数据通信技术电子教案
现代通信系统电子教案
现代通信系统-电子教案第一章：现代通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 现代通信系统的分类与特点1.3 通信系统的性能指标1.4 通信系统的基本组成与工作原理第二章：信号传输技术2.1 信号传输的基本方式2.2 信道编码与解码技术2.3 信号调制与解调技术2.4 信号滤波与抗干扰技术第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的概述3.2 数字基带传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能评估第四章：无线通信技术4.1 无线通信系统的概述4.2 无线传输技术4.3 无线信道编码与解码技术4.4 无线通信系统的应用与展望第五章：现代通信技术的新发展5.1 光纤通信技术5.2 卫星通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术5.5 未来通信技术的发展趋势第六章：光纤通信技术6.1 光纤通信的基本原理6.2 光纤的类型与特性6.3 光纤通信系统的组成与工作模式6.4 光纤通信的关键技术第七章：卫星通信技术7.1 卫星通信的原理与系统组成7.2 卫星通信的分类与特点7.3 卫星通信的关键技术7.4 卫星通信的应用领域第八章：移动通信技术8.1 移动通信系统的基本原理8.2 移动通信的关键技术8.3 不同类型的移动通信系统8.4 5G与未来移动通信技术的发展第九章：互联网通信技术9.1 互联网通信的概述9.2 数据通信协议与网络结构9.3 互联网通信的关键技术9.4 网络安全与隐私保护第十章：现代通信技术的未来发展趋势10.1 集成光电子技术10.2 量子通信技术10.3 生物信号通信技术10.4 空间通信技术10.5 通信技术的智能化与自适应化重点解析本文主要介绍了现代通信系统的基本概念、信号传输技术、数字通信系统、无线通信技术、光纤通信技术、卫星通信技术、移动通信技术、互联网通信技术以及现代通信技术的未来发展趋势。
重点内容包括：1. 通信系统的定义、发展历程、分类与特点、性能指标以及基本组成与工作原理。
《数据通信与计算机网络》电子教案第6章 网际层 IP
B
16382
20971 50
128.1
191.254
65 534
C
192.0.1
233.255.254
254
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
IP地址的转换： 标志主机地址的是机器的物理地址，又称为MAC地址。 MAC地址是集成在网卡上的，所以又叫做硬件地址。MAC地址是一个 6字节（48bit）二进制数，采用16进制表示法例如：09 E0 AC 00 9B 0D。 从IP地址到物理地址的转换是由地址解析协议ARP来完成。 主机A的ARP工作过程如下： （设：寻找主机B的物理地址） （1）ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组，上面有主机 B的IP地址； （2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分 组； （3）主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址，就向主机A发送一个 ARP响应分组，写入自已的物理地址； （4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入
6.2 IP地址与ARP
1. IP地址及其表示方法 点分十进制记法： 130.9.44.192。 IP地址的结构分为两部分： 网络号：net-id 主机号：host-id IP地址的类别： 常用的有A、B、C三类地址。
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
IP 地址的结构与分类：
IP地址的分配与管理 ：
网络互连时IP地址分配示意
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
子网划分 为了使IP地址的使用更加灵活，在IP地址中又 增加了一个“子网号字段”，为获得地址的 单位进行二次分配提供了方便
数据通信-OSI参考模型教案
《数据通信技术》课堂教学教案
数据解封
3.OSI 七层协议的功能
物理层：
物理层建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特（bit，01二进制数）流传输，只有该层为真实物理通信，其它各层为虚拟通信。
物理层实际上是设备之间的物理接口，物理层传输协议主要用于控制传输媒体。
简单来说物理层确定物理设备接口，提供点－点的比特流传输的物理链路。
数据链路层：
数据链路层为网络层相邻实体间提供传送数据的功能和过程；提供数据流链路控制；检测和校正物理链路的差错。
