通信原理 - 燕山大学教务在线

数字语音通信系统设计姓名：郭耀华学号：班级：通信工程1班课程名称：通信原理指导教师：许成谦2015年4月数字语音通信系统设计郭耀华（燕山大学信息科学与工程学院）摘要：本文是关于一个数字语音通信系统的设计与实现，首先介绍数宇通信系统的基本原理，然后分别从信源编码、信道编码和数宇调制与解调三个方面介绍本系统的设计与实现。

本系统信源编码中脉冲编码调制采用非均匀量化，A律压缩13折线法编码，非均匀量一可以得到较高的信噪比并且非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。

信道编码采用循环码，循环码的编码和解码设备都不太复杂，而且纠错的能力较强。

在数宇调制中采取了二进制频移键控调制方式，此方法利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息，解调时用了相干解调，方法简便，容易实现。

关键字:信源编码与译码信道编码与译码数字调制与解调1数字通信系统的基本原理1.1数字通信系统的模型1.2信息源它的作用是把各种消息转换为原始电信号，信源分为模拟信源和数字源。

本文的偷入信号采用模拟信源，通过A/U转换把输入的模拟信号转换为数字信号，模拟信号转化为数字信号包括三个步骤:抽样、量化和编码。

模拟号首先被抽样。

通常抽样是按照等时间间隔进行的，虽然在理论上并不是必须如此的。

模拟信号被抽样后，成为抽样信号，它在时间上是离散的，但是其值仍然是连续的，所以是离散模拟信号。

第二步是量化。

量化的结果使抽样信号变成量化信号，其取值是离散的。

故量化信号已是数宇信号了，它可以看成是多进制的数字脉冲信号。

第三步是编码。

第一步:抽样的定理。

设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率<fh介且带宽受到限制时，则以间隔时间为T≤1/2 fH的周期性冲击脉冲对它抽样时，信号不发生混叠，即奈全斯特的定理。

第二步:量化。

模拟信号的抽样值为m (KT)，其中T是抽样周期，k是整数。

量化原理公式:mg(kT}=qi;当mi-1≤m(KT)＜m在非均匀量化时，量化间隔是随信随号抽样值的不同而变化的。

《通信原理》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）掌握通信系统的基本概念、分类和性能指标；（2）理解模拟通信系统和数字通信系统的原理及特点；（3）熟悉调制、解调、编码、解码等基本技术；（4）了解现代通信技术的发展趋势。

2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；（2）运用模拟实验和数字仿真，加深对通信原理的理解；（3）结合实际应用，学习通信系统的设计与优化方法。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对通信技术的兴趣和好奇心；（2）增强学生对科学研究的信心和责任感；（3）培养学生团队合作精神和创新意识。

二、教学内容1. 通信系统的基本概念：通信系统的作用、组成、分类和性能指标。

2. 模拟通信系统：调制、解调、噪声及其对通信系统的影响。

3. 数字通信系统：数字通信的基本概念、数字调制技术、数字解调技术、编码与解码。

4. 通信协议：通信协议的分类、特点和应用。

5. 现代通信技术：光纤通信、无线通信、卫星通信、移动通信。

三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和关键技术。

2. 案例分析法：分析实际案例，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3. 模拟实验法：进行通信系统的模拟实验，加深对通信原理的理解。

