通信原理教學(xué)大綱

1、通信原理教學(xué)大綱第一部分：使用說明一、課程編號(hào)：10222015二、課程性質(zhì)與特點(diǎn)：性質(zhì)：本課程是通信工程、電子信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課。特點(diǎn)：本課程在簡(jiǎn)要介紹模擬通信原理的基礎(chǔ)上，以數(shù)字通信原理為重點(diǎn)，講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的組成、性能指標(biāo)、工作原理、性能分析和設(shè)計(jì)方法。三、在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用：是電子信息類專業(yè)應(yīng)學(xué)習(xí)和掌握的重要課程。四、教學(xué)目的：使學(xué)生掌握現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本組成、基本性能指標(biāo)和基本分析方法。本課程著重于培養(yǎng)學(xué)生把握通信信號(hào)設(shè)計(jì)的發(fā)展脈絡(luò)和指導(dǎo)思想，在給學(xué)生奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)與了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)和理論。五、學(xué)時(shí)及學(xué)分：本課程總計(jì)60學(xué)時(shí)（其中，

2、理論45學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)15學(xué)時(shí)），4學(xué)分，每周4學(xué)時(shí)（理論部分每周3學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)部分和相應(yīng)的理論部分同步進(jìn)行）。六、教學(xué)方法： 教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合，理論講解與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。七、考核方式：考查課程。平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)、期末考試相結(jié)合。平時(shí)考核：出勤、課堂提問等方面考核占10% 。實(shí)驗(yàn)成績(jī)：考核實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)態(tài)度占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%。期末考試：閉卷筆答，成績(jī)占70%。八、教材及主要參考書目（一）教材樊昌信，通信原理教程（第一版），電子工業(yè)出版社，2005年7月。（二）參考書目1 樊昌信，通信原理(第五版），國防工業(yè)出版社，2001年5月。2 曹志剛，現(xiàn)代通信原理，清華大學(xué)出版社，2000年1月。第

3、二部分：課程內(nèi)容第一章 概 論 教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解通信的發(fā)展；理解消息信息和信號(hào)的區(qū)別；掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的組成和模型；掌握信道的分類；激發(fā)學(xué)習(xí)本門課程的興趣。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：消息、信息和信號(hào)三者關(guān)系和區(qū)別；數(shù)字通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)；傳輸速率；有線信道和無線信道。教學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 通信的發(fā)展 一、通信方式 二、通信的發(fā)展過程 第二節(jié) 消息、信息和信號(hào) 一、消息、信息和信號(hào)三者的關(guān)系和區(qū)別 二、信息量 第三節(jié) 數(shù)字通信 一、基本概念 二、數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn) 三、數(shù)字通信系統(tǒng)模型 四、數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能

4、指標(biāo) 第四節(jié) 信道 一、無線信道 二、有線信道 三、信道模型 四、信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?第五節(jié) 信道中的噪聲 一、噪聲的定義 二、噪聲的分類 三、白噪聲第二章 信 號(hào)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解信號(hào)的類型及分類；基本掌握確知信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)的性質(zhì)；了解常見的隨機(jī)變量，知道它們的數(shù)字特征；掌握高斯過程的概率密度；掌握確知信號(hào)通過線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法和頻域分析法。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)： 確知信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)的性質(zhì)；隨機(jī)過程的概念；隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性；高斯過程；信號(hào)通過線性系統(tǒng)。教學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 信號(hào)的類型 一、確知信號(hào)和隨

5、機(jī)信號(hào) 二、能量信號(hào)和功率信號(hào) 第二節(jié) 確知信號(hào)的性質(zhì) 一、頻域性質(zhì) 二、時(shí)域性質(zhì) 第三節(jié) 隨機(jī)信號(hào)的性質(zhì) 一、隨機(jī)變量的概率分布 二、隨機(jī)變量的概率密度 第四節(jié) 常見隨機(jī)變量舉例 第五節(jié) 隨機(jī)變量的數(shù)字特征 一、數(shù)學(xué)期望 二、方差 三、矩 第六節(jié) 隨機(jī)過程 一、隨機(jī)過程的基本概念 二、平穩(wěn)隨機(jī)過程 三、各態(tài)歷經(jīng)性 四、平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度 第七節(jié) 高斯過程 第八節(jié) 窄帶隨機(jī)過程 一、窄帶隨機(jī)過程的基本概念 二、窄帶隨機(jī)過程的性質(zhì) 第九節(jié) 正弦波加窄帶高斯過程 第十節(jié) 信號(hào)通過線性系統(tǒng) 一、線性系統(tǒng)的基本概念 二、確知信號(hào)通過線性系統(tǒng) 三、隨機(jī)信號(hào)通過線性系統(tǒng)第三章 模擬調(diào)制系

