《現(xiàn)代通信原理》課程教學(xué)大綱

1、現(xiàn)代通信原理一、課程概況所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程開課單位：數(shù)學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院課程類型:專業(yè)基礎(chǔ)課程課程代碼:07415240開課學(xué)期:4學(xué)分：3學(xué)時：48核心課程:否擬使用教材：樊昌信, 曹麗娜. 通信原理（第6版，精編版）.國防工業(yè)出版社.2015國內(nèi)(外)現(xiàn)有教材：1 樊昌信，曹麗娜.通信原理（第7版），國防工業(yè)出版社，2015.2 曹志剛.現(xiàn)代通信原理，清華大學(xué)出版社，2006.3 Leon W.Couch，II.數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)(第六版) 電子工業(yè)出版社，2002. 4 張衛(wèi)鋼.通信原理與通信技術(shù)（第二版），西安電子科技大學(xué)，2014.5 John Proakis, Masoud Sal

2、ehi, 通信系統(tǒng)原理(第2版), 機械工業(yè)出版社， 20156 Andrea Goldsmith, 無線通信，人民郵電出版社，2007學(xué)習(xí)參考資料：國家級精品課程：西安電子科技大學(xué)，通信原理，曹麗娜主講網(wǎng)址：/txyl/先修課程：信號與信息處理，高等數(shù)學(xué)，概率論與統(tǒng)計課程描述現(xiàn)代通信原理是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是后續(xù)的方向課程的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代通信原理主要內(nèi)容包括模擬通信和數(shù)字通信，側(cè)重數(shù)字通信。大致可分為三個部分：通信基礎(chǔ)知識和模擬通信原理；數(shù)字通信、模擬信號數(shù)字化和數(shù)字信號最佳接收理論；數(shù)字通信中的編碼技術(shù)?，F(xiàn)代通信原理課程是通信類各專業(yè)考研的必考科目，請同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)。三、課程

3、目標(biāo)本課程是通信工程專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述通信系統(tǒng)的組成，各種調(diào)制和解調(diào)的原理、方法及性能指標(biāo)的計算，要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握各類通信系統(tǒng)的工作原理、性能分析以及噪聲的影響等內(nèi)容，并能將所學(xué)理論與實際系統(tǒng)相結(jié)合，為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)方向課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，也為將來報考物聯(lián)網(wǎng)方向的研究生打下堅實基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下要求：1. 熟練掌握數(shù)字信息傳輸?shù)幕靖拍?、基本分析方法?. 了解信息理論基礎(chǔ)知識、信道傳輸概念。3. 熟練掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)的基本原理。4. 熟練掌握數(shù)字基帶傳輸、頻帶傳輸?shù)墓ぷ髟?，頻帶傳輸系統(tǒng)的組成、傳輸波形及頻譜?；鶐鬏斨写a間串?dāng)_問題及解決方法。5

4、. 掌握數(shù)字傳輸中的差錯控制的基本思想及常用方法。6. 對數(shù)字傳輸系統(tǒng)有一個清晰的認(rèn)識。四、教學(xué)要求本課程是一門理論性強，涉及知識面較廣。為了加深學(xué)生理解，授課主要采用教師講授并輔助多媒體教學(xué)，復(fù)雜公式推導(dǎo)過程盡量使用板書，通過課后作業(yè)的形式給予學(xué)生足夠的練習(xí)，適當(dāng)講解難題。另外，可借助MOOC平臺拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的知識范圍，實現(xiàn)開放式教學(xué)。（1）對教師的要求：第一次時介紹本課程教學(xué)計劃和考核計劃，讓學(xué)生心中有數(shù)。每節(jié)課明確教學(xué)內(nèi)容的重點難點，講解時少介紹理論，多介紹案例。主要內(nèi)容以PPT講解為主，例題則應(yīng)以板書為主，重點介紹解題思路和推導(dǎo)計算過程，確保學(xué)生牢固掌握。課后習(xí)題主要以中低難度的題目為

