《通信系统仿真技术》课程教学大纲.docx

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1、通信系统仿真技术教学大纲一、课程基本信息课程名称通信系统仿真技术Communication Network Simulation Technology课程编码OSI224321015开课院部海洋与空间信息学院课程团队（未设置）学分1.5课内学时36讲授0实验0上机36实践0课外学时36适用专业通信工程授课语言中文先修课程通信工程导论、高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、线性代数课程简介 （限选）通信系统仿真技术课程是通信工程专业的一门专业基础限选课。课程以通信理论为基础，主要介绍有关通信系统仿真的基本概念与原 理、MATLAB仿真软件在通信系统仿真中的应用、通信系统典型仿真程序。通过本课程

2、的学习，学生应熟悉通信系统仿真的基本概念和方 法；掌握MATLAB/SIMULINK的基本使用方法，能针对通信系统具体问题建立仿真模型、设计仿真程序、进行仿真分析；具有初步的应 用MATLAB进行基本通信系统仿真的能力，同时，养成自主学习、终身学习的习惯，增强自主获取知识和自我提高的意识。Communication System Simulation Technology course is a professional basic limited course for communication engineering specialty. Based on communication th

3、eory, the course mainly introduces the basic concepts and principles of communication system simulation, the application of MATLAB simulation software in communication system simulation, and the typical simulation program of communication system. Through the study of this course, students should be

4、familiar with the basic concepts and methods of communication system simulation. Master the basic usage of MATLAB/SIMULINK, and be able to establish simulation models for specific problems in communication systems, design simulation programs and conduct simulation analysis; Have the ability to preli

5、minarily apply MATLAB to carry out basic communication system simulation, and at the same time, develop the habit of autonomous learning and lifelong learning, enhance the awareness of self-acquisition of knowledge and self-improvement.负责人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1:掌握MATLAB数值计算、可视化、基本编程方法，能针

6、对基本通信系统，建立仿真模型， 编制仿真程序，进行仿真研究。是5.15.12M2目标2 ：能基于具体通信系统仿真模型，自主学习相关原理以及Simulink系统仿真实现的内容，培是12.112.1养自主学习意识，掌握基本的自主学习方法。三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章第一章系统仿真 技术概述本章重点难点：仿真、计算机仿真、通信系统仿真的概念；仿 真技术涉及的3个方面和相似性原则。/21.11.1仿真的概念系统仿真中的三个基本概念：系统/模型/仿真Ml0.5讲授0.5自学31.21.2仿真技术与通 信系统仿真模型的概念；模型的分类

7、；模型的建立方法；仿真的一般流程 与步骤；蒙特卡罗仿真步骤；通信系统仿真的局限性。Ml0.5讲授0.5自学4第二章第二章通信系统 数字仿真本章重点难点连续系统离散化原理；龙格-库塔法；仿真算分的 稳定性分析。/52.12.1连续系统离散 化原理数值积分法；欧拉法、龙格-库塔法。M20.5讲授0.5自学62.22.2连续系统时域 离散数字仿真连续系统时域离散相似法数字仿真。Ml,M20.5讲授0.5自学7第三章第三章MATLAB 语言基础本章重点难点：Matlab软件基本介绍；数据结构；程序控制语 句；程序编写及调试；MATLAB数值运算功能；图形绘制；数 据处理；Simulink的操作。/83

8、.13.1 MATLAB 软件 基本介绍（思政结 合点）MATLAB的起源与发展，MATLAB的基本使用、Simulink 思政案例：哈工大被禁用MATLAB,国产软件崛起刻不容缓Ml,M22讲授2自学93.23.2 MATLAB 的数 值计算功能矩阵表示和操作；矩阵的运算；常用矩阵数据处理函数的使 用。Ml2讲授2自学103.33.3 MATLAB 数据 处理矩阵分解：矩阵分解：三角分解；特征值分解；常微分方程数 值解；范德蒙方程求解；MATLAB符号运算。Ml1讲授1自学113.43.4 MATLAB 基本绘图plot基本绘图函数及带有其他选项的plot函数的使用；维绘 图辅助函数；多图形

9、处理函数：hold on、subplots figure函数；Ml1讲授1自学特殊二维图形绘制：Siem离散序列表示函数、semilogy半对数 坐标函数的使用123.53.5 MATLAB 程序 设计基础M脚本文件及函数文件的语法结构，函数文件的设计与调用方 法，常用流程控制语句的使用，重点讲解MATLAB与C语言 语法的异同。Ml4讲授4自学13第四章第四章Simulink 仿真基础本章重点难点：模型的创建方法及过程。通过仿真设计实例，重点讲解模型的创建方法及过程，仿真运 行，S函数，子系统模块与封装技术。等。Ml,M22讲授2自学14第五章第五章MATLAB/Simulin k通信系统仿

