《通信原理》自学考试大纲.pdf

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1、通信原理自学考试大纲 1 一、课程性质与设置目的（一）课程性质、地位与任务 通信原理是高等教育自学考试通信工程专业的一门重要的专业课程。本课程的任务是学生通过学习现代通信系统所涉及的基本原理、基本技术，掌握数字数据通信的系统构成、工作原理与要紧性能指标。（二）本课程的基本要求 1.懂得通信系统的基本模型、基本指标、信息、信道、传输介质、通信方式、差错操纵、信号及噪声等基本概念与基本原理。2.懂得模拟调制的基本原理。3.掌握数字数据传输的基本原理与技术。4.掌握不一致传输方式通信系统的噪声性质，并进行分析与比较。5.掌握复用技术与多址技术的基本原理。6.掌握通信网的基本理论。7.掌握通信系统中不

2、一致同步方式的原理与作用。8.学生在自学过程中应按大纲要求，认真阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理与基本方法。(三）本课程与有关课程的联系与分工 本课程是自学考试计划中通信工程专业一门重要专业课程。要学好本课程，务必具有“电路与电子技术”“工程数字”等课程的基本知识。二、课程内容与考核目标 第一章 绪 论（一）学习目的与要求 要求学生能懂得通信系统模型的基本原理，懂得信息及其度量、信道与信道容量的基本概念，掌握不一致类型传输介质的特性，掌握不一致通信方式及差错操纵的基本原理，掌握通信系统要紧性能指标。（二）课程内容 第一节 通信系统模型：通信系统模型及各构成部分 模拟通信系统模型

3、数字通信系统模型 第二节 信息及其度量：信息 信息量 第三节 信道与信道容量：信道 信道容量 传输介质 传输介质的分类 通信系统中常用的传输介质 第四节 通信方式：串行传输与并行传输 同步传输与异步传输 单工、半双工与全双工传输 第五节 差错操纵：差错产生的原因 差错的类型 差错操纵 第六节 通信系统的要紧性能指标：模拟通信系统的有效性与可靠性的衡量 数字通信系统的有效性与可靠性的衡量（三）考核知识点 1.通信系统模型的构成 2.信息及信息量的概念 3.信道及信道容量的概念、传输介质的分类 4.串行传输与并行传输、单工传输、半双工传输与全双工传输、同步传输与异步传输的基本原理 5.差错产生的原

4、因及差错类型、差错操纵的基本原理 6.通信系统的性能指标：可靠性与有效性（四）考核要求 1.通信系统模型的构成：通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型，达到“领会”层次。2.信息及信息量的概念，达到“识记”层次。3.信道及信道容量的概念 传输介质的分类(1)信道、信道容量，达到“识记”层次。(2)传输介质的分类，达到“识记”层次。(3)通信中常用介质（双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质）的特性，达到“领会”层次。4.通信方式(1)串行传输与并行传输的概念，达到“领会”层次。(2)同步传输与异步传输的概念与基本原理，达到“领会”层次。(3)单工、半双工与全双工传输的概念，达到“领会”层次

5、。5.差错操纵(1)差错产生的原因及差错类型，达到“识记”层次。(2)差错操纵基本原理，达到“领会”层次。(3)差错操纵编码的方法，达到“识记”层次。6.通信系统的要紧性能指标(1)模拟通信系统的有效性与可靠性衡量，达到“识记”层次。(2)数字通信系统的有效性衡量（传输速率），达到“简单应用”层次。(3)数字通信系统的可靠性衡量（差错率），达到“领会”层次。第二章 信号与噪声（一）学习目的与要求 要求学生能熟悉通信系统中信号的分类及信号的分析理论，掌握信号的频谱分析方法及信号通过线性系统传输时的特性，掌握随机过程的频谱分析及其通过线性系统的特性，懂得自噪声的概念，掌握通信系统中噪声的分析方法与

