9787121103322 数据通信原理与技术(第2版) 电子工业出版社 达新宇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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达新宇 著

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• 数据传输
• 第二版

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121103322

商品编码：29360213825

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：数据通信原理与技术(第2版)

定价：25.00元

作者：达新宇

出版社：电子工业出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787121103322

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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《数据通信原理与技术（第2版）》版自2003年出版发行以来，先后8次印刷，在十多所高校使用，受到广大读者的厚爱，使我们倍感欣慰。几年来，通过与使用本教材的老师们交流，获得了许多有益的建议；另外，数据通信技术的发展迅速，出现了不少新系统、新设备与新技术。考虑到教材内容的系统性以及院校使用需求的连贯性，本书第2版在选材上仍然注重数据通信理论的系统性、实用性与现代数据技术先进性的**结合。第2版保持了版的风貌与格式，内容上尽量避免进行大幅度的变动。

内容提要

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《数据通信原理与技术（第2版）》系统地介绍了数据通信的基本原理、基本技术及其设备和网络的知识。具体内容包括：数据通信的基本概念、传输方式、主要指标和发展趋势，数据传输信道，数据通信的数据编码、数据压缩、差错控制、多路复用和数据复接等技术，数据基带和频带传输，数据交换，数据通信协议，数据信号的同步，数据通信设备，以及数据通信网介绍。
《数据通信原理与技术（第2版）》可作为高等院校通信、计算机及电子信息类专业数据通信课程的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

目录

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章概论（1）
1.1数据通信的概念（1）
1.1.1消息、信息、数据和信号（1）
1.1.2模拟通信、数字通信和数据通信（4）
1.1.3数据通信的特点（5）
1.1.4数据通信系统的组成（5）
1.2数据通信网与计算机网（6）
1.2.1数据通信网（6）
1.2.2计算机网（8）
1.2.3联系与区别（8）
1.3数据传输方式（8）
1.3.1串行传输与并行传输（9）
1.3.2异步传输与同步传输（9）
1.3.3单工、半双工和全双工传输（10）
1.4数据通信系统的主要质量指标（11）
1.4.1传输速率（11）
1.4.2差错率（12）
1.4.3频带利用率（13）
1.4.4可靠度（13）
1.5数据通信的发展（13）
1.5.1通信的简单回顾（13）
1.5.2数据通信的发展趋势（14）
1.6数据通信研究的主要内容（14）
本章小结（15）
思考与练习（15）

第2章数据通信技术基础（16）
2.1传输信道概述（16）
2.1.1信道的类型（16）
2.1.2信道容量（17）
2.1.3有线传输介质（18）
2.1.4无线传输信道（21）
2.2数据编码技术（24）
2.2.1国际5号码（IA5码）（24）
2.2.2EBCDIC码（26）
2.2.3国际2号码（IA2码）（27）
2.2.4信息交换用汉字编码（27）
2.2.5语音的数据编码（28）
2.3数据压缩技术（29）
2.3.1LempelZiv编码（30）
2.3.2Huffman编码（31）
2.3.3相关编码（32）
2.3.4游程编码（33）
2.4差错控制技术（34）
2.4.1基本概念（34）
2.4.2差错控制的基本方式（35）
2.4.3小码距与检错和纠错能力的关系（35）
2.4.4几种常用的检错码（37）
2.4.5线性分组码（38）
2.4.6循环码（41）
2.4.7卷积码（43）
2.5多路复用技术（44）
2.5.1时分多路复用（TDM）（44）
2.5.2频分多路复用（FDM）（45）
2.5.3统计时分多路复用（STDM）（45）
2.5.4码分多址复用（CDMA）（46）
2.5.5波分复用（WDM）（46）
2.6数字复接技术（46）
2.6.1数字复接系统（47）
2.6.2数字复接的方法（47）
2.6.3准同步数字复接系列（PDH）（47）
2.6.4同步数字系列（SDH）（48）
2.6.5PDH与SDH的比较（48）
本章小结（49）
思考与练习（50）

