自考《数据通信基础》课程考试大纲

广东省《数据通信基础》大纲

（代码：14255）

目录

Ⅰ  性质与目标

Ⅱ  考核目标

Ⅲ  内容与考核

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

附录 题型举例

Ⅰ  性质与目标

一、性质和特点

数据通信基础是物联网工程 () 中是一门重要的必修。当前通信与网络、计算、电子等领域已相互融合，密不可分，因此通信的基本原理和是电子以及网络与计算机等信息类学生需要或了解的重要内容。数据通信基础已成为物联网工程、网络工程、计算机科学与、电子信息工程等信息类的重要基础课，对扩充学生的知识领城，开阔学生的视野，培养学生的通信分析与综合能力有着非常重要的作用。

二、目标

通过本的，学生能够了解和掌握数据通信的基本概念、基本分析方法，熟悉数据通信的构成及工作原理，掌握一定的通信基础知识和技能，并激发对通信领域派厚的兴趣，从而为进一步计算机网络、物联网原理等相关打下一定的基础。

三、与相关的联系与区别

本学生有比较好的数学基础。需要学会数学和工程数学等先修，同时较好地把握概率论的内容，以便本有关随机信号的分析。模拟信号的数字传输、数字基带传输、数据通信的接口及规程、现代通信网等部分为进一步计算机网络、RFID原理及、单片机原理与接口打下基础。

四、的重点和难点

本共分为十一章，分别是绪论、通信分析基础、信道、模拟信号的数字传输、多路复用、数字基带传输、数字频带传输、同步、差错控制编码、数据通信的接口及规程、现代通信网络简介。其中重点章包括：绪论、通信分析基础、信道、模拟信号的数字传输、多路复用、数字基带传输、数字频带传输；次重点章包括：同步、差错控制编码；一般章包括：数据通信的接口及规程、现代通信网络简介。

Ⅱ  考核目标

《数据通信基础》由于各知识点在中的地位、作用以及知识自身的特点不同，本大纲将对各知识点分别按四个认知（或叫能力）层次确定其考核。四个能力层次从低到高依次是：识记；领会；简单；综合。关于这些用语、概念的解释如下：

识记：能正确认识和表述科学事实、原理、术语和规律，知道该的基础知识，并能进行正确的选择和判断。

领会：能将所学知识加以解释、归纳，能领悟某一概念或原理与其他概念或原理之间的联系，理解其引申意义，并能做出正确的表述和解释。

简单：能用所学的概念、原理、方法正确分析和解决较简单问题，具有分析和解决一般问题的能力。

综合：能灵活运用所学过的知识，分析和解决比较复杂的问题，具有一定解决实际问题的能力。

Ⅲ  内容与考核

第一章  绪论

一、目的与

本章的目的主要是对通信原理基本知识有一个总括性的掌握。深刻理解通信模型的基本结构，了解数据的传输方式，在此基础上进一步理解信息及其度量，掌握通信协议及其体系结构，了解标准及国际化组织。重点数据通信的主要性能指标。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 通信模型的基本结构

一、通信的模型

二、模拟通信模型

三、数字通信模型

第二节 数据传输方式

一、并行传输与串行传输

二、单工、半双工和全双工数据

三、异步传输与同步传输

第三节 数据通信的主要性能指标

一、通信的有效性

二、数据传输速率

三、误码率(Pe)与误比特率(Pb)

