通信原理教學(xué)大綱

1、通信原理（B）課程教學(xué)大綱 Communication Principles課程負(fù)責(zé)人： 執(zhí)筆人: 秦華 編寫(xiě)日期：2011年6月 一、課程基本信息1課程編號(hào)：L08263 2學(xué)分：2學(xué)分3學(xué)時(shí)：32（理論32）4適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)二、課程教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力本課程是為電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)選修課。在培養(yǎng)計(jì)劃中列為選修課，主要研究各種現(xiàn)代模擬通信和數(shù)字通信的基本原理、方法及傳輸性能。本課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握現(xiàn)代通信，尤其是數(shù)字通信的基本概念、基本理論以及基本的分析方法；熟悉通信系統(tǒng)的組成和工作原理；了解通信系統(tǒng)主要組成部分的實(shí)現(xiàn)方法，以適應(yīng)

2、現(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)通信人才的需求。本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生獲得必要的信息通信與傳輸方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力；使學(xué)生在模擬和數(shù)字通信方面建立清晰的系統(tǒng)概念；使學(xué)生了解通信技術(shù)的最新發(fā)展方向，從而把握通信學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)新性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)能夠解決挑戰(zhàn)性問(wèn)題的新一代工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容與基本要求（一）緒論（2課時(shí)）主要內(nèi)容：通信系統(tǒng)的模型、通信系統(tǒng)的分類、模擬與數(shù)字通信系統(tǒng)、通信方式、信息量的概念、信息量的定義、信息量計(jì)算舉例、通信系統(tǒng)指標(biāo)。1.基本要求（1）了解通信系統(tǒng)分類及通信方式。（2

3、）掌握通信基本概念，通信系統(tǒng)模型，通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的計(jì)算。 2. 學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)，通信系統(tǒng)分類及通信方式（1學(xué)時(shí)）；信息量及通信系統(tǒng)的指標(biāo)（1學(xué)時(shí)）。（二）隨機(jī)信號(hào)分析（6課時(shí)）主要內(nèi)容：隨機(jī)過(guò)程的定義與描述；平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的定義、遍歷性、相關(guān)函數(shù)、頻譜特性；高斯過(guò)程統(tǒng)計(jì)特性、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)積分；窄帶隨機(jī)過(guò)程描述、同相和正交分量的統(tǒng)計(jì)特性、隨機(jī)包絡(luò)與相位的統(tǒng)計(jì)特征。白噪聲的頻譜與自相關(guān)函數(shù)、隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)。1.基本要求（1）了解隨機(jī)信號(hào)的定義與描述方法，窄帶隨機(jī)過(guò)程的主要性質(zhì)。（2）掌握主要的分析結(jié)論。2.學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)，其中隨機(jī)信號(hào)的概念及平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程（2學(xué)時(shí)）；高斯隨機(jī)過(guò)

4、程及隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）；窄帶隨機(jī)過(guò)程及統(tǒng)計(jì)特性（2學(xué)時(shí)）。（三）信道及噪聲（4課時(shí)）主要內(nèi)容：信道定義、調(diào)制信道與編碼信道模型；隨參信道特性及其對(duì)傳輸信號(hào)的影響；隨參信道特性的改善分集；信道加性噪聲、離散信道的容量、舉例、連續(xù)信道的容量。1. 基本要求（1）要求掌握信道的定義、信道的數(shù)學(xué)模型、恒參信道與隨參信道的傳輸特性及其對(duì)信號(hào)的影響、隨參信道特性的改善方法分集。（2）理解信道加性噪聲的統(tǒng)計(jì)特性。（3）熟練掌握連續(xù)信道的容量香農(nóng)公式。2. 學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)4學(xué)時(shí)，其中信道的基本概念及恒參信道（2學(xué)時(shí)）；隨參信道（1學(xué)時(shí)），噪聲及信道容量（1學(xué)時(shí)）。（四）模擬調(diào)制（6課時(shí)）主要內(nèi)容

