自考14255数据通信基础考试大纲（2025年版）

湖南 省高 等教 育自 学考 试课 程考 试大 纲数据通信基础 （课程代码：14255） 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：数据通信基础课程代码：14255

第一部分

课程性质与目标

一、课程性质与特点

数据通信基础是高等教育自学考试物联网工程专业的必考课程。主要介绍了数据通信的基本概念、数据信号的基带传输及频带传输理论、差错控制的基本理论及应用、数据通信的网络体系结构、数据交换原理与技术等。考生通过该课程的学习， 有利于构建完整的专业知识理论体系，为后续的学习和实际工作奠定坚实基础。

二、课程目标与基本

要求通过本课程的学习，要求考生掌握数据通信的基本概念及构成、主要性能指标的运用、多路复用技术、数据通信网概念、数据信号及其特性、数据信号的基带传输及频带传输原理及应用、差错控制基本原理、简单的差错控制编码、汉明码、线性分组码、循环码的原理及运用、网络体系结构的概念、开放系统互连参考模型及 TCP/IP 参考模型的分层结构及功能、数据的电路交换、分组交换原理及技术等。

三、与本专业其他课程的关系

本课程的先修课为计算机技术基础、通信技术基础等，学习本门课程为后续的宽带 IP 网络、网络工程与系统集成和毕业设计奠定坚实的基础。

第二部分考核内容与考核目标

第一章 概述

通过本章的学习，掌握数据通信的基本概念、数据通信系统的构成、数据通信的传输信道、数据传输方式、数据通信系统的主要性能指标及多路复用技术，了解数据通信网的构成和分类、计算机网络的基本概念、Internet 的概念和特点，以及数据通信技术的标准化组织等。本章的难点内容为：理解符号速率和传信速率的关系并能灵活运用等。

（一）数据通信基本概念（重点）识记：数据、数据信号、数据通信、数据信号的基本传输方式理解：1.国际 5 号码的特点

2.国际电报 2 号码的特点（二）数据通信系统的构成（重点）识记：数据终端设备、数据电路、数据链路、数据电路终接设备、传输信道的定义理解：1.数据通信系统的基本构成

2.数据终端设备的具体含义

3.数据电路及数据链路的关系（三）数据通信传输信道（次重点）

理解：1.不同信道类型（双绞线、同轴电缆、光纤和无线信道）的特性

2.传输损耗

3.噪声与干扰对通信的影响、内部噪声的特点

4.信噪比

（四）数据传输方式（次重点）

理解：1.串行传输和并行传输的定义及各自的特点

2.异步传输和同步传输的定义及各自的特点、异步传输和同步传输的数据传输效率的计算

3.单工、半双工和全双工数据传输的定义及各自的特点（五）数据通信系统的主要性能指标（重点）

应用：1.有效性指标、符号速率、传信速率、符号速率和传信速率的关系、频带利用率等的定义及计算公式的运用

2.可靠性指标、差错率等的定义及计算公式的运用

3.信道容量、模拟信道的香农定律、数字信道的奈奎斯特准则等的定义及计算公式的运用（六）多路复用技术（次重点）识记：1.频分复用

2.时分复用、统计时分复用

3.波分复用

4.码分复用

理解：各种多路复用技术的特点，特别是理解时分复用和统计时分复用的异（七）数据通信网概述（次重点）识记：1.数据通信网的构成

2. 计算机网络、计算机网络的功能

3.数据通信网的不同分类理解：1.数据通信网的常用拓扑结构及特点

2.Internet 的概念和特点（八）数据通信技术的标准化组织简介（一般）识记：主要的数据通信技术的标准化组织

第二章 数据信号的传输

通过本章的学习，掌握数据序列的电信号表示方法和功率谱特性，掌握数据信号的基带传输和频带传输的相关原理、特点及应用。本章的难点内容为：理解基带数据信号的功率谱特性、掌握幅度滚降低通形成网络的各种性能指标的计算、2DPSK 信号的表示、四进制数字调相的双比特码元与载波相位的对应变化关系、正交幅度调制的性能指标计算及运用等。本章内容是本门课程的重点及难点。

（一）数据信号及特性描述（重点）

理解：1.数据序列的电信号表示（包括单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码、差分码、多电平码）

