数字与数据通信技术 周英 9787030285737 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：数字与数据通信技术

定价：23.00元

作者：周英

出版社：科学出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787030285737

字数：318000

页码：214

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书全面系统地介绍了数字与数据通信技术的概念、基本原理和主要应用，主要内容有信号与噪声、数字与数据通信概论、模拟信号数字化(包括语音信号编码的过程、语音压缩编码和图像压缩编码)、数字信号的基带传输、数字信号的频带传输、数字复接与同步技术、差错控制编码，以及数据交换与通信协议等。
本书可作为高职高专通信、电子和计算机网络专业的教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《信息时代的基石：数字与数据通信技术前沿探索》 在信息爆炸的时代，数据如同奔腾的河流，日夜不息地流淌，连接着世界的每一个角落。而数字与数据通信技术，正是支撑这条信息大动脉的关键基础设施，是现代社会高效运转的动力源泉。它不仅仅是技术的集合，更是人类智慧的结晶，是信息时代发展的基石。本书旨在深入剖析数字与数据通信技术的原理、发展脉络、核心技术及其在各个领域的广泛应用，带领读者穿越技术迷雾，领略信息传递的奥秘，洞悉未来通信的走向。 第一章：通信的起源与数字化的浪潮 通信，作为人类交流的基本需求，其发展史就是一部不断突破时空限制的奋斗史。从烽火狼烟、信鸽传书的远古时代，到电报、电话的出现，再到无线电和电视的普及，每一次技术的革新都极大地缩短了人与人之间的距离。然而，传统的模拟通信方式在信息传输的准确性、可靠性和容量上存在天然的局限。20世纪中叶以来，数字技术应运而生，并迅速渗透到通信领域的每一个角落。数字化，将模拟信号转化为离散的数字序列，彻底改变了信息传输的面貌。它带来了前所未有的抗干扰能力，使得信息在长距离传输中能够保持高度的保真度；它极大地提高了信息传输的效率和速率，为海量数据的传输奠定了基础；更重要的是，它为信息处理、存储和检索提供了强大的技术支撑，开启了信息时代的序幕。本章将回顾通信技术的演进历程，重点阐述数字化对通信领域带来的革命性影响，以及数字信号处理的核心概念，为后续内容的展开打下坚实基础。 第二章：数字信号的奥秘：编码、调制与复用 数字信号的本质是离散的、量化的信息，其高效可靠的传输依赖于一系列关键的技术手段。本章将深入探讨数字信号处理的关键环节。 编码技术： 信息在传输前需要被编码，以便于计算机理解和处理。本章将介绍各种编码方式，包括信源编码（如PCM、DPCM、DCT等），它们旨在去除信息中的冗余，压缩数据量，提高传输效率；以及信道编码（如汉明码、卷积码、Turbo码、LDPC码等），它们通过增加冗余信息来提高信号的抗干扰能力，纠正传输过程中产生的错误，确保数据的完整性。理解不同的编码策略对于优化通信系统的性能至关重要。 调制技术： 将数字信号加载到载波上传输，是实现无线和有线通信的关键。本章将详细讲解各类数字调制技术，如幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）及其组合（如QAM）。我们将分析它们的原理、优缺点以及在不同应用场景下的选择依据，例如，QAM技术因其高频谱效率，在现代高速数据通信中扮演着核心角色。 复用技术： 在有限的传输媒介上承载更多的数据流，是通信系统设计的永恒追求。本章将介绍多种复用技术，包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM）以及波分复用（WDM）。我们将探讨它们的工作原理、如何区分和合并不同用户的数据流，以及它们在固定通信、移动通信和光纤通信等领域的应用。 第三章：数据传输的脉络：网络结构与传输介质 数据在数字世界的流动，需要有明确的路径和载体。本章将聚焦于数据传输的网络结构和物理媒介。 网络拓扑与架构： 从点对点连接到复杂的分布式网络，网络拓扑决定了数据传输的效率和可靠性。本章将介绍星型、总线型、环型、网状型等基本拓扑结构，并深入探讨现代通信网络的核心架构，如客户端-服务器模型、对等网络模型，以及层次化网络设计（如OSI七层模型和TCP/IP四层模型）。理解这些架构是掌握整个通信系统的基础。 传输介质： 数据通过物理介质传输，这些介质的特性直接影响传输速率、距离和成本。本章将详细介绍各种传输介质，包括： 有线介质： 双绞线（如Cat5e、Cat6），同轴电缆，以及光纤（单模光纤、多模光纤）。我们将分析它们的电磁特性、传输带宽、衰减特性、抗干扰能力以及在局域网、广域网和海底通信中的应用。 无线介质： 无线电波（包括微波、毫米波），以及光波（如激光通信）。我们将讨论不同频段的特性、传播方式、对环境的敏感度，以及它们在卫星通信、移动通信、Wi-Fi和蓝牙等技术中的应用。 传输设备： 在不同的传输介质上，需要各种专业的设备来完成数据的发送、接收、放大和路由。本章将简要介绍集线器、交换机、路由器、调制解调器（Modem）、光端机等关键设备的原理和作用。 第四章：网络协议的语言：互联互通的规则 在异构的网络环境中，设备之间能够顺畅通信，离不开一套统一的“语言”，即网络协议。本章将深入剖析构成现代数据通信网络基石的网络协议。 TCP/IP协议簇： 这是互联网的核心协议集合。我们将详细解析： IP协议（Internet Protocol）： 负责数据包的寻址和路由，确保数据能够从源地址到达目的地址。