通信原理 課程介紹與教學(xué)大綱

1、通信原理課程簡介課程編號(hào)1240534005課程名稱通信原理課程性質(zhì)必修學(xué) 時(shí)64學(xué) 分4學(xué)時(shí)分配授課：54   實(shí)驗(yàn)：10 上機(jī)：0    實(shí)踐：0    實(shí)踐（周）：0考核方式閉卷考試，平時(shí)成績占30% ，期末成績占70% 。開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)先修課程信號(hào)與系統(tǒng)，電子線路，數(shù)字電路，概率論，線性代數(shù)等課程內(nèi)容：通信原理是通信工程專業(yè)必修主干課程。既是入門課，又是核心專業(yè)基礎(chǔ)課，也是低頻電路、高頻電路、信號(hào)與系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)等在通信中的綜合運(yùn)用。課程的內(nèi)容包括通信系統(tǒng)的基本概念，隨機(jī)

2、信號(hào)分析，傳輸信道，模擬調(diào)制系統(tǒng)，數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸，數(shù)字信號(hào)的最佳接收等等。課程的任務(wù)是比較全面系統(tǒng)地介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法。通過學(xué)習(xí)，掌握模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)的信息傳輸?shù)幕驹砗头治龇椒?，重點(diǎn)是數(shù)字通信原理，為今后從事通信領(lǐng)域的工作和研究打下必要的基礎(chǔ)；懂得通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成；了解有關(guān)通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及改善系統(tǒng)性能的一些基本技術(shù)措施；培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)更為專業(yè)的通信技術(shù)起到輻射的作用。Brief Introduction Code1240534005TitleCommunication PrincipleC

3、ourse natureRequiredSemester Hours64Credits Credits4Semester Hour StructureLecture：54 Experiment：10 Computer Lab：0  Practice：0 Practice (Week)：0AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Information EngineeringDate

4、forCommunication Engineering ProfessionalPrerequisiteSignal and System，Electron Circuit，Digital Circuit，Theory of Probability，Linear Algebra，etcCourse Description: This course is the compulsory subject for the college students major in communication engineering，and it is not only an introduction to

5、the subject，but also a specialized core course. Moreover，this course is the integrative application of several courses in communication fields. They are low-frequency circuit，high-frequency circuit，signal and system，engineering mathematics.The content of this course include：the basic concept of comm

6、unication system，the analysis of stochastic signal，transmission channel，analog modulation system，digital base band transmission system，digital modulation system，digital transmission of analog signal，optimal receiver of digital signal and so on.The mission of this course is：1st，to understand the basi

7、c constitution of communication system.2nd，to know the technology index of communication system and basic technology measure to improve system performance.3rd，to master the basic principle and analysis means for analog communication system and digital communication system，especially for digital comm

8、unication system，which can set the stage for engaging in communication fields.通信原理課程教學(xué)大綱課程編號(hào)1240534005課程名稱通信原理課程性質(zhì)必修學(xué) 時(shí)64學(xué) 分4學(xué)時(shí)分配授課：54   實(shí)驗(yàn)：10 上機(jī)：0    實(shí)踐：0    實(shí)踐（周）：0考核方式閉卷考試，平時(shí)成績占30% ，期末成績占70%開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)先修課程信號(hào)與系統(tǒng)，電子線路，數(shù)字電路，概率論，線性代數(shù)等一、教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論（

9、2學(xué)時(shí)）1.1 通信與信息1.2 通信系統(tǒng)的組成1.3 通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.4 信息及其度量1.5 主要性能指標(biāo)1.6 通信系統(tǒng)的發(fā)展教學(xué)難點(diǎn)：不同進(jìn)制條件下的碼元傳輸速率和信息傳輸速率。教學(xué)重點(diǎn)：通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，信息量、平均信息量、信息速率。第二章 隨機(jī)信號(hào)分析（8學(xué)時(shí)）2.1 隨機(jī)過程的一般表述2.2 平穩(wěn)隨機(jī)過程2.3 平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)和功率譜密度2.4 高斯過程2.5 窄帶隨機(jī)過程2.6 正弦波加窄帶高斯過程2.7 隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)教學(xué)難點(diǎn)：平穩(wěn)隨機(jī)過程功率譜密度，窄帶隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)表示，正弦波加窄帶高斯噪聲的數(shù)學(xué)分析。教學(xué)重點(diǎn)：平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)字特征與概率密度函

10、數(shù)，平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度，高斯過程與窄帶高斯過程。第三章 信道（6學(xué)時(shí)）3.1 信道定義3.2 信道數(shù)學(xué)模型3.3 恒參信道舉例3.4 恒參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?.5 隨參信道舉例3.6 隨參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?.7 隨參信道特性的改善分集接收3.8 信道的加性噪聲3.9 信道容量的概念教學(xué)難點(diǎn)：恒參信道和隨參對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，香農(nóng)信道容量公式。教學(xué)重點(diǎn)：調(diào)制信道模型，編碼信道模型，恒參信道和隨參對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，加性高斯白噪聲，香農(nóng)信道容量公式。第四章 模擬調(diào)制系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）4.1 幅度調(diào)制的原理及抗噪聲性能4.2 非線性調(diào)制（角度調(diào)制）的原理及抗噪聲性能4

