第一篇：计算机通信原理

第2章 TCP/IP协议

2.1IP v4协议

2.1.1IP v4数据报格式

图2-1IP数据报的格式

1.固定字段的含义

图2-2ToS字段内部结构

计算机网络原理与通信技术

2.IP头部的可变部分

图2-3一个字节选项的代码格式

2.1.2IP v4地址

1.IP地址的含义和作用 2.IP地址的结构和类型

图2-4IP地址结构和类型

3.IP地址的记法

计算机网络原理与通信技术

图2-5点分十进制记法

4.IP子网和子网掩码(subnet mask)

图2-6子网掩码的意义

5.IP地址的分配 6.IP地址的配置

图2-7在Windows XP中指定IP地址

7.特殊的IP地址

计算机网络原理与通信技术

图2-8路由器要配置多个IP地址

计算机网络原理与通信技术

2.1.3IP v4分段封装

1.IP数据报与上层PDU的关系 2.IP数据报与下层PDU的关系

计算机网络原理与通信技术

图2-9IP数据报分片

计算机网络原理与通信技术 2.1.4IP v4功能模块

图2-10IP发送和接收数据报

2.1.5IP v4发送和接收流程

1.IP数据报在主机中的发送和接收过程

图2-11IP封装TCP的PDU形成IP数据报

计算机网络原理与通信技术

图2-12以太网帧封装IP数据报

图2-13主机处理过程

2.IP数据报在路由器中的发送和接收过程

图2-14IP与帧中继寻址

计算机网络原理与通信技术

图2-15FR结点机路由表

图2-16路由器处理流程封装前要获得数据链路号。根据LAN-WAN接口协议生成WAN帧。

2.1.6IP v4路由选择

1.路由选择核心模块

图2-17路由选择核心模块

2.路由表

计算机网络原理与通信技术

图2-18路由表的一般结构

3.路由选择类型及其表项

图2-19特定主机路由选择

图2-20特定网络路由选择

图2-21默认路由选择

计算机网络原理与通信技术

图2-22IP路由选择过程

2.2IP v6协议

2.2.1IP v6分组格式

图2-23具有多个头部的IP v6分组的一般形式

图2-24IP v6分组基本头部的格式（40字节长）

计算机网络原理与通信技术

2.2.2IP v6扩展头部

1.逐跳选项扩展头部 2.路由选择扩展头部

图2-25路由选择扩展头部

3.分片扩展头部

图2-26分片扩展头部的格式

计算机网络原理与通信技术

图2-27用隧道技术将一个IP v6分组分成3个分组片

4.鉴别头部

图2-28鉴别头部

图2-29带鉴别数据的IP v6分组

2.2.3IP v6地址

1.IP v6地址类型 2.IP v6地址记法 3.IP v6地址的格式

计算机网络原理与通信技术

图2-30IP v6的地址格式（各字段长度未按比例画出）

图2-31运输层在参考模型中的地位

计算机网络原理与通信技术 2.3UDP 2.3.1运输层协议概述

1.运输层协议的功能 2.进程通信

图2-32进程通信由运输层协议提供

图2-33端口号支持进程通信

计算机网络原理与通信技术

2.3.2UDP数据报格式

图2-34UDP数据报格式

2.3.3UDP 校验和算法

计算机网络原理与通信技术 图2-35带伪头部的用户数据报 2.3.4UDP应用

2.4TCP 2.4.1TCP报文段格式

图2-36TCP报文段格式

2.4.2TCP连接

1.TCP连接的含义

计算机网络原理与通信技术

图2-38TCP连接

2.TCP连接的管理

图2-39三向握手法

图2-40四向握手法

计算机网络原理与通信技术 2.4.3 TCP流量控制

1.滑动窗口的含义 2.窗口管理

图2-41窗口在发送方缓存上滑动

图2-42窗口增大了2B，发送方可以连续发送9B 20

计算机网络原理与通信技术

2.4.4 TCP拥塞控制

图2-43当通信量太大时，会发生拥塞，网络性能显著下降

1.拥塞预警法

图2-44加权公平队列法

2.通信量整形

计算机网络原理与通信技术

图2-45漏桶算法

图2-46令牌桶算法

计算机网络原理与通信技术

图2-47令牌桶+漏桶算法

习题

1.在计算机网络通信中应用广泛的是哪个协议？ 2.简述IP数据报组成字段的含义和作用。3.结合图示说明IP地址结构和类型。4.结合图示说明点分十进制记法的含义。5.结合图示说明子网掩码的意义。

