《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》學(xué)習指導(dǎo)與習題解答

第0章 概述 1
0.1 學(xué)習目標 1
0.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 1
0.3 知識點 1
0.3.1 物聯(lián)網(wǎng)框架結(jié)構(gòu) 1
0.3.2 物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 2
0.3.3 感知控制層與網(wǎng)絡(luò)傳輸層通信系統(tǒng) 2
0.4 習題與解答 2
第1篇 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)
第1章 通信的基本模型與概念 6
1.1 學(xué)習目標 6
1.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 6
1.3 知識點 6
1.3.1 模擬通信與數(shù)字通信系統(tǒng)模型 6
1.3.2 通信系統(tǒng)分類 7
1.3.3 通信方式 7
1.3.4 信息及信息量 7
1.3.5 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標 8
1.4 習題與解答 8
第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論 11
2.1 學(xué)習目標 11
2.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 11
2.3 知識點 11
2.3.1 數(shù)據(jù)信號分析基礎(chǔ) 11
2.3.2 數(shù)據(jù)率與頻帶的關(guān)系 12
2.3.3 交換技術(shù) 12
2.4 習題與解答 13
第3章 數(shù)據(jù)通信中的信道 15
3.1 學(xué)習目標 15
3.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 15
3.3 知識點 15
3.3.1 信道模型及其分類 15
3.3.2 信道容量 16
3.3.3 有線信道 16
3.3.4 無線信道 17
3.4 習題與解答 17
第4章 信源編碼 20
4.1 學(xué)習目標 20
4.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 20
4.3 知識點 20
4.3.1 抽樣與量化 20
4.3.2 脈沖編碼調(diào)制(PCM) 22
4.3.3 增量調(diào)制 22
4.4 習題與解答 23
第5章 數(shù)字基帶傳輸 26
5.1 學(xué)習目標 26
5.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 26
5.3 知識點 26
5.3.1 數(shù)字基帶信號的波形與編碼 26
5.3.2 數(shù)字基帶信號的波形 27
5.3.3 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 28
5.3.4 均衡技術(shù)與眼圖 28
5.4 習題與解答 29
第6章 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 32
6.1 學(xué)習目標 32
6.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 32
6.3 知識點 32
6.3.1 調(diào)制解調(diào)的原理 32
6.3.2 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 33
6.3.3 2ASK、2FSK和2DPSK 33
6.4 習題與解答 33
第7章 差錯控制技術(shù) 36
7.1 學(xué)習目標 36
7.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 36
7.3 知識點 36
7.3.1 差錯控制編碼的特性與能力 36
7.3.2 差錯控制方法 37
7.3.3 常用檢錯碼 38
7.3.4 循環(huán)碼 39
7.4 習題與解答 39
第8章 數(shù)據(jù)鏈路傳輸控制規(guī)程 42
8.1 學(xué)習目標 42
8.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 42
8.3 知識點 42
8.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的功能及傳輸控制規(guī)程的功能 42
8.3.2 面向字符的傳輸控制規(guī)程 43
8.3.3 HDLC數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 43
8.4 習題與解答 44
第2篇 短距離通信技術(shù)
第9章 短距離有線通信技術(shù) 46
9.1 學(xué)習目標 46
9.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 46
9.3 知識點 46
9.3.1 數(shù)據(jù)終端間的通信及接口特性 46
9.3.2 EIA RS-232C 47
9.3.3 RS系列接口及各種串行接口性能 47
9.3.4 USB串行總線及其應(yīng)用 48
9.3.5 CAN總線 48
9.4 習題與解答 49
第10章 短距離無線通信技術(shù) 53
10.1 學(xué)習目標 53
10.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 53
10.3 知識點 53
10.3.1 藍牙技術(shù) 54
10.3.2 紅外技術(shù) 54
10.3.3 超寬帶無線通信技術(shù)（UWB） 55
10.4 習題與解答 56
第3篇 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
第11章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 62
11.1 學(xué)習目標 62
11.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 62
11.3 知識點 62
11.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念與特點 62
11.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) 63
11.3.3 物聯(lián)網(wǎng)中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的難點 63
11.4 習題與解答 63
第12章 IEEE 802.15.4及ZigBee協(xié)議規(guī)范 66
12.1 學(xué)習目標 66
12.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 66
12.3 知識點 66
12.3.1 IEEE 802.15.4標準 66
12.3.2 ZigBee協(xié)議規(guī)范 67
12.4 習題與解答 68
第13章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議 73
13.1 學(xué)習目標 73
13.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 73
13.3 知識點 73
13.3.1 WSN路由協(xié)議的特點和性能指標 73
13.3.2 能量感知路由 74
13.3.3 查詢路由 74
13.3.4 地理位置和能量感知路由 75
13.3.5 可靠路由協(xié)議 75
13.4 習題與解答 76
第14章 WSN的MAC協(xié)議 86
14.1 學(xué)習目標 86
14.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 86
14.3 知識點 86
14.3.1 IEEE 802.11MAC層協(xié)議 86
14.3.2 基于時分復(fù)用的MAC協(xié)議 87
14.4 習題與解答 88
第15章 WSN的拓撲控制 92
15.1 學(xué)習目標 92
15.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 92
15.3 知識點 92
15.3.1 功率控制 92
15.3.2 層次型拓撲結(jié)構(gòu)控制 93
15.3.3 啟發(fā)機制 93
15.4 習題與解答 94
第16章 WSN節(jié)點的定位 99
16.1 學(xué)習目標 99
16.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 99
16.3 知識點 99
16.3.1 節(jié)點定位的基本原理 99
16.3.2 距離定位 100
16.3.3 距離無關(guān)的定位算法 100
16.4 習題與解答 101