6、統(tǒng)教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生基本掌握線性調(diào)制的分類；理解四種線性調(diào)制理論和基本含義；理解線性調(diào)制和非線性調(diào)制的區(qū)別；了解非線性調(diào)制。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：線性調(diào)制；非線性調(diào)制。教學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述一、調(diào)制定義二、調(diào)制的目的三、調(diào)制的分類第二節(jié) 線性調(diào)制一、振幅調(diào)制二、雙邊帶調(diào)制三、單邊帶調(diào)制四、殘留邊帶調(diào)制第三節(jié) 非線性調(diào)制一、相位調(diào)制二、頻率調(diào)制第四章 模擬信號(hào)數(shù)字化教學(xué)目的與要求： 通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解低通模擬信號(hào)抽樣；掌握抽樣定理；了解帶通信號(hào)的抽樣頻率；理解抽樣信號(hào)的量化；理解脈沖編碼調(diào)制的基本原理；了解差分

7、脈沖編碼調(diào)制和增量調(diào)制。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：低通模擬信號(hào)的抽樣定理；非均勻量化；脈沖編碼調(diào)制、差分脈沖編碼調(diào)制、增量調(diào)制。教學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 引言第二節(jié) 模擬信號(hào)的抽樣一、低通模擬信號(hào)的抽樣二、帶通模擬信號(hào)的抽樣三、模擬脈沖調(diào)制第三節(jié) 抽樣信號(hào)的量化一、量化原理 二、均勻量化 三、非均勻量化 第四節(jié) 脈沖編碼調(diào)制PCM一、脈沖編碼調(diào)制的基本原理二、自然二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼三、PCM系統(tǒng)的量化噪聲第五節(jié) 差分脈沖編碼調(diào)制一、差分脈沖編碼調(diào)制的原理二、DPCM系統(tǒng)的量化噪聲和信噪比第六節(jié) 增量調(diào)制一、增量調(diào)制原理二、增量調(diào)制系統(tǒng)中的量化噪

8、聲第五章 基帶數(shù)字信號(hào)的表示和傳輸 教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解字符的編碼方法，掌握幾種常見的基帶數(shù)字信號(hào)波形；掌握基帶數(shù)字信號(hào)常用的傳輸碼型；了解基帶數(shù)字信號(hào)的頻率特性；理解基帶信號(hào)傳輸系統(tǒng)模型和碼間串?dāng)_及奈奎斯特準(zhǔn)則；了解眼圖及時(shí)域均衡器。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：基帶數(shù)字信號(hào)的波形；基帶數(shù)字信號(hào)的傳輸碼型；基帶數(shù)字信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_。教學(xué)時(shí)數(shù)：10學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 字符的編碼方法 第二節(jié) 基帶數(shù)字信號(hào)的波形一、單極性波形二、雙極性波形三、單極性歸零波形四、雙極性歸零波形五、差分波形第三節(jié) 基帶數(shù)字信號(hào)的傳輸碼型一、對(duì)傳輸碼型的要求二

9、、常用的傳輸碼型第四節(jié) 基帶數(shù)字信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_一、基帶數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)模型二、碼間串?dāng)_三、奈奎斯特準(zhǔn)則四、部分響應(yīng)系統(tǒng)第五節(jié) 眼圖第六節(jié) 時(shí)域均衡器一、均衡器的概述二、橫向?yàn)V波器基本原理 第六章 基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解二進(jìn)制振幅鍵控、二進(jìn)制頻移鍵控、二進(jìn)制相移鍵控的基本原理；理解差分相移鍵控的原理；了解多進(jìn)制數(shù)字鍵控。教學(xué)方法： 啟發(fā)式教學(xué)，教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：二進(jìn)制振幅鍵控2ASK；二進(jìn)制頻移鍵控2FSK；二進(jìn)制相移鍵控2PSK；二進(jìn)制差分相移鍵控。教學(xué)時(shí)數(shù)：10學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 二進(jìn)制振幅鍵控2ASK 一、

