基本內(nèi)容與教學(xué)要求.ppt

課程的基本內(nèi)容與教學(xué)要求,總結(jié)與復(fù)習(xí),第一章 緒論 教學(xué)目的與要求： 本章概括介紹通信的基本概念、通信系統(tǒng)的組成、通信系統(tǒng)的分類及通信方式、信息及其度量以及通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。通過本章的講授，使學(xué)習(xí)者了解本課程要講授的主要內(nèi)容、各章節(jié)內(nèi)容的關(guān)系，對(duì)通信和通信系統(tǒng)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，掌握一些基本的概念。,本章主要內(nèi)容： 1.2通信系統(tǒng)的組成 通信系統(tǒng)組成的一般模型信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備、收信者；模擬通信系統(tǒng)的模型；數(shù)字通信系統(tǒng)的模型；數(shù)字通信系統(tǒng)的特點(diǎn)； 1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式 通信系統(tǒng)的分類模擬與數(shù)字、有線與無線、基帶與頻帶； 通信系統(tǒng)的通信方式單工、半雙工、雙工、并行、串行。 1.4信息及其度量 信息的概念、離散消息的信息量計(jì)算公式、離散信源的平均信息量、總信息量。,1.5通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo) 有效性與可靠性 模擬通信系統(tǒng)有效性傳輸帶寬； 模擬通信系統(tǒng)可靠性輸出信噪比； 數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性傳輸速率、頻帶利用率； 數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性誤碼率、誤信率；,本章重點(diǎn)： 1通信系統(tǒng)的基本組成模型、模擬通信系統(tǒng)的組成模型、數(shù)字通信系統(tǒng)的組成模型、了解數(shù)字通信系統(tǒng)的特點(diǎn)； 2信息及其度量方法 3模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。 本章難點(diǎn)： 1模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的區(qū)別； 2基帶信號(hào)、載波信號(hào)、已調(diào)信號(hào)的概念； 3信息量和平均信息量的定義、統(tǒng)計(jì)平均信息量與樣本平均信息量的差別；碼元速率與信息速率、誤碼率與誤信率的關(guān)系。,第三章 隨機(jī)過程 教學(xué)目的與要求： 本章是進(jìn)一步分析通信系統(tǒng)性能所需的基本數(shù)學(xué)工具。在了解隨機(jī)過程的分布及其數(shù)字特征的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹幾種重要的隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性。要求了解隨機(jī)信號(hào)的基本描述分析方法、掌握幾種主要的分析結(jié)論 本章主要內(nèi)容： 3.1隨機(jī)過程的基本概念 隨機(jī)過程的定義、一維和多維概率分布、一維和多維概率密度、數(shù)字特征 3.2平穩(wěn)隨機(jī)過程 平穩(wěn)隨機(jī)過程的定義、平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性、平穩(wěn)隨機(jī)過程自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)、功率譜密度的定義及其與自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系。,3.3高斯隨機(jī)過程 定義、重要性質(zhì)、一維分布與一維概率密度函數(shù)、補(bǔ)誤差函數(shù)。 3.4平穩(wěn)隨機(jī)過程隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng) 輸出的均值、輸出的自相關(guān)函數(shù)、輸出的功率譜密度、輸出的概率分布 3.5窄帶隨機(jī)過程 窄帶條件、窄帶隨機(jī)過程的兩種表達(dá)式、兩個(gè)重要結(jié)論。 3.7正弦波加窄帶高斯過程 包絡(luò)幅值的概率密度函數(shù) 3.8高斯白噪聲和帶限高斯白噪聲 白噪聲的功率譜與自相關(guān)函數(shù)、低通帶限白噪聲的功率譜與自相關(guān)函數(shù)、帶通帶限白噪聲的功率譜與自相關(guān)函數(shù)。,本章重點(diǎn)： 1廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程的定義、性質(zhì)、平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度； 2高斯隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)、高斯隨機(jī)變量的概率分布計(jì)算 ； 3窄帶高斯過程的表示及統(tǒng)計(jì)特性的結(jié)論。 