第4篇 通信網(wǎng)及其交換技術(shù)
第17章 通信網(wǎng)概念及其發(fā)展 104
17.1 學(xué)習目標 104
17.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 104
17.3 知識點 104
17.3.1 通信網(wǎng)的基本概念與分層 105
17.3.2 通信網(wǎng)分類及其質(zhì)量要求 105
17.4 習題與解答 106
第18章 電話網(wǎng)與SDH傳輸網(wǎng) 108
18.1 學(xué)習目標 108
18.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 108
18.3 知識點 109
18.3.1 電話網(wǎng)的組成 109
18.3.2 PDH數(shù)字傳輸系統(tǒng) 109
18.3.3 SDH數(shù)字傳輸系統(tǒng) 110
18.4 習題與解答 111
第19章 程控交換與ISDN 116
19.1 學(xué)習目標 116
19.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 116
19.3 知識點 116
19.3.1 數(shù)字程控交換技術(shù) 116
19.3.2 信令系統(tǒng)及No.7信令 117
19.3.3 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 118
19.4 習題與解答 119
第20章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與數(shù)據(jù)通信交換技術(shù) 128
20.1 學(xué)習目標 128
20.2 教學(xué)安排與建議 128
20.3 知識點 128
20.3.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與計算機通信網(wǎng) 129
20.3.2 數(shù)據(jù)交換 129
20.3.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 130
20.3.4 幀中繼網(wǎng) 131
20.3.5 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN 131
20.3.6 ATM通信網(wǎng) 131
20.4 習題與解答 132
第21章 IP通信及IP通信網(wǎng) 140
21.1 學(xué)習目標 140
21.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 140
21.3 知識點 140
21.3.1 TCP/IP協(xié)議 140
21.3.2 IPv4與IPv6 142
21.3.3 路由器與IP通信的路由選擇協(xié)議 142
21.4 習題與解答 143

第5篇 無線移動通信技術(shù)
第22章 傳播特性及多址技術(shù) 148
22.1 學(xué)習目標 148
22.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 148
22.3 知識點 148
22.3.1 無線電波傳播的方式及其特點 149
22.3.2 無線電波的傳播損耗及效應(yīng) 149
22.3.3 無線通信中的多址技術(shù) 149
22.4 習題與解答 150
第23章 移動通信總體結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念 156
23.1 學(xué)習目標 156
23.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 156
23.3 知識點 156
23.3.1 移動通信的概念及其特點和發(fā)展過程 156
23.3.2 移動通信的組網(wǎng)技術(shù) 157
23.4 習題與解答 157
第24章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 161
24.1 學(xué)習目標 161
24.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 161
24.3 知識點 162
24.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其組成 162
24.3.2 GSM網(wǎng)絡(luò)接口 162
24.3.3 GSM移動通信的信道結(jié)構(gòu) 163
24.3.4 頻率資源管理與頻率有效利用 163
24.3.5 GSM移動通信呼叫建立 164
24.3.6 越區(qū)切換 165
24.3.7 GSM移動通信系統(tǒng)的無線傳輸 165
24.3.8 GSM移動通信的接續(xù) 166
24.4 習題與解答 166
第25章 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信 177
25.1 學(xué)習目標 177
25.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 177
25.3 知識點 177
25.3.1 擴頻通信原理 178
25.3.2 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信結(jié)構(gòu) 179
25.3.3 CDMA正向信道 179
25.3.4 CDMA反向信道 180
25.3.5 CDMA系統(tǒng)功率控制 180
25.3.6 CDMA系統(tǒng)的切換 181
25.3.7 CDMA位置登記及呼叫處理 181
25.4 習題與解答 182
第26章 第三代移動通信系統(tǒng) 188
26.1 學(xué)習目標 188
26.2 教學(xué)安排與教學(xué)建議 188
26.3 知識點 188
26.3.1 3G參數(shù) 188
26.3.2 WCDMA 189
26.3.3 CDMA 2000 190
26.3.4 TD-SCDMA 191
26.3.5 WiMAX 192
26.4 習題與解答 192