6、噪声的性质。（二）课程内容 第一节 信号的频谱分析：傅立叶级数 傅立叶变换 信号的功率谱密度与能量谱密度 第二节 卷积与有关：卷积运算 卷积图解与说明 卷积定理 有关积分 有关定理 自有关函数的性质 第三节 信号通过线性系统的传输：无失真传输系统的幅度与相位特性 无失真传输的条件 第四节 随机信号分析：随机过程的概念 随机过程的数字特征 平稳随机过程的遍历性 第五节 随机过程的频谱分析：功率谱 功率谱与有关函数的关系 第六节 随机过程通过线性系统：均值 有关函数 均方值 PY 功率谱 第七节 噪声及其通过乘法器的响应：白噪声的概念 乘法器的噪声响应 第八节 窄带噪声：窄带噪声的概念 窄带噪声的

7、性质（三）考核知识点 1.信号的频谱分析 傅立叶级数 傅立叶变换 功率谱密度与能量谱密度 2.卷积与有关运算 卷积 3.信号通过线性系统的传输 4.随机信号分析 随机过程的频谱分析 随机过程通过线性系统分析 5.噪声的概念 乘法器的噪声响应 窄带噪声(四）考核要求 1.信号的频谱分析(1)傅立叶级数，达到“领会”层次。(2)傅立叶变换，达到“领会”层次。(3)功率谱密度与能量谱密度，达到“领会”层次。(4)周期信号的功率谱密度，达到“领会”层次。2.卷积与有关(1)卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理，达到“领会”层次。(2)有关定理、自有关函数的性质，达到“领会”

8、层次。3.信号通过线性系统的传输 无失真传输系统的幅度与相位特性，达到“领会”层次。4.随机信号分析(1)随机过程的概念、平稳随机过程，达到“识记”层次。(2)随机过程的数字特征，达到“领会”层次。(3)平稳随机过程的遍历性，达到“识记”层次。5.随机过程的频谱分析(1)功率谱描述随机过程的频谱特性，达到“识记”层次。(2)功率谱与有关函数的关系，达到“领会”层次。(3)计算随机过程的功率谱方法，达到“简单应用”层次。6.随机过程通过线性系统 输出、均值、有关函数、平均功率 PY、功率谱，达到“领会”层次。7.噪声及其通过乘法器的响应(1)白噪声的概念，达到“识记”层次。(2)乘法器的噪声响应

9、，达到“领会”层次。8.窄带噪声 窄带噪声的性质，达到“识记”层次。第三章 模拟调制系统(一）学习目的与要求 要求学生能熟悉调制的概念、调制的分类，熟悉模拟调制中各类调幅系统的特点及适用范围，熟悉角度调制中相位调制与频率调制的特点及应用范围，从而懂得模拟调制的基本原理。（二）课程内容 第一节 幅度调制：幅度调制的概念 标准调幅 抑制载波双边带调幅 单边带调幅 残留边带调幅 第二节 角度调制：角度调制的概念 PM FM 波 宽带调频 宽带调相 宽带角调波产生与解调（三）考核知识点 1.调制的基本概念 模拟调制的含义2.幅度调制的含义与分类3.标准调幅系统抑制载波双边带系统 单边带调幅系统 残留边

10、带调幅系统 调幅信号解调 4.角度调制的含义与有关的基本概念 5.宽带调频 宽带调相 宽带角调波的产生与解调(四）考核要求 1.调制的基本概念、模拟调制含义，达到“识记”层次。2.幅度调制的含义与分类，达到“识记”层次。3.标准调幅的过程及其功率与效率，达到“简单应用”层次。4.抑制载波双边带调幅 单边带调幅 残留边带调幅，达到“领会”层次。5.调幅信号的相干解调、调幅信号的非相干解调，达到“识记”层次。6.角度调制的含义、PM 波、FM 波，达到“识记”层次。7.宽带调频、宽带调相，达到“识记”层次。8.宽带角调波的产生与解调，达到“领会”层次。第四章 基带数字信号及其传输(一）学习目的与要

