记”的层次。

　　1.1理解数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DOE）的功能，要求达到“识记”层次。

　　1.2理解数据电路和数据链路的含义，要求达到“识记”层次。

　　1.3了解中央计算机系统的功能。

　　2数据传输速率，要求掌握它的运算方法，达到“简单应用”层次。

　　2.1掌握调制速率和数据传信速率的运算方法，理解数据传信速率与调制速率的关系，要求到达到“简单应用”层次。

　　2.2了解数据传送速率的含义，要求达到“识记”层次。

　　3数据传输方式，要求掌握它的内容和含义，要求达到“识记”层次。

　　3.1掌握并行传输与串行传输的特点和应用场合。

　　3.2掌握同步传输与异步传输的特点和应用场合。

　　3.3掌握单工、半双工和全双工数据传输的特点。

　　4数据传输质量，要求掌握它的运算方法，要求达到“识记”层次。

　　4.1掌握差错率和频带利用率的计算方法。

　　5信道容量，要求理解它的运算方法，达到“识记”层次。

　　第二章随机信号的分析

　　（－）考核知识点

　　1.数字特征。

　　2.平稳随机过程。

　　3.平稳随机过程通过线性系统。

　　4.高斯过程。

　　5.噪声。

　　6.窄带随机过程。

（二）自学要求

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　　本章主要介绍随机信号的分析方法，包括随机信号的特点、数字特征以及平稳随机过程的特点和处理方法。

