自考12580无线通信技术考试大纲

📍 江苏 📚 课程代码:12580

高纲 1647 江苏省高等教育自学考试大纲12580 无线通信技术南京信息工程大学编(2017 年)

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

Ⅰ 课程性质与课程目标

一、课程性质和特点

无线通信技术课程是江苏省高等教育自学考试物联网工程专业的选考课,是为培养和检验自学应考者无线通信技术基本知识和技能而设置的一门专业性课程。

物联网技术是通过物物互连实现感知世界的技术手段。物联网是在现有网络框架基础上的延伸,数量庞大的物联网终端将实现范围更加广阔的互连互通。

本课程主要涉及短距离无线通信技术。短距离无线通信技术旨在解决近距离设备的连接问题,可以支持动态组网并灵活实现与上层网络的信息交互功能。该技术定位满足了物联网终端组网,以及物联网终端网络与电信网络互连互通的要求,是短距离无线通信技术在物联网发展背景下彰显活力的根本原因。短距离无线技术已经广泛应用于热点覆盖、家庭办公网络、家庭数字娱乐、智能楼宇、物流运输管理等方面,并以其丰富的技术种类和优越的技术特点,满足了物物互连的应用需求,逐渐成为物联网架构体系的主要支撑技术。因此,学好本课程对物联网工程专业的学生具有重要的意义。

无线通信技术课程设置的目的旨在培养物联网工程专业人才,使其具备基本的无线通信知识和技能。通过对无线通信理论、技术和方法的系统学习和具体操作实践,培养物联网工程专业考生的无线通信技术能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。

二、课程目标

设置课程的目标是使得考生:

1.了解无线通信技术在物联网工程专业中的地位和作用,发展对无线通信技术的兴趣和热爱,欣赏无线通信技术对经济发展和社会进步的贡献;

2.理解几种短距离无线通信技术之间的联系和区别,以及无线通信技术与其他物联网技术领域的联系;

3.掌握无线通信技术的基本概念、基本原理、基本技术和基本方法;

4.提高分析和解决无线通信实际问题的能力。

三、与相关课程的联系与区别从技术架构上,物联网可以分为三层

:感知层、网络层和应用层。传感器原理及应用课程、嵌入式系统设计课程、射频识别技术与应用课程属于感知层范畴,无线通信技术课程主要涉及物联网的网络层技术,是物联网结构中感知层过渡到应用层的重要课程,主要涉及感知层信息的传输问题。

无线通信技术课程与数据通信与计算机网络课程同属于网络层范畴,都涉及感知层信息的传输问题,但两者所讲述的技术不同。无线通信技术课程侧重于感知层信息通过无线通信网传输的相关技术,而数据通信与计算机网络课程侧重于感知层信息通过计算机网络传输的相关技术。

四、课程的重点和难点

本课程的重点:有关无线通信方式的基本原理、关键技术、协议、安全问题,次重点:

有关无线通信方式的技术标准、技术特点、路由机制。

Ⅱ 考核目标

本大纲在考核目标中,按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。四个能力层次是递升的关系,后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是:识记(Ⅰ):要求考生能够识别和记忆本课程中有关无线通信技术的基本概念、技术特点、应用范围及发展状况的主要内容,并能够根据考核的不同要求,做正确的表述、选择和判断。

领会(Ⅱ):要求考生能够领悟和理解本课程中各种无线通信技术的基本原理和关键技术以及分析方法,理解各种无线通信技术的区别和联系,并能根据考核的不同要求对无线通信技术的相关内容进行融汇贯通,做出正确的判断、解释和说明。

简单应用(Ⅲ):要求考生能根据有关无线通信技术的协议、工作原理、组网技术、安全问题,对具体无线通信问题进行分析和讨论。

综合应用(Ⅳ):要求考生能够面对具体、实际的通信需求,搭建简单的通信网络, 进行相应的分析和讨论。

Ⅲ 课程内容与考核

要求第 1 章概述

1.理解物联网的概念和物联网通信方式;

2.掌握物联网的体系结构和关键技术;