本章難點(diǎn)： 1平穩(wěn)隨機(jī)過程的定義、廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程的性質(zhì)、描述； 2窄帶高斯過程的表示及統(tǒng)計(jì)特性。,第四章 信道 教學(xué)目的與要求： 本章介紹有關(guān)信道的基本知識(shí)，包括信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，為后續(xù)各章奠定基礎(chǔ)。要求了解常見的有線和無線信道的特點(diǎn)，理解信道的數(shù)學(xué)模型、了解信道加性噪聲的種類與模型，熟練掌握連續(xù)信道的容量計(jì)算公式香農(nóng)公式。,本章主要內(nèi)容： 4.1 無線信道 按電波傳播方式劃分無線信道地波、天波、視線傳播； 4.2 有線信道 明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜、光纖。 4.3 信道的數(shù)學(xué)模型 調(diào)制信道模型、編碼信道模型,4.4 信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懛仁д?、相位失真、碼間串?dāng)_； 變參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懚鄰剿ヂ?、頻率選擇性衰落。 4.5 信道中的噪聲 噪聲的等效帶寬。 4.3 信道容量 信道容量的定義、離散信道容量的推導(dǎo)、二進(jìn)制信源的熵；連續(xù)信道容量的香農(nóng)公式及其討論。,本章重點(diǎn)： 1信道的數(shù)學(xué)模型； 2信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?3信道容量的概念與計(jì)算 本章難點(diǎn)： 1離散信道的信道容量,第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 教學(xué)目的與要求： 理解調(diào)制的定義、功能與分類；理解線性調(diào)制（含AM、DSB、SSB與VSB）的原理（時(shí)域與頻域表達(dá)式、頻譜、帶寬、產(chǎn)生與解調(diào)方法）；掌握線性調(diào)制的抗噪聲性能的分析方法；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；了解頻分復(fù)用、復(fù)合調(diào)制。,本章主要內(nèi)容： 引言：調(diào)制的定義、功能和分類 5.1 線性調(diào)制的原理 AM、DSB、SSB與VSB的原理，包括時(shí)域表達(dá)式、頻譜表達(dá)式、帶寬、產(chǎn)生方法、解調(diào)方法等，線性調(diào)制的一般模型。 5.2 線性調(diào)制的抗噪聲性能 分析模型、信噪比指標(biāo)、DSB相干解調(diào)的抗噪聲性能、SSB相干解調(diào)的抗噪聲性能、AM包絡(luò)檢波的抗噪聲性能。,5.3 角度調(diào)制的原理 窄帶角度調(diào)制的頻譜與向量表示、寬帶調(diào)頻的頻譜特點(diǎn)、調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)、直接調(diào)頻與間接調(diào)頻。 5.4 角度調(diào)制的抗噪聲性能 大信噪比情況下角度調(diào)制的噪聲性能分析，門限效應(yīng)的概念。 5.6 頻分復(fù)用和調(diào)頻立體聲 頻分復(fù)用原理與計(jì)算、調(diào)頻立體聲系統(tǒng)組成。,本章重點(diǎn)： 1調(diào)制的功能 2線性調(diào)制的原理 3. DSB相干解調(diào)的抗噪聲性能 本章難點(diǎn)： 1單音頻率調(diào)制的頻譜特征分析 2角度調(diào)制的噪聲性能分析,第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 教學(xué)目的與要求： 了解碼型的概念和常用的幾種碼型；理解基帶傳輸系統(tǒng)的模型、碼間干擾的概念；掌握無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；掌握基帶傳輸系統(tǒng)的理想低通特性、升余弦滾降特性；理解部分響應(yīng)系統(tǒng)的原理、預(yù)編碼與相關(guān)濾波的原理；掌握分析基帶傳輸系統(tǒng)誤碼率的方法；了解眼圖的物理意義、時(shí)域均衡的原理、自適應(yīng)均衡器的實(shí)現(xiàn)方法。,本章主要內(nèi)容： 6.1數(shù)字基帶信號(hào)及其頻譜特性 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成框圖、數(shù)字基帶信號(hào)波形、數(shù)字基帶信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)字基帶信號(hào)頻譜（功率譜）分析、 6.2 基帶傳輸常用的碼型 傳輸碼型的選擇原則；AMI碼、HDB3碼、雙向碼、差分雙向碼、塊編碼的編碼規(guī)則。 