　　本章总的要求是：

理解平稳随机过程；能掌握功率谱密度与自相关函数的关系；了解高斯过程和噪声特点；了解平稳随机过程通过线性系统和窄带随机过程。

　　本章的重点是广义平稳随机过程（简称平稳随机过程）。

　　（三）考核要求

　　1数字特征，要求理解它的运算，达到“识记”层次的要求。

　　1.1理解数学期望，方差、均方差的定义和物理概念。

　　1.2理解协方差函数和自相关函数的定义。

　　2平稳随机过程，要求掌握它的基本特征和运算，要求达到“领会”层次。

　　2.1理解平稳随机过程的定义，特别指广义平稳随机过程。

　　2.2理解平稳随机过程自相关函数的性质。

　　2.3理解平稳随机过程功率谱密度，理解功率谱密度与自相关函数为一对傅里叶变换。

　　3平稳随机过程通过线性系统，要求了解它的过程，达到“识记”层次。

　　3.1了解平稳随机过程通过线性系统后，它的输出仍然是一个平稳随机过程。

　　3.2理解平稳随机过程在线性系统输入和输出端其功率谱密度的关系式。

　　4高斯过程，要求了解它的含意，要求达到“识记”层次。

　　4.1了解高斯过程的定义和特性。

　　5噪声，要求了解它的含意，达到“识记”层次要求。

　　5.1了解噪声的定义。

　　5.2了解散粒噪声、热噪声、高斯噪声和白噪声的特点。

　　6窄带随机过程，要求了解它的过程，要求达到“识记”层次。

　　6.1了解窄带系统的定义。

　　6.2了解窄带随机过程的两种表示方法。

　　6.3了解窄带随机过程的统计特性。

　　第三章数据信号的传输

　　（－）考核知识点

　　1.数据信号的基带传输。

　　2.数据信号的频带传输。

　　3.数据信号的数字传输。

（二）自学要求

　　数据信号的传输是实现数据通信的基础。

本章是全书的重点，介绍数据信号的3种基本传输方法。

　　本章总的要求是：

弄清不同传输方法的基本原理、系统构成和它的基本特点。

　　本章的重点是：

数据信号的波形形成与比特率关系、部分响应原理、时域均衡概念、QAM调制，二相四相相对移相原理和数字频移信号产生与解调。

数据数字传输的一般原理。

　　（三）考核要求

　　1数据信号的基带传输，要求深刻理解其基本原理达到“综合应用”层次。

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　　1.1深刻理解基带数据传输系统模型。

　　1.2深刻理解低通网络的波形形成，奈奎斯特第一准则，具有幅度滚降特性的低通网络的波形形成，部分响应形成系统。

　　1.3理解二电平传输系统的误码率计算。

　　1.4了解眼图的作用。

　　1.5理解时域均衡的基本原理。

　　1.6了解数据序列的扰乱与解扰。

　　1.7了解数据传输系统的时钟同步。

　　2数据信号的频带传输，要求理解他的基本原理，要求达到“简单应用”层次

　　2.1掌握ASK信号，抑制载频的双边带信号和它们的功率谱密度

　　2.2理解正交调幅QAM的基本原理、矢量表示法和星座表示法以及功率谱密度和频带利用率

　　2.3掌握PSK信号和功率谱密度

　　2.4理解二相和四相信号的产生和解调。

　　2.5了解数字调幅调相的概念

　　2.6了解数字调频信号和功率谱密度。

　　2.7理解调频信号的产生和解调。

　　2.8了解数字调制的误码率特点，了解Pe和E／No的关系曲线。

　　2.9了解数字调制中的载波提敢和形成。

　　2.10了解数字调制系统的比较

　　3数据信号的数字传输，要求了解撬本概念9要求达到“领会”层次。

　　3.1了解数字数据同步传输、异步传输和时分复用的概念。

　　3.2了解数字数据网（DDN）的概念。

　　3.3了解数字数据传输系统的构成。

　　第四章差错控制

（一）考核知识点

　　1.差错控制方式。

　　2.检错和纠错的基本概念。

　　3.简单的差错控制码。

　　4.汉明（Hamming）码。

　　5.线性分组码。

　　6.循环码。

　　7.卷积码。

（二）自学要求

　　差错控制是提高数据通信可靠性的重要方法，是数据通信网中必须具有的功能。

本章介绍差错控制的基本方法和原理。

　　本章总的要求是：

理解差错控制的基本方法和检错、纠错码构成的基本原理。

　　本章重点是：

差错控制方式，常用的简单差错控制码、线性分组码、循环码和卷积码的基本概念

　　（三）考核要求

　　1差错控制方式，要求了解其控制方法，达到“识记”层次

　　1.1了解四种差错控制方式的基本思路。

　　2检错和纠错的基本概念。

要求理解它们基本概念，达到“领会＂层次的要求。

　　2.1理解纠错编码为什么具有检错和纠错的能力

　　2.2掌握码距与检错和纠错能力的关系。

　　3简单差错控制码，要求了解它的构成原理，达到“领会”层次的要求。

　　3.1了解奇偶监督码、水平奇偶监督码和水平垂直奇偶监督码的构成原理，做到已知信息码能确定监督码。

　　4.汉明（Hamming）码，要求理解码的构成，要求达到“识记”层次。

　　4.1理解汉明码构成的思路。

　　4.2理解（7，4）汉明码的具体纠错能力。

　　5线性分组码，要求理解其基本原理，达到“识记＂层次要求。

　　5.1理解线性分组码构成的思路。

　　5.2理解队监督方程过渡到监督矩阵的简化表示。

　　5.3理解生成矩阵和校正子的含义。

　　5.4理解校正子和检错的关系。

　　5.5了解线性分组码的主要性质。

　　6循环码，要求理解它的构成，要求达到“识记”层次。

　　6.1掌握循环码的循环特性和多项式表示法。

　　6.2理解循环码的生成多项式与生成矩阵的含义。

　　6.3了解循环码的编码方法。

　　6.4了解循环码的解码方法。

　　7卷积码，要求理解它的基本概念。

　　7.1理解卷积码的基本概念，与分组码的基本差别。

　　7.2了解卷积码的矩阵表示。

　　第五章数据传输控制规程和接口

（一）考核要求

　　1.接口。

　　2.数据传输控制规程。

　　3.传输控制规程比较。

（二）自学要求

　　本章是介绍物理层的有关接口和数据传输控制规程。

这些是实现数据通信时必须具备的，但它涉及许多具体问题，如各种标准。

　　本章总的要求是：

理解接口和数据传输控制规程的必要性，并不要求记它们的细节。

　　（三）考核要求

　　1接口，要求了解它的内容，要求达到“识记”层次。

　　1.1理解一个完整的DTE／DCE接口标准包括4个特性，即机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。

