《数字通信原理》课程教学大纲

《数字通信原理》教学大纲一、课程基本信息课程名称数字通信原理PrinciplesofDigitalCommunication课程编码OSI221821020开课院部海洋与空间信息学院课程团队通信系统组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业物联网工程授课语言中文先修课程数字逻辑电路课程简介（限选）（课程简介...）本课程为选修课，旨在使学生理解基带传输、频带传输以及信源编码和信道编码等数字通信的基本问题，能用数据通信原理知识，对物联网场景下的通信问题进行分析和系统建模。主要教学内容如下：1.绪论通信的基本概念、通信系统的组成与分类、信息及度量方法、通信系统的主要性能指标、通信的发展过程、频域的相关知识。2.信道信道定义与模型、恒参信道和随参信道举例、恒参信道和随参信道的基本特性及对信号传输的影响、加性噪声、信道容量3.数字基带传输系统数字基带信号及其频谱特性、基带信号的常用码型、眼图4.数字带通调制系统二进制数字调制原理、多进制数字调制原理、频分复用。5.模拟信号的数字传输模拟信号的抽样、模拟脉冲调制、模拟脉冲调制、抽样信号的量化、时分复用与复接6.差错控制 差错控制的基本概念及原理；简单的差错控制编码；汉明码及线性分组码；循环码；卷积码；简单差错控制协议。7.同步载波同步、码元同步、群同步(Courseintroduction...)Thiscourseisanoptionalcourse,whichaimstomakestudentsunderstandthebasicproblemsofdigitalcommunicationsuchasbasebandtransmission,frequencybandtransmission,sourcecodingandchannelcoding,andcanusetheknowledgeofdatacommunicationprinciples,thecommunicationproblemsintheInternetofThingsscenarioareanalyzedandthesystemismodeled.Themainteachingcontentsareasfollows:1.IntroductionThebasicconceptofcommunication,thecompositionandclassificationofcommunicationsystem,informationandmeasurementmethods,themainperformanceindexesofcommunicationsystem,thedevelopmentprocessofcommunication,andtherelatedknowledgeoffrequencydomain.2.ChannelChannelDefinitionandmodel,examplesofconstantreferencechannelandaccompanyingChannel,basiccharacteristicsofconstantreferencechannelandaccompanyingchannelanditsinfluenceonsignaltransmission,additivenoiseandChannelcapacity3.DigitalbasebandtransmissionsystemDigitalbasebandsignalanditsspectralcharacteristics,commoncodetypesandeyediagramsofbasebandsignals4.DigitalbandpassmodulationsystemBinarydigitalmodulationprinciple,multi-digitmodulationprinciple,frequencydivisionmultiplexing.5.DigitaltransmissionofanalogsignalsSamplingofanalogsignals,analogpulsemodulation,analogpulsemodulation,quantizationofsampledsignals,timedivisionmultiplexingandmultiplexing6.ErrorcontrolThebasicconceptandprincipleoferrorcontrol;SimpleErrorControlCoding;Hammingcodeandlinearblockcode;Cycliccode;Convolutionalcode;Simpleerrorcontrolprotocol.7.SynchronizationCarriersynchronization,symbolsynchronization,andgroupsynchronization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1M1目标1：掌握数字通信原理知识，能建立物联网领域通信环节的系统模型。是2.22.22M2目标2：掌握数字通信原理知识，能对物联网领域传输环节进行分析和设计。是3.23.2三、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1章绪论本章重点难点：通信系统的组成、信息及度量方法。/////21.1通信的基本概念、通信系统的组成与分类、信息及度量方法通信定义，一般通信系统组成，模拟通信系统组成，数字通信系统组成，信息，信息量，信源熵。M22讲授2自学31.2通信系统的主要性能指标、通信的发展过程、频域的相关知识通信系统一般性能指标，模拟通信系统性能指标，数字通信系统性能指标，通信发展史，频谱，带宽。M22仿真2自学4第2章信道本章重点难点：恒参信道和随参信道的基本特性及对信号传输的影响、信道容量。/////52.1信道定义与模型、恒参信道和随参信道举例信道定义、模型及分类，恒参信道举例，随参信道举例。M22讲授2自学62.2恒参信道和随参信道的基本特性及对信号传输的影响恒参信道无失真传输的条件，幅度频率畸变，相位频率畸变，随参信道特性，多径传播，频率选择性衰落，相关带宽。M21仿真1自学72.3加性噪声、信道容量加性噪声分类，起伏噪声成因及特性，连续信道容量，香农公式。M21讲授1自学8第3章数字基带传输系统本章重点难点：数字基带信号频谱分析、HDB3编码。/////93.1数字基带信号及其频谱特性数字基带信号波形，数字基带信号传输特性，数字基带信号频谱特性。M1,M22讲授2自学103.2基带信号的常用码型、眼图传输码型的选择原则，常用传输码型，数字基带信号传输系统的组成，眼图。M1,M22仿真2自学11第4章数字带通传输系统本章重点难点：二进制数字调制系统原理，频分复用（FDMA）/////124.1二进制数字调制原理（思政结合点）二进制振幅键控，二级制频移键控，二级制相移键控，二进制差分相移键控。对比国内外蓝牙技术的发展现状，激发学生民族自豪感和责任感。M1,M24仿真4自学134.2多进制数字调制原理多进制振幅键控，多级制频移键控，多级制相移键控，多进制差分相移键控。M1,M21仿真1自学144.3频分复用频分复用概念、特性、系统组成。M1,M21讲授1自学15第5章模拟信号的数字传输本章重点难点：抽样定理、量化、PCM编码、时分复用。/////165.1模拟信号的抽样、模拟脉冲调制低通模拟信号的抽样定理，带通模拟信号的抽样定理，模拟脉冲调制。M1,M21讲授1自学175.2抽样信号的量化量化原理，均匀量化，非均匀量化。M1,M22讲授2自学185.3脉冲编码调制脉冲编码调制的基本原理，常用二进制码，PCM编译码规则。M1,M22讲授2自学195.4时分复用时分复用的概念、原理及传输速率计算M1,M21讲授1自学20第6章差错控制编码本章重点难点：纠错编码的基本概念及原理；简单的实用编码；线性分组码。/////216.1差错控制的基本概念及原理纠错编码的概念、术语及基本原理。M1,M22讲授2自学226.2简单的实用编码奇偶监督码，二维奇偶监督码，恒比码，正反码。M1,M22讲授2自学236.3线性分组码线性分组码原理及特性。M1,M22讲授2自学24第7章同步本章重点难点：载波同步、码元同步、群同步。M12仿真2自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时测验1考核对数字调制、信源编码、信道编码的掌握情况，对通信系统的设计能力，题型是客观题或简答题。25%2平时测验2考核对通信系统的组成、性能以及信道、数字基带传输的掌握情况，对通信系统的分析能力，题型是客观题或简答题。25%3期末考试1、开卷考试，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的分析能力以及抽象建模能力，题型主要有简答题、分析计算题、综合设计题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时测验120%参见平时测验1评分标准2M2平时测验220%参见平时测验2评分标准3M1期末考试80%参见期末考试评分标准4M2期末