物理层不考虑位流传输的结构，而数据链路层主要职责是控制相邻系统之间的物理链路，传送数据以帧为单位，规定字符编码、信息格式，约定接收和发送过程，在一帧数据开头和结尾附加特殊二进制编码作为帧界识别符，以及发送端处理接收端送回的确认帧，保证数据帧传输和接收的正确性，以及发送和接收速度的匹配，流量控制等。
简言之数据链路层利用差错处理技术，提供高可靠传输的数据链路。
网络层：
网络层控制分组传送操作，即路由选择，拥塞控制、网络互连等功能，根据传输层的要求来选择服务质量，向传输层报告未恢复的差错。
网络层传输的信息以报文分组为单位，它将来自源的报文转换成包文，并经路径选择算法确定路径送往目的地。
网络层协议。
完整版数字电子技术基础教案3篇
完整版数字电子技术基础教案第一篇：数字电子技术基础教案一、教学目标本节课我们将学习数字电子技术的概念、基本原理和常见应用场景，掌握各类数字电子元器件的特性和使用方法，并能够进行数字电路的设计与实现。
二、教学内容1. 数字电子技术的概念和基本原理2. 数字电路的逻辑门电路设计与实现3. 常见数字电子元器件及其特性、使用方法4. 数字电路的应用场景及其实现方式三、教学重点1. 数字电子技术的概念和基本原理2. 数字电路的逻辑门电路设计与实现3. 常见数字电子元器件及其特性、使用方法四、教学难点1. 数字电子技术的应用场景及其实现方式五、教学方法1. 讲授法2. 示范法3. 实验法六、教学过程1. 导入环节请学生想一想，哪些现代科技产品离不开数字电子技术？2. 理论讲授2.1 数字电子技术的概念和基本原理数字电子技术是以数字信号为信息载体的电子技术，也是现代电子技术的一个重要分支。
数字信号是由一系列固定幅度的脉冲构成，与模拟信号不同。
数字电路利用固定的电子元器件来处理、传输和存储数字信号。
数字电子技术已经广泛应用于计算机、通信、控制、测量等领域。
2.2 数字电路的逻辑门电路设计与实现逻辑门是数字电路的基本单元，常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
各种逻辑门的逻辑功能可以实现所有的逻辑运算，因此能够完成复杂的数字电路设计。
2.3 常见数字电子元器件及其特性、使用方法常见数字电子元器件包括门电路、触发器、计数器、移位寄存器等。
这些元器件具有高速度、高可靠性、小尺寸、低功耗等特点，可以满足数字电路在各种应用场景下的需求。
3. 实践操作实际操作是数字电子技术教学中不可或缺的一环，通过实践操作，学生可以更深入地理解数字电路原理和应用。
3.1 逻辑门电路实验请学生通过实验掌握基本逻辑门电路的搭建方法和实现原理，并能够独立设计简单的逻辑运算。
3.2 数字电子元器件实验请学生通过实验了解不同数字电子元器件的特点和使用方法，并能够通过元器件选择和搭配实现复杂数字电路的设计和实现。
现代通信系统电子教案
现代通信系统-电子教案第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 通信系统的分类与特点1.3 通信系统的基本组成与工作原理1.4 通信系统的性能指标第二章：模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与原理2.2 调制与解调技术2.3 模拟通信系统的优缺点2.4 模拟通信系统的应用案例第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的组成与原理3.2 数字信号的编码与解码3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的优缺点第四章：无线通信系统4.1 无线通信系统的组成与原理4.2 无线通信技术的分类与发展4.3 无线通信系统的应用案例4.4 无线通信系统的挑战与未来发展趋势第五章：光纤通信系统5.1 光纤通信系统的原理与组成5.2 光纤的特性与类型5.3 光纤通信系统的优缺点5.4 光纤通信系统的应用案例第六章：通信系统的噪声与信道6.1 噪声的概念及其对通信系统的影响6.2 信道模型及其特性6.3 信号检测与估计理论6.4 通信系统的性能分析与优化第七章：数据通信与网络基础7.1 数据通信的基本概念与技术7.2 计算机网络的体系结构与协议7.3 常见网络设备及其工作原理7.4 网络通信技术与应用案例第八章：传输层协议与网络层协议8.1 传输层协议（TCP/UDP）的原理与实现8.2 网络层协议（IP/ICMP/ARP）的原理与实现8.3 路由选择与转发算法8.4 网络层协议的应用案例第九章：无线局域网与移动通信网络9.1 无线局域网（WLAN）的原理与标准9.2 移动通信网络（GSM/CDMA/4G/5G）的原理与技术9.3 无线通信协议与漫游技术9.4 无线局域网与移动通信网络的应用案例第十章：现代通信技术的新发展10.1 软件定义通信（SDC）技术10.2 物联网（IoT）与M2M 通信技术10.3 云计算与大数据在通信领域的应用10.4 未来通信技术的发展趋势与挑战第十一章：卫星通信系统11.1 卫星通信系统的原理与组成11.2 卫星类型与轨道参数11.3 卫星通信系统的传输过程与多址技术11.4 