5、：幅度調(diào)制的原理（時(shí)域與頻域表達(dá)式、調(diào)制器一般模型、DSB信號(hào)頻譜、SSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式、VSB原理，對(duì)濾波器的要求）；線性調(diào)制的抗噪聲性能（噪聲性能的描述、DSB的噪聲性能、SSB的噪聲性能）；AM的噪聲性能；角度調(diào)制原理、角度調(diào)制的噪聲性能；模擬調(diào)制的比較、頻分復(fù)用。1. 基本要求（1）掌握幅度調(diào)制（含DSB、SSB與VSB）信號(hào)的時(shí)域與頻域表達(dá)式、調(diào)制器一般模型；信號(hào)頻譜的特點(diǎn)。（2）掌握線性調(diào)制的抗噪聲性能的分析方法。（3）理解角度調(diào)制原理、大信噪比情況下角度調(diào)制的噪聲性能分析方法。（4）了解頻分復(fù)用。2. 學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)。其中，幅度調(diào)制的原理（2學(xué)時(shí)）；線性調(diào)制的抗噪聲性能

6、（2學(xué)時(shí)）；角度調(diào)制的原理及抗噪聲性能（2學(xué)時(shí)）。（五）基帶傳輸系統(tǒng)（6課時(shí)）主要內(nèi)容：基帶傳輸系統(tǒng)模型、數(shù)字基帶信號(hào)；碼型的概念、常用的碼型，數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜；碼間干擾與無(wú)碼間干擾的基帶傳輸特性、理想低通特性、升余弦滾降特性、部分響應(yīng)系統(tǒng)；基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率；眼圖；時(shí)域均衡的原理與橫向?yàn)V波器的結(jié)構(gòu)、均衡效果、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、自適應(yīng)均衡器的實(shí)現(xiàn)。1. 基本要求（1）了解碼型的概念和常用的幾種碼型。（2）熟悉基帶信號(hào)頻譜的組成及特點(diǎn)。（3）理解基帶傳輸系統(tǒng)的模型、碼間干擾的概念。（4）掌握無(wú)碼間干擾基帶傳輸特性的分析方法以及奈奎斯特第一準(zhǔn)則；基帶傳輸系統(tǒng)的理想低通特性、升余弦滾降特性；（5）理解部

7、分響應(yīng)系統(tǒng)的原理、預(yù)編碼的原理。（6）掌握分析基帶傳輸系統(tǒng)誤碼率的方法。（7）了解眼圖的物理意義、時(shí)域均衡的原理。2. 學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)10學(xué)時(shí)。其中，基帶系統(tǒng)概述及數(shù)字基帶信號(hào)（2學(xué)時(shí)）；基帶信號(hào)的頻譜（2學(xué)時(shí)）；碼間干擾的概念及消除碼間干擾的方法（2學(xué)時(shí)）；。（六）數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（8課時(shí)）主要內(nèi)容：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK原理（波形、調(diào)制解調(diào)框圖、頻譜）與抗噪聲性能；二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較；多進(jìn)制數(shù)字振幅、頻率、相位調(diào)制系統(tǒng)。1. 基本要求（1）掌握二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制（ASK、FSK、PSK、DPSK）的原理，包括信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式、頻譜特征、會(huì)計(jì)算帶寬。（2

8、）理解2ASK、2FSK、2PSK的抗噪聲性能，會(huì)計(jì)算二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率。（3）了解多進(jìn)制數(shù)字振幅、頻率、相位調(diào)制的原理。2. 學(xué)時(shí)分配課堂教學(xué)8學(xué)時(shí)。其中，2ASK、2FSK（2學(xué)時(shí)）；2PSK、2DPSK（2學(xué)時(shí)）；抗噪聲性能（2學(xué)時(shí)）；多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）。四、課程的考核課程考核由平時(shí)作業(yè)及聽(tīng)課情況和期末考試成績(jī)2部分組成，分別占課程總成績(jī)的20%和80%。期末考試為閉卷考試，考試范圍和要求應(yīng)符合本教學(xué)大綱對(duì)各章教學(xué)內(nèi)容的基本要求。五、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程的前修課程是電類基礎(chǔ)課程模擬電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)等。這幾門(mén)前修課程將為本課程的學(xué)習(xí)建立必要的基礎(chǔ)。而本課程是移動(dòng)通信、現(xiàn)代交換原理、光纖通信、信息論與編碼等課程的先修課，它為后繼課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)。七、教材及教學(xué)參考書(shū)建議教材：通信原理（第6版），樊昌信、曹麗娜編著