21世纪高等院校电子信息类规划教材 数据通信与网络PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　数据通信的基本概念 1

1.1.1 数据和数据通信 1

1.1.2 数据通信的特点 1

1.1.3 数据通信研究的内容 2

1.1.4　数据通信系统的组成 2

1.2　网络简介 3

1.2.1 连接类型 3

1.2.2 拓扑结构 4

1.2.3 网络类型 5

1.3　协议和标准简介 5

1.3.1　协议 5

1.3.2 标准 6

1.3.3　标准化组织 6

1.4　数据传输模式 7

1.4.1 串行传输和并行传输 7

1.4.2 异步传输和同步传输 8

1.4.3 单工、半双工和全双工通信 9

1.5　多路复用 9

1.5.1 频分复用（FDM） 9

1.5.2 时分复用（TDM） 10

1.5.3 码分复用（CDM） 12

1.6　数据通信系统的性能指标 12

1.6.1 有效性指标 12

1.6.2　可靠性指标 13

1.6.3　其他质量指标 13

思考题和习题 13

第2章　数据传输的信道 15

2.1 信道定义与数学模型 15

2.1.1 信道定义 15

2.1.2　信道的数学模型 16

2.2　有线信道 19

2.2.1 双绞线电缆 19

2.2.2 同轴电缆 21

2.2.3 光纤 22

2.3　无线信道 24

2.3.1 微波中继信道 25

2.3.2 卫星中继信道 26

2.3.3 短波电离层反射信道 27

2.3.4　陆地移动信道 28

2.4　信道特性及其对信号传输的影响 31

2.4.1 恒参信道特性 31

2.4.2　随参信道特性 33

2.5　加性噪声 36

2.5.1 噪声的分类 36

2.5.2　起伏噪声及特性 37

2.6　信道容量的概念 39

2.6.1 香农公式 39

2.6.2　香农公式的应用 40

思考题和习题 41

第3章　数据基带传输 44

3.1　数据基带信号 45

3.1.1 基带信号波形 45

3.1.2　基带传输的常用码型 46

3.1.3 基带信号的频谱特性 50

3.2　数据基带脉冲传输与码间串扰 52

3.3　无码间串扰的基带传输特性 53

3.3.1 消除码间串扰的基本思想 53

3.3.2　无码间串扰的条件 54

3.3.3 H（ω）的设计 55

3.3.4　部分响应系统 57

3.4　无码间串扰基带系统的抗噪声性能 59

3.5　眼图和均衡 62

3.5.1 眼图 62

3.5.2　均衡 64

思考题和习题 67

第4章　频带数据传输 70

4.1　二进制振幅键控（2ASK） 70

4.1.1 2ASK信号的调制与解调 70

4.1.2　2ASK信号的功率谱密度 72

4.1.3　2ASK系统的抗噪声性能 74

4.2　二进制移频键控（2FSK） 80

4.2.1 2FSK信号的调制与解调 80

4.2.2 2FSK信号的功率谱密度 83

4.2.3 2FSK系统的抗噪声性能 84

4.3　二进制移相键控（2PSK）及二进制差分相位键控（2DPSK） 88

4.3.1 2PSK信号的调制与解调 88

4.3.2 2DPSK信号的调制与解调 90

4.3.3 2PSK及2DPSK信号的功率谱密度 92

4.3.4 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 93

4.4　二进制数字调制系统的性能比较 97

4.5　多进制数字相位调制系统 100

4.5.1 多进制数字相位调制信号的表示形式 100

4.5.2　4PSK信号的产生与解调 102

4.5.3　4DPSK信号的产生与解调 104

4.5.4　4PSK及4DPSK系统的误码率性能 105

4.6　正交振幅调制（QAM） 106

4.6.1 MQAM调制原理 106

4.6.2　MQAM解调原理 108

4.6.3 MQAM抗噪声性能 108

思考题和习题 109

第5章　差错控制编码 115

5.1 概述 115

5.2　差错控制编码的基本原理 119

5.2.1 纠错编码的基本原理 119

5.2.2 纠错编码的基本概念 120

5.3　常用的简单编码 122

5.4　线性分组码 126

5.4.1 线性分组码原理 126

5.4.2 监督矩阵与生成矩阵 129

5.4.3 伴随式与错误图样 131

5.4.4 汉明码 132

5.5　循环码 132

5.5.1 循环码的基本原理 132

5.5.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 134

5.5.3 循环码的编码和译码方法 135

5.5.4　BCH码 139

5.5.5　Reed-Solomon码 141

5.6　卷积码 142

5.6.1 生成距阵G（卷积码的解析分析） 142

5.6.2 卷积码的结构特点 145

5.6.3 卷积码的Viterbi译码 148

思考题和习题 155

第6章　同步技术 159

6.1 同步的功用与分类 159

6.2　载波同步 160

6.2.1 插入导频法 160

6.2.2　直接法 162

6.2.3 载波同步系统的性能 163

6.3　位同步 164

6.3.1　插入导频法 164

6.3.2　直接法 165

6.3.3　位同步系统的性能 167

6.4　帧同步 167

6.4.1 集中插入法 168

6.4.2　分散插入同步法 169

6.4.3 群同步系统的性能 170

思考题和习题 171

第7章　数据通信体系结构与协议 173

7.1 数据通信协议及OSI通信体系结构 173

7.1.1 概述 173

7.1.2　OSI通信体系结构 174

7.1.3　OSI模型各层的基本功能 175

7.1.4 层间通信 178

7.2　V.24物理层接口标准 179

7.2.1 概述 179

7.2.2　机械特性 180

7.2.3 电气特性 180

7.2.4　功能特性 181

7.2.5　过程特性 182