6.如果140.50.1.1对应的子网掩码是255.255.255.0，那么该地址对应的网络号是什么？该主机是网络中第几号主机？子网号的比特数是多少？ 7.IP地址的分配应该遵循什么原则？ 8.路由器为什么要配置多个IP地址？ 9.IP v4包括哪些功能模块？ 10.简述IP v4发送和接收流程。11.IP的路由选择包括哪4种情况？

12.IP路由表中路由选择表项排列的顺序是什么？ 13.简述IP v6的提出背景。14.简述IP v6分组格式。

15.IP v6的扩展头部包括哪些类型？ 16.IP v6地址包括哪些类型？ 17.IP v6地址记法有哪些特点? 18.简述运输层协议的功能。19.谈一谈你对进程通信的理解。

20.结合图示说明UDP数据报字段的含义。

计算机网络原理与通信技术 21.简述UDP 校验和算法。22.简述UDP的功能特点。23.捎带确认的含义是什么？

24.TCP报文段中序号字段的含义是什么？ 25.结合图示说明TCP连接的含义。26.结合图示简述三向握手法的过程。27.终止TCP连接使用什么方法？ 28.简述TCP流量控制的做法。29.TCP如何实现拥塞控制？

第二篇：计算机通信网络原理实验二

实验二 局域网共享介质访问控制方式CSMA/CD模拟

【实验目的】

了解局域网共享介质访问控制方式的必要性和重要性，掌握此类算法分析和设计的基本思路；进一步理解、掌握算法CSMA/CD基本原理，理解CSMA/CD算法；掌握所选的编程环境及编程调试的方法。

【实验内容】

用MATLAB编写一个仿真站点随机访问共享10Mbps信道的CSMA访问控制程序。要求画图分析比较站点数（即网络负载）对网络吞吐量的影响。

【实验原理】

CSMA/CD原理（参见教材）。

【实验步骤】

1.复习CSMA工作原理，掌握此种局域网共享介质访问控制方式工作过程；

2.按实验内容要求设计程序框图；

3.按程序框图进行编码调试；

4.运行程序，观察分析实验结果，并进行必要的改进；

5.撰写实验报告。

请大家自行安装MATLAB软件

实验报告中给出代码，仿真图，并作出必要的分析

第三篇：通信原理

通信的目的：传递消息中所包含的信息。

消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息：是消息中包含的有效内容。

信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。

信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性、完成模/数转换

信道编码与译码目的：增强抗干扰能力

加密与解密目的：保证所传信息的安全

数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号

同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。

数字通信的特点

优点：

抗干扰能力强，且噪声不积累

传输差错可控

便于处理、变换、存储

便于将来自不同信源的信号综合到一起传输

易于集成，使通信设备微型化，重量轻

易于加密处理，且保密性好

缺点：

需要较大的传输带宽

对同步要求高

通信系统的分类

按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … … 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统

调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1。

按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统

按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统

按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 … …

按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用

通信方式：

单工通信：消息只能单方向传输的工作方式

半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式

全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式

并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输

优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施

缺点：需要 n 条通信线路，成本高

串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用

缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施

第四篇：通信原理小结

总是上课时算是比较认真的，但是半期的时候还是没有搞懂它是干什么的，甚至到期末了，也只有零星的一点编码呀，带宽呀，调制啦，这样一些概念，但这些技术在一个通信系统中又是出于什么样的位置，该怎样应用这些技术组成一个通信系统，对此我还是一概不知。然而经过期末前的复习，我感觉自己对通信系统总算有个印象了，所以想把那些零碎的名词做一些解释，并且用我自己的学习过程以及对通信系统的了解来说明这些技术的应用。

