数据通信原理(第4版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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毛京丽，董跃武 著

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• 数据通信
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• 计算机网络
• 数据传输
• 协议
• 调制解调
• 信道编码
• 数字通信
• 模拟通信

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563543564

商品编码：29728352954

包装：平装

出版时间：2015-05-01

基本信息

书名：数据通信原理(第4版)

定价：45.0元

作者：毛京丽,董跃武

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2015-05-01

ISBN：9787563543564

字数：548000

页码：

版次：4

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书首先介绍了数据通信的基本概念，然后对数据信号的基带传输、频带传输和数字数据传输这三种基本传输方式进行了详细的论述，接着分析了差错控制的基本理论及应用、几种数据交换方式（电路交换、报文交换、分组交换、帧中继和ATM交换）及数据通信网络体系结构，继而介绍了分组交换网、帧中继网、数字数据网（DDN）和ATM网的基本构成及应用，论述了多协议标签交换（MPLS）网和下一代网络（NGN）。后介绍了计算机网络的相关内容，主要包括局域网、宽带IP城域网、路由器与Inter的路由选择协议等。全书共有7章：章概述，第2章数据信号的传输，第3章差错控制，第4章数据交换，第5章数据通信网络体系结构，第6章数据通信网，第7章计算机网络技术。为便于学生学习过程的归纳总结和培养学生分析问题和解决问题的能力，在每章后都附有本章重点内容小结和习题。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数据通信原理（第4版）》内容详述 本书旨在全面深入地剖析数据通信的各个层面，为读者构建一个扎实而系统的理论框架。从基础的信号传输到复杂的网络协议，再到前沿的通信技术，我们将层层剥茧，揭示数据在现代社会中高效、可靠传输的奥秘。 第一部分：基础理论与信号传输 本部分是理解整个数据通信体系的基石。我们将从最基本的概念入手，阐述信息、信号以及它们在通信过程中的转化。 信源与信宿： 详细介绍不同类型的数据源，包括模拟信号和数字信号的特性，以及它们在通信系统中的角色。例如，我们会讨论声音、图像等模拟信息如何被采样、量化并转换为数字信号，以及文本、代码等数字信息的本质。 信道与噪声： 深入探讨数据传输的介质，即信道。我们将分析各种物理信道的特性，如导线（铜缆、光纤）、无线电波（射频、微波）的传播方式、衰减特性、带宽限制以及多径效应等。同时，对噪声的产生机制（热噪声、散粒噪声、干扰噪声等）进行详尽的解释，并分析噪声对信号的影响，以及如何通过噪声抑制技术来提高信号质量。 信号的表示与频谱分析： 介绍傅里叶级数和傅里叶变换，解析信号的频谱特性，理解不同频段的信号如何携带信息。我们将重点阐述周期信号和非周期信号的频谱特点，以及带宽的概念在信号传输中的重要性。 调制与解调： 详细讲解将基带信号转换为适合信道传输的射频信号的过程，即调制。内容将涵盖幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等模拟调制技术，以及幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等数字调制技术。深入分析各种调制方式的原理、优缺点、频谱效率以及在不同应用场景下的适用性。同时，也对相应的解调过程进行阐述。 基带传输与频带传输： 区分和比较两种基本的信号传输方式。基带传输直接在信道上传输原始信号，适用于低频段或专用的传输介质。频带传输则通过调制将信号移至更高的频段，以利用现有通信频谱资源。 数据编码与成帧： 介绍将数字信息表示成适合传输的二进制码元序列的方法。内容将包括单极性、双极性、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等，以及这些编码方式在位同步、直流分量消除和抗噪声能力方面的差异。同时，阐述数据成帧的概念，即如何将连续的数据流分割成具有独立意义的数据帧，并介绍同步字符、帧头、帧尾等帧结构组成部分，为后续的传输控制奠定基础。 第二部分：传输速率与数据率 本部分聚焦于衡量数据通信能力的关键指标——传输速率，并探讨影响其上限的理论与实际因素。 香农-哈特利定理： 深入剖析信息论的奠基性定理，阐述在存在噪声的信道中，数据传输的理论最大速率（信道容量）是如何由信道带宽和信噪比决定的。我们将通过具体的计算和实例，帮助读者理解该定理的深远意义，以及它为实际通信系统设计提供的理论指导。 奈奎斯特准则： 解释在无噪声信道中，能够无码间串扰地传输数字信号的最大速率。我们将分析采样定理在此处的作用，以及如何通过提高信号的离散电平数量来提升数据率。 数据率与带宽的关系： 详细分析在实际系统中，数据率、带宽、信噪比以及调制方式之间的复杂权衡关系。我们将展示如何通过高级调制技术和更精细的信道编码来突破单一因素的限制，从而在有限的信道条件下实现更高的传输速率。 第三部分：差错控制 在不可避免的噪声和干扰环境下，确保数据传输的可靠性是数据通信的核心挑战。本部分将系统介绍差错控制技术。 差错产生的根源： 详细分析在模拟和数字传输过程中，哪些因素会导致比特错误（误码）和帧错误。我们将区分随机错误和突发错误，并分析它们在不同传输介质中的表现。 差错检测码： 介绍如何通过在数据中添加冗余信息来检测错误。内容将涵盖奇偶校验、二维奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等经典算法，深入分析它们的原理、检错能力以及计算复杂度。 差错纠正码（ECC）： 介绍如何在检测错误的同时，还能恢复原始数据。我们将讲解汉明码、卷积码、里德-索罗门码等，并分析它们在纠错能力、编码效率和译码复杂性方面的特点。 自动重传请求（ARQ）协议： 阐述在接收方检测到错误后，如何通过请求发送方重新传输出错的数据帧来保证可靠性。我们将详细介绍停止等待ARQ、滑动窗口ARQ（包括回退N帧GBN和选择重传SR）的工作原理、效率分析以及在不同网络环境下的适用性。 第四部分：同步技术 同步是数据通信中至关重要的环节，确保发送方和接收方在时间上保持一致，才能正确地接收和解析数据。 位同步： 讲解如何使接收方能够准确地识别每一个比特的开始和结束。我们将分析不同位同步方法的原理，如利用信号边沿、预置同步码等。 