2.基带数据信号的功率谱特性及意义（二）数据信号的基带传输（重点）识记：1.基带传输系统模型及各组成部分的作用

2.时域均衡的作用、时域均衡的基本原理

3.数据序列的扰乱与解扰的作用、扰乱与解扰的基本原理理解：1.理想低通形成网络的定义及其特点、奈奎斯特第一准则

2.部分响应系统基本原理及其特点、第一类部分响应系统克服误码扩散的方法、奈奎斯特第二准则、奈奎斯特第一准则与奈奎斯特第二准则的区别

3.数据传输系统中的时钟同步应用：幅度滚降低通形成网络的定义及其特点、幅度滚降低通形成网络的各种性能指标的计算（三）数据信号的频带传输（重点）识记：1.频带传输系统的构成及各组成部分的作用

2.数字信号最佳接收的基本概念

3.数字调制系统的比较理解：1.数字调幅、二进制数字调幅基本原理、2ASK 信号的表示、2ASK 信号的调制及特点、2ASK 信号功率谱密度的特点、2ASK 解调原理、多进制数字调幅信号的表示

2.数字调相、二进制数字调相基本原理、2PSK 信号的产生和解调、2DPSK信号的产生和解调、2PSK信号与2DPSK信号之间的关系、2PSK 信号与 2DPSK 信号的表示、四进制数字调相的双比特码元与载波相位的对应变化关系、多进制数字调相的性能指标的计算

3.数字调频、二进制数字调频基本原理、2FSK 信号功率谱密度的特点、2FSK 信号的产生与解调

4.数字调制中的载波提取和形成应用：现代数字调制技术种类、正交幅度调制（MQAM）基本原理、MQAM星座图表示及其含义、正交幅度调制的性能指标计算及具体运用

第三章 差错控制

通过本章的学习，掌握差错控制的基本概念及原理，掌握几种简单的差错控制编码、汉明码及线性分组码、循环码的实现原理及基本特性，了解卷积码、交织技术、简单差错控制协议的实现原理及基本特性。本章的难点内容为：线性分组码的监督矩阵、生成矩阵、监督矩阵与生成矩阵的关系、线性分组码的主要性质的应用、 循环码的生成多项式和生成矩阵的运用等。

（一）差错控制的基本概念及原理（重点）识记：差错的分类（随机差错、突发差错的定义及特点）、差错控制的基本思路、差错控制方式（检错重发 ARQ、前向纠错 FEC、混合纠错检错 HEC、信息反馈 IRQ）及其各自优、缺点、ARQ 的三种重发方式（停发等候重发、返回重发、选择重发）及其各自特点、差错控制编码从不同角度的分类、线性码、非线性码、分组码、卷积码、系统码、非系统码等的定义理解：差错控制的基本原理、汉明距离的定义、汉明距离与检错和纠错能力的关系、差错控制编码的分类（二）简单的差错控制编码（重点）

理解：1.奇偶监督码的定义、奇偶监督码纠检错能力

2.水平奇偶监督码的定义、水平奇偶监督码纠检错能力

3.二维奇偶监督码的定义、二维奇偶监督码纠检错能力（三）汉明码及线性分组码（重点）识记：汉明码的定义、汉明码的构成条件、汉明码的汉明距离、汉明码的编码效率等应用：1.奇偶监督码、水平奇偶监督码、二维奇偶监督码的具体运用

2.线性分组码、监督矩阵、生成矩阵、监督矩阵与生成矩阵的关系、线性分组码的主要性质及其具体运用（四）循环码（重点）识记：1.码的多项式的表示、循环码的循环特性

2.循环码的编码方法

3.循环码的解码方法、循环码的纠错原理应用：循环码的生成多项式和生成矩阵的具体运用（五）卷积码（次重点）识记：1.卷积码的基本概念、约束长度的定义、卷积码的编码效率、卷积码的编码原理、卷积码的解码原理

2.卷积码的图解表示（了解其树状图、网格图、状态图）

3.卷积码的概率解码（了解其代数解码、概率解码）

（六）交织技术（一般）识记：1.交织技术基本概念

2.分组交织的一般原理、分组交织的几个重要特性（七）简单差错控制协议（一般）识记：1.停止等待 ARQ 协议的概念及算法、停止等待 ARQ 协议的特点

2.连续 ARQ 协议（回退 N 帧 ARQ 协议、选择重发 ARQ 协议、回退 N帧 ARQ 协议与选择重发 ARQ 协议的性能比较）

第四章 数据通信网络的体系结构

通过本章的学习，掌握网络体系结构的基本概念、开放系统互连参考模型 （OSI-RM）的结构及功能，了解 TCP/IP 参考模型的各层协议。本章的难点内容为：

高级数据链路控制规程（HDLC）的特征、HDLC 帧结构及各字段的具体作用等。

（一）网络体系结构概述（次重点）识记：1.网络体系结构的定义及分类

2.网络体系结构相关的概念，包括：开发系统、实体、服务访问点、N服务、协议数据单元等（二）开放系统互连参考模型（重点）识记：1.OSI 参考模型的分层结构及各层功能