11、求 要求学生能懂得脉冲振幅调制、脉冲编码调制、增量调制、增量脉码调制与自习惯差值脉码调制的基本原理。熟悉数字基带信号的常用码型，掌握数字基带信号通过基带传输系统的传输性能。（二）课程内容 第一节 抽样定理：低通信号的抽样定理 带通信号的抽样定理 第二节 脉冲振幅调制：自然抽样 平顶抽样 第三节 脉冲编码调制：脉冲编码调制的基本原理 量化 压缩与扩张 编码 第四节 增量调制：预测编码的概念 增量调制的基本原理 第五节 增量脉冲调制：增量脉码调制的基本原理 增量脉码调制的特点 第六节 自习惯差值脉码调制：自习惯差值脉码调制的基本原理 第七节 数字基带信号的常用码型：选择传输码型的原则 常用的码型及

12、各自的优缺点、用途 第八节 数字基带信号的频谱分析：用统计的方法研究随机脉冲序列的功率谱密度 第九节 无码间串扰的基带传输特性：奈奎斯特定理 频谱形式的残留对称定理 第十节 眼图与均衡：眼图的概念 眼图的作用 均衡的概念（三）考核知识点 1.低通道信号的抽样定理 带通信号的抽样定理 2.脉冲振幅调制 3.脉冲编码调制 4.增量调制 5.增量脉码调制 6.自习惯差值脉码调制 7.数字基带信号的常用码型 8.数字基带信号的频谱分析 9.无码间串扰的基带传输特性 10.眼图与均衡(四）考核要求 1低道信号的抽样定理、带通信的抽样定理，达到“识记”层次。2脉冲振幅调制的基本形式，达到“识记”层次。3脉

13、冲编码调制（1）脉冲编码调制的基本原理，达到“领会”层次。（2）量化、量化误差、量化噪声，达到“简单应用”层次。（3）压缩与扩张技术的基本过程，达到“领会”层次。4）PCM 中常用的二进码，达到“识记”层次。4.增量调制(1)预测编码的概念，达到“识记”层次。(2)增量调制的基本原理，达到“领会”层次。5.增量脉码调制(1)增量脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。(2)增量脉码调制与 PCM、M 的区别，达到“领会”层次。6.自习惯差值脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。7.数字基带信号的常用码型及其优缺点、用途，达到“识记”层次。8.无码间串扰的基带传输特性(1)奈奎斯特速率、奈奎斯特带

14、宽、奈奎斯特定理，达到“领会”层次。(2)频谱形式的残留对称定理，达到“识记”层次。9.眼图与均衡(1)眼图的概念、眼图的作用，达到“识记”层次。(2)均衡的概念，达到“识记”层次。第五章 数字调制系统(一）学习目的与要求 要求学生掌握二进制数字信号产生、解调的基本原理与二进制数字调制信号的频谱特性，懂得多进制数字调制的基本原理，熟悉正交振幅调制、交错正交相移键控、最小频移键控、正弦频移键控、平滑调频，调制前高斯滤波的最小频移键控等现代数字调制技术。（二）课程内容 第一节 二进制数字调制系统：二进制数字调制信号的产生 二进制数字调制信号的解调 第二节 二进制数字调制信号的频谱特性：ASF 信号

15、的功率谱 FSK 信号的功率谱 PSK 信号的功率谱 第三节 多进制数字调制系统：MASK 系统 MFSK 系统 MPSK 系统 第四节 现代数字调制技术：正交振幅调制 交错正交相移键控 最小频移键控 正弦频移键控 平滑调频 调制前高斯滤波的最小频移键控（三）考核知识点 1.二进制数字调制系统 二进制数字调制信号的产生与解调 2.二进制数字调制信号的频谱特性 ASK 信号、FSK 信号、PSK 信号的功率谱 3.多进制数字调制系统 MASK 系统 MFSK 系统 MPSK 系统 4.现代数字调制技术（四）考核要求 1.二进制数字调制系统(1)ASK 信号的产生、FSK 信号的产生、PSK 与

