《现代通信原理》课程教学大纲

1、现代通信原理一、课程概况所属专业:物联网工程开课单位：数学计算机科学学院课程类型:专业基础课程课程代码:07415240开课学期:4学分：3学时：48核心课程:否拟使用教材：樊昌信, 曹丽娜. 通信原理（第6版，精编版）.国防工业出版社.2015国内(外)现有教材：1 樊昌信，曹丽娜.通信原理（第7版），国防工业出版社，2015.2 曹志刚.现代通信原理，清华大学出版社，2006.3 Leon W.Couch，II.数字与模拟通信系统(第六版) 电子工业出版社，2002. 4 张卫钢.通信原理与通信技术（第二版），西安电子科技大学，2014.5 John Proakis, Masoud Sal

2、ehi, 通信系统原理(第2版), 机械工业出版社， 20156 Andrea Goldsmith, 无线通信，人民邮电出版社，2007学习参考资料：国家级精品课程：西安电子科技大学，通信原理，曹丽娜主讲网址：/txyl/先修课程：信号与信息处理，高等数学，概率论与统计课程描述现代通信原理是物联网工程专业一门专业基础课程，是后续的方向课程的理论基础。现代通信原理主要内容包括模拟通信和数字通信，侧重数字通信。大致可分为三个部分：通信基础知识和模拟通信原理；数字通信、模拟信号数字化和数字信号最佳接收理论；数字通信中的编码技术。现代通信原理课程是通信类各专业考研的必考科目，请同学们认真学习。三、课程

3、目标本课程是通信工程专业的一门主干专业基础课，主要讲述通信系统的组成，各种调制和解调的原理、方法及性能指标的计算，要求学生通过本课程的学习，掌握各类通信系统的工作原理、性能分析以及噪声的影响等内容，并能将所学理论与实际系统相结合，为后续物联网方向课程的学习奠定基础，也为将来报考物联网方向的研究生打下坚实基础。通过本课程的学习，使学生达到如下要求：1. 熟练掌握数字信息传输的基本概念、基本分析方法。2. 了解信息理论基础知识、信道传输概念。3. 熟练掌握模拟调制系统的基本原理。4. 熟练掌握数字基带传输、频带传输的工作原理，频带传输系统的组成、传输波形及频谱。基带传输中码间串扰问题及解决方法。5

4、. 掌握数字传输中的差错控制的基本思想及常用方法。6. 对数字传输系统有一个清晰的认识。四、教学要求本课程是一门理论性强，涉及知识面较广。为了加深学生理解，授课主要采用教师讲授并辅助多媒体教学，复杂公式推导过程尽量使用板书，通过课后作业的形式给予学生足够的练习，适当讲解难题。另外，可借助MOOC平台拓展学生学习的知识范围，实现开放式教学。（1）对教师的要求：第一次时介绍本课程教学计划和考核计划，让学生心中有数。每节课明确教学内容的重点难点，讲解时少介绍理论，多介绍案例。主要内容以PPT讲解为主，例题则应以板书为主，重点介绍解题思路和推导计算过程，确保学生牢固掌握。课后习题主要以中低难度的题目为

5、主，题量在35题/次。每章应当进行一次复习，并开设至少一节习题课。（2）对学生的要求：提前预习教材内容，做好课堂笔记，认真完成课后作业。（3）对教学管理的要求：由于课程难度较高，所以理论课一次最多排2节。对应的实验课建议在第5章学完之后开始安排。五、考核方式及要求本课程考核分为四个部分：（1）平时成绩（考勤、作业）占20%；（2）课程设计（报告）占30%。（3）期中考试：第10周随堂进行期中考试（20%），采用闭卷考试的形式；（4）期末考试：第17周后，由学院统一安排期末考试（30%），采用闭卷考试的形式。六、课程内容本课程的教学内容共分9个部分（不同版本教材可能有微小差异）。第一章：绪论（授

6、课时间：第四学期第一、二周）教学目标：理解信息、消息和信道的含义；了解模拟信号与数字信号的区别；了解通信系统的组成、分类和通信方式；认识数字通信的优缺点；掌握信息度量的方法；熟练掌握通信系统性能指标的定义、计算及其关系。教学重点：模拟信号与数字信号；通信系统组成、分类、通信方式；教学难点：信息度量方法；通信系统性能指标的计算；学时：讲授4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：通信的基本概念；通信系统组成；通信系统的分类及通信方式；信息及其度量；主要性能指标。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第15页练习题1-2、1-3第二章：确知信号（授课时间：第四学期第二、三周）教学目标：理解信