4. 讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。

5. 参观实践：组织学生参观通信企业或科研单位，了解通信技术的实际应用。

四、教学资源1. 教材：《通信原理》。

2. 辅助教材：《通信原理实验指导书》。

3. 网络资源：通信技术相关网站、论文和视频资料。

4. 实验设备：通信原理实验装置。

五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。

2. 期中考试：测试学生对通信原理的基本概念、原理和关键技术的学习掌握情况。

3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力、分析问题和解决问题的能力。

4. 课程论文：评价学生的独立研究能力、创新意识和团队合作精神。

5. 期末考试：全面测试学生对通信原理知识的掌握和应用能力。

项目方案燕山大学教务在线项目方案燕山大学教务在线介绍随着互联网的普及，各行各业都在向数字化转型，教育行业也不例外。

燕山大学作为一所国内知名学府，在教育领域的发展一直处于领先地位，但现有的教务管理系统面临着许多问题，例如信息不实时、操作不便等。

因此，我们推出了一个项目方案，旨在针对燕山大学教务管理系统的问题进行优化升级和改进，实现教务信息的在线实时化。

项目目标本项目通过采用现代化的信息技术手段，建立一套先进的教务管理系统，实现学生、教师、教务等管理模块互动，实现课程设计、考试安排、成绩管理等所有的教务工作在线化。

通过优化升级，提高系统的稳定性、用户操作便利性和安全性。

具体实施方案此次教务在线系统主要包括四个模块，分别是学生、教师、教务、系统设置。

学生端学生端主要提供学生的教务信息查询服务、课表查询、学分查询、成绩查询、选课、退课、学籍管理等。

用户可通过个人账户登陆学生端，查询个人信息，进行选课、退课、查课表、查成绩等各项操作。

同时，学生端还通过推送系统消息，及时通知考试时间和课程变更信息。

教师端教师端为教师师生管理平台，提供课程管理、教学计划安排、成绩录入等服务。

教师可登录教师端，进行课程的排课、布置作业、发布通知以及对学生进行成绩录入等操作。

系统会自动提醒教师按照规定时间节点提交各种信息。

教务端教务端主要是针对学校教务人员，提供各项管理操作功能，包括学籍信息、课程安排、考试安排、教学计划制定等等，通过各项查询和报表生成，确保教务信息的实时、准确和便捷。

同时，教务端还提供教务人员管理各类考试、维护各教室的占用情况以及管理学生选课、退课等事宜。

系统设置本系统设置主要提供可维护的、用户权限控制等比较重要的设置、如角色权限、菜单管理、系统操作日志等，以管理员的身份登录系统，设立普通用户的各种权限，管理各种基础数据的维护，确保系统数据的准确和完整性。

总结本次教务在线系统的实施，旨在提高教务管理的效率和针对性，解决了学校现有的教务管理系统中存在的众多问题，并新增了一些优化功能，大大方便了学生、教师和教务人员的操作和查询，同时也为教育行业的数字化转型和提供了重要的技术支持。