卫星通信系统的应用案例与发展趋势第十二章：短距离通信与蓝牙技术12.1 短距离通信技术概述12.2 蓝牙技术的原理与协议12.3 蓝牙应用案例与最新发展12.4 其他短距离通信技术介绍第十三章：光通信技术与光网络13.1 光通信系统的基本原理13.2 光纤的类型与特性13.3 光通信系统的主要设备与技术13.4 光网络的构建与优化第十四章：多媒体通信与流媒体技术14.1 多媒体通信的基本概念14.2 视频压缩与传输技术14.3 流媒体技术原理与实现14.4 多媒体通信的应用案例第十五章：网络安全与加密技术15.1 网络安全的基本概念与威胁15.2 加密技术与数字签名15.3 防火墙与入侵检测系统15.4 网络安全在现代通信系统中的应用重点和难点解析本教案涵盖了现代通信系统的各个方面，从通信系统的概述到模拟通信系统、数字通信系统、无线通信系统、光纤通信系统，再到通信系统的噪声与信道、数据通信与网络基础、传输层协议与网络层协议、无线局域网与移动通信网络，到卫星通信系统、短距离通信与蓝牙技术、光通信技术与光网络、多媒体通信与流媒体技术以及网络安全与加密技术。
数据通信基础教案
ATM是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（一个53Byte的信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。
它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点，针对分组交换速率低的弱点，利用电路交换完全与协议处理几乎无关的特点，通过高性能的硬件设备来提高处理速度，以实现高速化。
数据报传输是一种面向无连接的传输方式；
虚电路传输是一种面向连接的传输方式。
分组交换的优点：
高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活以分组为传送单位和查找路由。
迅速必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽
可靠完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性
五、信元交换技术
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。
信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。
3．信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。
C=Blog2(1+S/N)
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。
采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。
校验方法
奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为奇数
1000110（0）你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了所以你添上0之后1的个数还是奇数个。
偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为偶数
1、说出下列符号代表什么含义
PM FM AM DCE DTE
数据通信基础教案
数据通信基础教案教案标题：数据通信基础教案教案概述：本教案旨在帮助学生理解数据通信的基本概念和原理，包括数据传输方式、通信协议、网络拓扑结构等。
通过理论讲解和实际案例分析，学生将能够掌握数据通信的基础知识，并能够应用于实际工作和学习中。
教学目标：1. 理解数据通信的基本概念和术语；2. 掌握数据传输的常见方式和技术；3. 了解主要的通信协议和网络拓扑结构；4. 能够应用所学知识进行实际问题的解决。
教学重点：1. 数据通信的基本原理和概念；2. 常见的数据传输方式和技术。
教学准备：1. 讲义和教材：提供有关数据通信基础知识的讲义和教材，包括数据通信原理、数据传输方式和技术、通信协议等内容；2. 多媒体设备：准备投影仪、电脑等设备，用于演示和示范相关概念和案例；3. 实例和案例：准备一些实际应用案例，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入数据通信的概念和重要性，并与日常生活和工作联系起来，激发学生的学习兴趣；2. 提出问题，如何实现跨国通信？以引导学生思考数据通信的必要性和方式。
二、理论讲解（20分钟）1. 介绍数据通信的基本概念和术语，如数据、信号、编码等；2. 讲解数据传输的常见方式和技术，包括并行传输、串行传输、同步传输和异步传输；3. 简要介绍通信协议的作用和常见的协议，如TCP/IP协议；4. 介绍网络拓扑结构的基本类型和特点，如星型、总线型等。
三、案例分析（15分钟）1. 提供一些实际应用案例，如局域网的搭建、互联网的工作原理等；2. 分析案例中的数据通信需求和解决方案，引导学生思考数据通信在实际中的应用。
