数字通信原理教学大纲

1、数字通信原理教学大纲课程名称：数字通信原理课程类别：专业基础课学分：5学分适用专业：通信工程、计算机科学与技术专业一、课程的教学目的数字通信原理课程是本科通信工程和计算机科学与技术等专业的一门非常重要的专业基础课(必修课、核心课)。通过本课程的学习能使学生对数字通信系统获得较完整的概念，并掌握数字通信的基本技术和应用。学好这门课，将为学习后续专业课奠定良好的基础，同时也会对从事通信、计算机等方面的工作有所帮助。二、教学基本要求通过本课程的学习，要求掌握数字通信的基本概念和基本原理，脉冲编码调制(PCM)通信系统的构成及模/数变换、数/模变换的具体过程，准同步数字体系(PDH和同步数字体系(SD

2、H的相关内容，数字信号传输方式及SDH专输网的关键技术等。了解语音信号压缩编码的基本概念，拓展知识与前沿技术等内容。本课程的重点和难点内容主要包括：(1)数字通信的基本概念及数字通信系统的性能指标；(2)脉冲编码调制(PCIM通信系统的构成，抽样、量化、编码和解码的相关内容；(3)PCM寸分多路复用通信系统的构成及PCM30/32路系统帧结构；(4)数字复接的基本概念及异步复接二次群帧结构；(5)SDH1本概念及SDH勺基本网络单元的作用；(6)基带传输线路码型的码型变换规则及特性分析；(7) SDH自愈网基本概念及几种自愈环原理。三、课程教学方法本课程教学建立在精心设计的教学策略、丰富的教学

3、资源和高效的人机交互基础上。以理论教学为主，结合实例的分析讲解；适时总结、归纳；设计适量的教学活动，让学生参与其中；注重学习过程的系统引导和学习支持。具体教学方法如下。?通过课程介绍和课程导学使学生较全面地了解本课程的内容体系、课程提供1的学习资源、课程教学内容及基本要求、课程考核方式、学习方法等。?引导学生利用丰富的网络课程资源有效地学习。?提供满足教学需求的教学视频，帮助学生理解重点和难点内容。教学视频对重点和难点内容分析透彻、有理有据、深入浅出、通俗易懂。而且随时提出一些问题，引发学生思考，并列举一些典型例题帮助大家理解相关知识，最后还对所介绍的内容进行归纳总结。?鼓励学生积极参与网上设

4、计的各类学习活动，并按时完成阶段作业。?提醒学生网上实时辅导坚持到课。?注意启发学生在学习中勤于思考、善于提问，并为学生提供多种答疑解惑的途径。四、课程考核方式本课程的期末总成绩包括平时成绩和期末考试成绩。?平时成绩（包括4次阶段作业和3次演示实验附带的小测试等）占总成绩的40%阶段作业均为客观题，可重复提交，直到分数满意为止。?期末考试为闭卷，卷面分数100分，占总成绩的60%五、课程教学内容第一章课程导学1、教学内容第1节课程介绍第2节课程导学2、教学基本要求课程介绍主要对数字通信原理课程做简单介绍，要求学生对本课程的内容体系、课程提供的学习资源等有一个基本了解。通过课程导学的学习，使学生

5、了解课程教学目的、课程教学内容及基本要求、课程考核方式等，并能够掌握学习方法，而且清楚如何利用教师所提供的多种交流沟通途径解决学习中遇到的各类问题。3、重点和难点本章的重点内容如下：（1）课程的内容体系；（2）课程学习方法建议。第二章概述1、教学内容第1节数字通信基本概念第2节数字通信系统的性能指标第3节概述-总结2、教学基本要求本章主要对数字通信的概念、数字通信系统的构成、数字通信的特点及数字通信系统的性能指标等作了较全面的概括性的介绍。教学基本要求如下：掌握：（1）数字信号与数字通信的概念，数字通信系统的构成；（2）数字通信的特点；（3）数字通信系统的性能指标。了解：（1）模拟信号与模拟通