第3章数据信号的传输（52）
3.1概述（52）
3.1.1常见基带数据信号波形（52）
3.1.2对数据基带信号的要求（55）
3.1.3基带信号的谱特性（55）
3.1.4数据信号的传输（56）
3.2数据信号的基带传输（56）
3.2.1基带数据传输系统的组成（56）
3.2.2码间串扰的概念（57）
3.2.3码间串扰的消除（58）
3.2.4间串扰的基带传输系统（58）
3.3基带数据传输系统的主要技术（62）
3.3.1均衡技术（62）
3.3.2部分响应技术（62）
3.3.3数据扰乱技术（64）
3.4基带传输系统的性能（65）
3.4.1误码率的一般公式（65）
3.4.2双极的误码率（66）
3.4.3单极的误码率（67）
3.4.4眼图（67）
3.5数据信号的频带传输（67）
3.5.1频带传输系统组成（67）
3.5.2幅移键控（ASK）（68）
3.5.3频移键控（FSK）（71）
3.5.4相移键控（PSK）（76）
3.5.5多进制数字调制（80）
3.5.6正交幅度调制（QAM）（82）
3.5.7幅度相位键控（APK）（84）
3.5.8网格编码调制（TCM）（84）
3.6频带传输系统的性能（85）
3.6.12ASK的性能（85）
3.6.22FSK的性能（86）
3.6.32PSK的性能（87）
3.6.4性能比较（88）
本章小结（88）
思考与练习（89）

第4章数据交换（91）
4.1概述（91）
4.1.1为什么要进行数据交换（91）
4.1.2数据交换的实现（91）
4.2电路交换方式（92）
4.2.1电路交换原理（92）
4.2.2电路交换机（93）
4.2.3电路交换的主要优缺点（95）
4.3报文交换方式（95）
4.3.1报文交换原理（95）
4.3.2报文交换的优缺点（96）
4.4分组交换方式（97）
4.4.1为什么提出分组交换方式（97）
4.4.2分组的基本格式和长度选取（97）
4.4.3分组交换原理（98）
4.4.4分组交换的优缺点（99）
4.5帧中继（100）
4.5.1帧中继技术的提出（100）
4.5.2帧中继的工作原理（100）
4.5.3帧中继的特点（102）
4.6ATM技术（102）
4.6.1ATM的提出（102）
4.6.2ATM基本原理（103）
4.6.3ATM交换机（105）
4.6.4ATM的特点（106）
4.6.5ATM面临的问题及技术展望（106）
4.7几种交换方式的比较（107）
本章小结（108）
思考与练习（109）

第5章数据通信协议（111）
5.1通信协议和协议分层结构（111）
5.1.1通信协议的一般概念（111）
5.1.2通信协议的分层（112）
5.2物理层协议（115）
5.2.1基本概念（115）
5.2.2CCITTV.24/RS232C建议（117）
5.2.3V.35建议（121）
5.2.4X系列建议（121）
5.2.5G.703建议（123）
5.3数据链路传输控制规程（125）
5.3.1概述（125）
5.3.2面向字符型的传输控制规程（128）
5.3.3面向比特型的传输控制规程（132）
5.3.4数据链路层点对点协议（137）
5.4CCITT的X.25建议（139）
5.4.1X.25建议的基本概念（139）
5.4.2X.25物理层及其建议（140）
5.4.3X.25数据链路层及其建议（140）
5.4.4X.25分组层（141）
5.5PAD相关建议（143）
5.5.1PAD建议及功能（143）
5.5.2X.3建议（144）
5.5.3X.28建议（145）
5.5.4X.29建议（145）
……
第6章数据信号的同步（152）
第7章数据通信设备（163）
第8章数据通信网介绍（188）
附录A数据通信常用技术标准（208）
附录B缩略语英汉对照表（212）
参考文献（219）

