《通信原理》課程教學(xué)大綱

《通信原理》教學(xué)大綱一、課程基本信息.課程中文名稱(chēng)：通信原理.課程英文名稱(chēng)：CommunicationsPrincie.課程類(lèi)別：必修.適用專(zhuān)業(yè)：信息工程.總學(xué)時(shí)：72學(xué)時(shí)（其中理論54學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)）.總學(xué)分：4二,本課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位、作用和任務(wù)通信原理是信息工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。目的是使本專(zhuān)業(yè)學(xué)生掌握較廣泛的現(xiàn)代通信理論和基本技術(shù)。課程的任務(wù)是以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景、以通信系統(tǒng)的模型為主線,講述現(xiàn)代通信的基本原理、基本技術(shù)和通信系統(tǒng)性能的分析方法，使學(xué)生了解模擬通信和數(shù)字通信，特別是數(shù)字通信的基本原理和系統(tǒng)基本的分析、設(shè)計(jì)方法，以適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)通信人才的需求。三、理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)基本要求.第一章緒論（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：通信系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)模型及分類(lèi)；通信技術(shù)的開(kāi)展歷史及趨勢(shì)；信號(hào)、消息、信息的基本概念；信道容量公式及通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)（有效性和可靠性）。教學(xué)基本要求：理解通信系統(tǒng)模型中各組成局部的功能；掌握信息量、信道容量和系統(tǒng)的有效性、可靠性的概念及傳輸速率計(jì)算方法：了解通信技術(shù)的開(kāi)展?fàn)顩r。教學(xué)重難點(diǎn)：信號(hào)、消息、信息的基本概念：信道容量公式計(jì)算。.第二章確定信號(hào)分析（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：信號(hào)及其正交展開(kāi)變換、信號(hào)的傅氏分析、相關(guān)函數(shù)及功率譜密度函數(shù)。教學(xué)基本要求：了解信號(hào)正交展開(kāi)概念：理解能量信號(hào)、功率信號(hào)、能量譜和功率譜的概念；掌握自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)的計(jì)算方法：理解能量譜與自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：信號(hào)的傅立葉分析及其正交展開(kāi)變換。教學(xué)難點(diǎn)：信號(hào)的傅氏分析。.第三章隨機(jī)信號(hào)和噪聲分析（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：隨機(jī)過(guò)程的概念及其統(tǒng)計(jì)描述：平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程及其自相關(guān)函數(shù)與功率譜密度的關(guān)系（維納一欣欽定理）；平穩(wěn)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)；正態(tài)隨機(jī)過(guò)程；噪聲分析；窄帶噪聲分析。教學(xué)基本要求：理解隨機(jī)過(guò)程及白噪聲的概念；掌握平穩(wěn)過(guò)程的數(shù)字特征（均值、方差、相關(guān)函數(shù)）的計(jì)算方法；掌握平穩(wěn)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)后的自相關(guān)、功率譜的計(jì)算方法；掌握正態(tài)隨機(jī)過(guò)程、窄帶噪聲的特征、分析方法。了解信號(hào)加窄帶噪聲的分析方法。教學(xué)重點(diǎn)：隨機(jī)過(guò)程的隨機(jī)描述，維納一欣欽定理以及平穩(wěn)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)后的自相關(guān)、功率譜的計(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：正態(tài)隨機(jī)過(guò)程；噪聲分析和信號(hào)加窄帶噪聲的分析方法。.第四章信號(hào)設(shè)計(jì)導(dǎo)論（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：信號(hào)設(shè)計(jì)概念及設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)那么；匹配謔波器；信號(hào)相關(guān)運(yùn)算；線性調(diào)頻信號(hào)、巴克序列；m序列的產(chǎn)生、性質(zhì)及應(yīng)用。