5、主，題量在35題/次。每章應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次復(fù)習(xí)，并開設(shè)至少一節(jié)習(xí)題課。（2）對學(xué)生的要求：提前預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，做好課堂筆記，認(rèn)真完成課后作業(yè)。（3）對教學(xué)管理的要求：由于課程難度較高，所以理論課一次最多排2節(jié)。對應(yīng)的實驗課建議在第5章學(xué)完之后開始安排。五、考核方式及要求本課程考核分為四個部分：（1）平時成績（考勤、作業(yè)）占20%；（2）課程設(shè)計（報告）占30%。（3）期中考試：第10周隨堂進(jìn)行期中考試（20%），采用閉卷考試的形式；（4）期末考試：第17周后，由學(xué)院統(tǒng)一安排期末考試（30%），采用閉卷考試的形式。六、課程內(nèi)容本課程的教學(xué)內(nèi)容共分9個部分（不同版本教材可能有微小差異）。第一章：緒論（授

6、課時間：第四學(xué)期第一、二周）教學(xué)目標(biāo)：理解信息、消息和信道的含義；了解模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別；了解通信系統(tǒng)的組成、分類和通信方式；認(rèn)識數(shù)字通信的優(yōu)缺點；掌握信息度量的方法；熟練掌握通信系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義、計算及其關(guān)系。教學(xué)重點：模擬信號與數(shù)字信號；通信系統(tǒng)組成、分類、通信方式；教學(xué)難點：信息度量方法；通信系統(tǒng)性能指標(biāo)的計算；學(xué)時：講授4學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：通信的基本概念；通信系統(tǒng)組成；通信系統(tǒng)的分類及通信方式；信息及其度量；主要性能指標(biāo)。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第15頁練習(xí)題1-2、1-3第二章：確知信號（授課時間：第四學(xué)期第二、三周）教學(xué)目標(biāo)：理解信

7、號的分類及其特征；熟練掌握傅里葉級數(shù)和傅里葉變換；重點掌握信號的能量譜或功率譜；理解相關(guān)函數(shù)的定義；掌握相關(guān)函數(shù)與譜密度的關(guān)系并學(xué)會運用。教學(xué)重點：信號的能量譜密度和功率譜密度，相關(guān)函數(shù)與譜密度的關(guān)系。教學(xué)難點：信號的能量譜密度和功率譜密度，相關(guān)函數(shù)與譜密度的關(guān)系。學(xué)時：講授4學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：確知信號的類型；確知信號的頻域性質(zhì)，包括周期信號的傅里葉級數(shù)，非周期信號的傅里葉變換，信號的能量譜密度和功率譜密度；確知信號的時域性質(zhì)，包括互相關(guān)函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)的定義，自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)，相關(guān)函數(shù)與譜密度的關(guān)系。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第23頁練習(xí)題2-1、2-

8、2、2-3第三章：隨機過程（授課時間：第四學(xué)期第四周）教學(xué)目標(biāo)：理解隨機過程的基本概念，了解廣義平穩(wěn)、嚴(yán)平穩(wěn)、各態(tài)歷經(jīng)性等概念，熟練掌握相關(guān)函數(shù)與功率譜密度間的關(guān)系并進(jìn)行系統(tǒng)分析，重點掌握高斯隨機過程的概念及特征。教學(xué)重點：平穩(wěn)隨機過程；正弦波加窄帶高斯過程；隨機過程通過線性系統(tǒng)。教學(xué)難點：平穩(wěn)隨機過程；正弦波加窄帶高斯過程；隨機過程通過線性系統(tǒng)。學(xué)時：講授4學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：隨機過程的基本概念；平穩(wěn)隨機過程、各態(tài)歷經(jīng)性，平穩(wěn)隨機過程的相關(guān)函數(shù)、功率譜密度；高斯隨機過程；窄帶隨機過程；正弦波加窄帶高斯過程；隨機過程通過線性系統(tǒng)。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材