作者介绍

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文摘

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序言

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深度解析——现代通信的基石 在信息爆炸的时代，数据通信技术的重要性不言而喻。它如同现代社会跳动的脉搏，驱动着信息在全球范围内的瞬时传递，支撑着我们日常生活、商业运作乃至科学研究的方方面面。从智能手机上的即时消息，到跨国企业的实时视频会议，再到精密科学仪器的远程控制，这一切都离不开高效、稳定、可靠的数据通信。 本报告旨在深入探讨数据通信的内在原理与核心技术，为读者提供一个全面而系统的认知框架。我们将从最基础的信号概念出发，层层递进，剖析数据在物理介质中传输的奥秘，以及为实现高效传输而发展出的各类编码、复用、差错控制等关键技术。同时，我们将放眼数据通信的广阔应用领域，展现其在不同行业中的重要作用和发展趋势。 第一章：数据通信基础——信号的语言 任何信息的传递，本质上都是信号的传递。数据通信的第一课，便是理解“信号”的本质。信号是信息在物理世界中的载体，它可以是电信号、光信号、声信号等。在数据通信领域，我们主要关注电信号和光信号。 1.1 信号的分类与特性 模拟信号与数字信号： 模拟信号是连续变化的信号，能够无限细分，例如人声、温度变化。数字信号则是离散的、量化的信号，通常用二进制（0和1）表示，如计算机内部处理的数据。现代数据通信绝大多数依赖于数字信号，因为其易于处理、存储和传输，且抗干扰能力强。 信号的组成： 信号具有幅值、频率、相位等关键特性。幅值决定信号的强度，频率决定信号的变化快慢，相位则表示信号在时间轴上的位置。这些特性共同构成了信号的“身份”，也决定了其在传输中的表现。 信号的带宽： 带宽是衡量信号频谱范围的指标，它直接影响到数据传输的速率。带宽越宽，能够传输的频率范围就越广，理论上可以容纳的数据量也就越大。 1.2 数据传输的基本要素 数据通信系统通常包含以下几个核心要素： 信源 (Source)： 产生待传输信息的设备，如电脑、手机、传感器等。 发送端 (Transmitter)： 将信源产生的信息转换成适合传输的信号，并将其发送出去的设备。 传输介质 (Transmission Medium)： 承载信号从发送端到接收端的物理通道，可以是导线、光纤、无线电波等。 接收端 (Receiver)： 接收传输介质上传输过来的信号，并将其恢复成原始信息。 信宿 (Destination)： 接收并处理信息的设备，与信源相对应。 噪声 (Noise)： 在传输过程中对信号产生干扰和失真的因素，是数据通信中需要重点克服的对象。 第二章：信号在物理介质中的传输——从原子到光纤 信号如何跨越物理空间的距离？这涉及到信号在不同传输介质中的传播机理。 2.1 有线传输 双绞线 (Twisted Pair)： 最常见的传输介质之一，广泛应用于电话线和以太网。通过将两根绝缘铜线绞合在一起，可以有效降低电磁干扰，提高传输质量。根据屏蔽情况，分为非屏蔽双绞线 (UTP) 和屏蔽双绞线 (STP)。 同轴电缆 (Coaxial Cable)： 具有中心导体、绝缘层、屏蔽层和外护套组成。其优良的屏蔽性能使其在传输更高频率信号时表现出色，常用于有线电视和早期以太网。 光纤 (Optical Fiber)： 利用光信号在玻璃或塑料纤维中传输。光纤具有极高的带宽、极低的损耗、抗电磁干扰能力强等优点，是现代高速数据通信的首选介质。根据芯径和传输模式，分为单模光纤和多模光纤。 2.2 无线传输 电磁波 (Electromagnetic Waves)： 利用不同频率的电磁波在空间中传播信息。从低频的无线电波到高频的微波，再到可见光和不可见光，不同的频率范围适用于不同的通信场景。 无线电通信 (Radio Communication)： 利用无线电波进行远距离通信，如广播、电视、手机通信等。 