16、DPSK 信号的产生，达到“简单应用”层次。(2)ASK 信号、FSK 信号、PSK 信号与 DPSK 信号的解调，达到“简单应用”层次。2.二进制数字调制信号的频谱特性 ASK 信号功率谱、FSK 信号功率谱、PSK 信号与 DPSK 信号功率谱，达到“简单应用”层次。3.多进制数字调制系统(1)MASK 信号波形，达到“识记”层次。(2)MFSK 系统构成，达到“识记”层次。(3)4PSK 信号与 4DPSK 信号产生与解调方法，达到“识记”层次。4.现代数字调制技术 正交振幅调制、交错正交相移键控等，达到“识记”层次。第六章 通信系统的噪声性能(一）学习目的与要求 要求学生能懂得模拟调制

17、系统输出信噪比与相应传输带宽的定量关系，掌握二进制数字调制系统误码率的分析与比较，懂得最佳接收的概念，掌握二进制数字调制系统最佳接收性能。（二）课程内容 第一节 模拟幅度调制系统噪声性能：干解调的噪声性能 非相干解调的噪声性能 第二节 模拟角度调制系统的噪声性能：带调频系统的噪声性能 宽带调相系统的噪声性能 第三节 二进制 PCM 系统的噪声性能:量化噪声 信道噪声 第四节 无码间串扰基带传输系统的噪声性能:想基带系统的噪声性能 第五节 最佳基带传输系统的噪声性能:佳基带系统的抗噪声性能 第六节 数字调制系统的噪声性能:进制ASK系统的噪声性能 二进制FSK系统的噪声性能 二进制PSK 与 D

18、PSK 系统的噪声性能 第七节 二进制数字信号最佳接收的噪声性能:佳接收的概念 匹配滤波器与有关器 二进制数字信号的最佳接收（三）考核知识点 1.模拟幅度调制系统的噪声性能(1)相干解调的噪声性能。(2)AM 系统非相干解调的噪声性能。2.模拟角度调制系统的噪声性能(1)宽带调频（WBFM）系统的噪声性能。(2)宽带调相（WBPM）系统的噪声性能。(3)调频（FM）的门限效应。(4)加重技术 3.二进制 PCM 系统的噪声性能 4.无码间串扰基带传输系统的噪声性能 5.最佳基带传输系统的噪声性能 6.数字调制系统的噪声性能(1)二进制 ASK 系统的噪声性能。(2)二进制 FSK 系统的噪声性

19、能。(3)二进制 PSK 与 DPSK 系统的噪声性能。7.二进制数字信号最佳接收的噪声性能(1)最佳接收的概念。(2)匹配滤波器与有关器。(3)二进制数字信号的最佳接收。(四）考核要求 1.模拟幅度调制系统的噪声性能 相干解调的噪声性能、AM 系统非相干解调的噪声性能，达到“识记”层次。2.模拟角度调制系统的噪声性能(1)输出信噪比与带宽的定量关系，达到“领会”层次。(2)调频的门限效应，达到“领会”层次。3.二进制 PCM 系统的噪声性能，达到“领会”层次。4.理想基带传输系统误码率，达到“领会”层次。5.数字调制系统的噪声性能 二进制数字调制系统误码率公式，达到“简单应用”层次。6.二进

20、制数字信号最佳接收的噪声性能(1)最佳接收的概念，达到“识记”层次。(2)匹配滤波器的性能，达到“领会”层次。(3)二进制数字信号的最佳接收，达到“识记”层次。第七章 信道复用与多址方式(一）学习目的与要求 要求学生懂得频分多路复用与时分多路复用的基本原理，熟悉多址通信方式的要紧形式与特点，懂得CDMA/DS 与 CDMA/FH 的工作原理，掌握多址技术的要紧特点与关键技术。（二）课程内容 第一节 频分多路复用原理FDM 系统原理 第二节 时分多路复用原理TDM 系统原理 第三节 多址通信方式频分多址方式 时分多址方式 第四节 码分多址码分多址方式 码分多址的要紧特点与关键技术（三）考核知识点