10、真实 例本章重点难点：结合基本通信系统模型，介绍信源随机信号的 产生、信道的建模、系统信噪比与误码率关系的数据流仿真基 本流程和方法。/155.15.1通信系统的信 源与信道MATLAB确定信号的产生；MATLAB随机信号的产生； AWGN信道模型；多径信道模型。Ml,M21讲授1自学165.25.2调制技术仿真 实现模拟调制；二进制数字调制；多元调制。Ml1讲授1自学175.35.3通信系统仿真 案例MATLAB的数据流仿真；结合数字通信系统的基本模型，仿真 信噪比对系统误码率性能的影响；MIMO系统仿真，OFDM仿 真初步。Ml,M21讲授1自学18上机一上机一：熟悉MATLAB环境熟悉M

11、ATLAB主界面；编辑器的使用；矩阵的输入； MATLAB特殊函数创建矩阵的方法；MATLAB变量及文件名 的命名规则；save和load的使用；矩阵元素的表示和修改。Ml1上机/讲授1程序设计19上机二上机二：MATLAB矩阵操 作及数值计算功能利用已有矩阵创建新矩阵；矩阵的操作；矩阵的运算；常见矩 阵函数的使用。Ml2讲授2程序设计20上机三上机三： MATLAB程序设计基础字符向量的构造与操作；连续时间信号和离散时间信号的表示 及绘图方法；脚本文件的编程方法；函数文件的设计与调用方 法；常用流程控制语句的编程应用；Ml,M26上机/讲授6程序设计21上机四上机四：通信系统 仿真实验模拟幅

12、度调制的建模与仿真；信源随机二进制信号的产生；噪 声和多径信道的建模与仿真；声音回声信号的产生及播放程序 的设计。数字调制系统建模；数字调制系统误码率性能仿真； OFDM系统仿真。Ml,M26上机/讲授6程序设计22上机五上机五:Simulink 仿真基础Simulink模块库的使用；Simulink模型的创建及仿真运行；Simulink与MATLAB交互使用的命令行方式进行的动态仿真。Ml,M24上机/讲授4自学资料四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1上机1 .本课程要求利用Matlab等现代仿真工具建立研究对象的模型，设计出解决通信系统具体仿真问题的实验方案。2 .根据模型建立情况和

13、程序设计、Simulink模型运行的结果评分。30%2大作业通信系统误码率性能为仿真案例，考查学生对程序综合设计能力的运用，特别是解决通信系统具体仿真问题的能力考 核。20%3期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对通信系统仿真、MATLAB、Simulink基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问 题的能力，题型主要有简答题、程序设计题。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml上机30%A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59A-利用Matlab/Simulink建立研究对象的模型正确，参数设

14、计及功能满足要求,设计仿真问题的实验方案合 理。B-利用Matlab/Simulink建立研究对象的模型正确，参数设计基本满足要求，设计仿真问题的实验方案基本 合理。C-利用Matlab/Simulink建立研究对象的模型基本正确，参数设计及功能满足要求，设计仿真问题的实验方 案基本合理；D-利用Matlab/Simulink建立研究对象的模型不正确，参数设计不能满足要求，设计仿真问题的实验方案不 合理。2Ml大作业20%A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59A-基于MATLAB/Simulink所建立的目标通信系统的仿真模型正确，能完成90%以上的目标任务。B-基于M

15、ATLAB/Simulink所建立的目标通信系统的仿真模型基本正确，能完成75%-9（）%以上的目标任 务。C-基于MATLAB/Simulink所建立的目标通信系统的仿真模型大致正确，能完成60%-75%以上的目标任 务。D-基于MATLAB/Simulink所建立的目标通信系统的仿真模型不够完善，能完成不足60%的目标任务。3Ml期末考试50%（见试卷评分标准）4M2上机30%A,B,C,D=90-l 00,75-89,60-74,0-59A-能自主分析目标问题的关键，并能通过调研和交流，找到解决方案，完成目标任务。B-能自主分析目标问题的关键，并能通过调研和交流，完成80%的目标任务。C

16、-能自主分析目标问题的关键，并能通过调研和交流，完成40%的目标任务。D-能自主分析目标问题，能完成不足20%的目标任务。5M2大作业30%A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59A-能自主总结遇到的问题，充分分析问题原因，并能通过调研和交流，完成90%以上的目标任务。B-能自主总结遇到的问题，分析问题原因，并能通过调研和交流，完成75%-90%的目标任务。C-能自主总结遇到的问题，并能通过调研和交流，能完成60%-75%的目标任务。D-能自主总结遇到的部分问题，能完成不足60%的目标任务。6M2期末考试40%（见试卷评分标准）评分等级说明：A,B,C,D,E=90-100,80-89,70-79,60-69,0-59;A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59;A,B,C=90-100,75-89,60-74,0-59;A,B=80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书IMATLAB与通信系统仿真，刘建航，校内胶印.代主教材）2图书MATLAB通信系统建模与仿真，杨发权，清华大学出版社,2017.12, ISBN:9787302484028.