理解IP地址、子网划分、NAT（网络地址转换）等概念至关重要。 TCP协议（Transmission Control Protocol）： 提供面向连接的、可靠的字节流服务。我们将深入了解三次握手、四次挥手、流量控制、拥塞控制等机制，这对于保证数据传输的可靠性至关重要。 UDP协议（User Datagram Protocol）： 提供无连接的、尽力而为的数据报服务，在对实时性要求高的应用（如流媒体、在线游戏）中发挥作用。 应用层协议： 如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、DNS（域名系统）等，它们是用户直接交互的协议，支撑着我们日常的网络应用。 其他重要协议： 除了TCP/IP，本章还将介绍其他在特定领域具有重要意义的协议，例如，局域网中的以太网协议（Ethernet），无线通信中的Wi-Fi协议（IEEE 802.11系列），以及一些移动通信网络协议（如GSM、CDMA、LTE、5G核心网协议等）。 第五章：高速通信的突破：光纤通信与光网络 光纤通信以其极高的带宽、极低的损耗和极强的抗干扰能力，成为现代高速数据传输的主力军。本章将聚焦于光纤通信技术及其在构建高速网络中的作用。 光纤的原理与特性： 介绍光在光纤中传输的原理（全内反射），以及不同类型光纤（单模、多模）的结构、性能指标（如带宽、衰减、色散）和适用范围。 光通信系统组成： 讲解光发射器（如LED、激光器）、光接收器（如光电二极管）、光放大器（如EDFA）等关键器件的工作原理，以及光信号的生成、传输和检测过程。 光网络技术： 介绍无源光网络（PON）、密集波分复用（DWDM）、粗波分复用（CWDM）等技术，它们如何实现光信号的多路复用和高效传输，以及如何构建支撑超高速互联网的光网络骨干。 光通信的应用： 探讨光纤通信在长途骨干网、城域网、接入网（如FTTH）以及数据中心互联等方面的广泛应用，以及其对互联网发展的影响。 第六章：移动通信的演进：从2G到5G及未来 移动通信技术的飞速发展，使得随时随地连接成为可能，深刻地改变了我们的生活方式。本章将回顾移动通信技术的演进历程，并展望未来。 移动通信代际演进： 1G/2G： 模拟信号到数字信号的转变，语音通信的初步实现。 3G（WCDMA、CDMA2000）： 数据传输速率的提升，移动互联网的萌芽。 4G（LTE）： 高速分组交换，移动宽带的普及，视频、社交应用的爆发。 5G： 超高带宽、超低时延、海量连接，为物联网、自动驾驶、VR/AR等新兴应用提供关键支撑。我们将深入探讨5G的关键技术，如大规模MIMO、毫米波通信、网络切片、边缘计算等。 移动通信网络架构： 介绍移动通信系统的基本组成，包括基站、核心网、用户设备等，以及它们之间的通信原理。 未来的通信展望： 讨论6G技术的可能发展方向，以及其在人工智能、全息通信、感官互联网等方面的潜力。 第七章：数据通信的安全与管理 在信息高速流动的背后，数据安全和网络管理是保障通信系统稳定运行的基石。本章将探讨数据通信的安全挑战与应对策略。 通信安全威胁： 分析常见的网络安全威胁，如窃听、篡骗、拒绝服务攻击（DoS/DDoS）、恶意软件、数据泄露等，以及它们的攻击原理和危害。 加密技术： 介绍对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）在数据传输中的应用，以及数字签名、数字证书等技术如何确保数据的机密性、完整性和认证性。 防火墙与入侵检测/防御系统（IDS/IPS）： 阐述这些安全设备如何监测和控制网络流量，抵御非法访问和攻击。 网络管理： 讨论网络监测、故障诊断、性能优化、用户管理等网络管理的基本概念和技术，以及 SNMP（简单网络管理协议）等管理协议的应用。 未来安全趋势： 探讨大数据、人工智能在网络安全领域的应用，以及零信任安全模型等新的安全理念。 第八章：新兴数据通信技术与应用 随着科技的不断进步，数据通信领域涌现出许多令人兴奋的新兴技术和应用，它们正在重塑我们的数字生活。 物联网（IoT）： 探讨物联网通信的特点（海量连接、低功耗、低成本），以及相关的通信协议（如MQTT、CoAP）和网络架构。 云计算与边缘计算： 分析云计算如何通过集中化强大的计算和存储资源支持数据通信，以及边缘计算如何通过将计算能力部署到离用户更近的地方，降低时延，提高响应速度，支持实时数据处理。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 介绍SDN如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络的集中化管理和灵活配置，以及NFV如何将网络功能从专用硬件中解耦，实现更灵活、高效的网络部署。 区块链在数据通信中的应用： 探索区块链技术如何为数据通信提供去中心化、可信赖的安全保障。 AI驱动的数据通信： 讨论人工智能如何用于网络优化、流量预测、异常检测、故障排除等方面，提升通信系统的智能化水平。 结语 数字与数据通信技术，是一门不断发展的、充满活力的学科。它不仅是工程技术的集成，更是连接人类文明、驱动社会进步的强大引擎。本书力求从基础原理到前沿应用，全面、深入地展现数字与数据通信技术的广阔图景。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解信息如何在现代社会中流动，洞察通信技术的最新发展趋势，并为理解未来数字世界的无限可能打下坚实的基础。无论您是通信领域的从业者、学生，还是对信息技术充满好奇的探索者，本书都将是您理解这个数字时代的关键向导。