2010通信原理教学大纲(信息)2011-9-李环.pdf

通信原理课程教学大纲 课程代码：030631013 课程英文名称：Communication Theory 课程总学时：80 讲课：72 实验：8 上机：0 适用专业：通信工程 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 本课程是通信工程专业的一门重要的专业基础课和主干课程。主要讲述现代通信系统的基本组成、基本性能指标和基本分析方法，以当前广泛应用的通信系统和不断发展的新技术为背景，在强调信号的数学表达和推导的同时，以各种调制技术的分析作为主线，紧紧围绕通信系统的有效性和可靠性这对矛盾进行分析，对各种通信系统的性能指标进行评价与比较。通过教学和实验使学生掌握现代通信系统的基本原理和关键技术，了解国内外通信领域的最新发展动向，为通信工程的设计与开发打下初步理论基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 要求学生掌握通信基本知识，具备分析设计简单通信系统的基本能力和技能。掌握信息传输原理和技术，主要是各种调制方式和编码方式的基本原理和性能分析方法，以便为研究和设计新一代通信系统打下良好的基础。（三）实施说明 以通信基本概念和数字通信原理为重点，系统讲述通信系统从信源到信宿的通信系统原理。注重原理的实际应用，尽量减少繁琐理论推导。课程内容可根据现代通信新技术适当调整，以适应社会需求，提高就业率。（四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有高等数学、概率论与数理统计、电路、模拟电子线路、信号与系统。（五）对习题课、实践环节的要求 1对习题的要求 在课堂知识要点讲授基础上，适当增加习题练习进行巩固。要求掌握习题的基本题，了解一般题。积极引导学生拓展在该领域的知识面，适当增加对最新中英文资料的阅读和理解。2对实践环节基本要求 实验部分要求学生在实验之前要预习并独立完成实验内容。熟悉电路基本原理，学会分析和处理实验现象；正确使用常用电工仪表和实验设备进行测量及数据分析、处理。描绘波形并加以检查和判断；正确按图连接实验电路，能分析并排除故障；正确地书写实验报告，绘制曲线和分析实验结果。进一步通过后续的毕业设计、实习等内容，提供学生的实践能力。（六）课程考核方式 1考核方式：平时考核：平时作业、小论文、大作业相结合。实验考核：实验课内成绩和课外综合设计成绩相结合。笔试与口试相结合，开卷与闭卷相结合。2考试方法：笔试，闭卷。3课程总成绩：最终理论考试、平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问等）、实验环节考核成绩的总和。（七）参考书目 课程主要参考文献 1、通信原理（第六版），樊昌信编著，国防工业出版社 2、现代通信原理，曹志刚、钱亚生著，清华大学出版社 3、通信系统，王秉钧，西安电子科技大学出版社 4、现代通信原理与技术，张辉，西安电子科技大学出版社 5、通信原理教程，徐家恺，科学出版社 6、通信原理，周炯槃，北京邮电大学出版社 7、数字通信(第四版)，(美)John G.Proakis，电子工业出版社 学习指导资料 1、通信原理学习指导与题解，王福昌，华中科技大学出版社 2、通信原理考研指导，郝建军，北京邮电大学出版社 3、通信原理学习与考研指导，沙济彰，科学出版社 实验主要参考文献 1、通信原理实验指导书，付垚，沈阳理工大学内部实验教材 2、通信系统仿真设计与应用，李环，电子工业出版社 3、通信原理实验指导书，刘灼群，华南理工大学通信原理实验室 4、通信原理实验指导书，王福昌，华中理工大学通信原理实验室 主要软件仿真工具以及硬件仿真和设计工具 LabVIEW、Matlab/Simulink、EWB/Multisim、SystemView、ADS、Protel、Quartus等。二、中文摘要 本课程是通信工程专业学生必修的一门理论性很强的专业基础课和主干课程。课程以信息传输为主线，课程主要讲述通信系统的基本概念、工作原理、主要性能指标以及系统分析方法。课程的教学沿着从模拟系统到数字系统的主线，主要学习各种调制技术和编码方法，同时，对通信系统的有效性和可靠性的讨论贯穿课程的始终。课程的教学目标是结合实际通信系统进行教学，使学生理解和掌握基本通信原理和基本通信系统设计方法，以便对通信专业的内容和发展方向有一个初步的认识。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 绪论 4 4 0 2 确知信号 4 4 0 3 随机过程 6 6 0 4 信道 4 4 0 5 模拟调制系统 12 10 2 6 数字基带传输系统 12 10 2 7 数字带通传输系统 12 10 2 8 模拟信号的数字传输 12 10 2 9 数字信号的最佳接收 8 8 0 10 差错控制编码 6 6 0 合计 80 72 8 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 绪论 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容:1)通信系统组成、分类及通信方式；2)信息及其度量；3)通信系统主要性能指标。