《通信原理》(第3版)教学大纲

PAGEPAGE9《通信原理》教学大纲课程编号：XXXXXXX英文名称：PrinciplesofCommunications课程性质：必修、考试总学时数：80（理论学时：70实验学时：10）折算学分：4先修课程选用教材（3）适用专业：通信工程、电子工程、系统工程等本科专业一、课程概述（一）课程地位（包括运用通信理论和计算机进行分析和设计题和解决问题的能力，以及掌握数字通信方面不断涌现的新理论新技术的能力。（二）课程性质本课程是通信工程、电子工程、系统工程等本科专业的专业基础核心课程。（三）基本理念（四）设计思路教学方法由传统的“注入式知识传授”转变为“交互式素质教育二、课程目标（一）总体目标的能力、自学能力、总结归纳能力，为后续专业课奠定必要的理论和实践基础。（二）分类目标知识与技能计和工程应用能力；了解数字通信技术的最新发展。优等生应具有以下能力：借助计算机运用Matlab、SystemView等软件对各章问题进行仿真分析及解决的能力；初步设计一个完整通信系统（软、硬件）的能力。过程与方法课堂教学采用多媒体课件结合传统教学进行授课三、内容标准理论教学：（一）绪论内容与要求：掌握通信系统的组成，理解数字通信系统各部分的作用。指标的定义。法。统的关系有一定的认识。信系统主要性能指标的掌握程度。（二）随机过程与数理统计内容与要求：念和各态历经性，熟练掌握高斯平稳过程的定义、特点及对它的描述方法。相关函数的特点及两者的关系；掌握平稳随机过程通过线性系统的分析方法。带高斯噪声的定义，掌握它们的特点；掌握正弦信号加窄带高斯噪声的统计特性。了解周期平稳随机过程概念，了解信号检测基本准则。采用课堂多媒体教学和软件工具演示等手段进行理论教学（三）信道内容与要求：了解常用的恒参信道和随参信道。掌握理想恒参信道的特点，掌握恒参线性信道的常见失真和数学模型。了解随参信道的数学模型，了解信道衰落特点和多径时延等基本概念。掌握信道容量的概念，了解香农公式的应用。（四）数字基带信号传输内容与要求：方法，掌握常用随机二进制波形序列的功率谱的特点及运用。掌握无码间串扰传输条件下码元速率、信道带宽和频带利用率之间的关系。掌握二元确知信号最佳接收的概念。熟练掌握匹配滤波器的特点及传输特性。能分析方法并掌握其结论。了解最佳基带传输系统的概念。了解部分响应技术。理解眼图的意义、功用。了解均衡技术和评价指标。能力和基础理论的综合应用能力。（五）正弦载波数字调制内容与要求：熟练掌握2ASK、、2PSK、2DPSK性能的分析方法，掌握误码率分析结论和已调信号的频谱结构。掌握QPSK和DQPSK的调制解调原理。理解其它多进制调制的原理及已调信号功率谱的特点。包括QAM、pi/4DQPSK、MSK调制方式等和2PSK/2DPSK通过计算机仿真实验，考察学生对调制理论的掌握程度和对频带传输各要素的理培养总结归纳能力，培养创新能力和科研能力。（六）模拟信号的数字传输内容与要求：理解抽样的作用，熟练掌握低通信号的抽样定理，了解带通信号抽样定理。信噪比的概念。(PCM)原理、系统组成框图，掌握PCM统抗噪声性能，了解ADPCM。(M)M系统的特点，了解系统抗噪声性能。理解时分复用的概念，掌握时分复用系统带宽估算方法。专业发展状况的了解。（七）差错控制编码内容与要求：的关系等；理解检错码检错的原理。掌握线性分组码的定义和编译码原理，掌握汉明码的特点。掌握循环码的定义、特点及其编译码原理，了解循环码编译码电路。理解m序列的特点，了解其产生方法和用途。了解卷积码和网格编码调制的概念。（八）同步原理内容与要求：掌握通信系统中同步的概念、分类及评价同步系统性能的主要指标。COSTAS性能。能估算。了解群同步的常用方法，掌握巴克码提取群同步信号的原理、框图及其性能估算。了解改善群同步性能的方法。采用课堂多媒体教学手段进行理论教学实践教学：总体要求进行检查评分。教材选用《通信原理可视化动态仿真教程》，黄葆华等，2019年，机械工业出版社出版。（一）仿真软件使用入门实验时间：2学时内容与要求：本实验为必做实验，要求一人一组。内容如下：根据教材，构建一个简单的仿真系统；使用虚拟示波器对波形进行显示；使用频谱分析功能，对信号频谱进行分析。（二）滤波器的作用实验时间：2学时内容与要求：本实验为必做实验，要求一人一组。内容如下：根据教材，构建相应的仿真系统；加入高斯白噪声；利用滤波器对输出信号进行滤波；使用虚拟示波器，观察滤波器的作用。（三）数字基带信号的功率谱分析实验时间：2学时内容与要求：本实验为必做实验，要求一人一组。内容如下：根据教材，构建相应的仿真系统；分析信号的功率谱密度；改变信号的码元速率，观察信号带宽和码元速率之间的关系。（四）二进制数字相位调制与解调器实验时间：2学时内容与要求：本实验为必做实验，要求一人一组。内容如下：根据教材，构建相应的仿真系统；使用虚拟示波器，观察输出的调制波形；使用频谱分析功能，观察信道输出信号的频谱；使用虚拟示波器，观察解调信号的波形；使用频谱分析功能，观察解调信号的频谱。（五）二进制数字相位调制系统误码性能研究实验时间：2学时内容与要求：本实验为必做实验，要求一人一组。内容如下：根据教材，构建相应的仿真系统；使用误码分析功能，观察信道输出信号的误码率；调整信道加入的噪声，重新观察误码率；调整信号的码元速率，重新观察误码率。。四、实施建议（一）预修课程（二）教学实施总体方案。培养学生在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题的能力序号教学内容序号教学内容课堂教学实践教学学时学时1绪论42随机过程与数理统计1223信道424数字基带信号传输1225正弦载波数字调制1446模拟信号的数字传输87差错控制编码88同步原理8总计7010（三）教材选编与使用的基本设想教材选编与使用要突出综合素质和创新能力的培养计算机紧密结合。目前本科教学采用了机械工业出版社的《通信原理（四）考核评价评价学生学习成绩的优劣，主要采取闭卷形式进行考核。为考察学生的个体综合素7020分，上机实验情况10分。卷面成绩不合格的，总评不合格。（五）课程资源开发与利用MOOC用试题库，试题形式多样，覆盖面