3.熟悉几种短距离无线通信技术的特点,能进行分析和比较。

1.1 物联网概述

1.1.1 物联网的概念
1.1.2 物联网的发展
1.1.3 物联网的体系结构
1.1.4 物联网的关键技术

1.2 物联网通信

1.2.1 移动通信
1.2.2 宽带无线接入
1.2.3 短距离无线通信
1.2.4 无线传感器网络

1.3 短距离无线通信技术概览

1.3.1 蓝牙

1.3.2 Wi-Fi

1.3.3 IrDA

1.3.4 ZigBee

1.3.5 RFID

1.3.6 NFC

1.3.7 UWB

1.3.8 60 GHz

1.3.9 Z-Wave

1.3.10 小结

1.4 本章小结

1. 物联网概述

识记:物联网的概念。

领会:物联网的体系结构;物联网的关键技术

2. 物联网通信

识记:IEEE 802 无线标准体系;移动通信、无线短距离无线通信、无线传感器网络的概念

3. 短距离无线通信技术识记:几种典型的短距离无线通信技术领会:蓝牙、Wi-Fi 、IrDA、UWB、RFID、ZigBee、NFC 和 WLAN 这几种短距离无线通信技术各自的特点本章的重点:物联网的概念和关键技术;各种短距离无线通信技术特点的比较

第 2 章蓝牙无线通信技术

1.理解蓝牙技术特点、系统组成、拓扑结构和应用;

2.掌握蓝牙协议体系结构、协议子集以及应用规范;

3.正确分析蓝牙主机控制接口功能规范的通信过程和蓝牙的路由机制。

2.1 蓝牙技术概述

2.1.1 蓝牙技术发展概况
2.1.2 蓝牙的技术特点
2.1.3 蓝牙系统组成

2.2 蓝牙协议体系结构

2.2.1 蓝牙核心协议
2.2.2 电缆替换协议

(RFCOMM)

2.2.3 电话传送控制协议
2.2.3 主机控制接口功能规范
2.2.4 选用协议
2.2.5 主机控制接口

(HCI)功能规范

2.3 蓝牙协议子集及应用规范

2.3.1 通用接入协议子集
2.3.2 串口协议子集
2.3.3 服务发现

应用协议子集

2.4 蓝牙组网与蓝牙路由机制

2.4.1 蓝牙网络拓扑结构
2.4.2 蓝牙路由机制

2.5 蓝牙技术的应用

2.6 本章小结

1. 蓝牙技术概述

识记:蓝牙发展概况;蓝牙系统组成;蓝牙系统连接方式;散射网络结构领会:蓝牙的技术特点应用:蓝牙微微网和散射网的组建

2. 蓝牙协议体系结构识记:蓝牙协议栈领会:蓝牙核心协议及关键作用;电话传送控制协议;选用协议;RFCOMM 协议;

主机控制接口功能规范(通信方式、通信过程、HCI 流量控制)的原理

3. 蓝牙协议子集及应用规范识记:串口协议子集应用规范协议模型、作用和基础领会:通用接入协议子集的三个模式(连接模式、安全模式、空闲模式);服务发现应用协议子集与其他协议子集的区别应用:串口协议子集的三种应用级程序

4. 蓝牙组网与蓝牙路由机制识记:蓝牙网络拓扑结构领会:蓝牙路由机制的 3 个功能模块(信息交换中心、固定蓝牙主设备、移动终端)及作用应用:蓝牙组网技术、正确分析蓝牙路由建立的过程以及 BRS 系统与外部的路由连接过程

5.蓝牙技术的应用

识记:蓝牙技术在替代线缆、因特网桥和临时组网 3 个领域的相关应用本章的重点和难点:蓝牙核心协议和协议子集及应用规范;蓝牙路由的建立过程;

BRS 系统与外部的路由连接过程第 3 章 ZigBee 无线通信技术

1.理解 ZigBee 技术的概念、特点和应用目标;

2.掌握 ZigBee 协议架构及特点;ZigBee 的安全问题;