2.物理层协议、物理接口标准的基本特性理解：1.数据链路层协议、高级数据链路控制规程（HDLC）的特征、HDLC帧结构及各字段的作用

2.网络层协议、X.25 建议、X.25 建议的分层结构、X.25 分组层协议（三）TCP/IP 参考模型（一般）识记：1.网络接口层协议

2.网络层协议

3.传输层协议

4.应用层协议

5.下一代网际协议 IPv6理解：TCP/IP 参考模型的分层结构与 OSI 参考模型的分层结构的对应关系

第五章 数据交换

通过本章的学习，掌握数据交换方式的分类和数据交换技术的发展，掌握电路交换、分组交换的基本原理、优缺点及适用场合；了解 IP 交换以及多协议标签交换。

（一）数据交换概述（次重点）识记：1.数据交换的必要性

2.数据交换方式的分类

3.数据交换技术的发展（二）电路交换方式（次重点）识记：电路交换的优缺点理解：电路交换的原理（三）分组交换方式（重点）识记：1.分组交换的优缺点

2.分组的传输方式、数据报方式的原理及特点、虚电路方式的原理、虚电路方式的特点等理解：分组交换的原理（四）IP 交换方式（一般）识记：1.IP 交换的产生与发展

2.IP 交换的特点理解：IP 交换的原理（包括二层交换原理、三层交换原理）

（五）多协议标签交换（一般）识记：1.多协议标签交换的基本概念

2.多协议标签交换的特点理解：多协议标签交换的工作原理

第六章 路由技术

（不作考核要求）

第七章 数据通信网

（不作考核要求）

第三部分

有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上， 其含义是：识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

1．指定教材:《数据通信原理》，张碧玲、董跃武等，北京邮电大学出版社，2023年 6 月第 5 版

2．参考教材：《数据通信原理（第 4 版）》，毛京丽、董跃武，北京邮电大学出版社，2015 年版

三、

自学方法指导

1．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2．阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3．在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4．完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4．辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5．辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6．注意对考生能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8．助学学时：本课程共 4 学分，建议总课时 72 学时，其中助学课时分配如下：

章次章节名称学时

第一章

概述

第二章

数据信号的传输

第三章

差错控制

第四章

数据通信网络的体系结构

第五章

数据交换

第六章

路由技术（本章不作考核要求）

第七章

数据通信网（本章不作考核要求） 合计

五、关于命题考试的若干规定

1．本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 30 %、“理解”为40%、“应用”为 30 %。

3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。

4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占 10%。

5．试题类型一般分为：单项选择题、名词解释题、简答题、论述题、计算题。基于本门课程有所侧重于数据通信理论，有些知识点宜采取画图或填表形式考核，如：基本电信号表示方式、各类频带信号表示方式、差分编码变化规则、差错控制编码变化规则等，则可以视分值以简答题或论述题方式考核；此外，宜以计算方式考核的知识点较多，如：通信性能指标的运用、基带传输原理、频带传输原理、线性分组码、循环码理论等，则可适当增加计算题数量，但不超过两题，同时可减少论述题数量。

6．考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。

六、题型示例（样题）

一、单项选择题

（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1．数据电路包括传输信道和A．数据电路终端设备 B．传输控制器 C．通信控制器 D．数据输入/输出设备

二、名词解释题

（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分）

21．信道容量

三、简答题

（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）

26．简述 HDLC 规程保证透明传输功能所采用的技术。

四、论述题

（本大题共 2 小题，每小题 9 分，共 18 分）

31．论述 OSI 网络互连参考模型中由低层到高层的各层功能。

五、计算题

（本大题共 2 小题，第 33 小题 8 分，第 34 小题 9 分，共 17 分）

33．某一 QAM 系统，占用频带为 600～3000Hz，其基带形成α = 0.5，若采用16QAM 方式传输，求该系统的传信速率可达多少？