6、信的概念。3、重点和难点本章的重点和难点内容如下：（1）数字通信系统的构成；（2）数字通信的特点；（3）数字通信系统的性能指标。第三章语音信号编码1、教学内容第1节PCM通信系统的构成第2节低通型信号的抽样第3节带通型信号的抽样第4节量化的定义与均匀量化第5节非均匀量化第6节均匀量化信噪比第7节非均匀量化信噪比第8节编码的基本概念第9节A律13折线编码的码字安排第10节A律13折线编码方法第11节A律13折线编码的编解码电平第12节A律13折线编码器第13节A律13折线解码器第14节语音信号编码-总结2、教学基本要求本章主要介绍语音信号编码的相关内容，分析了脉冲编码调制（PCM通信系统的构成，

7、并详细讲述了脉冲编码调制（PCM模/数变换的三个基本步骤一一抽样、量化和编码。教学基本要求如下：掌握：（1）语音信号编码的概念；（2）PCM通信系统的构成；（3）抽样的基本概念及低通型信号的抽样；（4）均匀量化及非均匀量化的基本概念；（5）均匀量化信噪比及A律压缩特性的非均匀量化信噪比；（6）A律13折线压缩特性；（7）A律13折线的码字安排及编码方法；（8）A律13折线编码的编解码电平及编解码误差；（9）A律13折线编码器、解码器的组成及作用。了解：（1）语音信号编码的分类；（2）带通型信号的抽样；（3）A律13折线压缩特性及量化信噪比；（4）编码的基本概念。3、重点和难点本章的重点和难点内

8、容如下：（1） PCM通信系统的构成；（2）低通型信号的抽样；（3）均匀量化信噪比及A律压缩特性的非均匀量化信噪比；（4）A律13折线的码字安排及编码方法；（5）A律13折线编码器的组成及作用。第四章语音信号压缩编码1、教学内容第1节语音信号压缩编码的基本概念第2节自适应差值脉冲编码调制第3节子带编码2、教学基本要求本章主要介绍了语音信号压缩编码的概念、自适应差值脉冲编码调制（ADPCM及子带编码的基本概念。教学基本要求如下：了解：（1）语音信号压缩编码的概念；（2）差值脉冲编码调制（DPCM的基本原理，自适应差值脉冲编码调制（ADPCM的概念；（3）子带编码的基本概念。3、重点和难点本章的难

9、点内容如下：（1）差值脉冲编码调制（DPCM的基本原理；（2）子带编码的基本概念。第五章时分多路复用及PCM30/32路系统1、教学内容第1节PCM时分多路复用通信系统的构成第2节PCM30/32路系统帧结构第3节PCM30/32路定时系统第4节PCM30/32路系统帧同步的实现第5节帧同步系统性能的近似分析第6节PCM30/32路系统的构成第7节时分多路复用及PCM30/32路系统-总结2、教学基本要求本章首先介绍时分多路复用的概念及PCM寸分多路复用通信系统的构成，然后详细讲述PCM30/32路系统的帧结构、定时系统、帧同步系统和PCM30/32路系统的构成等内容。教学基本要求如下：掌握：

10、（1）时分多路复用的概念；（2）PCM寸分多路复用通信系统的构成及各部分的作用；（3）位同步、帧同步和复帧同步的概念及实现方法；（4）PCM30/32路系统帧结构；（5）PCM30/32各发端定时系统；（6）PCM30/32各帧同步系统中前、后方保护的作用，帧同步系统的工作流程图。了解：（1）PCM30/32路收端定时系统；（2）对帧同步系统的要求及帧同步的实现方法；（3）帧同步系统性能的近似分析；（4）PCM30/32路系统的构成。3、重点和难点本章的重点和难点内容如下：（2） PCM时分多路复用通信系统的构成；（2）位同步、帧同步和复帧同步的概念及实现方法；（3）PCM30/32各系统帧结

11、构；（4）PCM30/32路发端定时系统；（5）帧同步系统的工作流程图。第六章数字信号复接1、教学内容第1节数字复接基本概念第2节同步复接的码速变换与恢复第3节异步复接的码速调整与恢复第4节异步复接二次群帧结构第5节PCM高次群第6节SDH基本概念第7节SDH段开销字节第8节SDH的基本网络单元第9节SDH的复用映射结构第10节数字信号复接-总结2、教学基本要求本章介绍了准同步数字体系（PDH和同步数字体系（SDH的相关内容。首先介绍PDH主要包括数字复接基本概念，同步复接与异步复接，异步复接二次群帧结构和PCMW次群；然后详细论述SDH勺相关内容，主要包括SDHS本概念，SDHK开销字节，S