3.正确分析 ZigBee 组网过程、路由协议以及 ZigBee 无线传感器网络的工作模式。

3.1 ZigBee 技术概述

3.1.1 ZigBee 发展概况

3.1.2 ZigBee 技术的特点

3.1.3 ZigBee 的应用目标

3.2 ZigBee 协议栈

3.2.1 ZigBee 协议架构及其特点

3.2.2 ZigBee 协议栈体系安全

3.2.3 安全密钥

3.3 ZigBee 组网技术

3.3.1 ZigBee 网络层

3.3.2 ZigBee 网络节点的结构

3.3.3 组建网络

3.4 ZigBee 路由协议分析

3.4.1 网络层地址分配机制

3.4.2 ZigBee 的路由协议

3.5 基于

ZigBee 的无线传感器网络

3.5.1 基于

ZigBee 的无线传感器网络

3.5.2 ZigBee 无线传感器网络的工作模式

3.6 ZigBee 的应用

3.7 本章小结

1. ZigBee 技术概述识记:ZigBee 发展概况;ZigBee 的应用目标领会:ZigBee 技术特点

2. ZigBee 协议栈识记:ZigBee 协议栈模型;ZigBee 协议栈安全体系结构;ZigBee 的 3 种基本密钥(网络密钥、链接密钥和主密钥) 领会:ZigBee 协议栈物理层、数据链路层、网络层、应用层、安全层标准;数据链路层、 网络层和应用层的安全保护机制

3. ZigBee 组网技术识记:ZigBee 网络的两种无线设备;ZigBee 网络的节点类型和结构;ZigBee 的拓扑结构应用:ZigBee 组网技术

4. ZigBee 路由协议分析识记:ZigBee 网络层地址分配机制领会:ZigBee 路由协议(Cluster-Tree、AODVjr、ZBR)。

5. 基于 ZigBee 的无线传感器网络领会:ZigBee 无线传感器的组成;节点、汇节点、中央信息处理控制中心的结构领会:基于需求时唤醒的星状网络拓扑机构的无线传感器网络;ZigBee 无线传感器节点、汇节点、中央信息处理控制中心的作用应用:ZigBee 无线传感器网络的工作模式

6. ZigBee 的应用识记:ZigBee 主要应用领域本章的重点是 ZigBee 协议栈、组网技术和安全问题;难点是 ZigBee 的路由协议分析第 4 章 WLAN 无线通信技术

1.理解 WLAN 的技术标准、技术特点和拓扑结构;

2.掌握 WLAN 物理层技术、MAC 层技术、安全技术;

3.正确分析无线局域网技术与其他技术之间的联系和差异。

4.1 WLAN 概述

4.1.1 WLAN 技术标准

4.1.2 WLAN 的技术特点

4.1.3 WLAN 的拓扑结构

4.2 WLAN 物理层技术

4.2.1 IEEE 802.11

4.2.2 IEEE 802.11b

4.2.3 IEEE 802.11a/g

4.2.4 IEEE 802.11n

4.3 WLAN 的 MAC 层技术

4.3.1 CSMA/CA

4.3.2 DCF 与 PCF

4.4 WLAN 网络安全技术

4.4.1 WEP

4.4.2 WPA/RSN

4.4.3 身份认证及密钥管理

4.5 WLAN 的应用

4.5.1 WLAN 的典型应用

4.5.2 WLAN 与其他技术的比较

4.6 本章小结

1. WLAN 概述识记:WLAN 的技术特点;WLAN 的主要协议标准应用:WLAN 的拓扑结构

2. WLAN 物理层技术识记:IEEE

802.11 的

DSSS 技术的原理;IEEE 802.11a/g 的 OFDM 技术的原理;

IEEE 802.11n 的 MIMO 技术的原理

3. WLAN 的 MAC 层技术识记:CSMA/CA 的基本规则;DCF 优缺点领会:WLAN 的 MAC 层的三种访问策略;帧间隔类型;PCF 的工作机制

4. WLAN 网络安全技术识记:WEP 的加密过程;WEP 存在的问题领会:二路密钥交换和四路密钥的交换过程应用:正确阐述 WEP、TKIP 和 CCMP 的加密过程、PTK 和 GTK 的生成过程

5. WLAN 的应用识记:WLAN 的典型应用领会:无线局域网技术与其他技术之间的联系和差异本章的重点:WLAN 物理层技术的基本原理、WLAN 的 MAC 层技术的基本原理、TKIP 加密过程、WPA/RSN 技术原理第 5 章 IrDA 无线通信技术

1.理解 IrDA 的技术特点;

2.掌握 IrDA 标准和两种规范;

3.掌握 IrDA 协议栈及核心协议层、可选协议层。

5.1 IrDA 概述

5.1.1 IrDA 的技术特点

5.1.2 IrDA 的发展概述

5.2 IrDA 技术标准

5.2.1 物理层规范

(IrPHY)

5.2.2 连接建立协议层

(IrLAP)

