通信原理教案-信道编码原理

第10章信道编码原理1教学内容分析信道编码原理是全书的重点内容，其内容包括:⑴信道编码的基本概念、分类和工作方式；⑵几种常用的检错码；⑶线性分组码的基本概念，汉明码、循环码和交错码的检错和纠错原理，以及它们的工作方式；⑷卷积码纠错原理和它的工作方式；；⑸m序列的基本原理、产生、性质和应用。本章的教学的目标是：⑴让学生了解信道编码与信源编码的区别，理解差错控制的几种工作方式，理解分组码的结构，最小码距和检错、纠错能力的关系。⑵理解奇偶监督码，行列监督码和恒比码的构造原理及其性能。⑶了解线性分组码的特点，掌握汉明码的监督矩阵和生成矩阵的构造原理和应用，掌握循环码的生成多项式、生成矩阵和监督矩阵构造原理，以及编码电路，译码电路及工作原理。⑷了解卷积码的特点。⑸掌握m序列产生器的构成方法和m序列的性质，了解m序列的用途。本章的教学重点是：⑴信道编码的概念；⑵差错控制的几种工作方式，分组码的结构，最小码距和检错、纠错能力的关系；⑶汉明码的监督矩阵和生成矩阵的构造原理，循环码的生成多项式、生成矩阵和监督矩阵构造原理，以及循环码的编码电路和译码电路；⑷m序列产生器的构成方法和m序列性质；本章的教学难点是：⑴信道编码的基本概念和相关参数；⑵汉明码的监督矩阵和生成矩阵的应用；⑶循环码的编码电路和译码电路；⑷m序列的产生和性质；教学课件准备教学材料：⑴主要教材：⑵辅助教材：课件准备：依照大纲要求，本章共计7学时，其中理论课时8学时，实验课0学时，习题课1学时。课件的准备应与理论课同步，计8学时。课件以Powerpoint为主要工具，将教学要点、理论原理、重要公式、物理意义、最终结论等内容展示出来。所有的原理框图和原理波形均要以动画形式显示。３教学实施设计教学的组织：以课堂教学为主，以学员为中心，以教员为主导，让学员有更多的机会参与课堂教学的过程，调动他们的主观能动性，真正做到课堂多动脑、多动手和多动口。教学的实施：以课堂讲授为主，充分发挥启发式教学的作用，坚决抛弃注入式教学。启发式教学的作用在于诱发学员同步思维，使之处于最佳思维状态。在本章中拟采用的方法仍然是理论教学模式，对于新问题多采用设疑、启发点拨，配合多媒体进行课题激疑的方法；对于原理框图、波形、表达式等多采用多媒体动画演示其结果；对于一些结论性的内容多采用课堂讨论、归纳总结而得出结论；对于类比性的结论多采用逻辑的方法，如分析与综合、归纳与演绎、比较与分类等；对于知识的巩固，多采用习题、作业和实验等手段。４教学策略以多媒体优化组合的教学方法贯彻始终，仅仅抓住教学的整体目标，分析教材内容，问题的引入、概念性较强的内容、知识结构富有哲理性的综述采用讲授法；原理框图、波形、表达式等多采用多媒体动画演示法；结论性的内容多采用课堂讨论、归纳总结法。５教学效果评价每次教学结束后，都要进行课堂注意的问题，采用总结式评价方法，其目的是测定学习效果、诊断教学过程的优点和缺点，进一步激发学习热情，达到反馈和调控的作用。6教学学时安排2学时为一个单元，即一次课，共计8学时，4次课，其中理论课4次，实验课0次。第1次课：信道编码的基本概念、分类和工作方式。第2次课：几种常用的检错码和线性分组码的基本概念。第3次课：汉明码、循环码和交错码的检错和纠错原理，以及它们的应用。第4次课：卷积码，m序列的基本原理、产生、性质和应用。第一次课差错控制及最小码距和检错、纠错能力的关系教学对象：通信工程等专业本科学员。在《高等数学》、《工程数学》、《信号系统》、《电子线路》等课程学习之后。教学目标：了解信道编码与信源编码的区别，理解差错控制的几种工作方式，理解分组码的结构；学会分析与计算最小码距和检错、纠错能力的关系。教学方法：多媒体优化组合的教学方法重点：信道编码基本概念难点：最小码距和检错、纠错能力的关系知识点：差错控制的工作方式，分组码的结构、码距、检错能力、纠错能力和它们之间的相互关系；主要内容：信道编码相关基础知识的介绍；教学实施过程：内容流程如下教学内容教学模式和方法教学时间教学内容教学模式和方法教学时间注意的问题：课堂提问检测学习效果1）信道编码与信源编码的区别有什么异同？2）理解差错控制的几种工作方式是什么？3）检错、纠错的根据是什么？4）最小码距和检错、纠错能力的关系是什么？第二次课线性分组码教学对象：通信工程等专业本科学员。教学目标：理解奇偶监督码，行列监督码和恒比码的构造原理及其性能；理解线性分组码的基本特性。教学方法：多媒体优化组合的教学方法重点：奇偶监督码、行列监督码；线性分组码的基本特性；难点：行列监督码知识点：奇偶监督码、行列监督码产生和检错过程；主要内容：奇偶监督码、行列监督码；线性分组码的基本特性；教学实施过程：内容流程如下参考资料：清华大学出版社出版的《现代通信原理》，曹志刚等编著；国防工业出版社出版的《通信原理》，樊昌信等编著；天津大学出版社出版的《现代通信原理》，王秉钧等编著；注意的问题：课堂提问检测学习效果1）奇偶监督码的特点是什么？2）线性分组码由那两部分组成？3）如何计算线性分组码的最小码距？第三次课汉明码教学对象：通信工程等专业本科学员。教学目标：掌握汉明码的监督矩阵和生成矩阵的构造原理和应用；掌握循环码的生成多项式、生成矩阵和监督矩阵构造原理，以及编码电路，译码电路及工作原理。教学方法：多媒体优化组合的教学方法重点：汉明码的监督矩阵和生成矩阵；循环码的生成多项式、生成矩阵和监督矩阵；循环码的编码电路，译码电路；难点：监督矩阵和生成矩阵；知识点：监督矩阵和生成矩阵概念；生成多项式与生成矩阵和监督矩阵关系；相关编码电路，译码电路的构件；主要内容：生成多项式与生成矩阵和监督矩阵；教学实施过程：内容流程如下参考资料：清华大学出版社出版的《现代通信原理》，曹志刚等编著；国防工业出版社出版的《通信原理》，樊昌信等编著；天津大学出版社出版的《现代通信原理》，王秉钧等编著；西安电子科技大学出版社出版的《现代通信原理与技术》，张辉等编著；西安电子科技大学出版社出版的《数字通信原理与技术》，王兴亮等编著。教材改造：加强对2PSK与2DPSK系统异同点的讨论。注意的问题：课堂提问检测教学效果1）伴随式的作用是什么？2）比较汉明码和循环码？第四次课卷积码与m序列教学对象：通信工程等专业本科学员。教学目标:了解卷积码的特点；掌握m序列产生器的构成方法和m序列的性质，了解m序列的用途。教学方法：多媒体优化组合的教学方法重点：m序列产生器的构成方法；m序列的性质；难点：m序列的性质和特点；知识点：m序列的产生方法；m序列的性质和特点；主要内容：卷积码的产生；m序列