教學(xué)基本要求：理解信號(hào)設(shè)計(jì)的概念；掌握匹配濾波器的設(shè)計(jì)方法；掌握巴克序列、m序列的產(chǎn)生過(guò)程；理解巴克序列、m序列的特點(diǎn)；了解巴克序列、m序列的應(yīng)用情況。教學(xué)重點(diǎn)：巴克序列、m序列的產(chǎn)生過(guò)程及特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：匹配濾波器的設(shè)計(jì)方法及巴克序列、m序列的應(yīng)用。.第五章線性調(diào)制系統(tǒng)（5學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制（AM）、雙邊帶調(diào)制（DSB）、單邊帶調(diào)制（SSB）和殘留邊帶調(diào)制（VSB）的基本原理、調(diào)制模型；已調(diào)信號(hào)的時(shí)域、頻域表示及帶寬；AM、DSB、SSB、VSB解調(diào)系統(tǒng)（包括相干、非相干）方框圖；解調(diào)系統(tǒng)性能（抗噪聲性能）的分析方法及結(jié)論。教學(xué)基本要求：理解線性調(diào)制、相干解調(diào)、非相干解調(diào)的概念；掌握各類(lèi)線性調(diào)制系統(tǒng)的性能分析方法；了解各類(lèi)調(diào)制的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：各類(lèi)線性調(diào)制系統(tǒng)的性能分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：各類(lèi)線性調(diào)制系統(tǒng)的性能分析方法。.第六章角度調(diào)制系統(tǒng)（5學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：角度調(diào)制概念；調(diào)角波頻譜分析及卡森（Carson）帶寬；角度調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能分析；加重:措施對(duì)調(diào)頻系統(tǒng)性能的改善；頻分復(fù)用。教學(xué)基本要求：理解角度調(diào)制、頻偏、調(diào)制指數(shù)、加重、去加重的概念；頻分復(fù)用概念；調(diào)頻信號(hào)的頻譜分析方法；理解調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能的分析方法；了解調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)的比擬結(jié)果。教學(xué)重點(diǎn)：角度調(diào)制、頻偏、調(diào)制指數(shù)、加重:、去加重的概念，頻分復(fù)用。教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能的分析方法。.第七章信源編碼（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：抽樣定理；模擬信號(hào)脈沖編碼調(diào)制（PCM）、PCM通信系統(tǒng)組成及時(shí)分復(fù)用、PCM系統(tǒng)性能；差分PCM編碼；增量編碼調(diào)制（DM）；DM與PCM性能比擬。教學(xué)基本要求：掌握抽樣定理；掌握PCM編碼原理（A律13折線非線性量化編碼）及量化信噪比的計(jì)算方法；掌握增最編碼調(diào)制（DM）的原理；理解時(shí)分更用及更用信號(hào)帶寬計(jì)算方法：了解數(shù)字壓擴(kuò)總和增量編碼調(diào)制的原理。教學(xué)重點(diǎn)：PCM編碼原理及量化信噪比的計(jì)算方法，增量編碼調(diào)制（DM）的原理。教學(xué)難點(diǎn)：增量編碼調(diào)制（DM）的原理，數(shù)字壓擴(kuò)總和增量編碼調(diào)制的原理。.第八章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：基帶傳輸系統(tǒng)的組成；基帶信號(hào)設(shè)計(jì)原那么；數(shù)字基帶信號(hào)傳輸碼型：?jiǎn)螛O性NRZ碼及RZ碼、雙極性碼、差分碼、AMI碼、HDB3碼、CMI碼、曼徹斯特碼及多電平碼；無(wú)碼間串?dāng)_系統(tǒng)條件；升余弦滾降系統(tǒng)；基帶系統(tǒng)性能；最正確基帶系統(tǒng)：均衡器；眼圖。教學(xué)基本要求：理解基帶傳輸系統(tǒng)特性；理解主要傳輸碼型差分碼、AMI、HDB3的編碼規(guī)那么及特點(diǎn)；掌握無(wú)碼間串?dāng)_系統(tǒng)的條件及滾降無(wú)串?dāng)_系統(tǒng)特性的分析方法；掌握時(shí)域均衡的分析及計(jì)算方法；理解眼圖的含義及作用。