上面是我画的认为比较完整的通信系统的简单流程图，对此我做一翻解释。

首先日常生活中的信号总是模拟的，我们把这些信号通过滤波等处理，得到带限的信号，这里以基带信号singnal为例子,signal 经过采样保持电路，我们就得到pam信号，如图，这样的信号就是离散信号了。

离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2v,4v,6,v,8v四个档次的归类，并且规定1v~3v之间的pam离散信号就归类到2v的档次中去,一次类推，通过比较给每个pam信号进行归类，这就是量化。

之后将量化了的信号进行编码，编码是一种认为规定的过程比如我们规定2v用00表示，4v用01表示，6v用10表示，而8v用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系，顺着这种对应关系，我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码，这就是pcm编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。

以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的a/d转换。至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。一个pam信号对应一个档次，而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的，例子中就是一个档次对应两个比特，假设这种对应关系是1对n个比特，对模拟信号的采样率是f,也就是1秒钟有f个pam信号，这f个pam信号就要被转换成f*n个比特，所以比特率就是f*n了。

对于完成转换的数字信号，我们如何处理呢？有的是被放进存储器中存储了，有的是到cpu中进行计算，加密等处理了。

通常为了达到通信目的，我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号，毕竟在生活中模拟信号才是我们可以识别的。

所以我们从存储器中读取数字信号，这些信号是基带信号，不容易传输，经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波，光信号传播出去。发送这些高频信号的速度关系到发送的比特率注意与前面的转换的比特率有不同。假如整个发送端可以发送四中波形a,b,c,d，它们可以分别表示发送了00，01，10，11信号，那么我们就说发送一个符号（即波形）就是发送了两个比特了。由此得到符号率与比特率的关系b=n*d.d是符号率baud/s, b是比特率bit/s, n表示一个符号与n个比特对应。

接收设备将这些信号转换成电信号，通过解调器，就可以还原基带信号，同样可以将它们放进存储器存储，这可以理解成网络视频在我们的电脑上的缓存。缓存中的信号通过解码器，也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶（档次）信号。

最后将台阶信号进行填充恢复，我们就又可以原来的输入的模拟波形了，由此我们完成一次通信。

如果模拟信号不需要数字化，那么我们可以进行模拟调制，同样可以发送出去，这个过程要简单很多。

当然，这里所讲的只是我们学习中所涉及的一些概念，完整的通信系统还有更多要考虑的，这只是我觉得通信过程的关键的骨架问题。

还有几个概念是对它们的理解和总结，希望可以和大家分享。

1.二进制比特率与信息量中的比特率。

因为我们假定二进制信号是等概率发生的，也就是p=0.5，而信息量的定义是这样的i=-log2(p)bit,通过此式，我们可以计算发送的一个二进制符号的信息量i=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我们通常说一个0或者1就是一个比特了。

2.方波的带宽问题。

由上图我们可以注意到，一个持续时间为t的方波，它的频谱是一个sinc函数，零点带宽是1/t，即时间的倒数。当然，方波的带宽是无限大的，因此这样的波形在现实中是很难实现的，我们只能给方波提供一定的带宽，就是说得到的肯定只能是经过了过滤的波形。

在这里我们可以联系到吉布斯现象。我们可以这样理解：频率越大，就说明变化越快，而方波的转折点处就是一个极快的变化也就是有频带的高频部分构成，而经过带限的滤波之后，高频被滤去，得到的波形在转折点处就变化慢下来，于是在需要变化快的地方（如方波的转折点）变化慢，由此产生吉布斯现象。

3.升余弦滚降滤波器。

我们知道升余弦滚降滤波器是防止码间串扰而设计的。码间串扰是指各个时间点上发送的符号并非准确的方波，而是在规定的时间内仍有余波，于是对下一个时刻发送的符号产生影响，最后可能因为影响的叠加效果而使后果严重，得到相反的采样结果。注意我们这里讲的码间串扰都是发生在基带频率上的。因此升余弦滚降滤波器也是在基带上的应用。