9、第50頁練習(xí)題3-1、3-2、3-3、3-6第四章：信道（授課時間：第四學(xué)期第五、六周）教學(xué)目標(biāo)：了解信道的模型，了解噪聲對信道容量的影響，能夠熟練分析離散和連續(xù)信道的信道容量。教學(xué)重點：信道模型；加性噪聲；信道容量。教學(xué)難點：信道模型；加性噪聲；信道容量。學(xué)時：講授4學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：信道的數(shù)學(xué)模型，調(diào)制信道模型，模擬信道模型；信道特性對信道傳輸?shù)挠绊?；信道中的噪聲；信道容量，離散信道容量，連續(xù)信道容量。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第72頁練習(xí)題4-1、4-4、4-5、4-7第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng)（授課時間：第四學(xué)期第六、七、八周）教學(xué)目標(biāo)：了解模擬調(diào)制系

10、統(tǒng)的基本原理，重點掌握DSB、AM、FM的調(diào)制與解調(diào)原理，能夠熟練分析各調(diào)制方式的抗噪性能。教學(xué)重點：幅度調(diào)制的原理及抗噪聲性能；非線性調(diào)制的原理與抗噪聲性能；各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較。教學(xué)難點：幅度調(diào)制的原理及抗噪聲性能；非線性調(diào)制的原理與抗噪聲性能；各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較。學(xué)時：講授8學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理及抗噪聲性能；非線性調(diào)制（角度調(diào)制）的原理與抗噪聲性能；各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較；頻分復(fù)用。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第109頁練習(xí)題5-1、5-2、5-3、5-6、5-17第六章：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（授課時間：第四學(xué)期第九、十周）

11、教學(xué)目標(biāo)：了解基帶傳輸系統(tǒng)的基本原理和常用碼型，重點掌握無碼間串?dāng)_的概念和實現(xiàn)方法，并會分析各類基帶傳輸?shù)目乖胄阅?。教學(xué)重點：基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型；無碼間干擾的基帶傳輸特性；基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能。教學(xué)難點：基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型；無碼間干擾的基帶傳輸特性；基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能。學(xué)時：講授6學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：數(shù)字基帶信號及其頻譜特性；基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型；數(shù)字基帶信號傳輸與碼間串?dāng)_；無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性；基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能；眼圖；部分響應(yīng)系統(tǒng)和時域均衡。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第155頁練習(xí)題6-1、6-3、6-7第七章：數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（授課時間：第

12、四學(xué)期第十一、十二周）教學(xué)目標(biāo)：熟悉數(shù)字調(diào)制的基本原理，熟練掌握2ASK、2PSK、2FSK的基本調(diào)制方法，并知道它們的性能差異。教學(xué)重點：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理及抗噪聲性能。教學(xué)難點：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理及抗噪聲性能。學(xué)時：講授6學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理；二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(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；多進(jìn)制的數(shù)字調(diào)制原理與抗噪聲性能。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第213頁練習(xí)題7-1、7-2、7-3第八章：模擬信號的數(shù)字傳輸（授課時間：第四學(xué)期第十三、十四周）教學(xué)目標(biāo)：了解模擬信號通過數(shù)字信道傳輸?shù)幕驹?，熟練掌握和運用抽樣定理，

13、熟悉PCM編碼的基本過程，了解增量調(diào)制和時分利用的概念。教學(xué)重點：抽樣定理；脈沖編碼調(diào)制。教學(xué)難點：抽樣定理；脈沖編碼調(diào)制。學(xué)時：講授6學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：模擬信號的抽樣；模擬脈沖調(diào)制；模擬信號的量化；脈沖編碼調(diào)制；差分脈沖編碼調(diào)制；增量調(diào)制；時分復(fù)用和復(fù)接。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第273頁練習(xí)題9-1、9-2、9-9、9-12第九章：差錯控制編碼（授課時間：第四學(xué)期第十五、十六周）教學(xué)目標(biāo)：了解差錯控制的基本原理，熟練掌握線性分組編碼和循環(huán)碼的編碼原理。教學(xué)重點：線性分組碼；循環(huán)碼。教學(xué)難點：線性分組碼；循環(huán)碼。學(xué)時：講授6學(xué)時教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：糾錯編碼的基本原理；常用的簡單編碼；線性分組碼；循環(huán)碼。學(xué)習(xí)方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第344頁練習(xí)題11-1、1