微波通信 (Microwave Communication)： 利用频率更高的微波进行通信，通常需要视距传输，常用于点对点通信和卫星通信。 卫星通信 (Satellite Communication)： 利用人造卫星作为中继站，实现全球范围的通信覆盖。 2.3 传输损耗与衰减 信号在传输过程中会不可避免地发生损耗（衰减），即信号强度随距离增加而减弱。传输介质的特性、信号频率、传输距离等因素都会影响衰减程度。为了补偿衰减，需要使用放大器或信号再生技术。 第三章：数据编码与调制——让0和1“说人话” 原始的二进制数据（0和1）需要经过编码和调制才能有效地传输。 3.1 信源编码 (Source Coding) 信源编码的目标是减少数据的冗余，提高传输效率。 无损编码 (Lossless Coding)： 不丢失原始信息，如霍夫曼编码、算术编码等。 有损编码 (Lossy Coding)： 允许丢失部分信息，以换取更高的压缩率，如JPEG图像压缩、MP3音频压缩等。在对信息精度要求不高的场景下非常有效。 3.2 信道编码 (Channel Coding) 信道编码是为了检测和纠正传输过程中产生的错误。 纠错码 (Error Correction Codes)： 可以在接收端检测并纠正一定数量的错误。常见的有汉明码 (Hamming Code)、里德-所罗门码 (Reed-Solomon Code) 等。 检错码 (Error Detection Codes)： 只能检测错误，不能纠正，如循环冗余校验 (CRC)。 3.3 调制 (Modulation) 调制是将数字信号转换成适合在模拟信道上传输的模拟信号的过程。 幅度调制 (Amplitude Modulation, AM)： 改变载波信号的幅度。 频率调制 (Frequency Modulation, FM)： 改变载波信号的频率。 相位调制 (Phase Modulation, PM)： 改变载波信号的相位。 正交幅度调制 (Quadrature Amplitude Modulation, QAM)： 结合了幅度和相位调制，能够传输更多数据。 第四章：多路复用与交换——高效利用通信资源 当多个用户需要同时使用同一通信链路时，就需要多路复用技术。 4.1 多路复用 (Multiplexing) 频分多路复用 (Frequency Division Multiplexing, FDM)： 将通信信道的总带宽划分成若干个独立的子信道，每个子信道传输一路信号。 时分多路复用 (Time Division Multiplexing, TDM)： 将时间分割成若干个时间片，每个时间片分配给一个信号传输。 波分多路复用 (Wavelength Division Multiplexing, WDM)： 在光纤通信中，利用不同波长的光信号传输多路信号。 码分多路复用 (Code Division Multiplexing, CDM)： 为每个信号分配一个唯一的编码序列，所有信号在同一频段内同时传输，通过解码区分信号。 4.2 交换技术 (Switching) 交换技术决定了数据如何在网络中被路由和传递。 电路交换 (Circuit Switching)： 在通信双方建立一条专用通信线路，直到通信结束才释放。优点是传输稳定，缺点是资源利用率低，如传统电话网络。 报文交换 (Message Switching)： 将整个报文作为一个整体进行传输和存储，在交换节点之间逐段传输。 分组交换 (Packet Switching)： 将待传输的数据分割成若干个固定长度或可变长度的“分组”，每个分组都包含地址信息，可以在网络中独立路由。这是现代数据网络（如互联网）的基础，具有高效率、高可靠性、资源共享的优点。 第五章：差错控制与流量控制——保障通信的可靠性 数据通信的终极目标是准确无误地将信息送达。 5.1 差错控制 (Error Control) 如前所述，信道编码是实现差错控制的关键。这涉及到两个主要机制： 检错： 接收端通过校验码检测接收到的数据是否出错。 