四、实验演示（15分钟）1. 进行简单的实验演示，如使用串口进行数据传输，或使用网络模拟软件进行网络拓扑实验；2. 引导学生参与实验操作，加深理解和掌握相关概念和技术。
五、讨论和总结（10分钟）1. 组织学生进行小组或全班讨论，分享对数据通信基础知识的理解和应用；2. 总结本节课的重点和要点，强调学生在实际问题中的应用能力。
《数字通信电子教案》第六章数字信号的频带传输技术习题及答案
第六章数字信号的频带传输技术习题6-l已知二进制数字序列10011010，设：载频为码元速率的2倍(对于2FSK来说，f 2＝2 f 1，)；请画出以上情况的2ASK、2FSK和2PSK、2DPSK波形：解：载频为码元速率的2倍(对于2FSK来说，f2＝2 f1，)1010已知二进制数字序列10016-2 已知数字信息{a n }=1011010，设：(1)码元速率为1200Baud，载波频率为1200Hz；(2)码元速率为1200Baud，载波频率为1800Hz。
分别画出上述两种情况的2PSK、2DPSK及相对码{b n}的波形(假定起始参考码元为1)。
解：(1)码元速率为1200Baud，载波频率为1200Hz；则载频与码元速率相等。
178179解、(2)码元速率为1200Baud ，载波频率为1800Hz 。
载频与码元速率为1：1.56-3 设某2FSK 调制系统的码元传输速率为1000Baud ，已调信号的载频为1000Hz 和2000Hz ．(1)若发送数字信息为101011，试画出相应的2FSK 信号波形；(2)试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调?(3)若发送数字信息是等概率的，试画出它的功率谱密度草图。
解：(1) 若发送数字信息为101011，试画出相应的2FSK 信号波形；180解 (2)试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调?答 ：选择相干解调和非相干解调器解调均可。
解 (3)若发送数字信息是等概率的，试画出它的功率谱密度草图。
6-4 设传码率为200Baud ，若是采用八进制ASK 系统，求系统的带宽和信息速率？若是采用二进制ASK 系统，其带宽和信息速率又为多少?解 ：已知八进制ASK 系统传码率Baud R B 200=,系统的带宽:：Hz R B B B 200==, 信息速率： s bit R R B b /60032008log 2=⨯=⨯=二进制ASK 系统：系统的带宽:：Hz R B B B 200==，信息速率： s bit R R B b /20012002log 2=⨯=⨯=6-5 传码率为200Baud ，试比较8ASK 、8FSK 、8PSK 系统的带宽、信息速率及频带利用率。
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2．2数据编码和调制技术
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 数据分为模拟数据和数字数据，信号又分模拟信号和数字 信号，数据要在信道上传输必需把数据传换为信号，信道 也可以分为模拟信道和数字信道。
❖ 比特率与波特度的关系
▪ 例如：信号的波特率为600Baud，采用4相DPSK调制，则信道支持的最 大数据速率是多少？
❖ 误码率
▪ 误码率是指二进制数据位传输时出错的概率。
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 信道带宽与信道容量
▪ 信道带宽是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率 范围，通常称为信道的通频带，单位用赫兹（Hz）表示。信道带 宽是由信道的物理特性决定的。如电话线路的频率范围是 300Hz~3400Hz，则这条电话线的信道带宽为300Hz~3400Hz。
误码率
❖ 3．传输时延
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
数据传输速率
❖ 比特率
▪ 比特率是每秒种传输二进制信息的位数，单位为“位/秒”，通常记作bps， 主要单位有Kbps、Mbps和Gpbs。
❖ 波特率
▪ 波特率也称码元速率、调制速率或者信号传输速率，是指每秒中传输的 码元（符号）数，单位为波特，记作Baud。
第2章数据通信技术
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
1 2 3 4 5 6
本章主要内容
数据通信的基本概念 数据通信的主要技术指标
数据通信方式 信道复用技术 数据交换技术 差错控制技术
2．1数据通信技术概念
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖2．1．1 模拟数据通信和数字数据通信 ❖ 2．1．2数据通信系统基本结构 ❖ 2．1．3数据通信中的几个技术指标
