第頁通信原理一、課程說明課程編號：090307Z10課程名稱：通信原理/PrincipleofCommunication課程類別：專業(yè)教育課程學(xué)時/學(xué)分：56/3.5（含實踐學(xué)時：8）先修課程：信號與系統(tǒng)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)適用專業(yè)：通信工程、電子信息工程教材、教學(xué)參考書：樊昌信,曹麗娜主編.通信原理(第七版).北京：國防工業(yè)出版社.2012年；周炯磐，龐沁華等主編.通信原理(合訂本).北京：北京郵電大學(xué)出版社.2005年；[加]赫金主編，宋鐵成等譯.通信系統(tǒng)（第四版）.北京：電子工業(yè)出版社.2003年；(美)普羅科斯主編,張力軍譯.DigitalCommunications.北京：電子工業(yè)出版社.2011年；李永忠，徐靜主編.現(xiàn)代通信原理、技術(shù)與仿真.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2010年。二、課程設(shè)置的目的意義通信原理課程是通信工程和電子信息工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。課程介紹了現(xiàn)代通信，特別是數(shù)字通信的基本概念、基本原理和基本的分析方法，并介紹了通信系統(tǒng)主要組成部分的設(shè)計和實現(xiàn)方法。課程的設(shè)置目的是使學(xué)生能全面和系統(tǒng)的了解和掌握通信系統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識，使學(xué)生掌握典型通信系統(tǒng)的組成、工作原理、性能指標的分析和實驗技能等。了解通信技術(shù)當前發(fā)展狀況及未來發(fā)展方向。從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新思維能力；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用和設(shè)計通信系統(tǒng)的能力，為以后學(xué)習(xí)有關(guān)具體通信系統(tǒng)的專業(yè)課程以及從事通信專業(yè)的科研和技術(shù)工作奠定必要的專業(yè)理論基礎(chǔ)。三、課程的基本要求知識：掌握通信系統(tǒng)的基本概念、組成、分類、性能指標以及信息論的初步知識。重點掌握數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，包括等效基帶系統(tǒng)的設(shè)計與性能分析；理解功率譜、碼間干擾等概念；掌握各種數(shù)字調(diào)制解調(diào)的原理和系統(tǒng)抗噪聲性能的分析方法，了解調(diào)制技術(shù)的新發(fā)展；掌握載波同步、位同步、幀同步的作用和實現(xiàn)方法；培養(yǎng)自學(xué)能力，能將已學(xué)過的知識靈活運用。能力：使學(xué)生能夠掌握當前通信系統(tǒng)建模和優(yōu)化的思維方法，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力；培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和具備應(yīng)用通信理論和方法分析解決通信工程中實際問題的初步能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高分析、發(fā)現(xiàn)、研究和解決通信實踐問題的能力。素質(zhì)：通過課外自學(xué)和課內(nèi)研討提高學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)；通過小組討論提高學(xué)生的交流溝通能力及團隊合作能力。通過大型課外作業(yè)激勵他們開拓思路、勇于探索和創(chuàng)新、增強適應(yīng)能力。四、教學(xué)內(nèi)容、重點難點及教學(xué)設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時分配教學(xué)重點教學(xué)難點教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實踐第1章緒論通信原基本概念；通信系統(tǒng)的組成、分類和通信方式；信息及其度量；通信系統(tǒng)的主要性能指標。220通信系統(tǒng)的組成，系統(tǒng)的模型，信息的概念和度量方法，通信系統(tǒng)的主要性能指標。信息量；碼元傳輸速率、信息傳輸速率以及兩者之間的關(guān)系。通過對比分析法，介紹模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念及其性能指標。第2章確知信號確知信號的類型；確知信號的頻域性質(zhì)和時域性質(zhì)。220確知信號的頻域分析；確知信號的時域分析。能量和功率的計算，相關(guān)函數(shù)與譜密度的互求。通過課外自學(xué)與課內(nèi)講授，啟發(fā)式教學(xué)將高等數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到通信信號的分析中來。第3章隨機過程平穩(wěn)隨機過程；高斯隨機過程；窄帶隨機過程；正弦波加窄帶高斯噪聲；高斯噪聲和帶限白噪聲。440隨機過程的數(shù)字特征；各態(tài)歷經(jīng)性；高斯過程的一維概率密度函數(shù)的特性；正弦波加窄帶高斯過程；平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)的特點。平穩(wěn)隨機過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度；平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)的特點。隨機過程的分析要體現(xiàn)知識的建構(gòu)過程，重視知識要點的剖析，重點突出通信中遇到的隨機過程的分析。第4章信道信道的分類；信道的數(shù)學(xué)模型；信道特性對信號傳輸?shù)挠绊?；信道中的噪聲；信道容量?20恒參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?；隨參信道的三個特點及其對信號傳輸?shù)挠绊憽：銋⑿诺缹π盘杺鬏數(shù)挠绊懛治?；信道容量的計算。采用設(shè)問誘思法對各種信道進行歸納說明，采用對比分析方法對恒參信道和隨參信道進行對比分析。第6章數(shù)字基帶傳輸數(shù)字基帶信號波形及其頻譜特性；基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型；碼間串擾和奈奎斯特第一準則；余弦滾降特性；部分響應(yīng)系統(tǒng)；無碼間串擾基帶系統(tǒng)的抗噪聲性能；眼圖和時域均衡。1082基帶數(shù)字信號的頻譜特性及其傳輸帶寬的概念；奈奎斯特準則和碼間串擾的概念；基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能分析方法。HDB3編解碼；無碼間串擾基帶系統(tǒng)的時域條件和頻域條件；迫零均衡的抽頭系數(shù)。