帧同步： 阐述如何使接收方能够正确地识别数据帧的起始和结束位置，以正确地划分数据块。我们将深入分析标志同步、计数同步等帧同步机制。 比特流与时钟恢复： 讨论在接收端如何从接收到的信号中恢复出发送方的时钟信号，从而实现精确的位同步，并介绍常见的时钟恢复技术。 第五部分：数据链路层协议 本部分将深入探讨在点对点或多点链路上实现可靠数据传输的协议。 介质访问控制（MAC）子层： 重点讲解在共享信道中，多个设备如何共享传输介质而不发生冲突。我们将详细介绍随机访问协议（如Aloha、CSMA/CD、CSMA/CA），以及确定访问协议（如令牌总线、令牌环）的原理、优缺点和应用场景。 流量控制： 阐述接收方如何管理发送方的数据发送速率，以避免缓冲区溢出。我们将分析滑动窗口机制在流量控制中的应用，以及其与ARQ协议的配合。 局域网（LAN）与广域网（WAN）的链路层协议： 重点介绍以太网（Ethernet）的MAC层协议、PPP（Point-to-Point Protocol）协议，以及它们在不同网络环境下的设计理念和工作方式。 第六部分：网络层与路由选择 本部分将聚焦于数据包在不同网络之间的转发，以及如何选择最佳路径。 网络层的功能： 介绍网络层的主要任务，包括逻辑寻址、路由选择、拥塞控制以及服务质量（QoS）的支持。 IP协议： 详细阐述互联网协议（IP）的结构、工作原理，包括IP地址的划分、子网掩码、NAT（网络地址转换）等。 路由选择算法： 深入讲解实现数据包在网络中高效传输的路由选择机制。我们将分析距离向量算法（如RIP）和链路状态算法（如OSPF）的原理、收敛速度、可扩展性以及在现实网络中的应用。 拥塞控制： 探讨网络拥塞的原因，以及网络层如何通过拥塞控制算法来缓解和避免拥塞，保证网络的稳定运行。 第七部分：传输层协议 本部分将关注端到端的数据传输，确保应用程序之间能够可靠、高效地交换数据。 传输层的功能： 介绍传输层的主要职责，包括端口寻址、连接管理、可靠传输（可靠性、顺序性、流量控制）、多路复用与分用。 TCP协议： 详细剖析传输控制协议（TCP）的精髓。我们将深入讲解TCP的三次握手和四次挥手过程，TCP的滑动窗口机制、确认应答机制、超时重传机制、慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等拥塞控制算法。 UDP协议： 介绍用户数据报协议（UDP）的特点，包括其无连接、不可靠但高效的特性，以及它在流媒体、DNS查询等应用场景下的优势。 TCP与UDP的比较： 对比两种主要传输层协议的性能、适用场景，帮助读者根据具体需求选择合适的协议。 第八部分：应用层协议 本部分将概述在互联网上广泛使用的各类应用层协议，它们直接服务于用户应用程序。 HTTP与HTTPS： 详细介绍超文本传输协议（HTTP）的工作原理，包括请求-响应模型、请求方法（GET, POST等）、状态码，以及HTTPS如何通过SSL/TLS提供安全加密。 FTP： 阐述文件传输协议（FTP）在文件上传和下载中的作用，以及其控制连接和数据连接的工作方式。 DNS： 讲解域名系统（DNS）如何将人类可读的域名转换为机器可读的IP地址，以及其层级结构和查询过程。 其他常用应用层协议： 简要介绍电子邮件协议（SMTP, POP3, IMAP）、Telnet、SSH等，以及它们在不同应用领域的役割。 第九部分：现代通信技术与发展趋势 本部分将目光投向数据通信领域的最新进展和未来方向。 无线通信技术： 介绍Wi-Fi、蜂窝移动通信（3G, 4G, 5G）的演进、关键技术（OFDM, MIMO等）以及它们在现代数据传输中的重要性。 网络安全： 探讨数据通信中的安全挑战，包括加密技术、认证机制、防火墙、入侵检测等，以及如何构建安全的通信环境。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 介绍这些颠覆性技术如何改变网络的架构和管理方式，提高网络的灵活性和可编程性。 物联网（IoT）通信： 探讨低功耗广域网（LPWAN）等技术如何支撑海量物联网设备的连接和数据传输。 未来展望： 对6G通信、卫星通信、边缘计算在数据通信中的潜在影响进行展望。 通过对以上各部分的深入探讨，本书将为读者提供一个关于数据通信系统全貌的详尽认知。无论是初学者，还是希望深化理解的专业人士，都能从中获得宝贵的知识和启示，为在信息技术浪潮中不断前行奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，学术性很强，适合有一定通信或电子信息背景的读者进行深入学习。作者在定义每一个术语时都力求精确，确保了读者对概念理解的无二义性。例如，在讲解数字调制中的星座图时，它不仅给出了几何解释，还结合了概率论的角度来分析误码率的计算，这使得那些希望深究数学细节的读者可以找到满足感。但对于完全的初学者来说，可能需要配合其他更偏向概念普及的材料一起阅读，因为某些章节的数学推导过程略显跳跃，如果读者对傅里叶分析或随机过程的掌握不够熟练，可能会在某些章节感到吃力。不过，对于研究生阶段的课程学习或者希望通过自学达到专业水平的工程师而言，这种深度的内容恰恰是其最大的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的覆盖面相当广，几乎涵盖了当代数据通信领域所有核心模块。从最基础的数字基带传输（如脉冲整形、均衡技术），到复杂的数字频带传输（如调制解调方案的对比），再到网络层面的协议思想都有所涉猎。我发现它在对比不同调制方式（如PSK、QAM）的优缺点时非常客观和详尽，不仅分析了频谱效率，还考虑了实现复杂度和抗噪声能力等实际工程指标。这种全方位的评估，对于未来从事系统设计选型工作的读者来说，无疑是宝贵的参考资料。唯一美中不足的是，在某些最新的、发展极快的无线通信技术（比如5G/6G中的某些关键编码技术）的应用实例上，内容略显滞后，毕竟技术更新速度太快了，但对于奠定坚实的通用原理基础来说，这本书的价值是毋庸置疑的，它提供了“不变”的核心知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织上体现了极强的系统性思维。作者没有孤立地介绍各个模块，而是始终强调信息从源头到接收端的完整流程，信息流动的方向性非常明确。比如，它在讲解信源编码和信道编码时，总是将其置于整个通信系统的框架内进行讨论，让读者清楚地知道每一步处理的目的和意义。我尤其欣赏它对时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）技术的对比分析，不仅仅是原理上的差异，还触及到了频谱资源分配的效率问题，这对于理解现代蜂窝通信系统的设计权衡至关重要。通过这本书的学习，我感觉自己对整个通信链条的各个环节不再是碎片化的认识，而是形成了一个相互关联、逻辑严密的知识网络，这对于构建扎实的系统认知结构大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

