《通信原理》课程教学大纲
通信与信息工程学院
大纲编写责任人：郑国莘
一、课程编号：07276018-019
二、课程名称：通信原理 (Communication Principles)
三、课程基本情况：
1、学分: 8
学时:80(课内学时:80实验学时:另行安排)
2、课程性质:专业选修课
3、适用专业:本科 适用对象:工学
4、先修课程:高等数学 线性代数 概率论积分变换 电路分析 信号与系统 脉冲与数字电路
5、首选教材:李颖洁，余小清等编"现代通信原理 （上、下）"清华大学出版社 2007
参考书目：
樊昌信等“通信原理”（第5版） 国防工业出版社，2005
曹志刚 钱亚生 "现代通信原理"清华大学出版社1992
A.D.惠伦著"噪声中信号的检测"刘其培等译科学出版社1977
UylessBlack"现代通信新技术"(第2版)清华大学出版社1998
王新梅 肖国镇编著"纠错码一一原理与方法"西安电子科技大学出 版社1991 6
6、考核形式:考试(闭卷)
7、教学环境:课堂
四、课程教学目的与要求
本课程为电子与通信类学生的专业基础课程，课程内容包括模拟通信和数字通信的基础如识和基本原理，但侧重数字通信的原理和分析方法。要求学生通过本课程的学习以及本课程的相关实验，牢固掌握信息传输的基本理论知识和分析方法，包括各类调制、解调技术，模拟信号的数字传输技术以及它们的抗噪声性能分析方法。了解和熟悉数字通信的相关技术:包括数字信号的最佳接受理论、差错控制编码理论和同步技术。
五、课程内容及学时分配
(一)绪论(4学时)
1、主要内容:通信系统的组成、通信系统的分类及通信方式，信息及其度量，通信系统的主要性能指标。
2、基本要求:掌握模拟通信系统、数字通信系统的模型及各组成部件的基本功能。了解通信系统的分类方法和各种通信方式及其特点。 掌握信息的概念及其度量的方法。掌握信息传输系统的主要性能指标。
重点：传输系统的组成，系统的模型，信息的概念和度量方法，衡量系统的性能指标。
难点：传输系统概念的掌握，信息的度量方法。
(二)随机信号分析(4学时)
1、 主要内容:随机过程的基本概念及其统计分析方法(均值、方差、均方值、自相关、互相关)。平稳随机过程的特征(平稳性、各态历经性以及自相关函数与 谱密度的关系等)。高斯过程、窄带过程和正弦波加窄带过程的分析方法和统计特征。随机过程通过线性系统的分析方法。
2、基本要求:掌握随机过程的基本概念和一般分析方法。 掌握高斯过程的统计平均且求解方法。 掌披窄带过程和正弦波加窄带过程的分析方法以及它
们的包络统计村性和相位统计特性，掌握随机过程通过线性系统的分析方法。
重点：随机过程的物理概念及统计分析方法，各统计平均量的物理特征及求解方法（特 别是相关函数和功率谱密度的概念）
窄带随机过程和正弦波加窄带过程的分析方法。
随机过程通过线性系统的分析方法。
难点：随机过程的物理概念及统计分析方法。
(三)信道(6学时)
1、 主要内容:信道的特性以及对信号传输的影响，信道加性噪声的特性，信道容量。
2、基本要求:了解恒参信道特性的一般结论及其对信号传输的影响。掌握随参信道特性的一般结论。掌握信道加性噪声的特性。熟练应用香农公式计算信道容量。
重点：信道的特性以及对信号传输的影响，香农公式计算信道容量。
难点：恒参信道对信号传输的影响分析。
(四)模拟调制系统 (8 学时)
1、 主要内容:线性调制和非线性调制的概念。幅度调制 (AM、DSB、SSB、VSB)的原理及抗噪声性能。角度调制(FM)的原理及抗噪声性能。频分复用(FDM)的基本概念。
2、基本要求:理解线性调制和非线性调制的概念。掌握幅度调制和角度调制的基本原理和抗噪声性能的分析方法。掌握频分复用的原理。
重点：调幅、调频的原理及抗噪声性能。频分复用的基本概念。
难点：抗噪声性能的分析方法。
(五)数字基带传输系统 (8 学时)
1、主要内容:数字基带信号及其频谱特性，基带传输的常用码型以及码间串扰的概念，奈奎斯特 (Nyquist)第一准则。基带传输系统的抗噪声性能。奈奎斯特第二准则及部分响应系统。频域均衡的基本概念。
2、基本要求:掌握数字基带传输系统的基本结构。掌握基带数字信号的基本概念及其频谱特性。掌握奈奎斯特第一准则及码间串扰的概念。掌握基带传输系统抗噪声性能的分析方法。了解奈奎斯特第二准则及部分响应系统的概念。了解频域均衡和时域均衡的概念。