数字数据编码的三种方法
NRZ
曼彻斯 特编码
差分曼 彻斯特 编码
数字数据的编码
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 1．不归零编码（NRZ）
❖
NRZ编码规定可用负电平表示逻辑1，用正电平表示逻辑0，
反之亦然。
❖
2．曼彻斯特编码（Manchester）
❖
曼彻斯特编码是每一位二进制信号的中间都有跳变，若从低电
❖ 信源和信宿
▪ 信源是通信过程中产生 和发送信息的设备或计 算机。信宿是通信过程 中接收和处理信息的设 备或计算机。
❖ 信道
▪ 信道是信源和信宿之间 的通信线路。
❖ 噪声
▪ 噪声就是信号在信道上 传输过程中受到的各种 干扰。
数据通信系统的组成
2．1．2数据通信系统基本结构
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2．1．1 模拟数据通信和数字数据通信
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 信息
▪ 信息是指人们对客观现实 世界事物的存在方式或运 动状态的某种认识。信息 是数据的内容和解释，通 信的目的就是交换信息。
❖ 数据（Data）
▪ 数据是信息的表达形式， 是有意义的实体。数据可 分为模拟数据和数字数据。 模拟数据是在某区间内连 续变化的值；数字数据是 离散的值。
表示1。
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
数字数据的编码
2．2．3模拟数据的数字信号编码
❖ 信号
▪ 信号是数据的电子或电磁 编码。信号可分为模拟信 号和数字信号，如图所示。 模拟信号是随时间连续变 化的电流、电压或电磁波； 数字信号则是一系列离散 的电脉冲。可选择适当的 参量来表示要传输的数据。
数字信号 模拟信号
2．1．1 模拟数据通信和数字数据通信
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❖ 数据通信分类
❖ 模拟通信
▪ 模拟通信是指在信道上传送的 是模拟信号的通信。模拟通信 系统由信源、调制器、信道、 解调器、信宿及噪声组成。
❖ 数字通信
▪ 数字通信是指在信道上传送用 数字信号的通信，数字通信系 统由信源、信源编码器、信道 编码器、调制器、信道、解调 器、信道译码器、信源译码器、 信宿、噪声源以及发送端和接 收端时钟同步组成，
❖ 2频．移频移键键控控法法(F(FSSKK)) 用载波的两个不同频率表示0和1。
❖ 3相．移相移键键控控法法(P(PSSKK)) 用载波的起始相位的变化表示0和1。
2．2．1数字数据的调制
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2．2．2数字数据的编码
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❖ 利用数字通信信道直接传输数字信号的方法称作 数字信号的基带传输，而数字数据在传输之前， 需要进行数字编码，将数字数据转换成数字信号。
数字通信
模拟通信
数字通信的好处
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❖ 抗干扰能力强 ❖ 可实现高质量的远距离通信 ❖ 能适应各种通信业务 ❖ 能实现高保密通信 ❖ 通信设备的集成化和微型化
2．1．3数据通信中的几个技术指标
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 1．数据传输速率
▪ 比特率
波特率
❖ 2．信道带宽与信道容量
平跳变到高电平，就表示数字信号1，若从高电平跳变到低电平，就
表示数字信号0。
❖
3．差分曼彻斯特编码（Difference Manchester）
❖
差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。其特点是每一位
二进制信号的跳变依然提供收发端之间决定。若一个比特开始处存在跳变则表示0，无跳变则
2．2．1数字数据的调制
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 对数字数据进行调制的方法有幅移调制（ASK）、频移 调制（FSK）和相移调制（PSK）三种。
❖ 根据载波信号中，可以根据幅度、频率、相位三个可改 变的量，来实现模拟信号的编码。
❖ 1幅．移幅移键键控控法法(A(ASSKK)) 用载波的两个不同振幅表示0和1。
数据转换成信号的4种组合
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数据转换成信号
2．2．1数字数据的调制
网络带你进入新的视野，铸就你成才之路
❖ 当两台计算机要通过电话线进行数据传输时，就需要一个 设备负责数模的转换。这个数模转换的设置就是调制解调 器（Modem）。正是通过这样一个“调制”与“解调” 的数模转换过程，从而实现了两台计算机之间的远程通讯，