四、频带利用率和功率利用率

五、信噪比和信号强度

第四节 信息及其度量

一、离散消息的信息量

二、离散信源的平均信息量

第五节 通信协议及其体系结构

第六节 标准及标准化组织

一、国际标准化组织

二、国际电信联盟电信标准化部

三、电气电子工程师协会

四、电子工业协会

五、美国标准化协会

第七节 本书结构

（二）考核知识点与考核

1.通信模型的基本结构、功能模块

识记：通信模型基本结构

2.数据传输方式

识记：数据传输的方式

领会：不同的采取不同的数据传输方式

3.数据通信的性能指标

识记：不同通信性能指标的含义

简单：数据传输速率、误码率、误比特率、频带利用率等的计算

4.信息及其度量

识记：信息的含义

简单：信息量的计算

5.通信协议及其体系结构

识记：不同的间交互的通信协议

6.标准及标准化组织

识记：不同的间交互的标准，制定标准的几个主要标准化组织

三、本章重点、难点

重点：了解通信模型基本结构，通信的性能指标。

难点：信息量的计算，通信协议及其体系结构的具体内容。

第二章  通信分析基础

一、目的与

本章主要内容通信分析是后续各章节中计算与分析的基础，有助于指导识记的设计和实现。深刻理解信号分类及特性，了解信号时域特性与频域特性、信号能量谱与功率谱密度，在此基础上进一步理解其具体概念。掌握冲激函数，了解响应及分析。幅度失真和相位失真的相关内容。理解随机信号的描述及分析方法。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 信号的分类及特性

一、信号的分类

二、信号的特性

第二节 确知信号的时域特性与频域特性

第三节 确知信号的能量谱与功率谱密度

一、能量谱密度

二、功率谱密度

三、能量谱、功率谱与自相关函数的关系

第四节 响应与分析

一、冲激函数

二、响应及分析

三、信号无失真传输

四、幅度失真和相位失真

第五节 随机信号的描述及分析方法

一、随机过程的一般描述

二、平稳随机过程

（二）考核知识点与考核

1.信号

识记：了解信号的分类

领会：信号时域特性与频域特性

2.信号的能量谱与功率谱密度

识记：熟悉能量谱密度、功率谱密度

领会：傅里叶级数和傅里叶变换的公式

综合：熟悉能量谱、功率谱与自相关函数的关系

3.响应与分析

识记：冲激函数、信号无失真传输，失真

领会：响应及分析

4.随机信号的描述及分析

领会：随机过程的描述

简单：平稳随机过程的判定

三、本章重点、难点

重点了解信号的时域特性与频域特性、信号的能量谱与功率谱密度。

难点：傅里叶级数、傅里叶变换、平稳随机过程。

第三章  信道

一、目的与

本章的目的主要是对信道状态信息、信道对信号的传输影响进行掌握。深刻理解信道的定义、分类以及数学模型，了解信道的干扰和信道容量，在此基础上进一步了解奈奎斯特定理，掌握香农公式。了解作为通信传输信息载体的传输介质。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 信道的基本概念及模型

一、信道的定义及分类

二、信道的数学模型

第二节 信道的干扰

第三节 信道容量

一、奈奎斯特定理

二、香农公式

第四节 传输介质

一、有线传输介质

二、无线传输介质

（二）考核知识点与考核

1.信道

识记：熟知信道的定义及分类，了解信道的数学模型

2.信道干扰

识记：信道干扰的分类

领会：熟悉高斯白噪声和热噪声的相关内容

3.信道容量

综合：熟练掌握奈奎斯特定理和香农公式

4.传输介质

识记：了解常用的传输介质

三、本章重点、难点

重点：熟知信道的定义及分类

难点：掌握奈奎斯特定理和香农公式

第四章 模拟信号的数字传输

一、目的与

本章讨论模/数和数/模转换，以便在数字通信中传输模拟信息。了解模拟信号的抽样，深刻理解脉冲编码的调制，在此基础上进一步理解PCM编码。掌握编码和译码的原理及方法。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 引言

第二节 模拟信号的抽样

一、低通信号的抽样定理

二、带通信号的抽样定理

第三节 量化

一、量化的定义

二、均匀量化

三、非均匀量化

第四节 脉冲编码调制

一、PCM通信

二、二进制码组

三、编码/译码原理及方法

第五节 差分脉冲编码调制

第六节 增量调制

（二）考核知识点与考核

1.模拟信号抽样

识记：熟悉低通信号和带通信号的抽样定理

2.量化

识记：了解量化的方法

领会：非均匀量化的

3.脉冲编码调制

识记：了解脉冲编码调制的三个步骤

4.量化

识记：量化的定义及分类

三、本章重点、难点

重点：模拟信息的数字化传播

难点：脉冲编码调制的相关内容

多路复用

一、目的与

本章的目的主要是对多路复用有一个总括的掌握。深刻掌握共享信道的种类，了解其中多种方式的分配方法，在此基础上进一步理解码分多路复用，掌握相关内容。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 引言