纠错： 对于检测到的错误，接收端能够自动进行纠正。当错误过多无法纠正时，会请求发送端重传。 5.2 流量控制 (Flow Control) 流量控制是为了避免发送端发送数据的速度过快，导致接收端无法及时处理，从而造成数据丢失。 停止-等待协议 (Stop-and-Wait)： 发送端发送一个帧后，必须等待接收端的确认信号 (ACK) 才能发送下一个帧。简单但效率较低。 滑动窗口协议 (Sliding Window Protocol)： 允许发送端在不等待确认的情况下，一次性发送多个帧，接收端在收到确认后，发送窗口向前滑动。提高了传输效率。 第六章：数据通信网络与协议——构建信息高速公路 数据通信技术并非孤立存在，而是构建成复杂的网络系统，并遵循特定的协议进行通信。 6.1 数据通信网络 局域网 (Local Area Network, LAN)： 覆盖范围较小的网络，如家庭网络、办公室网络。 城域网 (Metropolitan Area Network, MAN)： 覆盖范围介于局域网和广域网之间，通常在一个城市范围内。 广域网 (Wide Area Network, WAN)： 覆盖范围广泛，可以连接不同地理位置的网络，如互联网。 6.2 数据通信协议 (Protocols) 协议是规定了数据通信双方必须遵守的一系列规则和标准。 OSI 七层参考模型 (Open Systems Interconnection Model)： 一个理论模型，将网络通信过程划分为七个独立的层次，每一层负责特定的功能。 TCP/IP 协议族： 实际应用中最广泛的网络协议体系，如 IP (Internet Protocol) 负责数据包的路由，TCP (Transmission Control Protocol) 负责可靠的、面向连接的数据传输，UDP (User Datagram Protocol) 负责不可靠的、无连接的数据传输。 第七章：现代数据通信技术的应用与发展 数据通信技术已经深入到我们生活的方方面面，并持续发展创新。 移动通信 (Mobile Communication)： 从2G到5G，移动通信技术不断演进，为我们提供了随时随地的通信能力。 互联网技术 (Internet Technology)： 支撑着全球信息的交换和共享，是现代社会最重要的基础设施之一。 物联网 (Internet of Things, IoT)： 将物理世界的设备连接到互联网，实现数据的感知、传输和智能化应用。 云计算 (Cloud Computing)： 利用网络传输海量数据，提供计算、存储和应用服务。 大数据 (Big Data)： 海量数据的采集、存储、分析和应用，离不开高效的数据通信技术。 未来展望： 随着5G、6G、Wi-Fi 6/7 等新技术的不断成熟，以及人工智能、区块链等前沿技术的融合，数据通信将在更广阔的领域发挥更关键的作用。我们期待着更加智能、高效、安全的数据通信未来。 结语： 数据通信原理与技术是理解现代信息社会运作机制的基石。从信号的诞生到网络的运行，每一个环节都凝聚着科学家的智慧和工程师的努力。通过对这些原理和技术的深入学习，我们不仅能够更好地理解当下的通信世界，更能把握未来的发展方向，为构建更加互联互通的美好未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这套书的编排逻辑，给我一种“倒退回大学课堂”的怀旧感，但又充满了现代技术的影子。作者很巧妙地在保持经典理论完整性的同时，穿插了一些现代通信系统中的实际应用案例。比如，在讲解傅里叶变换在数字信号处理中的应用时，他没有止步于理论公式，而是立刻联系到了OFDM（正交频分复用）技术在无线通信中的核心地位，这种理论与实践的无缝衔接，大大增强了知识的可迁移性。我最喜欢的一个地方是它对不同通信体制的比较分析，比如对比了时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的优劣势，分析得极其透彻，让我对未来无线通信技术的发展方向有了更清晰的预判。