下图是升余弦滚降滤波器的原理图，上半部分是滤波器的频谱相应图，下半部分是滤波结果在时间域上的波形图。

我们可以这样思考，发送的基带波形是在一定的带限内的，假如说要求发送的符号率是d，那么图下半部分中可知1/2f0=1/d，所以f0=1/(2*d),或者说d=2* f0,由下半图我们可以看出我们发送的符号的频率是2* f0，这串符号在频谱上的表示（上半图）是个带宽为f0的信号，这个就是采样定理中说的当波形用sinc函数来表示时，符号率是该波形的带宽的两倍，也就是升余弦滚降滤波器在r=0的时候的特性。

当然，我们这里表示的只是发送一个符号的波形的带宽，但是我们可以这样想象，一个系统在任何时候发送符号是使用的带宽f0都是固定的，在1时间段内发送的波形的带宽在f0以内，那么我们完全有理由相信在2时间段内发送的波形的带宽必然在f0以内，所以这样可以理解多个符号组成的波形的带宽是在f0以内的。

从下半图我们可以看到，随着r的增加，符号波形在一个周期段以外的衰减就会加快，这里我们就可以看到它对码间串扰的影响会减小，这个就是升余弦滚降滤波器的作用，但是我们必须清楚的看到，符号率是不变的2* f0,而系统的绝对带宽在增加。根据升余弦滚降滤波器的定义我们得到这样一个关系d=2* f0/(1+r)。从以上的分析过程我们可以认为1/2*f0就是发送的数字信号的周期，也就是对于同样周期的信号我们需要不同的带宽，这个带宽就是发送的数字信号的带宽，而与原始的模拟波的带宽无关。

4.调制的一些想法。

在学习调制的过程中，我一直搞不清什么是调制信号，什么是载波。最后总算明白，原来（一般来讲）调制就是将低频信号（调制信号）携带的信息在另外一个高频的信号（载波）上表现出来，表现的方法可以是改变载波的幅度或者相位或者频率等。当我们看到调制完成的波形是，发现它与载波有不同的幅度或者相位或者频率，从这里的变化我们极可以判断处调制信号有那些信息。载波就是用来携带低频信号要表达的意思的高频信号。之所以用高频是因为在一般情况下高频信号便于传输。

以上是我在学习通信原理中觉得关键要明白的只是点，这样知识才可以融会贯通。

第五篇：《通信原理》说课稿

《通信原理》(大专)说课稿

大家好，我是XXX，我今天的说课内容为大专《通信原理》中第八章的第一节：二进制幅度键控。

我的说课主要从以下六个方面进行：

一、教学内容

二、教学目标

三、“三段式”的课堂提问(复习及预习)

四、教学重、难点及笔记要点

五、“三段式”课后考核(复习及作业)

六、教学方法

七、课堂管理方法

首先，我的教学内容是《通信原理》中的第八章的第一节，第一节又分为8.1.1 2ASK的概念；8.1.2 2ASK的调制；8.1.3 2ASK的频谱分析及8.1.4 2ASK的解调，共4小节。

其次，本次课程的教学目标我分为知识目标，能力目标，情感目标。知识目标：

1、知道2ASK的基本概念及原理

2、掌握2ASK的调制及解调原理

3、理解2ASK的频谱函数图 能力目标：

1、培养学生对数字通信系统的理解

2、培养学生熟练掌握数字信号调制传输的原理 情感目标：

1、培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度

2、体会数字通信技术与生活的联系 然后是“三段式”的课堂提问，主要包括上次课的复习和本节课的预习：

1、复习提问：

1）什么是模拟幅度调制、模拟频率调制和模拟相位调制？ 2）什么是功率谱密度？

3）在线性调制中，我们常用的解调方法有几种？

2、课前预习提问：

1）2ASK也被称为什么？其基本原理是什么？ 2）2ASK的调制方法有几种？

接着就是教学重、难点及笔记要点： 重点：

1、2ASK的基本原理 2、2ASK的调制解调原理 难点：

1、2ASK的调制解调原理 2、2ASK的频谱分析

最后是教学方法和课堂管理方法，教学方法主要采用讲授法，并配有任务导向法和分组讨论法，有老师引导部分，也有学生自主思考部分。课堂管理方法有提问法和巡回教学法，将大专生的注意力转移到课堂之中，转移到我们所学知识上来。我认为教学应该以学生为主体，教师为主导，教与学相互结合，共同学习。

我的说课内容到此结束，谢谢大家！