一、共享点到点信道

二、共享广播信道

第二节 频分多路复用

一、FDM基本原理

二、FDM工作方式

三、FDM举例

四、波分多路复用

第三节 时分多路复用

一、TDM基本原理

二、TDM工作方式

三、隔位扫描

四、隔字符扫描

五、模拟和数字信号源的TDM

六、统计时分多路复用

第四节 PCM基群传送方式

第五节 准同步数字系列

第六节 同步数字系列

第七节 码分多路复用

第八节 集中器和时分交换机的原理

（二）考核知识点与考核

1.共享信道

识记：了解共享信道的种类

2.频分多路复用和时分多路复用

识记：了解其中基本原理和其工作方式

综合：掌握频分多路复用和时分多路复用

3.码分多路复用

识记：码分多路复用的含义

简单：码分复用相关计算

4.集中器和时分交换机

识记：集中器和时分交换机的原理

三、本章重点、难点

重点：集中器和时分交换机

难点：频分多路复用，时分多路复用，码分多路复用

第六章 数字基带传输

一、目的与

本章研究如何设计基带传输总特性，以消除码间干扰、减小噪声影响，提高抗噪性能。掌握基带传输组成，了解基带信号码型及特点，了解基带信号功率谱密度，掌握基带信号的传输，了解眼图，会设计均衡器。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 引言

第二节 基带传输组成

第三节 常用数字基带信号的码型及特点

第四节 数字基带信号功率密度谱

一、单极性不归零脉冲信号的频谱

二、单极性归零脉冲信号的频谱

三、数字基带信号的功率密度谱

第五节 数字基带信号的传输

一、基带脉冲传输与码间干扰

二、升余弦频谱传输特性

第六节 眼图

第七节 均衡

一、频域均衡

二、时域均衡

（二）考核知识点与考核

1.数字信号的传输

识记：数字信号的传输的分类

2.数字基带信号

识记：数字基带信号的码型及特点，数字基带信号功率密度谱

领会：不同数字基带信号功率密度谱的特点

3.数字基带信号的传输

识记：码间干扰的含义及影响

综合：基带信号的传输特性

4.眼图、均衡

识记：眼图的含义，均衡器的分类

简单：设计均衡器

三、本章重点、难点

重点：常用数字基带信号码型、码间干扰、均衡

难点：验证无码间干扰传输

第七章 数字频带传输

一、目的与

本章的目的主要是对二进制数字调制的原理、实现方法、信号带宽等进行掌握，另外对现代通信中的新调制方式进行介绍。深刻理解二进制振幅键控、二进制频移键控和二进制相移键控。在此基础上进一步理解多进制数字调制与解调，多进制相位调制与解调的相关内容。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 引言

第二节 二进制振幅键控

一、数学表示和波形

二、信号的频谱

三、信号的产生与解调

四、单边带调制

五、残留边带调制

第三节 二进制频移键控

一、信号的波形及数学表示

二、2FSK信号的产生

三、2FSK信号的功率密度谱

四、信号的产生与解调

第四节 二进制相移键控

一、二进制绝对相移键控调制

二、二进制相对相移键控调制

第五节 多进制数字调制与解调

一、多进制振幅调制与解调

二、多进制频率调制与解调

三、多进制相位调制与解调

第六节 正交振幅调制

第七节 正交频分多路复用

（二）考核知识点与考核

1.数字调制

识记：数字调制的分类，基本的调制方法

2.二进制振幅键控

识记：二进制振幅键控的含义

3.二进制频移键控

识记：二进制频移键控的含义

4.二进制相移键控

识记：调相

综合：二进制振幅键控，二进制频移键控，二进制相移键控三者关系

5.多进制数字调制与解调

识记：多进制数字调制含义

6.正交振幅调制

识记：正交振幅调制含义

领会：星座图

7.正交频分多路复用

识记：OFDM原理

三、本章重点、难点

重点：数字调制基本的调制方法。

难点：二进制振幅键控，二进制频移键控，二进制相移键控，OFDM

第八章 同步

一、目的与

本章的目的主要对数字通信中的同步做简要了解。熟悉同步的各种类型，在此基础上进一步理解载波同步、位同步、群同步、网同步的不同特点。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 同步