重点：基带数字信号的频谱特性及其传输带宽的概念，奈奎斯特准则和码间串扰的概 念，基带传输系统的抗噪声性能分析方法。
难点：奈奎斯特准则和码间串扰的概念。均衡的概念以及抗噪声性能的分析方法。
(六)数字调制系统( 8 学时)
1、主要内容:二进制数字调制系统的基本原理，2ASK系统及其抗噪声性能，2FSK系统及其抗噪声性能，2DPSK系统及其抗噪声性能，以及以上系统的性能比较。多进制数字调制系统主要介绍多进制调制对频带利用率的提高和QPSK(QDPSK)系统。
2、基本要求:掌握二进制数字调制系统的基本原理、掌握2ASI@@系统及其抗噪声性能、掌握2FSK系统
及其抗噪声性能、掌握2PSK、2D扩SK系统及其抗噪声性能、理解多进制数字调制的基本概念、理解QPSK(QDPSK)系统的调制解调原理
重点：二进制数字调制（2ASK、2FSK、2DPSK）系统的构成，工作原理及其抗噪声性能。
难点：系统的抗噪声性能分析，多进制调制解调的概念。
(七)模拟信号的数字传输 (10学时)
1、主要内容:奈奎斯特抽样定理，脉冲振幅调制(PAM)的基本原理，脉冲编码调制，(PCM)及增量调制的原理和实现方法。时分复用 (TDM)的概念。
2、基本要求:掌握奈奎斯特抽样定理及 (DAM)的原理。掌握PCM和AM的原理和实现方法。掌握TDM的概念。了解DPCM的原理和实现方法。
重点：奈奎斯特抽样定理及PAM的实现方法。PCM的原理和实现方法及其性能分析。时分复用（TDM）的概念。
难点：PCM的实现方法及其性能分析。
(八)数字信号的最佳接收(10学时)
1、主要内容:二进制确知信号的最佳接收机及其性能，二进制随机信号的最佳接收机及其性能，二进制起伏信号的最佳接收机及其性能，匹配滤波器的原理及其实现。
2、基本要求:掌握二进制确知信号的最佳接收原理和分析方法。理解二进制随机信号的最佳接收原理和分析方法。了解二进制起伏信号的最佳接收原理和分析方法。掌握匹配滤波器的原理和实现方法。
重点：最佳接收的基本概念和最小差错概率准则。二进制确知信号的最佳接收原理和分析方法。匹配滤波器的原理和实现方法。
难点：数字信号的统计表述方法，自然函数的求解方法，最佳接受机的性能分析方法， 匹配滤波器的输出波形求解过程中卷积区间的分段确定方法等。
(九)正交编码与伪随机序列( 8 学时)
1、主要内容:正交编码的基本概念、伪随机序列的概念以及m序列，伪随机序列的应用、扩谱通信的基本原理。
2、基本要求:掌握正交编码的基本特点。掌握哈达码的基本构成。掌握m序列，包括序列的产生电路的分析与设计、序列的生成多项式与生成电路的转换、本原多项式的验证、m序列的性质等。掌握伪随机序列的典型应用。扩谱通信以及CDMA的基本原理等。
重点：纠错编码的基本原理。线性分组码的一般分析方法。循环码特别是BCH码（RS码）的编解码方法及其纠错能力和性能的分析。
难点：BCH码（RS码）的编解码方法及其纠错能力和性能的分析。
(十)同步原理 (8学时)
1、主要内容:各种同步的概念，包括载波同步，位同步和群同步的概念，介绍各种同步系统的实现方法以同步系统的性能对信息传输性能的影响。
2、基本要求:掌握载波同步的方法，重点为直接提取法。了
解载波同步系统的性能分析方法。了解载波相位误差对解调性能的影响。掌握位同步的分析方法，重点为直接法。掌握位同步系统的性能分析方法和对系统性能的影响。了解群同步的栋念及基本的实现方法。
重点：通信系统中同步的重要性和基本概念。 载波同步方法和性能分析。
位同步方法和性能分析。
难点：同步系统的性能分析方法。
（十一）通信网(4学时)
1、主要内容:介绍通信网络的组成及基本原理，介绍数据通信网及综合业务数字网的基本概念，主讲教师也可结合最新的网络发展状况，介绍网络的发展动态和趋势以及新技术。
2、基本要求:掌握通信网络的组成方法和基本原理。了解数据网、综合业务数字网的概念。了解通信网络的发展趋势。
重点：通信网络的基本概念，组网的基本要素，网络的信令和协议的基本概念。通信网络的现状和发展趋势以及新技术。
难点：要求任课教师掌握教材以外的最新发展动态，让同学了解通信网络的发展趋势 和前景。