5.3 基于

IrDA 协议栈的红外通信

5.3.1 IrDA 协议栈

5.3.2 核心协议层
5.3.3 可选协议层

5.4 IrDA 的应用

5.5 本章小结

1. IrDA 概述识记:IrDA 的发展概述领会:IrDA 技术特点

2. IrDA 技术标准识记:IrDA 的三个强制性规范领会:IrDA 物理层规范,包括参数定义、脉冲调制的必要性;IrLAP 的三种帧结构, 包括异步帧结构、同步 HDLC 帧结构和同步 4PPM 帧结构应用:调制原理

3. IrDA 协议栈识记:IrDA 协议栈结构领会:红外物理层规范和帧生成器作用;链路建立协议层规范;链路管理协议层规范;

微型传输协议层功能和帧格式;建立对象交换协议的思想和目的应用:IrLAP 的建立过程中的两个操作模式:常规断开模式和常规响应模式本章的重点和难点:物理层规范;连接建立协议层规范;核心协议层规范、可选协议层规范。

第 6 章 RFID 无线通信技术

1.理解 RFID 的概念和频段、技术特点、技术标准、应用;

2.理解自动识别技术的基本概念、自动识别技术类型及特征比较;

3.掌握 RFID 的基本原理、系统组成、关键技术。

6.1 RFID 基础

6.1.1 射频基础
6.1.2 自动识别技术概述

6.2 RFID 的基本原理

6.2.1 RFID 的工作原理

6.2.2 RFID 的系统组成

6.2.3 RFID 的技术特点

6.2.4 RFID 的技术标准

6.3 RFID 的关键技术

6.3.1 RFID 的天线

6.3.2 防碰撞技术
6.3.3 安全与隐私问题

6.4 RFID 技术的应用

6.4.1 RFID 技术的应用背景

6.4.2 RFID 技术的重要参数

6.4.3 RFID 技术的典型应用

6.4.4 RFID 技术的应用前景

6.5 本章小结

1. RFID 基础识记:射频概念;ISM 频段;自动识别技术的基本概念。

领会:自动识别技术的类型和特征比较

2. RFID 的基本原理识记:RFID 的技术特点;RFID 的技术标准领会:RFID 的系统组成应用:正确分析 RFID 的工作原理

3. RFID 的关键技术领会:RFID 的天线技术;RFID 的防碰撞实现方法;RFID 的安全与隐私问题及解决方法

4. RFID 技术的应用识记:RFID 技术的重要参数;RFID 技术的典型应用;RFID 技术的发展前景本章的重点:RFID 的系统组成;RFID 的工作原理;难点:RFID 的天线技术;RFID 的防碰撞技术;RFID 的安全与隐私问题第 7 章 NFC 无线通信技术

1.理解 NFC 的概念、技术特点、应用与发展前景;

2.掌握 NFC 的技术原理和安全问题。

7.1 NFC 概述

7.1.1 NFC 的概念

7.1.2 NFC 的发展

7.1.3 NFC 的技术特点

7.2 NFC 的技术原理

7.2.1 工作原理
7.2.2 技术标准
7.2.3 工作模式

7.3 NFC 的安全问题

7.3.1 链路层安全
7.3.2 应用层安全

7.4 NFC 的应用与发展前景

7.4.1 NFC 的应用

7.4.2 NFC 的发展前景

7.5 本章小结

1. NFC 概述

识记:NFC 的概念;NFC 的发展领会:NFC 的技术特点

2. NFC 的技术原理识记:NFC 的技术标准领会:技术标准应用:NFC 的工作原理;正确分析不同场景下 NFC 的三种工作模式,包括卡模拟模式、点对点模式和读卡器模式

3. NFC 的安全问题领会:链路层安全问题和解决方案;应用层安全问题和解决方案。

4. NFC 的应用与发展前景识记:NFC 的应用、NFC 的发展前景本章的重点:NFC 的技术原理;NFC 的工作模式和安全问题第 8 章 UWB 无线通信技术

1.理解 UWB 的概念、技术特点、UWB 系统和技术方案、应用与研究方向;