唯一的“小抱怨”是，全书的习题部分设计得过于偏重计算和推导，缺乏一些开放性的、需要综合运用多章节知识的系统设计类问题，这使得检验学习成果时，少了一些挑战综合能力的环节。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买技术书是带着“拯救”我混乱思维的目的来的。我之前零散地看过一些网络和通信的基础资料，但总感觉像在拼图，各个模块之间缺乏一个有力的逻辑主线把它们串联起来。这本书的叙事方式恰恰弥补了这一点。作者似乎非常注重逻辑的连贯性和体系的完整性，他不是简单地罗列技术名词，而是像一位经验丰富的工程师在带徒弟一样，一步步引导读者构建起对整个通信系统的宏观认知。尤其是在讲解信道编码和纠错机制那部分，他没有直接堆砌复杂的数学公式，而是先从实际工程中遇到的“噪声干扰”问题入手，自然而然地引出为什么我们需要这些复杂的编码方法，这种“问题导向”的讲解方式，极大地提升了我学习的主动性。读完前几章后，我感觉之前那些模糊不清的概念边界清晰多了，对于为什么TCP/IP模型要设计成现在的样子，也有了更深层次的理解，而不是停留在“它就是这样规定的”这种表层记忆。这种深度的结构化梳理，是这本书最大的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺有意思的，那种略带复古的深蓝底色，配上清晰的白色和亮黄色字体，一下子就吸引了我的目光。我通常买技术类的书会比较注重版式和印刷质量，这本拿在手里感觉沉甸甸的，纸张的质感相当不错，翻阅起来很舒服，没有那种廉价的影印感。内容上，虽然我还没来得及深入研读每一个章节，但从目录来看，它对基础概念的覆盖面很广，从信号的调制解调到网络协议栈的各个层次，都做了比较详尽的梳理。我特别欣赏作者在引入新概念时使用的类比手法，比如将数据流比作城市交通，一下子就把抽象的理论具象化了，对于初学者来说，降低了理解门槛。不过，美中不足的是，我希望随书附带的那些实验指导能更详细一些，目前的配套资源感觉稍微有点单薄，如果能提供更多基于主流编程语言的实战代码示例，那就更完美了。整体而言，这本教材的物理呈现和初步的阅读体验，绝对是技术类书籍中的佼佼者，让人愿意花时间去钻研里面的知识点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，带着浓厚的学术气息，但又不失清晰度。我尤其欣赏作者在定义术语时那种一丝不苟的态度，每一个缩写都给出了全称，每一个关键参数的取值范围都标注得清清楚楚，这对于日后需要快速查阅和核对资料来说，极其方便。翻阅过程中，我发现书中的插图质量非常高，那些流程图和结构图，不仅信息量大，而且排版考究，很多复杂的概念图，通过一两个精心设计的图形，就能达到胜过几页文字描述的效果。这无疑是体现了编著者对读者阅读体验的重视。不过，我个人在阅读过程中，偶尔会觉得某些证明过程跳跃性有点大，对于非数学专业背景的读者来说，可能需要在其他参考资料上再补充一下微积分或者线性代数的知识点，才能完全跟上作者的论证思路。总的来说，这是一本适合严肃学习者，需要耐心和一定数学基础的进阶读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在职场上摸爬滚打了几年的工程师，我更看重书籍的“实战性”和“前沿性”。这本书在这方面做得中规中矩，但也略显保守。它扎实地覆盖了通信领域的核心基石，对于理解4G/5G基础原理和传统网络架构，是无可挑剔的教科书级别范本。然而，在谈及最新的软件定义网络（SDN）或者网络功能虚拟化（NFV）等热门话题时，笔墨相对较少，更多地停留在原理层面，缺乏深入到具体厂商实现或开源项目中的案例剖析。对于我这种需要快速将理论转化为生产力的人来说，这一点稍显遗憾。我期待能看到更多关于如何用Python或GoLang去模拟或测试某些通信协议的实战代码段落，而不是仅仅停留在理论推导上。尽管如此，这本书为我打下的坚实基础，无疑是理解那些前沿技术的必要前提，它确保了我的知识体系不会建立在沙滩之上。