通信原理(一)課程教學(xué)大綱

1、 通信原理教學(xué)大綱課程性質(zhì)專(zhuān)業(yè)必修課課程編號(hào)xx416213課程名稱(chēng)通信原理適用專(zhuān)業(yè)通信工程先修課程電路，信號(hào)與系統(tǒng)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)總學(xué)時(shí) 72 其中理論 58 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 14 學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)4.5一、課程簡(jiǎn)介本課程是通信工程、電子信息工程和網(wǎng)絡(luò)工程三個(gè)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，是在學(xué)生學(xué)完電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之后，為學(xué)生對(duì)通信理論與應(yīng)用技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的一門(mén)非常重要的課程。在該課程中，通信原理和理論的分析占50%， 通信技術(shù)應(yīng)用方面占50%，是所有重點(diǎn)高校研究生入學(xué)考試必考內(nèi)容。其內(nèi)容的理論深度和應(yīng)用廣度都是本科生專(zhuān)業(yè)課程中最難以掌握和最為最要的綜合性課程。本課程

2、的目的和任務(wù)是使學(xué)生獲得通信傳輸和通信系統(tǒng)構(gòu)架的基本理論，其中有通信方面的基本概念、基本常識(shí)和基本技術(shù)的介紹，更是從理論分析的角度對(duì)通信中的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析。通信這個(gè)領(lǐng)域深入所有電子技術(shù)開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)中，通信技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用中必有的組成部分，因此，電子信息工程和網(wǎng)絡(luò)工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)和通信工程專(zhuān)業(yè)相比，通信原理這門(mén)課程具有同樣的重要性。學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生掌握通信的基本概念、通信的基本模型、信息傳輸?shù)幕纠碚摗⑼ㄐ诺幕驹砗图夹g(shù)應(yīng)用，初步具備通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)通信應(yīng)用類(lèi)程打下堅(jiān)實(shí)的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：1

3、、知識(shí)目標(biāo)：了解：通信的基本概念、發(fā)展歷史、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。包含的內(nèi)容有：信息論的基本理論、信道的模型與信道容量分析、隨機(jī)過(guò)程理論、噪聲、模擬通信系統(tǒng)、基帶通信系統(tǒng)、數(shù)字帶通系統(tǒng)和編碼理論等。掌握：信息論基礎(chǔ)、 通信系統(tǒng)模型、隨機(jī)信號(hào)分析方法、模擬通信系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)原理、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中的基本問(wèn)題、數(shù)字帶通系統(tǒng)中的調(diào)制與解調(diào)方法、同步原理、編碼理論中的基本問(wèn)題等。2、能力目標(biāo)：（1）對(duì)通信原理與應(yīng)用有初步的認(rèn)識(shí)和了解；（2）掌握通信的傳輸模式、通信的原理和方法、通信的多址方式、通信的編碼原理以及通信系統(tǒng)的組成；（3）掌握基本的通信系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)方法；（4）能夠在了解通信的過(guò)程中，進(jìn)一步懂得網(wǎng)

4、絡(luò)與通信的聯(lián)系，使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)性能分析中，根據(jù)通信的基本性能的改進(jìn)，學(xué)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的組成提出改進(jìn)方案。初步具有通信系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用能力。三、課程教學(xué)基本要求為了更好地掌握本課程的知識(shí)，必須先修電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程，在上課時(shí)要求同學(xué)們做筆記并檢查筆記，課后按要求完成書(shū)后的習(xí)題和思考題。四、課程教學(xué)模塊（或教學(xué)內(nèi)容）與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)模塊知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)1第一章，緒論了解：通信中的概念，發(fā)展方向理解：通信系統(tǒng)模型構(gòu)造掌握：通信的分類(lèi)以及性能指標(biāo)。62第二章和第三章 確知信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)分析了解：確知信號(hào)中的分析原理理解： 隨機(jī)過(guò)程理論掌握：平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，高斯過(guò)程，功率譜的概念。63第四章

