数字音频原理及应用 第4版 教案 第四章 信道编码与调制技术-教学设计

《信道编码与调制技术》教学设计授课题目信道编码与调制技术课时安排4个学时教学目的熟悉数字音频信号的处理流程；熟悉信道编码的基本概念和分类，掌握差错控制的基本原理；了解RS码、CIRC码、RSPC码、警哨码、卷积码和LDPC码的基本原理；熟悉数字信号的基本调制方式及作用；了解EFM编码、EFM+编码、17PP调制码、OFDM的基本原理。教学重难点重点：数字音频信号处理流程，差错控制的基本原理，典型信道编码，典型的调制方式；难点：生成多项式，卷积码，OFDM的基本原理。教学方法讲授法，让学生了解和掌握知识点；案例分析及对比法，通过图像/表格案例将抽象的概念具体化，并通过对比将不同概念区分，帮助学生理解知识点；例题辅助分析、问答及讨论法，利用例题加深抽象概念的理解，并采用探讨式和启发式教学，提升学生的想象力和创新力；教学手段1．授课内容用ppt展示、板书展示，让学生学习相关内容；2．设有互动提问环节，学生需课前回顾，课后提前预习。教学进程设计教学活动与主要表达教学方法章节导入讲授：数字电视广播系统框图中信道编码和调制所处地位。数字音频信号的处理流程讲授：本章节涉及的处理环节：信道编码，附加子码，调制，附加同步信号；信道编码：误码产生原因和特点，差错类型（随机性差错，突发性差错和混合性差错），差错控制方式，差错控制基本原理，检错与纠错原理（举例例题），最大似然译码，纠错码分类；图片：数字电视广播系统流程图，数字音频信号的处理流程，最小码长和检纠错能力关系示意图。RS码讲授：基本概念：本原多项式，既约多项式，多项式指标，多项式的根，伽罗华域及其扩张域，伽罗华域的基本运算，相关概念的例题；RS编码算法：参数（码组长度，信息码元长度，校验码的码元数，纠正的差错数目），例题；RS译码算法：步骤（计算校验子，计算差错位置，计算错误值），例题；CIRC纠错技术：交织技术，交叉交织技术，延时交叉交织技术，CIRC纠错技术；RSPC码：概念，数据扇区的构成，ECC块，ECC块的拆分；警哨码：动机，概念，数据扇形和ECC扇区的构成；卷积码：基本概念，分组码，编码效率，实例，描述方法（图解法和解析法），生成矩阵和监督矩阵；低密度奇偶校验：基本概念和特点，分类（规则的LDPC和非规则的LDPC）；图片：延时交叉交织技术的原理示意图，DVD中的ECC块示意图，数据扇形和ECC扇区的构成图，卷积编码器的通用结构图，卷积码编码器的实例方框图，双向图。数字调制讲授：调制的概念和目的：概念，调制的目的和要求；不同的数字调制：8-10调制，EFM调制。EFM+调制，17PP调制；OFDM和COFDM：OFDM提出的动机和作用，OFDM工作原理，DFT，利用DFT实现OFDM调制，保护间隔，OFDM子载波，OFDM的优缺点，CPFDM的动机和主要技术特征；图片：OFDM调制器的基本原理图，DFT实现OFDM调制图。重点及难点总结讲授：重点：数字音频信号处理流程，差错控制的基本原理，典型信道编码，典型的调制方式；难点：生成多项式，卷积码，OFDM的基本原理。课后思考及作业信道编码的作用和一般要求是什么？参考资料[1]中第四章课后习题3，5，10。询问对本节课内容是否存在疑问。讲授引导教师讲授例题辅助讲解图例辅助分析教师讲授例题辅助理解对比分析图例辅助讲解教师讲授例题辅助分析图例辅助讲解重难点总结课后作业s答疑教学环境及教具准备教学环境：多媒体教室；教具准备：笔记本电脑、投影仪、粉笔、黑板、扩音器、激光笔等。教学参考