一、同步的分类及方法

第二节 载波同步

一、直接法

二、插入导频法

第三节 位同步

一、插入导频法

二、自同步法

第四节 群同步

一、集中插入群同步码组

二、“0”比特插入删除法

三、起止式同步法

四、分散插入法

五、自同步法

第五节 网同步

一、全网同步

二、准同步

（二）考核知识点与考核

1.同步

识记：主要的同步及实现方法

2.载波同步

识记：载波同步的作用

3.位同步

识记：位同步的作用

4.群同步

识记：群同步的作用

5.网同步

识记：网同步的作用

综合：载波同步、位同步、群同步和网同步的关系

三、本章重点、难点

重点：了解主要的同步。

难点：载波同步、位同步、群同步和网同步之间的关系和各自的作用。

第九章 差错控制编码

一、目的与

本章的目的主要是对差错控制编码的基本概念进行掌握，并了解几种常见的编码。深刻理解差错控制编码对提高抗干扰性能的作用，了解差错控制的实质，在此基础上进一步差错控制的主要方式，编码方法。循环码的相关内容，了解汉明码的概念。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 纠错编码的分类

第二节 差错控制方式

第三节 纠检错编码的基本原理

第四节 码重、码距及纠检错能力

第五节 常用的简单差错控制编码

第六节 线性分组码

一、基本概念及原理

二、线性分组码的检错和纠错

第七节 循环码

一、循环码的基本概念

二、循环码的生成矩阵

三、循环码的生成多项式

四、循环码的编码

五、循环冗余码的译码

第八节 汉明码

（二）考核知识点与考核

1.差错控制方式

识记：熟悉差错控制的主要方式，了解纠检错编码的基本原理

2. 线性分组码

识记：熟悉线性分组码基本概念及原理

领会：线性分组码的检错和纠错

简单：利用生成矩阵、监督矩阵进行编译码

3.循环码

识记：熟悉循环码基本概念及原理

综合：掌握循环码相关计算

4.汉明码

识记：了解汉明码的基本概念

三、本章重点、难点

重点：差错控制的主要方式，熟记信号的差错类型，了解汉明码基本概念。

难点：差错控制编码方法，循环码。

数据通信的接口及规程

一、目的与

本章的目的主要是对数据通信的接口及规程有一个总括性的了解。了解通信规程的接口标准RS232-C和USB接口，在此基础上进一步理解接口特性。掌握数据链路协议主要功能，了解相关协议。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 串行通信接口标准

一、RS-232C接口

二、通用串行总线

第二节 数据链路传输控制规程

一、数据链路传输控制规程的主要功能

二、面向字符型传输控制规程的主要特点

三、面向比特型传输控制规程

第三节 规程举例

第四节 HDLC的子集与相关协议

（二）考核知识点与考核

1.串行通信接口标准

识记：熟悉常用的接口标准，了解相关特性

2.数据链路传输控制规程

识记：识记数据链路传输控制规程分类

领会：字符型传输控制规程和比特型传输控制规程的区别

3.HDLC的子集与相关协议

识记：HDLC的结构

综合：HDLC子集作用

三、本章重点、难点

重点：HDLC的结构和子集作用

难点：数据链路传输控制规程

第十一章 现代通信网络简介

一、目的与

本章的目的主要是对现代通信网络的网络传输与交换进行了解。了解现代电信网络，在此基础上进一步理解交换与交换、数字微波通信和移动通信。进而掌握物联网通信的相关内容。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 通信网结构