教學(xué)重點(diǎn)：主要傳輸碼型的編碼規(guī)那么，無(wú)碼間串?dāng)_系統(tǒng)的條件及滾降無(wú)串?dāng)_系統(tǒng)特性的分析方法，時(shí)域均衡的分析及計(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)碼間串?dāng)_系統(tǒng)的條件及滾降無(wú)串?dāng)_系統(tǒng)特性的分析方法，時(shí)域均衡的分析及計(jì)算方法，眼圖的含義及作用。.第九章數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：數(shù)字載波調(diào)制；幅度鍵控（ASK）系統(tǒng)；移頻鍵控系統(tǒng)（FSK）；移相鍵控系統(tǒng)（PSK/DPSK）；改進(jìn)型數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。教學(xué)基本要求：理解數(shù)字載波鍵控概念；掌握ASK、FSK、PSK調(diào)制、解調(diào)原理，己調(diào)信號(hào)時(shí)域表示及頻譜結(jié)構(gòu)；理解數(shù)字系統(tǒng)抗噪性能分析方法；了解改進(jìn)型數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：ASK、FSK、PSK調(diào)制、解調(diào)原理。教學(xué)難點(diǎn)：ASK、FSK、PSK調(diào)制、解調(diào)原理，數(shù)字系統(tǒng)抗噪性能分析方法。.第十章過(guò)失控制編碼（5學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：過(guò)失控制編碼基本原理；常用過(guò)失控制方法；常用過(guò)失控制編碼；線性分組碼原理：漢明碼、循環(huán)碼編碼方法。教學(xué)基本要求：掌握線性分組碼編碼原理，?致校驗(yàn)矩陣及生成矩陣的計(jì)算方法：理解最小距陣概念及其與糾、檢錯(cuò)能力的關(guān)系；掌握漢明碼、循環(huán)碼的特點(diǎn)及編碼方法。教學(xué)重點(diǎn)：線性分組碼編碼原理，漢明碼、循環(huán)碼的特點(diǎn)及編碼方法。教學(xué)難點(diǎn)：一致校驗(yàn)矩陣及生成矩陣的計(jì)算方法，漢明碼、循環(huán)碼的特點(diǎn)及編碼方法。.十一章同步原理（4學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：PLL技術(shù)、載波同步、碼元同步、群同步、通信網(wǎng)同步。教學(xué)基本要求：四種同步方式的基本了解。教學(xué)重點(diǎn)：四種同步方式。教學(xué)難點(diǎn)：四種同步方式。.十二章通信網(wǎng)（2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：通信網(wǎng)的基本原理、基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、ISDN。教學(xué)基本要求：掌握通信網(wǎng)的基本原理、基本結(jié)構(gòu)，了解ISDN。教學(xué)重點(diǎn)：通信網(wǎng)的基本原理、基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、ISDN。教學(xué)難點(diǎn)：通信網(wǎng)的基本原理、基本結(jié)構(gòu)。四、實(shí)驗(yàn)①預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備：學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真閱讀與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的教材內(nèi)容、必要的器件、儀器參考資料?，逐項(xiàng)認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，無(wú)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告者，不準(zhǔn)進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須簽到，缺席三次實(shí)驗(yàn)，取消該學(xué)科實(shí)驗(yàn)學(xué)分。②學(xué)生必須懂得常用儀器設(shè)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)所涉電子器件使用方法后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)禁盲FI操作而損壞儀器和器件。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)實(shí)驗(yàn)大綱。五、考核方式考試六、成績(jī)?cè)u(píng)定期末考試成績(jī)占70%,平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%七、本課程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施結(jié)合教本，教授學(xué)生掌握通信原理的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論和處理離散對(duì)象的