《現(xiàn)代通信原理實驗》課程教學大綱

1、現(xiàn)代通信原理實驗 一、課程概況所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開課單位：數(shù)學計算機科學學院課程類型:專業(yè)實驗課程課程代碼:07415250開課學期:4學分：1學時：32核心課程:否擬使用教材：現(xiàn)代通信技術(shù)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)實驗指導書國內(nèi)(外)現(xiàn)有教材：樊昌信等.通信原理及系統(tǒng)實驗.電子工業(yè)出版社.2007曹志剛. 通信原理與應(yīng)用系統(tǒng)案例部分 移動通信.高等教育業(yè)出版社.2015學習參考資料通信原理與應(yīng)用基礎(chǔ)理論部分，曹志剛，高等教育出版社通信原理與通信技術(shù)張衛(wèi)鋼,西安電子科技大學出版社3.通信原理實驗教程基于NI軟件無線電教學平臺，楊宇紅，清華大學出版社二、課程描述 本課程是為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本科生通信原理課程的實驗

2、課程。通過諸如基本實驗、綜合性系統(tǒng)實驗、提高性實驗、自主設(shè)計性實驗及課程設(shè)計等實驗指南形式，涵蓋了通信原理課程主要教學內(nèi)容，以幫助學生進一步領(lǐng)會和深化課堂上學到的有關(guān)通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理和通信技術(shù)，使學生進一步鞏固所學的基礎(chǔ)理論知識，建立通信系統(tǒng)的完整概念。三、課程目標本門課程目的是配合理論課程的教學，通過本綜合實驗鞏固并擴展通信原理課程的基本概念、基本理論、分析方法和實現(xiàn)方法。通過實驗，加強學生的實際動手能力、分析問題與解決問題能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，為畢業(yè)后從事通信系統(tǒng)設(shè)計方面的工作打下堅實的實踐基礎(chǔ)。四、教學要求教學方式為實驗室教學，以試驗箱為基本單位進行教學活動，每組實驗人數(shù)為

3、2人/組。1、實驗教學的主要內(nèi)容及知識、能力、素質(zhì)的基本要求：通過實驗課程，使學生能夠掌握通信原理中模擬信號的調(diào)制和解調(diào)、數(shù)字基帶信號的傳輸、數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)，模擬信號的抽樣、量化和編碼與信號的最佳接收等原理及通信系統(tǒng)的相關(guān)理論。2、實驗教學方法手段的基本要求：本實驗課程要求學生能熟練操作試驗箱達到驗證通信理論的目的，并能通過驗證性實驗達到綜合性實驗和創(chuàng)造性實驗的目的。五、考核方式及要求為實現(xiàn)課程教學目標，本門課程考核采用平時考核、期末實驗操作相結(jié)合的方式進行。平時考核用于考察學生參與課程教學的行為表現(xiàn)、實驗操作情況，占課程總成績的60%；實驗操作考核為學生自主設(shè)計實驗，根據(jù)實驗設(shè)計、流程

4、安排與實驗結(jié)果進行評分，占課程總成績的40%。注：授課教師應(yīng)緊扣課程目標，把課程考核貫穿于教學的全過程，選擇能夠全面衡量學生學習效果的考核方式，對學生的學習效果進行有效評價。六、課程內(nèi)容實驗一：信號源實驗與終端實驗（授課時間：第四學期第1周）教學目標：1、了解通信系統(tǒng)的一般模型及信源在整個通信系統(tǒng)中的作用。2、掌握信號源模塊的使用方法。主要內(nèi)容：1、對應(yīng)液晶屏顯示，觀測DDS模擬信源輸出波形。2、觀測各路數(shù)字信源輸出。3、觀測正弦點頻信源輸出。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗二：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第2周）教學目標：1、掌握常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)的

5、原理及實現(xiàn)方法。2、掌握二極管包絡(luò)檢波法原理。3、了解調(diào)幅信號的頻譜特性。4、了解常規(guī)雙邊帶調(diào)幅的優(yōu)缺點。主要內(nèi)容：1、完成常規(guī)雙邊帶調(diào)幅，觀測AM信號的波形及其頻譜。2、采用二極管包絡(luò)檢波法，解調(diào)AM信號。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗三：雙邊帶抑制載波調(diào)幅與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第3周）教學目標：1、掌握雙邊帶抑制載波調(diào)幅與解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。2、掌握相干解調(diào)法原理。3、了解DSB調(diào)幅信號的頻譜特性。4、了解抑制載波雙邊帶調(diào)幅的優(yōu)缺點。主要內(nèi)容：1、采用乘法器實現(xiàn)DSB調(diào)幅，觀測DSB調(diào)幅信號的波形及頻譜。2、采用相干解調(diào)法解調(diào)DSB調(diào)幅信號。學 時：2學