　　1.2了解100系列接口和⒛0系列接口基本内容。

　　2数据传输控制规程，要求了解它的基本内容，达到“识记”层次要求。

　　2.1理解数据通信过程1并与电话通信过程相比较。

　　2.2了解面向字符的数据传输控制规程、链路结构和传输控制字符的功能。

　　2.3掌握面向字符的数据传输控制规程的文电格式和数据通信阶段的操作过程。

　　2.4了解面向比特的数据传输控制规定的基本内容。

理解基本概念包括站的类型、链路结构和帧结构。

了解控制段基本格式。

　　3传输控制规程比较，要求了解HDLC规程的优点，达到“识记”要求。

　　第六章数据交换

　　（－）考核知识点

　　1.电路交换方式。

　　2.报文交换方式。

　　3.分组交换方式。

　　4.交换方式的选择与比较。

（二）自学要求

　　只有实现数据交换，才达到真实意义上的数据通信。

数据交换方有两大类：

电路交换方式和存储交换方法。

报文交换和分组交换属于存储交换方式。

　　本章总的要求是：

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。

　　（三）考核要求

　　1电路交换方式，要求理解它的交换原理，达到“识记”层次要求。

　　1.1理解电路交换方式的特点是：

两端终端使用同一条物理链路，在通信中始终占有该条链路进行通信的方式。

　　1.2理解电路交换方式的通信过程。

　　2报文交换方式，要求理解它的交换原理，达到“识记”层次要求。

　　2.1理解报文交换方式的特点是：

将用户的报文存储在交换机的存储器中，当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终端的通信方式。

　　2.2理解报文交换方式中一份报文的3个组成部分：

报头或标题、报文正文和报尾。

　　3分组交换方式，要求理解它的交换原理，要求达到“识记”层次。

　　3.1理解分组交换的特点是：

将报文截成若干比较短的、规格化的“分组”进行交换和传输的通信方式。

　　3.2理解分组交换方式的通信过程。

　　4交换方式的选择与比较，要求理解它的内容。

　　4.1了解数据通信业务特性。

　　4.2了解3种交换方式的优缺点和应用场合。

　　第七章分组交换

　　（－）考核知识点

　　1.分组长度选取的原则。

　　2.分组的传输。

　　3.分组的路由选择。

　　4.分组的流量控制。

　　5.网际互连。

　　6.用户终端与分组网的互连。

（二）自学要求

　　本章讨论分组交换的一些理论和技术问题，它是实现分组交换网所必需的。

　　本章总的要求是：

理解一个分组交换网内所涉及的理论和技术问题的内容。

　　（三）考核要求

　　1分组长度选取的原则，要求了解分组长度与哪些因素有关，达到“领会”层次要求。

　　1.1要了解分组长度越长，时延越大，要求存储器容量越大：

交换机费用越高。

　　1.2了解分组长度与信道误码率有一定关系。

　　2分组的传输，要求理解分组传输的两种方法，要求达到“领会”层次。

　　2.1理解数据报方式的思路是：

把每一个数据分组单独作为一份报来处理。

　　2.2理解虚电路方式的思路是：

在两个用户终端传输数据之前先建立它们之间的逻辑信道。

　　3分组的路由选择、要求理解路由选择的重要性，达到“领会”层次。

　　3.1理解路由选择的一般要求。

　　3.2了解路由算法的一些思路。

　　4分组网的流量控制，要求理解流量控制的必要性，要求达到“识记”层次。

　　4.1理解流量控制的必要性和“死锁＂现象的产生原因。

　　4.2了解流量控制的目的和类型。

　　4.3了解窗口方式流量控制的思路。

　　5网际互连，要求理解网际互连的必要性，达到“识记”层次。

　　5.1理解网际互连的必要性和复杂性。

　　5.2了解分组网与电话网、分组网之间的互连概念。

　　6用户终端与分组网的互连，要求理解它的内容，要求达到“识记”层次。

　　6.1理解用户终端与分组网的连接方式包括经租用专线和经电话网的连接。

　　6.2了解用户终端进网规程。

　　第八章分组网的通信协议

　　（－）考核知识点

　　1.OSI开放系统互连参考模型。

　　2.CCITTX……25建议。

　　3.分组装／拆（PAD）mm及相关协议。

　　4.公用分组交换网的互连协议一—X.75建议。

（二）自学要求

　　本章介绍有关分组网的一些通信协议。

通信协议是非常重要的，没有它是无法进行数据通信的。

　　本章总的要求是：

对通信协议有一个一般了解，但重点要理解X.25协议的内容。

　　（三）考核要求

　　1OSI开放系现互连参考模型。

要求了解它的层次组成，达到“识记”要求。

　　1.1了解DSI分层的概念

　　1.2了解物理层、数据链路层和网络层的基本功能。

　　2CCITTX.25建议，要求理解它的部分内容，达到“领会”层次要求：

　　2.1了解X.25建议的结构，特别要了解DTE／DCE接口协议分级和通过X.25各层的信息。

　　2.2理解X.25第三层（分组层）的基本内容，特别是虚电路的建立和释放过程，逻辑电路和虚电路的概念。

　　3分组装／拆CPAD功能及相关协议，要求了解它的功能，达到“识记”层次。

　　3.l了解PAD的基本功能。

　　3.2了解Ⅹ。

3，X.28和X.29建议的主要功能。

　　4公用分组交换网的互连协议——X.15建议的要求了解它的基本功能。

　　4.1了解网间互连的复杂性，了解信号终端设备（STE）的主要功能。

　　第九章数据网

　　（－）考核知识点

　　1.分组交换数据网的构成。

　　2.分组交换数据网中设备的功能。

　　3.数据网概况。

（二）自学要求

　　本章的目的是给出数据网的一般概况，特别是分组交换数据网的构成和主要设备的功能

　　做到了解其基本内容。

　　（三）考核要求

　　1分组交换数据网的构成，要求了解它的构成原则，达到＂识记＂层次。

　　1.1了解分组交换数据网的骨干网结构，它一般采用全连通或不完全网状网，在骨干网

　　上的汇接交换中心以下，一般采用星状结构，但必须有一定的迂回路由，以保证可靠性。

　　2分组交换数据网中设备的功能，要求了解其主要设备的功能，达到“识记”层次。

　　2.1了解分组交换机，网路管理中心的主要功能。

　　3数据网概况，要求了解我国现有数据网的种类，达到“识记”层次要求。

　　3.1了解我国数据网的种类和它们的作用和业务，它们是CHINADDN，CHINAPAC，CHINAFRN，CHINANET，CHINAMAIL，CHINAEDI，CHINAFAX和公用无线数据通信网。