6.3 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間干擾 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型、碼間串?dāng)_的數(shù)學(xué)表示,6.4 無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性 無碼間串?dāng)_的時(shí)域與頻域條件、基帶傳輸無碼間串?dāng)_的理想低通特性、基帶傳輸無碼間串?dāng)_的升余弦滾降特性。 6.5 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能 二進(jìn)制雙極性基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼概率、二進(jìn)制單極性基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼概率 6.6 眼圖 眼圖的形成機(jī)理、由沿途可以觀察到的信息。 6.7 部分響應(yīng)和時(shí)域均衡 第一類部分響應(yīng)波形、頻譜特點(diǎn)、碼間串?dāng)_特點(diǎn)、相關(guān)編碼與預(yù)編碼；一般化的部分響應(yīng)系統(tǒng)；適于均衡的原理（系統(tǒng)組成、均衡器的設(shè)計(jì)）、自適應(yīng)均衡的準(zhǔn)則。,本章重點(diǎn)： 1數(shù)字基帶信號(hào)傳輸系統(tǒng)組成框圖， 2. 碼型，AMI碼、HDB3碼編譯碼規(guī)則 3. 無碼間干擾的時(shí)域頻域條件、有無碼間干擾的驗(yàn)證； 4. 二進(jìn)制單雙極性碼誤碼率的分析方法 本章難點(diǎn)： 1無碼間串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng)特性、無碼間串?dāng)_的最高碼元傳輸速率的計(jì)算、驗(yàn)證基帶傳輸特性有無碼間干擾； 2 部分響應(yīng)波形、頻譜特點(diǎn)、碼間串?dāng)_特點(diǎn)。,第七章 數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng) 教學(xué)目的與要求： 掌握三種二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制（ASK、FSK、PSK、DKSK）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；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；了解多進(jìn)制數(shù)字振幅、頻率、相位調(diào)制的原理，了解幅相聯(lián)合調(diào)制、MSK、GMSK的特點(diǎn)。,本章主要內(nèi)容： 7.1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 ASK、FSK、PSK、DPSK的原理，包括信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式、頻譜特征，調(diào)制與解調(diào)的方法。 7.2二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的抗噪聲性能 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的相干解調(diào)誤碼率、非相干解調(diào)誤碼率 7.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的比較 頻譜特征的比較、抗噪聲性能（誤碼率）的比較、對(duì)信道特性變化敏感性的比較。 7.4 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的原理 多進(jìn)制ASK、FSK、PSK、DPSK的基本原理,本章重點(diǎn)： 1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理 本章難點(diǎn)： 1二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制ASK、FSK、PSK、DKSK信號(hào)的特點(diǎn),第八章 新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù) 教學(xué)目的與要求： 了解正交幅度調(diào)制、最小頻移鍵控MSK信號(hào)分析的基本原理，掌握主要的分析結(jié)論。 本章主要內(nèi)容： 8.1 正交幅度調(diào)制 星座圖的概念、正交幅度調(diào)制信號(hào)的概念、多進(jìn)制正交幅度調(diào)制信號(hào)與多進(jìn)制相位調(diào)制信號(hào)的比較。 8.2 最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控 最小頻移鍵控信號(hào)的頻率特點(diǎn)、最小頻移鍵控信號(hào)的相位特點(diǎn)、最小頻移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)方法,本章重點(diǎn)： 1最小頻移鍵控信號(hào)的特點(diǎn) 本章難點(diǎn)： 1最小頻移鍵控信號(hào)的相位路徑 2最小頻移鍵控信號(hào)的波形描繪,第九章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸 教學(xué)目的與要求： 掌握理想低通抽樣定理推導(dǎo)與結(jié)論，了解帶通抽樣定理的結(jié)論；掌握量化、量化特性、均勻量化、非均勻量化的概念，會(huì)計(jì)算均勻量化情況下的量化信噪比；理解十三折線法實(shí)現(xiàn)非均勻量化特性的原理，并能夠進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。