2.掌握 UWB 的关键技术。

8.1 UWB 技术概述

8.1.1 UWB 技术的产生与发展

8.1.2 UWB 的技术特点

8.1.3 UWB 的信道传播特征

8.2 UWB 的关键技术

8.2.1 UWB 的脉冲成形技术

8.2.2 UWB 的调制与多址技术

8.2.3 UWB 接收机的关键技术

8.3 UWB 的系统方案

8.3.1 单带系统
8.3.2 多带系统

8.4 UWB 技术的标准化

8.4.1 UWB 技术标准之争

8.4.2 DS-UWB 方案

8.4.3 MB-OFDM-UWB 方案

8.5 UWB 的应用及研究方向

8.5.1 UWB 的应用

8.5.2 UWB 的研究方向

8.6 本章小结

1. UWB 技术概述识记:UWB 的概念;UWB 技术的产生与发展;UWB 的信道传播特征领会:UWB 的技术特点和优势

2. UWB 的关键技术领会:UWB 的脉冲成形技术;UWB 的调制方式与多址技术;UWB 接收机的定时同步技术;瑞克接收原理;采用信道估计的目的应用:UWB 的脉冲成形技术

3. UWB 的系统方案识记:单频带系统原理;多频带系统原理领会:单频带系统和多频带系统的优缺点

4. UWB 技术的标准化识记:DS-UWB 方案;MB-OFDM-UWB 方案

5. UWB 的应用及研究方向识记:UWB 的应用;UWB 的研究方向本章的重点: UWB 的脉冲成形技术;UWB 的调制方式与多址技术;UWB 接收机的两种定时同步方式及比较;UWB 的两种系统方案。难点:UWB 的瑞克接收原理第 9 章 60 GHz 无线通信技术

1.理解 60GHz 毫米波无线通信的技术特点和优势、发展现状、标准化概况;

2.掌握 IEEE 802.15.3c 协议和 ECMA-387 协议、60GHz 毫米波无线通信的关键技术。

9.1 60 GHz 无线通信技术概述

9.1.1 60 GHz 无线通信技术的特点

9.1.2 60 GHz 无线通信的优势

9.1.3 60 GHz 无线通信技术发展现状

9.2 60 GHz 无线通信的标准化

9.2.1 标准化概况

9.2.2 IEEE 802.15.3c 协议简介

9.2.3 ECMA-387 简介

9.3 60 GHz 无线通信关键技术

9.4 60 GHz 无线通信的应用

9.5 本章小结

1. 60 GHz 无线通信技术概述识记:60 GHz 信号传播特性;60 GHz 无线通信技术的国内外发展现状领会:60 GHz 无线通信技术的特点;60 GHz 无线通信的优势

2. 60 GHz 无线通信的标准化识记:国际国内标准化概况领会 : IEEE 802.15.3c 协议 的微 微网 、 物理 层模 式 ; IEEE

802.15.3 和

802.15.3c 超帧结构;ECMA-387 协议主要特征

3. 60 GHz 无线通信关键技术领会:信道研究;收发机技术;天线技术;调制技术;电路集成技术

4. 60 GHz 无线通信的应用识记:60 GHz 无线通信的相关应用本章的重点:60 GHz 无线通信技术的特点、优势、关键技术,包括收发电路、天线技术;调制、电路集成等技术。难点:IEEE 802.15.3c 协议和 ECMA-387 协议

第 10 章可见光无线通信技术

1.理解可见光通信的基本原理、短距离可见光通信的标准;

2.掌握可见光通信的关键技术。

10.1 可见光通信概述

10.1.1 可见光通信的基本原理
10.1.2 可见光通信的性质
10.1.3 可见光通信的发展现状

10.2 短距离可见光通信的标准化

10.2.1 VLC 光谱与网络结构

10.2.2 物理层
10.2.3 媒体访问控制层

10.3 可见光通信的关键技术

10.3.1 信道建模
10.3.2 阵列光源的布局设计
10.3.3 信道编码技术
10.3.4 调制复用技术
10.3.5 均衡技术
10.3.6 分集接收技术

10.4 可见光通信的应用

1.可见光通信概述

识记:可见光通信的概念、优点领会:可见光通信的基本原理;可见光通信的性质

2.短距离可见光通信的标准化领会:可见光通信的光谱和网络结构;可见光通信的物理层的工作模式可见光通信的媒体访问控制层的功能

3.可见光通信的关键技术领会:信道建模的研究内容;阵列光源的布局设计;信道编码的作用及可见光通信常用的信道编码;调制复用技术;均衡技术;分集接收技术

4.可见光通信的应用识记:可见光通信的相关应用本章的重点:可见光通信的基本原理,可见光通信的关键技术;难点:可见光通信的标准化第 11 章 Ad hoc 网络无线通信技术