通信原理教案一、教学目标1、理解通信系统的基本概念和组成。

2、掌握模拟信号和数字信号的基本特性。

3、掌握调制解调的基本原理和方法。

4、了解同步在通信系统中的作用。

5、能够分析和解决实际的通信问题。

二、教学内容1、通信系统的基本概念和组成。

2、模拟信号和数字信号的基本特性。

3、调制解调的基本原理和方法。

4、同步在通信系统中的作用。

5、通信问题的分析和解决。

三、教学重点与难点1、重点：调制解调的基本原理和方法，同步在通信系统中的作用。

2、难点：调制解调的基本原理和方法，通信问题的分析和解决。

四、教学方法1、理论教学：通过讲解和演示，使学生了解通信系统的基本概念和组成，模拟信号和数字信号的基本特性，调制解调的基本原理和方法，同步在通信系统中的作用。

2、实践教学：通过实验和案例分析，使学生掌握调制解调的基本方法，了解同步在通信系统中的作用，能够分析和解决实际的通信问题。

五、教学评价1、课堂表现：观察学生的课堂参与度，提问和回答问题的能力。

2、实验报告：评估学生的实验完成情况，包括实验操作过程和实验结果的分析。

3、期末考试：评估学生对通信原理知识的掌握程度。

六、教学反思根据学生的课堂表现和实验报告，反思教学内容和方法是否合理，是否达到了教学目标，如何改进教学效果等。

通信系统的基本组成：发送器、接收器、信道和噪声源。

确知信号的描述方法：波形图、相位图、频谱图等。

随机信号的描述方法：均值、方差、概率密度函数等。

模拟通信系统的性能限制：噪声、失真、串扰等。

数字信号的调制解调方法：ASK、FSK、PSK等。

多路复用的原理及方法：频分多路复用、时分多路复用等。

数字通信系统的性能限制：误码率、频带利用率等。

信道的分类：有线信道、无线信道和其他信道。

传输介质的特性及比较：金属导线、光纤、无线电波等。

计算机原理是计算机科学的基础课程，旨在帮助学生了解计算机的基本构成和工作原理。

随着信息技术的快速发展，计算机原理的知识已经成为当今社会人们必备的素养之一。

热工实验指导书改编：胡国清赵玉荣热工实验室二00三年九月一日实验一 圆球法测粒状材料的导热系数一、实验目的1.通过实验，掌握在稳定热流情况下，用圆球法测各种粒状材料的导热系数的方法。

2.确定导热系数随温度变化的关系。

3.加深对付里叶定律的理解。

二、实验原理付里叶定律应用于球体稳定导热时其热流量： drdtr dr dt FQ 24πλλ=-=（W ） (1) 实验证明，当温度变化范围不大时，对决大多数工程材料的导热系数与温度的关系，可以近似地认为是直线关系。

()m t βλλ+=10 (2)将（2）代入（1）dr dtr t Q m 204)1(πβλ+-=通过分离变量 212111(2d d t t Q --=均）均πλ （W ） (3)W t t d d Q （均）均2121(2)11(--=πλ / m ·C ︒） (4) 式中 m t =（t 1均 + t 2均）/ 221d d 、—分别为内球壳的外径和外球壳的内径（m ） 均均、21t t —内、外球表面平均温度（C ︒） λ—材料的导热系数 ( W / m ·C ︒)Q —热流量 Q = I V （W ）β—由实验确定的常数0λ—材料在0C O 时的导热系数 ( W / m ·C ︒)由式（4）可知，只要在球壁内维持一维稳定温度场，测出它的直径均均、、和、2121t t d d 以及导热量 Q 的值，则可由（4）式求出温度，以及221均均t t t m +=时材料的导热系数。

为了求得 λ 和 t 的依变关系，则必须测定不同 m t 下的 m λ之值，从而求出（2）式中的 0λ 和 β 值。

三、实验装置及设备 （见图2）1— 热电偶 2— 外球 3— 内球 4— 黄沙 5— 电加热器 6— 转换开关 7— 电位差计 8— 冰瓶 9— 电流表 10— 电压表 11—自藕变压器实验设备包括：球体导热仪本体、热电偶测温系统和电加热器及调节电路。

《通信原理》教案一、教案概述1. 课程名称：通信原理2. 课时安排：共计32课时3. 教学目标：让学生了解通信系统的基本概念、原理和组成使学生掌握信号传输、调制解调、信道编码等关键技术培养学生运用通信原理解决实际问题的能力二、教学内容1. 通信系统的基本概念通信系统的定义、分类和性能指标模拟通信系统和数字通信系统的优缺点2. 信号传输与衰减信号的分类和传输方式信号衰减的原因及其克服方法3. 调制解调技术调制的作用和分类常见调制解调方法及其原理4. 信道编码与误码控制信道编码的目的和原理常见信道编码技术及其性能比较5. 通信系统的性能评估通信系统性能评估指标误码率、信噪比、传输速率等概念三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生理解通信原理2. 案例分析法：分析实际通信系统案例，使学生了解通信原理在实际应用中的作用3. 实验法：安排实验室实践，让学生动手操作，加深对通信原理的理解4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力四、教学准备1. 教材：选用权威、实用的通信原理教材2. 课件：制作精美、清晰的课件，辅助教学3. 实验设备：准备通信原理实验设备，为学生提供实践机会4. 网络资源：搜集相关视频、论文等资料，丰富教学内容五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题能力3. 期末考试：设置理论考试，检验学生对通信原理知识的掌握程度六、教学活动安排1. 第1-4课时：通信系统的基本概念2. 第5-8课时：信号传输与衰减3. 第9-12课时：调制解调技术4. 第13-16课时：信道编码与误码控制5. 第17-20课时：通信系统的性能评估七、教学策略1. 针对不同学生的认知水平，采用分层教学法，满足不同层次学生的学习需求2. 利用多媒体课件和网络资源，增强课堂教学的趣味性和生动性3. 注重理论与实践相结合，通过实验和案例分析，提高学生的实际操作能力4. 鼓励学生提问和发表见解，培养学生的独立思考能力八、教学难点与解决方法1. 教学难点：调制解调技术、信道编码与误码控制2. 解决方法：通过具体案例分析，让学生深入了解调制解调过程；采用图示、动画等方式，形象地展示信道编码与误码控制原理；安排实验室实践，让学生亲自动手操作，加深对难点知识的理解。