21、 1.频分多路复用原理 2.时分多路复用原理 3.频分多址方式 时分多址方式 4.码分多址方式 码分多址的要紧特点与关键技术(四）考核要求 1.FDM 系统原理图、FDM 系统的多级调制、波分复用系统，达到“识记”层次。2.TDM 系统及波形，达到“识记”层次。3.多址通信方式(1)常用多址方式种类，达到“识记”层次。(2)频分多址方式、时分多址方式、码分多址方式的工作原理，达到“领会”层次。4.码分多址(1)CDMA/DS 系统的工作原理，达到“领会”层次。(2)CDMA/FH 系统的工作原理，达到“领会”层次。(3)CDMA 的要紧特点与关键技术，达到“领会”层次。第八章 通信网(一）学习

22、目的与要求 要求学生懂得通信网的概念，熟悉通信网的功能、业务、类型与进展方向与通信网理论，基本通信网与现代通信网基本知识。（二）课程内容 第一节 概述:通信网的概念 通信网的功能 通信网的业务 通信网的类型 通信网的进展方向 第二节 通信网理论基础:通信网基本要求 通信网的拓扑结构 通信网中的交换技术 通信网络操纵 通信网的约定 第三节 基本通信网:交换网 广播网 第四节 现代通信网:电话网 计算机通信网 移动通信网 综合业务数字网 宽带 ISDN 智能网 个人通信网（三）考核知识点 1.通信网的基本知识 2.通信网理论基础 3.基本通信网的构成 4.现代通信网(四）考核要求 1.通信网的基本

23、知识 通信网的概念、功能、业务、类型、进展方向，达到“识记”层次。2.通信理论基础(1)通信网的基本要求，达到“识记”层次。(2)网络的基本拓扑结构与种类，达到“识记”层次。3.基本通信网的构成，达到“识记”层次。4.现代通信网(1)电话网的构成，达到“识记”层次。(2)计算机通信网的构成，达到“识记”层次。(3)移动通信系统的构成，达到“识记”层次。(4)综合业务数字网的概念，达到“识记”层次。(5)宽带 ISDN 的概念，达到“识记”层次。第九章 同步原理(一）学习目的与要求 要求学生懂得载波同步、位同步、帧同步的原理，掌握各类同步实现的方法，熟悉各类同步法的特点。（二）课程内容 第一节

24、载波同步:直接提取法 插入导频法 非线性变换法 第二节 位同步:插入导频法 直接法 第三节 帧同步:集中插入法 分散插入法（三）考核知识点 1.载波同步 2.位同步 3.帧同步(四）考核要求 1.载波同步(1)直接提取法、插入导频法、非线性变换法的原理，达到“识记”层次。(2)直接提取法、插入导频法、非线性变换法的实现，达到“识记”层次。2.位同步(1)插入导频法的原理，达到“识记”层次。(2)直接法的常用实现方法，达到“识记”层次。3.帧同步(1)帧同步的概念，达到“识记”层次。(2)帧同步的原理，达到“识记”层次。(3)帧同步的实现方法，达到“识记”层次。三、关于大纲的说明与考核实施要求（

25、一）考试大纲的目的与作用 课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学与课程考试命题进行指导与规定。课程自学考试大纲明确了课程学习的内容与深广度，规定了课程自学考试的范围与标准。因此，它是编写自学考试教材、掌握课程内容知识范围与程度的根据，也是进行自学考试命题的根据。（二）课程自学考试大纲与教材的关系 课程自学考试大纲是进行学习与考核的根据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识与内容的扩展与发挥。本大纲与教材所表达的课程内容一致；大纲里面的课程内容与考核知识点与教材里面有关内容一致。反过来教材里有的内容

26、，大纲里就不一定表达。（三）关于自学教材与要紧参考书 1.自学教材 通信原理 编 者 孙学军 王秉钧 出版社 电子工业出版社 2.参考书 现代通信原理 现代通信系统 编 者 曹志刚 钱亚生 编 者 王秉钧等 出版社 清华大学出版社 出版社 天津大学出版社(四）关于自学要求与自学方法指导 本大纲的课程基本要求是根据专业考试计划与专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容，与对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此，课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的要紧内容。在自学要求中，对各部分内容掌握程度的要求由低到高依次为：熟悉、懂得、掌