1.理解 Ad hoc 网络的特点、体系结构、应用;

2.掌握 Ad hoc 网络的关键技术、MAC 协议、路由协议以及 QOS 研究。

3.正确比较路由协议的优缺点。

11.1 Ad hoc 网络概述

11.1.1 Ad hoc 网络的起源与发展

11.1.2 Ad hoc 网络的特点

11.1.3 Ad hoc 网络的体系结构

11.1.4 Ad hoc 网络的关键技术

11.2 Ad hoc 网络的 MAC 协议

11.2.1 信道接入的公平性
11.2.2 隐藏终端与暴露终端问题

11.2.3 MAC 协议中的跨层设计

11.2.4 节能

MAC 协议

11.2.5 MAC 协议的 QoS 保障

11.3 Ad hoc 网络的路由协议

11.3.1 Ad hoc 网络的单播路由协议

11.3.2 Ad hoc 网络的多播路由协议

11.4 Ad hoc 网络的 QoS 研究

11.4.1 QOS 概述

10.4.2 Ad hoc 网络的 QoS 服务模型

11.4.3 Ad hoc 网络的 QoS 信令

11.5 Ad hoc 网络的应用

11.5.1 Ad hoc 网络的应用领域

11.5.2 Ad hoc 传感器网络

10.6 本章小结

1. Ad hoc 网络概述识记:Ad hoc 网络的概念;Ad hoc 网络的起源与发展领会:Ad hoc 网络的特点。Ad hoc 网络的节点结构; Ad hoc 网络的网络协议栈应用:Ad hoc 网络的网络拓扑

2. Ad hoc 网络的关键技术领会:链路层自适应技术;信道接入技术;网络体系结构;路由协议;QoS 保证;多播/组播协议;安全性问题;网络管理;节能控制

3. Ad hoc 网络的 MAC 协议领会:信道接入的公平性的解决方法;隐藏终端与暴露终端的解决方法;MAC 协议中的跨层设计原理;PAMAS 协议的基本思想;三种 QoS 保障的 MAC 协议应用:Ad hoc 网络的安全问题。

4. Ad hoc 网络的路由协议识记:Ad hoc 网络的单播路由协议分类(主动路由、按需路由及混合路由协议、平面结构和层次结构) 领会:DSDV 协议原理;DSR 协议原理;AODV 协议原理;TORA 协议原理;ZRP 协议原理

5. Ad hoc 网络的单播路由协议识记:主动路由与按需路由;平面结构路由和层次结构路由领会:DSDV 协议原理;DSR 协议原理;AODV 协议原理;TORA 协议原理;ZRP 协议原理应用:比较单播路由协议的优缺点

6. Ad hoc 网络的多播路由协议领会:基于树结构的多播路由协议;基于网络结构的多播路由协议;基于混合结构的多播路由协议

7. Ad hoc 网络的 QoS 研究识记:QoS 概念;传统有线网络的 QoS 服务模型(集成服务模型、区分服务模型、多协议标记交换);Ad hoc 网络实现 QoS 面临的困难领会:Ad hoc 网络的 QoS 服务模型;Ad hoc 网络的 QoS 信令

8. Ad hoc 网络的应用识记:Ad hoc 网络的应用领域;Ad hoc 传感器网络的体系结构;Ad hoc 传感器网络的基本功能本章的重点:Ad hoc 网络的体系结构、特点、关键技术,Ad hoc 网络的路由协议;难点:Ad hoc 网络的路由协议

Ⅳ 关于大纲的说明与考核实施

一、

自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。

课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度,规定了课程自学考试的范围和标准。因此,它是编写自学考试教材和辅导书的依据,是社会助学组织进行自学辅导的依据,是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据,也是进行自学考试命题的依据。

二、课程

自学考试大纲与教材的关系课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据,教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围,教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度,但在大纲中对考核的要求一定要适当。

大纲与教材所体现的课程内容应基本一致;大纲里面的课程内容和考核知识点,教材里一般也要有。反过来教材里有的内容,大纲里就不一定体现。(注:如果教材是推荐选用的,其中有的内容与大纲要求不一致的地方,应以大纲规定为准。)