第二节 一般通信网的性能及交换

第三节 通信网的交换方式

第四节 现代电信网络及交换

第五节 数字微波通信

一、数字微波通信简介

二、我国数字微波通信的发展历史

三、数字微波通信的主要特点

四、微波频段选择和射频波道配置

五、数字微波通信模型

六、数字微波的调制方式

七、数字微波的

第六节 移动通信

一、移动通信发展简述

二、GSM网络

三、3G网络

四、LTE与4G网络

五、5G网络

第七节 物联网无线通信

一、窄带物联网

二、远距离无线电

三、SIGFOX网络

四、ZigBee网络

五、Z-Wave网络

六、近场通信

（二）考核知识点与考核

1.通信网

识记：通信网结构，性能及交换、交换方式

2.数字微波通信

识记：数字微波通信的含义、主要特点

领会：数字微波通信模型、调制方式

3.移动通信

识记：移动通信的含义

领会：GSM网络、3G网络、LTE与4G网络、5G网络

4.物联网无线通信

识记：窄带物联网、远距离无线电、SIGFOX网络、ZigBee网络、Z-Wave网络、近场通信的具体

三、本章重点、难点

重点：移动通信、通信网。

难点：数字微波通信、物联网无线通信。

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

一、大纲的目的和作用

大纲是根据的，结合的特点而确定。其目的是对个人、和命题进行指导和。

大纲明确了的内容以及深广度，了的范围和标准。因此，它是编写和辅导书的依据，是组织进行辅导的依据，是者、掌握内容知识范围和程度的依据，也是进行命题的依据。

二、大纲与的关系

大纲是进行和考核的依据，是掌握知识的基本内容与范围，的内容是大纲所的知识和内容的扩展与发挥。内容在中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的一定要适当。

大纲与所体现的内容应基本一致；大纲里面的内容和考核知识点，里一般也要有。反过来里有的内容，大纲里就不一定体现。（注：如果是推荐选用的，其中有的内容与大纲不一致的地方，应以大纲为准。）

三、关于

《数据通信原理》 毛羽刚、蔡开裕、陈颖文编著，机械工业出版社，2022年版。

四、关于和方法的指导

本大纲的基本是依据和培养目标而确定的。基本还明确了的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本中的知识点构成了内容的主体部分。因此，基本内容掌握程度、考核知识点是考核的主要内容。

为有效地指导个人和，本大纲已指明了的重点和难点，在章节的基本中一般也指明了章节内容的重点和难点。

方法建议如下：

1、在开始指定每一章之前，应先阅读大纲中有关这一章考核知识点及对知识点的能力层次即考核目标，使阅读有的放矢。

2、应地各章内容，掌握识记的概念，深入理解和掌握基本和基本方法，在此基础上深入知识点，掌握重点。

3、阅读时，要仔细阅读逐句推敲，深刻理解基本概念、基本，牢固掌握基本方法与技能。

4、过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解、有提高。过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，多做习题，勤于请教，切忌死记硬背，生搬硬套，急于求成。要注意所学内容纵向和横向的联系。

5、前梳理已经过的内容，搞清楚一些基本概念、及方法之间的关

五、对的

1、者应根据本大纲的内容和考核目标，明确本的特点、范围和，应熟知大纲对提出的目标总和各章掌握的知识点，以及各知识点达到的能力层次和考核目标。

2、者应认真钻研指定的，对应考者进行切实有效的辅导，并从方法上给予指导，引导他们防止中的各种偏向，把握的正确方向。

3、者在辅导时应帮助者梳理重点内容和一般内容之间的关系。内容有重点与一般之分，但的内容要覆盖全部，而且重点与一般是相互联系的，不是截然分开的。者应全面地，掌握全部内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。

4、正确处理基础知识与能力之间的关系。者既要重视基础知识，又要重视实际能力的培养，努力引导应考者将识记、领会同联系起来，将基础知识和转化为能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高应考者分析和解决问题的能力。

5、建议总64学时。课时分配如下：