27、握。为了使学生能更好地自学，达到考试大纲的要求，希望学员在自学过程中应注意下列几点：（1）开始阅读某一章教材内容之前，先阅读大纲中关于这一章的要求，以便在阅读教材时做到心中有数，掌握对各知识点的能力层次要求。（2）阅读教材时，要注意基本概念的懂得，基本原理要弄懂。（3）本课程涉及到数学分析，教材中已尽量回避，望学生在自学过程中，应注意基本概念与结论的把握。（五）对社会助学的要求（1）应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求与各章的知识点。（2）辅导时，应以大纲为根据，不要随意增删内容。（3）关于本课程所涉及到的繁锁的数学推导应尽量回避，应突出重点，强调物理概念，用直观的图解方法解释物理问题。（4）

28、要使考生熟悉试题的难易与能力层次高低两者完全不一致，在各个能力层次中都存在着不一致难度的试题。（六）对考核内容与考核目标的说明（1）本课程要求考生学习与掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点构成，在自学考试中成为考核知识点。因此，课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中地位、作用与知识自身的特点不一致，自学考试将对各知识点分别按四个认知（或者叫能力）层次确定其考核要求。（2）四个能力层次从低到高依次是：识记；领会；简单应用；综合应用。识记：要求考生能够对大纲中的知识点，如定义、定理、公式、性质、法则等有清晰准确的认识，并

29、能做出正确的推断与选择。领会：要求考生能够对大纲中的概念、定理、公式、法则等有一定的解释，清晰它与有关知识点的联系与区别，并能做出正确的表述与解释。简单应用：要求考生能够运用本大纲中各部分的少数几个知识点，解决简单的计算、证明或者应用问题。综合运用：要求考生对大纲中的概念、定理、公式、法则熟悉与懂得的基础上，会运用多个知识点，分析、计算或者推导解决稍复杂的一些问题。（七）关于考核命题的若干规定（1）考试方法为闭卷，笔试，考试时间为 150 分钟，评分使用百分制，60 分及格，考试时同意带钢笔、铅笔、直尺、橡皮、计算器。（2）本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目，都属于考核的内

30、容。考试命题覆盖到章，并适当考虑课程重点、章节重点，加大重点内容的覆盖度。（3）命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题，考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识与基本理论是否熟悉或者掌握，对基本方法是否会用或者熟练。不应出与基本要求不符的偏题或者怪题。（4）本课程在试卷中对各能力层次要求的分数比例大致为：识记占 20%，领会占 30%，简单应用占 30%，综合应用占 20%。（5）要合理安排试题的难易程度，试题的难度可分为：易、较易、较难与难四个等级。每份试卷不一致难度的分数比例通常为 2：3：3：2。（6）课程考试命题的要紧题型通常有单项

31、选择题、多选题、填空题、推断改错题、简答题、作图题、计算题等题型。附录 题型举例 一、单项选择题：数字通信系统中，有效性用 来衡量。A、输出信噪比 B、误码率 C、误比特率 D、传输速率 二、多项选择题：按计算机通信网覆盖的地理范围可分为 。A、广域网 B、城域网 C、卫星网 D、局域网球 E、移动通信网 三、推断改错题：只要无误码，则 PCM 接收机输出的模拟信号就无噪声。四、简答题：给出三个与误码率有关的因素，并定性说明它们与误码率之间的关系。五、作图题：设发送数字信息为 011011100010，信息速率为 103bit/s，载波频率为 1.5KHZ，分别画出 2ASK、2PSK 与 2DPSK信号的波形。六、计算题：已知一数字通信系统传输二进制码元的速率为 1200B。试求其信息速率。若该系统改成传输 16 进制码元，码元速率为 2400B，则如今系统的信息速率又为多少？