三、关于自学教材

本课程使用教材为:《物联网与短距离无线通信技术》(第 2 版),董健编著,电子工业出版社,2016 年版。

四、关于

自学要求和自学方法的指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此,课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。为有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。根据学习对象成人在职业余自学的情况,并结合本专业的要求、本课程的特点,本大纲提出如下学习方法:

1.本课程内容涉及多种短距离无线通信技术,内容丰富,知识范围广泛。自学者应当在全面系统学习的基础上,熟练掌握无线通信技术的基本概念、基本原理、各种技术及分析方法。

2.全书共分 11 章,除

第一章 外,其他

10 章分别讲解一种短距离无线通信技术,内容相对独立但又有一定的关联,建议自学者在自学时把 10 种不同的短距离无线通信技术的相关内容进行比较记忆,加强整体上的把握和理解。

3.无线通信技术组织是一门理论和实践很强的课程。因此,自学时应注重理论与实践的结合,可以通过一些具体的应用实践操作(比如硬件设计、软件仿真)来加深对教材内容的理解。

五、应考指导

1.如何学习

很好的计划和组织是你学习成功的法宝。如果你正在接受培训学习,一定要跟紧课程并完成作业。为了在考试中作出满意的回答,你必须对所学课程内容有很好的理解。使用“行动计划表”来监控你的学习进展。你阅读课本时可以做读书笔记。如有需要重点注意的内容, 可以用彩笔来标注。如:红色代表重点;绿色代表需要深入研究的领域;黄色代表可以运用在工作之中。可以在空白处记录相关网站,文章。

2.如何考试

卷面整洁非常重要。书写工整,段落与间距合理,卷面赏心悦目有助于教师评分,教师只能为他能看懂的内容打分。回答所提出的问题。要回答所问的问题,而不是回答你自己乐意回答的问题!避免超过问题的范围。

3.如何处理紧张情绪正确处理对失败的惧怕,要正面思考。如果可能,请教已经通过该科目考试的人,问他们一些问题。做深呼吸放松,这有助于使头脑清醒,缓解紧张情绪。考试前合理膳食,保持旺盛精力,保持冷静。

4.如何克服心理障碍这是一个普遍问题!如果你在考试中出现这种情况,试试下列方法:使用“线索”纸条。

进入考场之前,将记忆“线索”记在纸条上,但你不能将纸条带进考场,因此当你阅读考卷时,一旦有了思路就快速记下。按自己的步调进行答卷。为每个考题或部分分配合理时间, 并按此时间安排进行。

六、对社会助学的要求

1.社会助学者应根据大纲规定的考试内容和考核目标,认真钻研指定教材,明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求,合理安排课时,对自学应考者进行切实有效的辅导和引导,把握社会助学的正确方向。

2.要正确处理基本知识与应用能力的关系,努力引导自学应考者将识记、领会同应用联系起来,引导自学者将各章节相关内容结合起来分析和理解。在辅导的基础上,要着重培养和提高自学应考者的素质和技术水平。

3.要正确处理重点和一般的关系。课程内容有重点与一般之分,但考试内容是全面的,而且重点与一般是相互影响的,不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材,掌握全部考试内容和考核知识点,在此基础上再突出重点。总之,要把重点学习同兼顾一般结合起来,不要孤立地抓重点,把自学应考者引向猜题押题。

七、对考核内容的说明

1. 本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成,在自学考试中成为考核知识点。因此,课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,自学考试将对各知识点分别按三个或四个认知(或叫能力)层次确定其考核要求。

2.课程考试比例按章节分配,分为 11 部分,分别为概述、蓝牙、ZigBee、无线局域网 、IrDA、RFID、NFC、UWB、60GHz 无线通信、可见光通信、Ad hoc 网络,考试试卷中所占的比例大约分别为:6%、12%、10%、10%、8%、12%、8%、8%、10%、6%、10%。

八、关于考试命题的若干规定

1.本课程采取闭卷笔试的考试方式,考试时间 120 分钟。

2.本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目,都属于考核的内容。

考试命题既要覆盖到章,又要避免面面俱到。要注意突出课程的重点、章节重点,加大重点内容的覆盖度。

3.命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题目,考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握,对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题。

4.本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为:识记占 20%,领会占50%,简单应用占 20%,综合应用占 10%。