12、DH的基本网络单元以及SDHB复用映射结构等。教学基本要求如下：掌握：（1）准同步数字体系（PDH各次群速率及话路数；（2）数字复接基本概念（包括数字复接的概念、实现方法、数字复接的同步和数字复接的方法等）；（3）数字复接（异步复接）系统的构成；（4）异步复接二次群帧结构；（5）SDH基本概念（包括SDH勺概念和优点、SDH勺速率体系和帧结构等）；（6）SDH勺几种基本网络单元的作用。了解：（1）同步复接的码速变换与恢复；（2）异步复接的码速调整与恢复；（3）PCMS次群；（4）SDHK开销字节的安排及作用；（5）SDH勺复用映射结构。本章的重点和难点内容如下：（1）数字复接基本概念；（2）异

13、步复接二次群帧结构；（3）SDH1本概念；（4）SDH勺几种基本网络单元的作用；（5）异步复接的码速调整与恢复过程；（6）SDH勺复用映射结构。第七章数字信号传输1、教学内容第1节数字信号传输基本概念第2节传输码型-单极性码第3节传输码型-AMI与CMI码第4节传输码型-HDB3码第5节传输码型特性的分析比较第6节数字信号的基带传输第7节数字信号的频带传输第8节SDH传输网的结构第9节SDH自愈网的基本概念第10节SDH自愈环-复用段倒换环第11节SDH自愈环-通道倒换环第12节SDH传输网的网同步第13节数字信号传输-总结2、教学基本要求本章首先介绍数字信号传输的基本概念，然后分析对传输码型

14、的要求及几种常见的传输码型，接着讲述了数字信号的基带传输和频带传输的相关内容，最后介绍了SDH专输网的结构、SDH自愈网和SDH专输网的网同步。教学基本要求如下：掌握：（1）数字信号传输方式；（2）对基带传输码型的要求，AMI码、CMI码和HDB刎的码型变换规则及特性；（3）SDH专输网的拓扑结构；（4）SDH自愈网的基本概念；（5）复用段倒换环和通道倒换环原理；（6）SDH3同步的相关内容。了解：（1）数字信号波形与功率谱；（2）单极性码；（3）数字信号的基带传输；（4）数字信号的频带传输；（5）线路保护倒换；（6）网同步的基本概念。3、重点和难点本章的重点和难点内容如下：（1）三种常用的传

15、输码型（AMI码、HDB刎和CMI码）的码型变换规则及特性；（2）数字信号的频带传输；（3）SDH自愈网的基本概念及几种自愈环原理。第八章拓展知识与前沿技术1、教学内容第1节SDH技术第2节DWD眼术第3节MST限术第4节自动交换光网络第5节本地传输网规划2、教学基本要求掌握：（1）SDHK本概念及几种基本网元的作用，SDH的拓扑2构，SDH保护技术，SDH网同步的基本概念；（2）DWDMJ工作原理，DWDMJ系统组成及各部分的作用，光放大器的作用及种类，DWDM（统的节点功能；（3）多业务传送平台（MSTP的概念、功能模型及特点，内嵌二层交换技术的MSTP（4）自动交换光网络（ASON的基本概念，ASON勺体系2构（3个平面、3个接口以及所支持的3种连接类型）；（5）本地传输网的分层结构及分层规划，传输网络优化的目的及优化流程，SDFW同步规划。了解：（1）SDH的复用映射结构，SDHB光接口，SDH1理网的概念及功能；（2）IPOverDWDM的基本概念，光传送网（OTN的概念及分层；（3）级联的概念及分类，SDHi传送以太网MACM的协议，内嵌RP敬术、MPLSJ术的MSTP（4）ASON勺传送平面、控制平面和管理平面的作用，ASON勺网络结构；（5）本地传输网与其他业务网的接口，本地传输网面临的多