通信原理（虚拟仿真实验）实验五双极性不归零码⼀、实验⽬的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是⽤正电平和负电平分别表⽰⼆进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性⾮归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性⾮归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数⽬各占⼀半时⽆直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗⼲扰能⼒强．此外，可以在电缆等⽆接地的传输线上传输，因此双极性⾮归零码应⽤极⼴．双极性⾮归零码常⽤于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性⾮归零码⼀样，不能直接从双极性⾮归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。

四、实验步骤1.按照图3.5-1 所⽰实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产⽣器序列数N=128；观察其波形及功率谱。

3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。

（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法。

实验六⼀、实验⽬的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性归零码是⼆进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产⽣．这种码既具有双极性特性，⼜具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 ⽐特的信息已接收完毕，然后准备下⼀⽐特信息的接收，因此发送端不必按⼀定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作⽤，后沿起了终⽌信号的作⽤．因此可以经常保持正确的⽐特同步．即收发之间元需特别的定时，且各符号独⽴地构成起⽌⽅式，此⽅式也叫做⾃同步⽅式．由于这⼀特性，双极性归零码的应⽤⼗分⼴泛。

《通信原理》课程标准一、课程基本信息《通信原理》是电子信息类专业的重要课程，旨在培养学生掌握通信系统的基本原理和设计方法，为今后从事通信领域的工作奠定基础。

本课程共32学时，包括理论授课和实验环节。

二、课程目标1. 掌握通信系统的基本组成和原理，包括信源、信道、调制解调、编码解码等；2. 了解通信技术的发展历程和趋势，掌握现代通信系统的基本设计方法；3. 具备分析和解决通信系统问题的能力，能够在实际工作中应用所学知识。

三、教学内容与要求1. 信源编码：介绍数字信源编码的基本原理和方法，包括无失真编码和限失真编码；2. 调制与解调：讲解调制的原理和方法，包括模拟调制、数字调制和多载波调制；3. 信道编码：介绍信道编码的基本原理和方法，包括检错编码、交织编码和网络安全编码；4. 数字调制系统的性能分析：分析数字调制系统的误码率和噪声性能；5. 现代通信系统：介绍现代通信系统的基本组成和关键技术，如光纤传输、卫星通信、物联网等。

四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频、动画等形式，使教学内容更加生动形象；2. 结合案例教学，通过实际案例分析，加深学生对通信原理的理解；3. 组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养其独立思考能力。

五、实验环节1. 实验目的：通过实验使学生掌握通信系统的基本组成和原理，了解调制解调、编码解码等关键技术；2. 实验内容：包括模拟调制实验、数字调制实验、信道编码实验等；3. 实验设备：配备合适的实验设备，如示波器、信号发生器、调制解调器等；4. 实验考核：对实验成绩进行考核，包括实验报告和现场操作等。

六、考核方式本课程的考核方式包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分。

平时成绩包括出勤率、作业完成情况等；实验成绩根据实验报告和现场操作考核；期末考试采用闭卷笔试的方式，主要考察学生对通信原理的掌握情况。

七、课程资源为方便学生学习，《通信原理》课程提供课件、教学视频、习题答案等资源，同时鼓励学生利用网络资源进行自主学习。