采用重點精講、難點突破法對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中的碼形、波形和碼間串擾產(chǎn)生原因，消除方法進行講解；充分利用SystemView及MatlabSimulink等通信仿真軟件，將仿真實驗搬上講臺，比較不同系統(tǒng)的區(qū)別及性能優(yōu)劣，了解參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響等，幫助學(xué)生加深理解，提高學(xué)習(xí)興趣。第7章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK信號的表示、時域波形、信號的頻譜特性、傳輸帶寬和抗噪聲性能，4PSK和4DPSK信號的相位關(guān)系、時間波形和調(diào)制解調(diào)器。14104二進制數(shù)字調(diào)制（2ASK、2FSK、2DPSK）系統(tǒng)的構(gòu)成，工作原理及其抗噪聲性能。系統(tǒng)的抗噪聲性能分析，4PSK、4DPSK原理采用對比分析法和動畫演示相結(jié)合，講授數(shù)字調(diào)制中2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK之間的區(qū)別聯(lián)系,各種數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能的比較等。并通過實驗驗證所學(xué)的理論知識。第八章新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)正交振幅調(diào)制；最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控；正交頻分復(fù)用。440掌握QAM的星座圖、調(diào)制解調(diào)原理；掌握MSK的主要特點和調(diào)制解調(diào)原理；掌握GMSK和OFDM的基本原理和系統(tǒng)性能。MSK的波形和附加相伴軌跡，OFDM信號的頻譜特性。通過講授、討論和課外研學(xué)的方式，理論聯(lián)系實際，讓學(xué)生了解幾種新型的數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)的原理及調(diào)制解調(diào)方法。第9章模擬信號數(shù)字化抽樣定理、均勻和非均勻量化；PCM原理，A律13折線編譯碼；DPCM和增量編碼，時分多路復(fù)用。10100奈奎斯特抽樣定理及PAM的實現(xiàn)方法；PCM的原理和實現(xiàn)方法及其性能分析；時分復(fù)用（TDM）的概念。A律13折線編譯碼，編碼信號的數(shù)據(jù)碼率和傳輸帶寬講解時講重點、難點、思路、方法、學(xué)科前沿動態(tài)，充分與學(xué)生進行交流；使學(xué)生掌握模擬信號數(shù)字化的步驟和方法第10章數(shù)字信號的最佳接收數(shù)字信號的統(tǒng)計特性；確知信號的最佳接收──相關(guān)接收機、匹配濾波器接收機；最佳基帶傳輸系統(tǒng)。440確知信號最佳接收的分析；普通接收機與最佳接收機的性能比較；匹配濾波器原理及其在最佳接收中的應(yīng)用。匹配濾波器原理及計算。通過講解、提問和討論方式，分析最佳接收機的設(shè)計，與實際接收機的性能比較，適當給學(xué)生留一點問題和懸念，給學(xué)生一定的自由空間，讓學(xué)生廣泛涉獵和思索通信學(xué)科的相關(guān)知識。第13章同步原理載波同步；碼元同步；群同步和網(wǎng)同步。422載波同步、位同步及幀同步的工作原理及同步的方法。同步系統(tǒng)的性能分析方法將理論教學(xué)時與工程實際相結(jié)合，對四種同步方式的作用、同步實現(xiàn)方法進行剖析，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效縮小書本知識與生產(chǎn)/科研實際的距離。合計56488

五、實踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求實驗名稱實驗內(nèi)容學(xué)時基本要求數(shù)字基帶信號觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼；觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號的電路中有關(guān)波形；觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形。2了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點；掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則；掌握從HDB3碼信號中提取位同步信號的方法；掌握集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號的幀結(jié)構(gòu)特點。數(shù)字調(diào)制觀察絕對碼波形、相對碼波形；觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號波形；觀察數(shù)字基帶信號頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜。2掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關(guān)系；掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號的方法；掌握相對碼波形與2PSK信號波形之間的關(guān)系、絕對碼波形與2DPSK信號波形之間的關(guān)系；了解2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關(guān)系。模擬鎖相環(huán)與載波同步觀察模擬鎖相環(huán)的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)及捕捉過程；觀察環(huán)路的捕捉帶和同步帶；用平方環(huán)法從2DPSK信號中提取載波同步信號，觀察相位模糊現(xiàn)象。2掌握模擬鎖相環(huán)的工作原理，以及環(huán)路的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)、同步帶、捕捉帶等基本概念；掌握用平方環(huán)法從2DPSK信號中提取相干載波的原理及模擬鎖相環(huán)的設(shè)計方法；了解相干載波相位模糊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。數(shù)字解調(diào)與眼圖觀察2DPSK相干解調(diào)器各點波形；觀察2FSK過零檢測解調(diào)器各點波形；用示波器觀察眼圖。2掌握2DPSK相干解調(diào)原理；掌握2FSK過零檢測解調(diào)原理。六、考核方式及成績評定教學(xué)過程中采取課前自學(xué)、講授、課內(nèi)討論互動、大型作業(yè)和課外作業(yè)等方式進行，重過程考核。課程成績由平時成績和期末考核成績構(gòu)成。平時成績包括：實驗、作業(yè)、課堂討論，課外閱讀，出勤情況等組成；期末