7、号的分类及其特征；熟练掌握傅里叶级数和傅里叶变换；重点掌握信号的能量谱或功率谱；理解相关函数的定义；掌握相关函数与谱密度的关系并学会运用。教学重点：信号的能量谱密度和功率谱密度，相关函数与谱密度的关系。教学难点：信号的能量谱密度和功率谱密度，相关函数与谱密度的关系。学时：讲授4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：确知信号的类型；确知信号的频域性质，包括周期信号的傅里叶级数，非周期信号的傅里叶变换，信号的能量谱密度和功率谱密度；确知信号的时域性质，包括互相关函数和自相关函数的定义，自相关函数的性质，相关函数与谱密度的关系。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第23页练习题2-1、2-

8、2、2-3第三章：随机过程（授课时间：第四学期第四周）教学目标：理解随机过程的基本概念，了解广义平稳、严平稳、各态历经性等概念，熟练掌握相关函数与功率谱密度间的关系并进行系统分析，重点掌握高斯随机过程的概念及特征。教学重点：平稳随机过程；正弦波加窄带高斯过程；随机过程通过线性系统。教学难点：平稳随机过程；正弦波加窄带高斯过程；随机过程通过线性系统。学时：讲授4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：随机过程的基本概念；平稳随机过程、各态历经性，平稳随机过程的相关函数、功率谱密度；高斯随机过程；窄带随机过程；正弦波加窄带高斯过程；随机过程通过线性系统。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材

9、第50页练习题3-1、3-2、3-3、3-6第四章：信道（授课时间：第四学期第五、六周）教学目标：了解信道的模型，了解噪声对信道容量的影响，能够熟练分析离散和连续信道的信道容量。教学重点：信道模型；加性噪声；信道容量。教学难点：信道模型；加性噪声；信道容量。学时：讲授4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：信道的数学模型，调制信道模型，模拟信道模型；信道特性对信道传输的影响；信道中的噪声；信道容量，离散信道容量，连续信道容量。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第72页练习题4-1、4-4、4-5、4-7第五章：模拟调制系统（授课时间：第四学期第六、七、八周）教学目标：了解模拟调制系

10、统的基本原理，重点掌握DSB、AM、FM的调制与解调原理，能够熟练分析各调制方式的抗噪性能。教学重点：幅度调制的原理及抗噪声性能；非线性调制的原理与抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较。教学难点：幅度调制的原理及抗噪声性能；非线性调制的原理与抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较。学时：讲授8学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：幅度调制（线性调制）的原理及抗噪声性能；非线性调制（角度调制）的原理与抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较；频分复用。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第109页练习题5-1、5-2、5-3、5-6、5-17第六章：数字基带传输系统（授课时间：第四学期第九、十周）

11、教学目标：了解基带传输系统的基本原理和常用码型，重点掌握无码间串扰的概念和实现方法，并会分析各类基带传输的抗噪性能。教学重点：基带传输的常用码型；无码间干扰的基带传输特性；基带传输系统的抗噪声性能。教学难点：基带传输的常用码型；无码间干扰的基带传输特性；基带传输系统的抗噪声性能。学时：讲授6学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：数字基带信号及其频谱特性；基带传输的常用码型；数字基带信号传输与码间串扰；无码间串扰的基带传输特性；基带系统的抗噪声性能；眼图；部分响应系统和时域均衡。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第155页练习题6-1、6-3、6-7第七章：数字调制系统（授课时间：第

12、四学期第十一、十二周）教学目标：熟悉数字调制的基本原理，熟练掌握2ASK、2PSK、2FSK的基本调制方法，并知道它们的性能差异。教学重点：二进制数字调制原理及抗噪声性能。教学难点：二进制数字调制原理及抗噪声性能。学时：讲授6学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：二进制数字调制原理；二进制数字调制系统的抗噪声性能；二进制数字调制系统的性能比较；多进制的数字调制原理与抗噪声性能。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第213页练习题7-1、7-2、7-3第八章：模拟信号的数字传输（授课时间：第四学期第十三、十四周）教学目标：了解模拟信号通过数字信道传输的基本原理，熟练掌握和运用抽样定理，

13、熟悉PCM编码的基本过程，了解增量调制和时分利用的概念。教学重点：抽样定理；脉冲编码调制。教学难点：抽样定理；脉冲编码调制。学时：讲授6学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：模拟信号的抽样；模拟脉冲调制；模拟信号的量化；脉冲编码调制；差分脉冲编码调制；增量调制；时分复用和复接。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第273页练习题9-1、9-2、9-9、9-12第九章：差错控制编码（授课时间：第四学期第十五、十六周）教学目标：了解差错控制的基本原理，熟练掌握线性分组编码和循环码的编码原理。教学重点：线性分组码；循环码。教学难点：线性分组码；循环码。学时：讲授6学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：纠错编码的基本原理；常用的简单编码；线性分组码；循环码。学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第344页练习题11-1、1