《通信原理》本科教学大纲64学时

《通信原理》教学大纲课程名称：通信原理 适用层次、专业：本科、电子信息工程学时：64学时 学分：4学分课程类型：专业必修课 课程性质：专业基础课先修课程：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、概率论与数理统计、高频电子线路一、课程的教学目标与任务本课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的专业基础课，其所涉及的基本理论、基础知识和基本方法对学生后续专业课的学习起着相当重要的作用。本课程主要介绍模拟通信系统与数字通信系统的基本原理和基本理论，其教学目标是使学生在掌握通信系统基本概念、基本理论的前提下，了解通信的发展史以及现代通信新技术，理解模拟通信系统与数字通信系统的基本概念，掌握数字通信系统的主要性能指标，掌握模拟调制、数字调制、基带传输、差错控制等基本原理以及验证性实验。二、课程讲授内容与基本要求（一）概论（总学时：4学时；理论学时：4学时；实验：0学时）1．基本内容：通信的发展，通信系统的基本组成，通信系统的分类及通信方式，数字通信系统的主要性能指标。2．基本要求：了解通信的发展史，理解现代通信的概念，掌握通信系统的基本模型以及数字通信系统性能指标的计算。3．重点、难点：数字通信系统性能指标的计算。（二）信道（总学时：4学时；理论学时：4学时；实验：0学时）1.基本内容：信道的定义，信道的传输特性，信道容量，信道的模型。2．基本要求：掌握信道的定义、分类及其数学模型；了解恒参信道举例；掌握恒参信道特性及其对信号传输的影响；了解随参信道举例；掌握随参信道特性及其对信号传输的影响；了解信道的加性噪声，掌握连续和离散信道容量的概念。3．重点、难点：连续信道与离散信道容量计算。（三）模拟调制系统（总学时：6学时；理论学时：6学时；实验：0学时）1.基本内容：调制与解调的基本概念；幅度调制的原理及抗噪声性能。线性调制系统的抗噪声性能。非线性调制系统的原理及抗噪声性能。各种模拟调制系统的比较；频分复用（FDM）2.基本要求：了解幅度调制的原理及抗噪声性能；了解非线性调制（角度调制）的原理及其抗噪声性能；掌握各种模拟调制系统的比较；了解频分复用(FDM)和复合调制及多级调制的概念。（四）数字信号的基带传输（总学时：12学时；理论学时：8学时；实验：4学时）1.基本内容：基带信号的基本概念及波形，基带信号的传输码型，数字系带信号的功率谱分析，数字基带信号的传输及码间干扰，眼图与均衡。2.基本要求：了解基带信号及其，了解基带系统的均衡以及匹配滤波器的原理，理解基带信号的基本概念以及基带信号的传输与码间干扰，掌握单极性码、双极性码、单极性归零码、双极性归零码、AMI码、HDB3码的概念及波形画法，掌握奈奎斯特第一准则的应用。3.重点、难点：AMI码、HDB3码的码型变换。（五）基本的数字调制系统（总学时：14学时；理论学时：12学时；实验2学时）1.基本内容：振幅键控（ASK），相位键控（PSK），频率键控（FSK），正交幅度键控，正交频分复用，数字调制系统的性能。2.基本要求：了解多进制数字调制解调原理以及正交幅度键控、正交频分复用的原理，理解数字调制解调的基本概念，掌握二进制数字调制和解调的基本原理及其性能。3.重点、难点：二进制ASK、FSK、PSK/DPSK调制和解调的原理。（六）模拟信号的数字传输（总学时：8学时；理论学时：6学时；实验：2学时）1.基本内容：模拟信号数字化的基本概念及其原理，脉冲编码调制的基本概念及其原理，时分复用技术。2.基本要求：了解语音压缩编码技术，了解带通信号的抽样定理，以及数字复接技术，理解模拟信号数字化的基本概念，掌握低通信号的抽样定理。3.重点、难点：13折线A律编码原理。（七）同步原理（总学时：8学时；理论学时：6学时；实验：2学时）1.基本内容：通信系统中同步的基本概念，载波同步的概念及其原理，位同步的概念及其原理，群同步的概念及其原理。2.基本要求：了解群同步的概念及其原理，理解载波同步、位同步的概念，掌握载波同步、位同步的基本原理。3.重点、难点：载波同步、位同步的基本原理。（八）信道编码与差错控制（总学时：8学时；理论学时：8学时；实验：0学时）1.基本内容：差错控制编码的基本概念、纠错编码的基本原理、常用的简单编码，线性分组码的概念及其简单计算，循环码。2.基本要求：了解纠错编码的性能，理解差错控制编码的基本概念，掌握差错控制编码的分类及其原理，掌握线性分组码的简单计算。3.重点、难点：线性分组码的简单计算。三、实验内容及基本要求（一）PCM编译码实验（2学时）１．实验内容：观测输出时钟和帧同步时隙信号；测量PCM编码数据；观测PCM译码器输出的模拟信号。２．基本要求：了解PCM专用大规模集成电路的工作原理及应用，理解PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系，验证PCM编译码原理。（二）AMI码型变换实验（2学时）１．实验内容：验证AMI码的编码规则；AMI码译码和时延测量；观测AMI编码信号中同步时钟分量；测量AMI译码位定时时钟。２．基本要求：了解AMI编译码芯片的原理，理解二进制单极性码变换为AMI码的编码规则，掌握验证AMI编译码的方法及时钟信号的测量。（三）HDB3码型变换实验（2学时）１．实验内容：验证HDB3码的编码规则；HDB3码译码和时延测量；观测HDB3编码信号中同步时钟分量；测量HDB3译码位定时时钟。２．基本要求：了解HDB3编译码芯片的原理，理解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握验证HDB3编译码的方法及时钟信号的测量。（四）BPSK传输系统实验（2学时）１．实验内容：观测BPSK调制基带信号的眼图；观察I路和Q路调制信号的矢量图；测量BPSK调制信号的相位；接收端解调器眼图信号观测；解调器相干载波观测。２．基本要求：了解BPSK调制、解调方法在噪声下的基本性能，了解BPSK相干解调时存在的缺陷，理解BPSK调制、解调的基本原理，理解BPSK数据传输过程，掌握BPSK信号眼图、矢量图及相干载波的观测。（五）数字锁相环实验（2学时）１．实验内容：锁定状态测量；数字锁相环的相位抖动特性测量；锁定频率测量和分频比计算；同步带测量。２．基本要求：了解全数字锁相环的设计，理解数字锁相环的基本原理，掌握锁定状态、相位抖动特性及锁定频率的测量。四、教学安排及方法总学时64学时，理论54学时，实验10学时教学环节教学时数课程内容理论课（学时）实验课（学时）小计（学时）绪论404信道404模拟调制技术606数字信号的基带传输8412基本的数字调制系统12214模拟信号的数字化传输628同步原理628差错控制编码808合计541064五、考核方式1．期末考试采用笔试（闭卷）。2．各教学环节占总分的比例：平时成绩（包括出勤情况、作业情况及提问情况等）占20%；实验成绩占10%；卷面成绩（期末考试）占70%。六、课程教材及主要参考资料1．教材羊梅君主编《通信原理》，华中科技大学出版社，2013.8。2．参考资料（1）南利平主编《通信原理简明教程》（第2版），清华大学出版社，2008.06；（2）樊昌信等编著《通信原理》（第5版），国防工业出版社，2001.05。

课程简介《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业的专业基础课，其所涉及的基本理论、基础知识和基本方法对学生后续专业课的学习起着相当重要的作用。本课程以现代通信系统为背景，