掌握脈沖編碼調(diào)制、差分脈沖編碼調(diào)制和增量調(diào)制系統(tǒng)的原理，理解脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)總的抗噪聲性能的分析過程；了解時(shí)分復(fù)用和多路電話系統(tǒng)組成、幀結(jié)構(gòu)、高次群結(jié)構(gòu)。,本章主要內(nèi)容： 9.1 引言 模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸?shù)倪^程 9.2模擬信號(hào)的抽樣 理想低通抽樣定理推導(dǎo)與結(jié)論、理想帶通抽樣定理結(jié)論 9.3 模擬脈沖調(diào)制 三種模擬脈沖調(diào)制（PAM、PDM、PPM）的定義、PAM信號(hào)的頻譜分析 9.4 抽樣信號(hào)的量化 量化原理、均勻量化的概念與均勻量化信噪比的計(jì)算；非均勻量化的概念，修正的對(duì)數(shù)量化特性、十三折線法實(shí)現(xiàn)非均勻量化特性的原理。,9.5 脈沖編碼調(diào)制 脈沖編碼調(diào)制的基本原理、自然二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼、十三折線A率特性編碼、PCM系統(tǒng)的噪聲性能分析。 9.6 差分脈沖編碼調(diào)制 預(yù)測(cè)編碼原理、差分脈沖編碼調(diào)制原理與性能。 9.7 增量調(diào)制系統(tǒng) 增量調(diào)制原理、增量調(diào)制系統(tǒng)的量化噪聲、 9.8時(shí)分復(fù)用和復(fù)接 時(shí)分復(fù)用的基本概念、準(zhǔn)同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系。,本章重點(diǎn)： 1模擬信號(hào)的數(shù)字化的過程； 2理想低通抽樣定理； 3均勻量化的量化信噪比； 4十三折線A率特性編碼 5PCM基群幀結(jié)構(gòu) 本章難點(diǎn)： 1量化信噪比的分析 2PCM基群碼速率與帶寬計(jì)算,第十章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收 教學(xué)目的與要求： 理解數(shù)字信號(hào)接收的統(tǒng)計(jì)描述、最佳接收的準(zhǔn)則；理解最佳接收機(jī)的性能、二進(jìn)制確知信號(hào)的最佳形式、最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；掌握匹配濾波器的原理（傳遞函數(shù)、沖擊響應(yīng)）、理解匹配濾波器的實(shí)現(xiàn)、匹配濾波器在最佳接收機(jī)中的應(yīng)用。,本章主要內(nèi)容： 10.1數(shù)字信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性 接收信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性； 10.2數(shù)字信號(hào)的最佳接收 最佳接收的準(zhǔn)則最大后驗(yàn)概率、最大似然 10.3確知信號(hào)的最佳接收 確知信號(hào)、二進(jìn)制確知信號(hào)的最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 10.4確知信號(hào)最佳接收機(jī)的誤碼率 最佳接收機(jī)的誤碼率分析、二進(jìn)制最佳信號(hào) 10.7實(shí)際接收機(jī)與最佳接收機(jī)的性能比較 誤碼率比較 10.8數(shù)字信號(hào)的匹配濾波器接收 傳遞函數(shù)、沖擊響應(yīng)、匹配的輸出、應(yīng)用。,本章重點(diǎn)： 1二進(jìn)制確知信號(hào)的最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 2匹配濾波器的傳遞函數(shù)、沖擊響應(yīng) 本章難點(diǎn)： 1接收信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性的描述； 2確知信號(hào)的最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu)的推導(dǎo) 3確知信號(hào)最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu)的誤碼率分析,第十一章 差錯(cuò)控制編碼 教學(xué)目的與要求： 掌握差錯(cuò)控制編碼的基本原理；了解常用的簡(jiǎn)單編碼；掌握線性分組碼一般原理，掌握監(jiān)督矩陣、生成矩陣、伴隨式等概念；能夠?qū)o定的碼組進(jìn)行編碼、譯碼；理解循環(huán)碼原理與編譯碼方法；了解縮短循環(huán)碼 、BCH碼、RS碼的概念；掌握卷積碼的描述、理解卷積碼的維特比譯碼原理。,本章主要內(nèi)容： 11.1 概述 主要的差錯(cuò)控制技術(shù)、ARQ的工作原理與分類； 11.2 糾錯(cuò)編