5、信道分析了解：信道的分類(lèi)理解：信道的模型掌握：信道的性能分析，信道容量的計(jì)算64第五章 模擬通信系統(tǒng)了解：模擬通信系統(tǒng)模型，概念。理解：各種線性、非線性調(diào)制方法掌握：各種線性調(diào)制和非線性調(diào)制的解調(diào)方法，以及解調(diào)的原理，同時(shí)理解抗噪聲性能的分析過(guò)程。65第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)了解：基帶信號(hào)的頻譜，常用碼型理解：碼間串?dāng)_的原理和消除方法掌握：基帶傳輸?shù)目乖肼曅阅芊治觯蹐D、部分響應(yīng)系統(tǒng)和時(shí)域均衡。66第七章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)了解：二進(jìn)制數(shù)字帶通系統(tǒng)中的相關(guān)概念產(chǎn)，調(diào)制方法理解：二進(jìn)制帶通系統(tǒng)的性能分析，多進(jìn)制系統(tǒng)的原理。掌握：各種新型數(shù)字帶通系統(tǒng)的基本概念和原理67第八章數(shù)字最佳接收了解：最佳接

6、收機(jī)的概念理解：最佳接收的性能分析掌握：匹配濾波器的最佳接收原理48第九章 信源編碼了解：模擬信號(hào)數(shù)字化理解：PCM編碼的原理掌握：數(shù)據(jù)壓縮的概念69第十章 差錯(cuò)控制編碼了解：糾錯(cuò)碼的概念和基本原理理解：線性分組碼以及其各種基本碼型掌握：循環(huán)碼的原理和構(gòu)造，卷積碼的原理610第十一章 偽隨機(jī)序列了解：正交編碼的原理理解：PN序列掌握：擴(kuò)頻通信的基本理論411第十二章 同步原理了解：載波同步的原理理解：碼無(wú)同步的原理和方法掌握：群同步和網(wǎng)同步的概念2序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型開(kāi)出要求1MATLAB基礎(chǔ)1.熟悉和了解MATLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境；2.掌握矩陣、變量、表達(dá)式的基本運(yùn)算；3.熟悉

7、和了解MATLAB圖形繪制程序編輯的基本命令；4.熟悉掌握利用MATLAB圖形編輯窗口和修改圖形界面，并添加圖形的各種標(biāo)注；5.掌握plot、suplot等指令格式和語(yǔ)法。2驗(yàn)證必開(kāi)2信道與噪聲仿真1.掌握庫(kù)函數(shù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)方法；2.理解采用蒙特卡羅算法仿真的思想；3.掌握基帶信號(hào)波形生成和其功率譜密度。2綜合選開(kāi)3AM調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)模擬線性調(diào)制的原理與實(shí)現(xiàn)方法的理解； 2. 掌握 AM功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)，并進(jìn)行對(duì)比； 3. 掌握 MATLAB基本指令的使用； 4. 掌握 MATLAB中 M 文件的調(diào)試以及子函數(shù)調(diào)用的方法。2驗(yàn)證必開(kāi)4DSB調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)模擬線性調(diào)制的

8、原理與實(shí)現(xiàn)方法的理解； 2. 掌握 DSB功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)，并進(jìn)行對(duì)比； 3. 掌握 MATLAB基本指令的使用； 4. 掌握 MATLAB中 M 文件的調(diào)試以及子函數(shù)調(diào)用的方法。2綜合選開(kāi)5SSB調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)模擬線性調(diào)制的原理與實(shí)現(xiàn)方法的理解； 2. 掌握 AM、DSB、SSB 功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)，并進(jìn)行對(duì)比； 3. 掌握 MATLAB基本指令的使用； 4. 掌握 MATLAB中 M 文件的調(diào)試以及子函數(shù)調(diào)用的方法。2綜合必開(kāi)6FM調(diào)制與解調(diào)仿真1運(yùn)用所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)簡(jiǎn)單信號(hào)的FM調(diào)制和解調(diào)； 2掌握FM調(diào)制方法，觀察調(diào)制波形； 3了解MATLAB有關(guān)信號(hào)調(diào)用的子函數(shù)。2綜