7.2.6　信号子集 182

7.3　HDLC数据链路控制协议 183

7.3.1 基本概念 183

7.3.2　帧结构 183

7.3.3　控制域（C）格式和参数 185

7.3.4　操作过程 187

7.4　ITU-T X.25标准中的分组层协议 187

7.4.1　X.25的层次 188

7.4.2　X.25的分组层协议 188

7.5　TCP/IP通信体系结构 193

7.5.1　TCP/IP模型 194

7.5.2 TCP/IP模型与OSI标准模型的比较 195

7.6 IP 196

7.6.1 IPv4分组格式 196

7.6.2 IPv4寻址方式 198

7.6.3 IPv4路由选择 201

7.6.4 IPv4分组的分片与重组 202

7.6.5 下一代互联网的网际协议IPv6 203

7.7 TCP 207

7.7.1 TCP数据段结构 208

7.7.2 TCP连接 210

7.7.3 TCP的可靠数据传输 212

思考题和习题 217

第8章　数据交换 219

8.1 电路交换 219

8.1.1 电路交换原理 220

8.1.2 电路交换技术 220

8.1.3 电路交换中的路由选择 223

8.1.4 电路交换的优缺点 224

8.2　分组交换 225

8.2.1 分组交换原理 225

8.2.2　分组格式与分组长度 227

8.2.3 数据分组的传输 232

8.2.4　路由选择 234

8.2.5　流量控制 236

8.2.6　分组交换机 237

8.2.7 分组交换的特点 237

8.3　帧中继 238

8.3.1 帧中继基本原理 238

8.3.2　帧中继模型 239

8.3.3 帧中继技术的特点 240

8.4　ATM交换 240

8.4.1 ATM的基本概念 241

8.4.2　ATM交换原理 244

8.4.3 ATM交换的特点 245

8.5　IP交换 245

8.5.1 IP交换机 245

8.5.2 IP交换原理 246

8.5.3 IP交换的特点 247

思考题和习题 247

第9章　局域网 249

9.1　局域网体系结构 249

9.1.1 IEEE 802参考模型 249

9.1.2　拓扑结构 250

9.1.3　媒体接入控制 252

9.1.4　逻辑链路控制 254

9.2　物理层 256

9.2.1 物理层的基本概念 256

9.2.2　传输媒体 257

9.2.3　传输方式 257

9.3　数据链路层接入协议 257

9.3.1 纯ALOHA 257

9.3.2 时隙ALOHA 259

9.3.3 载波侦听多址协议CSMA 260

9.3.4　CSMA/CD 262

9.4　IEEE 802.3局域网 264

9.4.1 802.3局域网概述 264

9.4.2 802.3局域网的信号编码 264

9.4.3 802.3 MAC子层协议 265

9.4.4 交换式802.3局域网 267

9.5 IEEE 802.5局域网 268

9.5.1 令牌环的组成 268

9.5.2　802.5局域网的MAC子层 270

9.5.3　802.5局域网令牌环的维护 272

9.6　令牌总线局域网IEEE 802.4标准 273

9.6.1 802.4标准MAC子层 274

9.6.2 802.4标准中逻辑环的维护 275

9.6.3 802.3、802.4和802.5标准比较 276

9.7　局域网的扩展 276

9.7.1 基于集线器的物理层局域网扩展 277

9.7.2 基于网桥的数据链路层的局域网扩展 277

思考题和习题 279

第10章　无线局域网 281

10.1 无线局域网的网络结构 281

10.1.1 无线局域网的概念 281

10.1.2 无线局域网的组成结构 282

10.1.3 无线局域网协议体系 284

10.1.4 网络安全 286

10.1.5 无线局域网的特点 287

10.2　无线局域网的物理层 288

10.2.1 物理层含义 288

10.2.2　物理层分类 288

10.2.3 物理层拓扑结构 289

10.2.4 物理层主要技术 291

10.2.5 物理层性能 291

10.3　无线局域网的数据链路层 293

10.3.1　概述 293

10.3.2　MAC层 294

10.3.3 LLC层 299

10.4　无线局域网IEEE 802.11标准 300

10.4.1 IEEE 802.11的物理层 301

10.4.2 IEEE 802.11 MAC层 305

10.4.3 IEEE 802.11系列标准比较 312

10.5　其他无线局域网 314

10.5.1 HiperLAN无线局域网 314

10.5.2 蓝牙技术 318

思考题和习题 320

第11章　用户数据接入 322

11.1　接入网概述 322

11.1.1 接入网的概念 322

11.1.2 接入网的接口与功能模型 324

11.1.3　接入技术 325

11.2　ADSL 328

11.2.1 ADSL标准及特点 328

11.2.2　ADSL的体系结构 329

11.2.3 ADSL的分布模式 331

11.2.4　ADSL的调制技术 334

11.2.5 ADSL的应用 340

11.3　VDSL 344

11.3.1 VDSL特点及标准 344

11.3.2　VDSL的体系结构 346

11.3.3　VDSL的关键技术 347

11.3.4　VDSL的应用与发展 350

11.4　HFC网络 352

11.4.1 CATV网概述 352

11.4.2　HFC网络技术 354

11.4.3　HFC网络的发展 359

11.5 Cable Modem 361

11.5.1 Cable Modem接入技术 361

11.5.2　 Cable Modem系统结构与工作原理 364

11.5.3 基于DOCSIS的Cable Modem 369

11.5.4 　Cable Modem的应用 374

思考题和习题 374

参考文献 376