重 点:通信系统组成和主要性能指标，信息度量。难 点:信息度量。习 题:信息度量计算等。第 2 部分 确知信号 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容:1)确知信号的类型；2)频域性质；3)时域性质。重 点:功率信号的功率谱密度及其自相关函数。难 点:能量信号的能量谱密度和功率信号的功率谱密度。习 题:常用信号能量信号与功率信号的判定、能量谱密度、功率谱密度、自相关函数。第 3 部分 随机过程 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 具体内容:1)随机过程的基本概念；2)平稳随机过程；3)高斯过程；4）窄带随机过程；5）正弦波加窄带高斯过程；6）随机过程通过线性系统。重 点:随机过程基本概念，高斯平稳过程，正弦波加窄带高斯过程。难 点:随机过程的统计特性。习 题:信息度量计算等随机过程的均值、方差、自相关函数、平均功率、一维概率密度函数等。第 4 部分 信道 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容:1)信道的定义、分类和模型；2)恒参信道；3)随参信道；4）信道的加性噪声；5）信道容量。重 点:随参信道，加性噪声，信道容量。难 点:随参信道和信道容量。习 题:信道容量计算等。第 5 部分 模拟通信系统 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1)幅度调制的原理及抗噪声性能；，；2)非线性调制原理及抗噪声性能；3)频分复用。重 点:幅度调制的原理，非线性调制原理，模拟通信系统抗噪声性能比较。难 点:非线性调制原理。习 题:AM、DSB、SSB、FM 调制系统的设计。实 验:模拟调制解调实验（FM 调制解调实验）第 6 部分 数字基带传输系统 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1)数字基带信号及其频谱特性；2)基带传输的常用码形；3)基带脉冲传输与码间干扰；4）无码间干扰的基带传输特性；5）部分响应系统；6）基带传输系统的抗噪声性能；7）眼图；8）时域均衡。重 点:基带脉冲传输与码间干扰。无码间干扰的基带传输特性。难 点:部分响应系统。习 题:奈奎斯特第一准则，基带传输的常用码形编码，部分响应系统。实 验:HDB3 编解码实验。第 7 部分 数字带通传输系统 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1)二进制数字调制原理；2)二进制数字调制系统的抗噪声性能；3)二进制数字调制系统的性能比较；4）多进制数字调制系统；5）新型数字带通调制技术。重 点:二进制数字调制原理,抗噪声性能比较,多进制QPSK 数字调制系统，改进的数字调制方式MSK 调制。难 点:QPSK 和 MSK 调制。习 题:二进制、QPSK、MSK 数字调制系统设计。实 验:BPSK/DPSK 调制解调实验。第 8 部分 模拟信号的数字传输 总学时(单位：学时):12 讲课:10 实验:2 上机:0 具体内容:1)抽样定理，脉冲振幅调制（PAM）；2)模拟信号的量化；3)脉冲编码调制（PCM）；4）差分脉冲编码调制（DPC）；5）增量调制（）；6）时分复用。重 点:抽样定理。模拟信号的量化。PAM、PCM、DPCM、调制。难 点:PCM 和 DPC。习 题:PCM 编码和解码、时分复用。实 验:脉冲编码调制（PCM）实验。第 9 部分 数字信号的最佳接收 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0 具体内容:1)数字信号接收的统计表述；2)最佳接收准则；3)确知信号、随相信号、起伏信号的最佳接收；4）普通接收机与最佳接收机的性能比较；5）匹配滤波器；6）最佳基带传输系统。重 点:确知信号的最佳接收，匹配滤波器。难 点:最佳接收准则。习 题:针对二进制数字基带系统及数字带通传输系统设计匹配滤波器形式和相关器形式的最佳接收机。第 10 部分 差错控制编码 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 具体内容:1)纠错编码的基本原理；2)常用简单编码；3)线性分组码；4）循环码；重 点:线性分组码，循环码。难 点:循环码。习 题:线性分组码和循环码编码和解码。编写人:李 环 梁 英 王晓燕 审核人:王洪源 批准人:张焕君