这本书在介绍基础理论时，深入浅出，很多复杂的概念都能用清晰的比喻来解释清楚。尤其是关于信道容量和噪声对传输性能影响的部分，作者的阐述非常到位，让人对香农定理的实际意义有了更深刻的理解。我之前在学习相关课程时，总觉得这些理论有些抽象，难以与实际应用联系起来，但这本书巧妙地将理论与现代通信系统的实例相结合，比如对光纤通信和卫星通信中如何应用这些原理的分析，极大地激发了我学习的兴趣。不过，对于一些涉及到高级数学推导的部分，如果能提供更详尽的步骤或附加的在线资源链接辅助理解，那就更完美了。总体来说，作为入门或复习巩固之用，这本书的理论深度和广度都非常令人满意，结构安排也很有逻辑性，从信号的基带传输到频带传输，再到多址接入技术，层层递进，非常适合需要打下坚实理论基础的读者。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的排版和插图设计印象深刻，视觉上非常友好。图表清晰明了，不像有些教材那样，图例密密麻麻让人眼花缭乱。书中对一些关键算法，比如信源编码和信道编码的具体流程，都有详细的流程图展示，这对于理解数据处理的每一步至关重要。我特别喜欢它在每章末尾设置的“思考与练习”部分，这些问题不仅仅是简单的知识点回顾，很多都具有一定的开放性和挑战性，能有效引导读者主动思考如何将所学知识应用于解决实际工程问题。例如，关于纠错码的性能分析题，它促使我去查阅更多的参考资料来完善自己的解题思路，而不是仅仅依赖书本给出的标准答案。这种教学设计体现了作者对培养读者独立分析能力的重视，这一点非常值得称赞。