通信原理教学大纲

《通信原理》教学大纲《通信原理》教学大纲 一、 课程概述 通信原理是通信工程专业的基石， 该课程的任务是研究怎样用数学的方法分析、 设计通 信系统和模块。 通信原理是电子与通信工程专业和网络工程专业的一门重要的专业基础课。 这是一门系 统性、理论性强的课程。通信原理的前置课程是信号与系统。 学习本课程的目的是使学生掌握通信系统的基本原理、 方法和基本技术以及各种通信系 统的抗噪音性能分析和计算， 为以后学习更高级的信息与通信课程， 研究设计新的通信系统 和掌握通信系统的发展方向奠定必要的基础。 二、 课程目标 通过本课程的学习使学生掌握通信系统的基本原理和基本技术： 1.知道《通信原理》这门课程的性质、地位和独立价值。知道这门学科的研究范围、基 本框架、研究方法、学科进展。 2.理解通信系统的组成原理 3.掌握确知信号和随机信号的分析方法 4.掌握模拟通信系统中信号的调制技术、频分复用技术 5.掌握数字信号基带传输技术、数字载波调制技术 6.掌握模拟信号的数字传输技术 7.掌握同步原理、数字信号的最佳接收 三、 教学内容和教学要求 这门课程的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一 般涵义表述如下： 知道——是指对这门课程和教学内容的认知。 理解——是指对这门课程涉及到的概念、原理与技术能说明和解释。 掌握——是指能运用已理解的概念和原理。 学会——是指能运用概念和原理进行实验分析和设计。 教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。 本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。 教学内容及教学要求表教学内容及教学要求表 教学内容教学内容 1 绪论 1.1 通信系统的组成； 1.2 数字通信系统各部分作用和优缺点； 1.3 通信系统的质量指标 2 确知信号的分析 2.1 信号和系统的分类 2.2 周期和非周期信号的频谱分析 2.3 付氏变换的运算特性 2.4 帕塞瓦尔定理和能量（或功率）谱密度 2.5 信号通过线性系统和不失真传输条件 2.6 波形的相关 3 随机信号的分析 3.1 随机事件与概率 3.2 随机变量与概率分布 3.3 随机变量的函数 3.4 随机变量的数字特征 3.5 随机过程的概念及其统计特性 3.6 平稳随机过程和各态历经性 3.7 高斯随机过程 3.8 平稳随机过程功率谱密度及与自相关函数的关系 3.9 随机过程通过线性系统 3.10 白噪声 3.11 通信系统中的噪声 3.12 正弦波加窄带高斯噪声 3.13 匹配滤波器 知道知道 √ √ √ √ √ 理解理解 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 掌握掌握学会学会 教学内容教学内容 4 模拟通信系统 4.1 调制 4.2 模拟基带信号传输 4.3 线性调制 4.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 4.5 非线性调制（角调制） 4.6 调频系统的抗噪声性能分析 4.7 调频信号解调的门限效应 4.8 加重技术 4.9 频分复用（FDM）技术 5 数字信号的基带传输 5.1 数字基带信号传输系统的构成及各部分功用 5.2 数字基带信号的码型和波形 5.3 数字基带信号的频谱分析 5.4 数字基带传输中的码间串扰和噪声 5.5 无码间串扰的传输特性 5.6 无码间串扰时噪声对传输性能的影响 5.7 多进制数字基带信号的传输 5.8 眼图 5.9 为改善数字信号基带传输性能的几个措施 6 数字载波调制 6.1 二进制数字振幅调制 6.2 二进制幅移键控系统的性能 6.3 二进制数字频率调制 6.4 二进制频移键控系统的性能 6.5 二进制数字相位调制 6.6 二进制相移键控系统的性能 6.7 二进制数字调制系统性能的比较 知道知道 √ √ 理解理解 √ √ √ √ 掌握掌握学会学会 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 教学内容教学内容 6.8 多进制数字振幅调制 6.9 多进制数字频率调制 6.10 多进制数字相位调制 6.11 多进制数字调制系统的性能 6.12 其它数字调制方式 7 模拟信号的数字传输 7.1、抽样定理及其应用 7.2、模拟信号的量化 7.3、编码和译码 7.4、PCM 通信系统 7.5、增量调制系统 7.6、各种改进型增量调制 7.7、时分复用及其与频分复用的比较 8 同步原理 8.1 载波同步的方法 8.2 载波同步系统的性能 8.3 同步载波频率和相位误差对解调性能的影响 8.4 位同步的方法 8.5 群同步（帧同步） 9 数字信号的最佳接收 9.1 二元假设检验和各种判决准则 9.2 多次量测 9.3 二元确知信号的最佳接收 9.4 匹配滤波器及其应用 10 通信系统的数字化方法 10.1 BPSK 载波相位同步系统的数字化 10.2 差分编码和差分相移键控系统的数字化 10.3 MPSK 的载波相位恢复的数字化 知道知道 √ 理解理解 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 掌握掌握学会学会 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 教学内容教学内容 10.4 各种改进型 QPSK 调制解调器的数字化 知道知道 √ 理解理解掌握掌握学会学会 四、课程实施 （一）课时安排与教学建议 通信原理是通信专业的主干专业课和计算机网络工程专业类选修课。一般情况下周课 时为 4 课时，共72 课时。通信专业不安排实验，计算机专业安排实验。 具体课时安排如下： 课时安排及教学方法表课时安排及教学方法表 课时建议课时建议 教学内容教学内容 7272课时课时7272课时课时 建议建议 1 绪论 1.1 通信系统的组成； 2 课时 1.2 数字通信系统各部分作用和优缺点； 1.3 通信系统的质量指标 2 确知信号的分析 2.1 信号和系统的分类 2.2 周期和非周期信号的频谱分析 2.3 付氏变换的运算特性 2.4 帕塞瓦尔定理和能量（或功率）谱密度 2.5 信号通过线性系统和不失真传输条件 2.6 波形的相关 3 随机信号的分析 3.1 随机事件与概率 3.2 随机变量与概率分布 2 课时 3.3 随机变量的函数 3.4 随机变量的数字特征 3.5 随机过程的概念及其统计特性 6 课时讲述 2 课时2 课时讲述 2 课时讲述 教与学教与学 的方法的方法 课时建议课时建议 教学内容教学内容 7272课时课时7272课时课时 3.6 平稳随机过程和各态历经性 3.7 高斯随机过程 3.8 平稳随机过程功率谱密度及与自相关函数的关系 3.9 随机过程通过线性系统 3.10 白噪声 3.11 通信系统中的噪声 3.12 正弦波加窄带高斯噪声 3.13 匹配滤波器 4 模拟通信系统 4.1 调制 4.2 模拟基带信号传输 4.3 线性调制 教与学教与学 的方法的方法 建议建议 讲述、 演 4.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 10 课时10 课时示 和 实 4.5 非线性调制（角调制） 验 4.6 调频系统的抗噪声性能分析 4.7 调频信号解调的门限效应 4.8 加重技术 4.9 频分复用（FDM）技术 5 数字信号的基带传输 5.1 数字基带信号传输系统的构成及各部