11、.3 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較4.4 頻分復(fù)用（FDM）4.5 復(fù)合調(diào)制與多級(jí)調(diào)制的概念教學(xué)難點(diǎn)：各類幅度調(diào)制的時(shí)域、頻域區(qū)別聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)：AM、DSB、SSB、殘留邊帶的調(diào)制、解調(diào)以及抗噪聲性能。第五章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）5.1 數(shù)字基帶傳輸概述5.2 數(shù)字基帶信號(hào)及抗噪聲性能5.3 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型5.4 基帶脈沖傳輸與碼間干擾5.5 無碼間干擾的基帶傳輸特性5.6 部分響應(yīng)系統(tǒng)5.7 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能5.8 眼圖5.9 時(shí)域均衡教學(xué)難點(diǎn)：無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，升余弦波形，部分響應(yīng)波形。教學(xué)重點(diǎn)：碼間干擾的定義，無碼間干擾的基帶傳輸特性，無碼間干擾時(shí)的基帶系統(tǒng)抗噪聲性能

12、。第六章 正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（12學(xué)時(shí)）6.1 正弦數(shù)字調(diào)制的概述6.2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理6.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能6.4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較6.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)6.6 改進(jìn)的數(shù)字調(diào)制方式教學(xué)難點(diǎn)：各類數(shù)字調(diào)制方式的區(qū)別聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理，2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能，二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較。第七章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸（10學(xué)時(shí)）7.1 模擬信號(hào)數(shù)字傳輸?shù)母攀?.2 抽樣定理7.3 脈沖振幅調(diào)制（PAM）7.4 模擬信號(hào)的量化7.5 脈沖編碼調(diào)制（PCM）7.6 差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）系統(tǒng)7.7 增量調(diào)

13、制7.8 DPCM系統(tǒng)中的量化噪聲教學(xué)難點(diǎn)：抽樣定理，A律13折線編碼方法。教學(xué)重點(diǎn)：低通和帶通抽樣定理，均勻和非均勻量化，自然二進(jìn)制編碼、格雷二進(jìn)制編碼和折疊二進(jìn)制編碼，A律13折線編碼方法。第八章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收（6學(xué)時(shí)）8.1 最佳接收的概述8.2 數(shù)字信號(hào)接收的統(tǒng)計(jì)表述8.3 關(guān)于最佳接收準(zhǔn)則8.4 確知信號(hào)的最佳接收8.5 隨相信號(hào)的最佳接收8.6 起伏信號(hào)的最佳接收8.7 普通接收機(jī)與最佳接收機(jī)的性能比較8.8 匹配濾波器教學(xué)難點(diǎn)：確知信號(hào)、隨相信號(hào)和起伏信號(hào)的最佳接收。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)接收的統(tǒng)計(jì)表述；最佳接收準(zhǔn)則；二進(jìn)制確知信號(hào)的最佳接收原理及抗噪聲性能；二進(jìn)制確知信號(hào)的最

14、佳形式；匹配濾波器原理。二、教學(xué)要求第一章 緒論教學(xué)要求：熟悉通信系統(tǒng)的基本組成、通信系統(tǒng)分類及通信方式；掌握信息及其度量方法；掌握模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。第二章 隨機(jī)信號(hào)分析教學(xué)要求：掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)字特征與概率密度函數(shù)，平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度，高斯過程與窄帶高斯過程。熟悉內(nèi)容平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性，正弦波加窄帶高斯過程，隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)等。第三章 信道教學(xué)要求：了解信道的基本概念、信道的數(shù)學(xué)模型，熟練掌握信道加性噪聲的統(tǒng)計(jì)特性，了解離散信道的信息容量和連續(xù)信道的信息容量，掌握香農(nóng)公式的運(yùn)用并理解其意義。第四章 模擬調(diào)制系統(tǒng)教學(xué)要求：了解調(diào)制和解調(diào)的基本概念、

15、頻分復(fù)用、復(fù)合調(diào)制、多級(jí)調(diào)制的概念，熟練掌握各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能并清楚在相同條件下各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的優(yōu)劣，熟悉幅度調(diào)制和角度調(diào)制的調(diào)制和解調(diào)的原理框圖及其波形和頻譜圖。第五章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)教學(xué)要求：了解數(shù)字基帶信號(hào)的碼型設(shè)計(jì)原則；熟悉數(shù)字基帶信號(hào)的常用碼型、數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜特性；熟悉基帶系統(tǒng)的脈沖傳輸與碼間干擾的概念；掌握無碼間干擾等效傳輸特性、無碼間干擾基帶系統(tǒng)的抗噪性能公式；熟悉眼圖的基本概念。了解時(shí)域均衡、部分響應(yīng)系統(tǒng)的概念。第六章 正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)教學(xué)要求：理解數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的基本概念以及與模擬調(diào)制系統(tǒng)的異同點(diǎn)，熟練掌握振幅鍵控、移頻鍵控和移相鍵控三種基本信號(hào)的波形特點(diǎn)

16、、調(diào)制解調(diào)原理、功率譜密度及其抗噪聲性能，能夠區(qū)分相干解調(diào)和非相干解調(diào)在原理和抗噪聲性能上的異同，熟記其誤碼率計(jì)算公式。了解多進(jìn)制調(diào)制系統(tǒng)的概念和原理，重點(diǎn)掌握四相絕對(duì)和相對(duì)移相調(diào)制解調(diào)過程。第七章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸教學(xué)要求：了解和掌握低通、帶通抽樣定理，熟悉脈沖振幅調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制、增量調(diào)制的原理及性能，掌握模擬信號(hào)均勻量化和非均勻量化的方法，學(xué)會(huì)對(duì)A律13折線的具體編碼方法。第八章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收教學(xué)要求：了解和掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)模型和最佳準(zhǔn)則，熟悉確知信號(hào)、隨機(jī)相位信號(hào)和起伏信號(hào)接收的模型結(jié)構(gòu)和接收機(jī)性能。掌握匹配濾波器的基本原理。三、章節(jié)學(xué)時(shí)分配章次總課時(shí)課堂講授實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)踐備 注12