5.要合理安排试题的难易程度,试题的难度可分为:易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为:2:3:3:2。必须注意试题的难易程度与能力层次有一定的联系,但二者不是等同的概念。在各个能力层次中对于不同的考生都存在着不同的难度。在大纲中要特别强调这个问题,应告诫考生切勿混淆。

6.课程考试命题的主要题型一般有单项选择题、多项选择题、填空题、名词解释题、简答题、应用题、论述题等题型。

附录题型举例

一、单项选择题

1.蓝牙协议的标准版本为 ( )

A.IEEE 802.11a B.IEEE 802.11b C.IEEE 802.15.1 D.IEEE

802.15.4 参考答案

2. ZigBee 应用层由什么组成( )

A.应用支持子层、制造商制定的应用对象 B.ZigBee 设备对象 、制造商制定的应用对象 C.应用支持子层、ZigBee 设备对象 D.应用支持子层、ZigBee 设备对象和制造商制定的应用对象参考答案:D

二、填空题

1. WLAN 的 CSMA/CA 技术衍生出的三种访问策略是_________、__________、___________。

参考答案:分布式协调功能、点协调功能、混合协调功能

2.最基本的 RFID 系统由_________、__________、___________三部分组成。

参考答案:标签、读写器、天线

三、名词解释题

1.NFC

参考答案:NFC 即近场通信,是一种允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输和交换的短距离高频无线通信技术。

四、简答题

1.简述 UWB 接收机定时同步的方法。

参考答案:UWB 接收机定时同步的方法可以分为两大类:数据辅助的定时同步、盲定时同步。数据辅助的定时同步借助于事先设计的导符号训练序列进行定时捕获和跟踪,采用的训练序列有 M 序列、Gold 序列、巴克码等,结合判决反馈的方法可以进一步提高跟踪精度。盲定时同步借助于超宽带信号内在的循环平稳特征进行定时捕获和跟踪,不使用任何预知的训练符号。

五、论述题

1.根据移动 Ad hoc 网络的拓扑结构,论述其多播路由协议的分类。根据多播组创建后的拓扑结构,移动 Ad hoc 网络的多播路由协议可分为三种类型:基于树结构的多播路由协议、基于网络结构的多播路由协议、基于混合结构的多播路由协议

(1) 基于树结构的多播路由协议基于树结构的多播路由协议沿用传统路由算法的思想,在所有组成员之间建立一个共享多播树,多播数据在共享树上传输,到达所有的树成员。这类协议的主要特点是多播树的建立算法较为成熟,建立多播树后,只有树成员参与数据转发,非成员节点不转发数据分组,开销小。但树状结构中各个节点之间不存在冗余路径,健壮性较差,节点的移动和被毁都会影响多播树的稳定性。此类协议有 MAODV 等。

(2) 基于网络结构的多播路由协议基于网络结构的多播路由协议是建立一个共享的节点网络,多播分组在这个网格中传输。其优于基于树结构的多播路由协议的一个特点是提供了路径的冗余性,即使少数链路断开时也允许多播数据传输,从而在移动性情况下增强了协议的可靠性。但其需要传输的路由控制信息比基于树的协议要多。此类协议有 CAMP 等。

(3) 基于混合结构的多播路由协议基于树的多播路由协议提供了较高的数据转发有效性,但是鲁棒性较差;而基于网格的多播路由协议能提供较好的鲁棒性,但是数据转发有效性降低同时带来了较大的网络控制开销。为了兼顾鲁棒性和有效性,提出了基于混合结构的多播路由协议,该协议能较好地发挥基于树的多播路由协议和基于网格的多播路由协议的优点,具有代表性的协议有 AMRoute 等。

六、应用题

1.下图为 DSSS 工作原理示意图,其中设二进制信码为 1,PN 码为 10011101100。

(1)根据 DSSS 工作原理示意图,叙述信码扩频和解扩的过程。

(2)若信码速率 RB 为 1M symbol/s,码片速率 Rc 为多少 chips/s?

(1)因为信码为 1,PN 码为 10011101100,根据 DSSS 工作原理,信码与 PN 码模 2 加,得到扩频后的数字序列:01100010011,调制后,经信道到接收方进行解调,解调后的数字序列为 01100010011,将该数字序列与 PN 码进行模 2 加得到解扩后的数字 1,从而还原信码。

(2)根据 DSSS 原理,Rc=RB×N=1×106×11=11×106=11 Mchips/s信码模 2 加信道模 2 加 PN 码 PN 码解调调制

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