9、合必開(kāi)72ASK調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)數(shù)字調(diào)制的原理與實(shí)現(xiàn)方法； 2. 掌握 2ASK功率譜密度函數(shù)的求法； 3. 掌握 2ASK功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)及其比較； 4. 進(jìn)一步掌握 MATLAB 中M 文件的調(diào)試、子函數(shù)的定義和調(diào)用方法。2設(shè)計(jì)必開(kāi)82FSK調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)數(shù)字調(diào)制的原理與實(shí)現(xiàn)方法； 2. 2FSK功率譜密度函數(shù)的求法； 3. 2FSK功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)及其比較； 4. 進(jìn)一步掌握 MATLAB 中M 文件的調(diào)試、子函數(shù)的定義和調(diào)用方法。2設(shè)計(jì)必開(kāi)92PSK調(diào)制與解調(diào)仿真1. 加深對(duì)數(shù)字調(diào)制的原理與實(shí)現(xiàn)方法； 2. 掌握2PSK 功率譜密度函數(shù)的求法； 3. 掌握

10、2PSK 功率譜密度函數(shù)的特點(diǎn)及其比較； 4. 進(jìn)一步掌握 MATLAB 中M 文件的調(diào)試、子函數(shù)的定義和調(diào)用方法。2綜合選開(kāi)10低通抽樣定理仿真1、掌握抽樣定理的工作原理。 2、通過(guò)MATLAB編程實(shí)現(xiàn)對(duì)抽樣定理的驗(yàn)證，加深抽樣定理的理解。同時(shí)訓(xùn)練應(yīng)用計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題的能力。 3、了解MATLAB軟件，學(xué)習(xí)應(yīng)用MATLAB軟件的仿真技術(shù)。它主要側(cè)重于某些理論知識(shí)的靈活運(yùn)用，以及一些關(guān)鍵命令的掌握，理解，分析等。 4、計(jì)算在臨界采樣、過(guò)采樣、欠采樣三種不同條件下恢復(fù)信號(hào)的誤差，并由此總結(jié)采樣頻率對(duì)信號(hào)恢復(fù)產(chǎn)生誤差的影響，從而驗(yàn)證時(shí)域采樣定理。2綜合必開(kāi)11PCM編碼與解碼仿真1. 進(jìn)一步理解抽樣

11、定理的原理和實(shí)現(xiàn)方法； 2. 鞏固通信原理PCM編碼的有關(guān)知識(shí)；3. 熟悉A律和律非均勻量化編碼原理； 4. 學(xué)會(huì)用MATLAB來(lái)進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真。2綜合選開(kāi)12數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真1. 掌握基帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)的仿真方法；2. 熟悉基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；3. 掌握帶限信道的仿真以及性能分析；4. 通過(guò)觀測(cè)眼圖和星座圖判斷信號(hào)的傳輸質(zhì)量。2設(shè)計(jì)選開(kāi)13QPSK通信系統(tǒng)的Monte Carlo仿真1. 提高獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力；2. 培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，分析問(wèn)題的能力；3. 學(xué)習(xí)Matlab的使用；4. 掌握4PSK通信系統(tǒng)的Monte Carlo仿真方法；5. 掌握4PSK通信系統(tǒng)的組成原理；6.

12、 比較編碼信號(hào)與未編碼信號(hào)在隨機(jī)信道中的傳輸，加深對(duì)糾錯(cuò)編碼原理的理解。2設(shè)計(jì)選開(kāi)五、教學(xué)方法與策略1、講授法：通信的基本方法和模型作為切入點(diǎn)。以相關(guān)通信設(shè)備為實(shí)物，以演示為線索，講授通信過(guò)程中的基本原理和設(shè)計(jì)思路。在通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中注意培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的基本能力。在常見(jiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用中注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和進(jìn)取精神。2、實(shí)驗(yàn)課：掌握通信過(guò)程的設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練中，從學(xué)生的興趣和實(shí)際能力出發(fā)，以常見(jiàn)通信過(guò)程設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，從易到難。指導(dǎo)教師要注意啟發(fā)學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性和進(jìn)取心扎扎實(shí)實(shí)練好基本功。六、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核環(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評(píng)分依據(jù)占總成績(jī)的比重上課出勤20分上課缺席一次扣2 分，缺課達(dá)1/3取消資格。20%實(shí)驗(yàn)成績(jī)20分課程共設(shè)置了8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求完成8個(gè)項(xiàng)目（其中前5個(gè)項(xiàng)目必須完成）書(shū)后的思考題，并能