10、基本原理 二、功率譜密度 三、誤碼率 第三節(jié) 二進(jìn)制頻移鍵控2FSK一、基本原理二、功率譜密度三、最小頻率間隔四、誤碼率第四節(jié) 二進(jìn)制相移鍵控2PSK 一、基本原理 二、功率譜密度 三、誤碼率 第五節(jié) 二進(jìn)制差分相移鍵控2DPSK 一、基本原理 二、功率譜密度 三、誤碼率 第六節(jié) 多進(jìn)制數(shù)字鍵控一、多進(jìn)制振幅鍵控（MASK） 二、多進(jìn)制頻移鍵控（MFSK） 三、多進(jìn)制相移鍵控（MPSK） 四、多進(jìn)制差分相移鍵控（MDPSK）第七章 同 步 教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解載波同步方法；了解位同步、群同步、網(wǎng)同步區(qū)別。教學(xué)方法：教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合。教學(xué)重點(diǎn)：同步的分類；載波同步、

11、位同步、群同步、網(wǎng)同步的基本原理。教學(xué)時(shí)數(shù)：3學(xué)時(shí)主要教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述第二節(jié) 載波同步方法一、插入導(dǎo)頻法 二、直接提取法 三、載波同步性能 第三節(jié) 位同步一、外同步法二、自同步法第四節(jié) 群同步一、群同步的目的二、群同步的兩種方法 三、群同步碼的兩種插入方法四、起止式同步法五、群同步主要性能指標(biāo)第五節(jié) 網(wǎng)同步一、網(wǎng)同步概述二、發(fā)射機(jī)的同步方法通信原理實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)大綱一、實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù) 本實(shí)驗(yàn)為非獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，它是通信原理課程的一部分，占總成績(jī) 20。 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在通信原理理論課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加深對(duì)通信原理基本概念的理解和基本理論的掌握。培養(yǎng)學(xué)生掌握通信原理實(shí)驗(yàn)的基本技

12、能以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題和工程實(shí)踐的能力，提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求1、能正確使用儀器設(shè)備，掌握測(cè)試原理。2、能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確繪制通信原理實(shí)驗(yàn)得出的各類波形圖。3、課前做好預(yù)習(xí)，準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確繪制通信原理的驗(yàn)證圖形。4、完成實(shí)驗(yàn)后，必須經(jīng)教師簽字。三、主要采取的教學(xué)方法與教學(xué)形式啟發(fā)式教學(xué)、演示教學(xué)、教師講授與學(xué)生討論相結(jié)合；理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。四、教學(xué)內(nèi)容序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)要求1數(shù)字基帶信號(hào)實(shí)驗(yàn)研究數(shù)字基帶信號(hào)，了解單極性碼、雙極性碼歸零碼不

13、歸零瑪?shù)牟ㄐ翁攸c(diǎn)，掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。3基礎(chǔ)型2必做2數(shù)字調(diào)制實(shí)驗(yàn)研究數(shù)字調(diào)制，觀察絕對(duì)碼相對(duì)碼，觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。掌握相對(duì)碼和絕對(duì)碼。3基礎(chǔ)型2必做3模擬鎖相環(huán)與載波同步實(shí)驗(yàn)觀察模擬鎖相環(huán)的鎖定狀態(tài)失鎖狀態(tài)及捕捉過程，了解鎖相環(huán)的工作原理。3基礎(chǔ)型2選做4數(shù)字解調(diào)實(shí)驗(yàn)用示波器觀察2DPSK、2FSK解調(diào)器各點(diǎn)波形。通過實(shí)驗(yàn)加深和掌握解調(diào)原理。3基礎(chǔ)型2必做5幀同步實(shí)驗(yàn)觀察幀同步碼無錯(cuò)誤時(shí)和有一位錯(cuò)誤時(shí)同步器的維持態(tài)和捕捉態(tài)。3基礎(chǔ)型2必做6數(shù)字基帶通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用模塊組成一個(gè)理想信道時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，使系統(tǒng)正常工作。3綜合型2選做72DPSK、2FSK通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用模塊分別組成一個(gè)理想信道時(shí)分復(fù)用2DPSK、2FSK通信系統(tǒng)并使它們正常工作。3綜合型2選做注： 共做5個(gè)實(shí)驗(yàn)，4個(gè)必做，3個(gè)選做中選做1個(gè)。五、實(shí)驗(yàn)部分大綱說明1、實(shí)驗(yàn)部分與理論部分的關(guān)系 通信原理實(shí)驗(yàn)部分與理論部分關(guān)系十分