6、時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗四：單邊帶調(diào)幅與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第4周）教學目標：1、掌握單邊帶調(diào)幅與解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。2、了解SSB（包括上邊帶、下邊帶）調(diào)幅信號的頻譜特性。3、了解單邊帶調(diào)幅的優(yōu)缺點。主要內(nèi)容：1、按相移法SSB調(diào)制框圖，實現(xiàn)SSB調(diào)幅，觀測SSB調(diào)幅信號的波形及頻譜。2、采用相干解調(diào)法解調(diào)SSB調(diào)幅信號。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗五：頻分復用實驗（授課時間：第四學期第5周）教學目標：1、了解復用的概念。2、理解頻分復用的原理。3、掌握頻分復用的系統(tǒng)框圖及其實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容：1、兩路不同載頻的DSB調(diào)幅信號頻分復用

7、，觀測頻分復用前后信號波形及頻譜的變化。2、對頻分復用信號先解頻分復用，再分別解調(diào)幅還原。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗六：抽樣定理實驗（授課時間：第四學期第6周）教學目標：1、掌握抽樣定理的概念。2、掌握模擬信號抽樣與還原的原理及實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容：1、采用不同頻率的方波對同一模擬信號抽樣并還原，觀測并比較抽樣信號及還原信號的波形和頻譜。2、采用同一頻率但不同占空比的方波對同一模擬信號抽樣并還原，觀測并比較抽樣信號及還原信號的波形。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗七：脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第7周）教學目標：1、掌握抽樣信號

8、的量化原理。2、掌握脈沖編碼調(diào)制的基本原理。3、了解PCM系統(tǒng)中噪聲的影響。主要內(nèi)容：1、對模擬信號脈沖編碼調(diào)制，觀測PCM編碼。2、將PCM編碼解調(diào)還原。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗八：時分復用實驗（授課時間：第四學期第8周）教學目標：1、了解時分復用的基本概念。2、掌握時分復用與解復用的原理框圖。3、掌握時分復用信號的結(jié)構(gòu)。主要內(nèi)容：1、雙路模擬信號分別PCM編碼、再時分復用，觀測時分復用信號。2、對時分復用信號進行時分解復用，再分別PCM譯碼還原。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗九：碼型變換實驗（授課時間：第四學期第9周）教學目標：1、

9、了解數(shù)字基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型。2、掌握BPH、CMI、AMI、HDB3四種典型傳輸碼型的編碼規(guī)則。主要內(nèi)容：1、BPH碼變換與反變換。2、CMI碼變換與反變換。3、AMI碼變換與反變換。4、HDB3碼變換與反變換。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗十：2ASK調(diào)制與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第10周）教學目標：1、了解數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的概念。2、掌握2ASK調(diào)制的原理及實現(xiàn)方法。3、掌握2ASK解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容：1、采用數(shù)字鍵控法2ASK調(diào)制，觀測2ASK調(diào)制信號的波形。2、采用包絡(luò)檢波法2ASK解調(diào)。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗十

10、一：2FSK調(diào)制與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第11周）教學目標：1、掌握2FSK調(diào)制的原理及實現(xiàn)方法。2、掌握2FSK解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容： 1、采用數(shù)字鍵控法2FSK調(diào)制，觀測2FSK調(diào)制信號的波形。2、采用過零檢測法2FSK解調(diào)。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗十二：2PSK調(diào)制與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第12周）教學目標：1、掌握2PSK調(diào)制的原理及實現(xiàn)方法。2、掌握2PSK解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容： 1、分別采用數(shù)字鍵控法、模擬相乘法2PSK調(diào)制，觀測2PSK調(diào)制信號的波形。2、采用相干解調(diào)法2PSK解調(diào)。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實

11、驗類型：驗證性實驗實驗十三：DPSK調(diào)制與解調(diào)實驗（授課時間：第四學期第13周）教學目標：1、掌握差分編碼與差分譯碼的原理及實現(xiàn)方法。2、掌握DPSK調(diào)制與解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。3、由“倒”現(xiàn)象分析DPSK調(diào)制方式。主要內(nèi)容： 1、分別采用數(shù)字鍵控法、模擬相乘法DPSK調(diào)制，觀測DPSK調(diào)制信號的波形。2、采用相干解調(diào)法DPSK解調(diào)。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗十四：同步載波提取實驗（授課時間：第四學期第14周）教學目標：1、掌握用科斯塔斯（Costas）環(huán)提取同步載波的原理與實現(xiàn)方法。2、了解同步載波相位誤差的產(chǎn)生原因。主要內(nèi)容： 1、觀察科斯塔斯環(huán)提取同步載波的過程。2、提取數(shù)字調(diào)制信號的同步載波。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導實驗類型：驗證性實驗實驗十五：位同步信號提取實驗（授課時間：第四學期第15周）教學目標：1、掌握用數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步信號的原理與實現(xiàn)方法。2、了解位同步系統(tǒng)的性能分析。主要內(nèi)容： 1、觀察數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步信號的過程。2、提取信號源模塊NRZ碼的位同步信號。學 時：2學時教學方法：現(xiàn)場指導