通信原理大纲(包括数字通信技术)(20031023)
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通信原理教学大纲第一篇:通信原理教学大纲《通信原理》教学大纲(Principles of Communication)(电子、通信专业适用)学时:64学分:4(授课:52学时,实验:12学时)一、教育目标(性质与任务)本课程是为电子信息工程专业和通信工程专业学生开设的一门通信主干课程。
它既是通信专业知识的入门课又是重要的通信的专业基础课。
本课程的主要任务是通过讲课、练习,使学生掌握通信原理的基础知识,掌握通信系统的一般问题的解决方法。
二、课程内容与基本要求通信系统概述掌握通信系统的基本组成,通信系统分类及通信方式。
掌握信息及其度量方法。
掌握模拟和数字通信系统的主要性能指标。
2 随机信号分析理解随机过程的一般描述;掌握随机过程的数字特征;掌握维纳一欣钦定理,即平稳随机过程的相关函数与功率谱密度是傅立叶变换对;掌握高斯过程的数字特征以及一维密度函数;掌握窄带随机过程的包络和相位分别为瑞利分布和均匀分布;掌握正弦波如窄带随机过程的包络满足莱斯分布;掌握平稳随机过程通过线性系统还是平稳随机过程。
3 信道掌握信道定义、分类和信道数字模型。
掌握恒参信道及随参信道的定义。
了解分集接收方法。
掌握数字信道和模拟信道的容量计算方法,尤其是要理解香农公式的含义及应用条件等。
模拟调制系统掌握幅度调制中AM、DSB、SSB和VSB的基本原理、调制与解调框图、数学描述、以及抗噪性能;掌握模拟调频的基本原理、调制与解调框图以及数学描述;掌握频分复用的概念;了解复合调制和多级调制。
5 数字基带传输系统掌握数字基带信号及其频谱特性;基带传输的常用码型;深入理解数字基带传输中码间干扰和噪声;熟练掌握无码间干扰的基带传输特性以及噪声对传输性能的影响;掌握改善传输性能的重要措施:部分响应系统和时域均衡。
6 数字调制系统掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理、调制和解调框图及系统的抗噪声性能并进行比较;掌握多进制数字调制系统中的QPSK、QDPSK和16QAM的基本原理及系统抗噪声性能。
第一章:绪论1.通信系统模型的组成通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型,达到“领会”层次。
2.信息及信息量的概念,达到“识记”层次。
3.(1)信道、信道容量,达到“识记”层次。
(2)传输介质的分类,达到“识记”层次。
(3)通信中常用介质(双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质)的特性,达到“领会”层次。
4.通信方式(1)串行传输和并行传输的概念,达到“领会”层次。
(2)同步传输和异步传输的概念与基本原理,达到“领会”层次。
(3)单工、半双工和全双工传输的概念,达到“领会”层次。
5.差错控制(1)差错产生的原因及差错类型,达到“识记”层次。
(2)差错控制基本原理,达到“领会”层次。
(3)差错控制编码的方法,达到“识记”层次。
6.通信系统的主要性能指标(1)模拟通信系统的有效性和可靠性衡量,达到“识记”层次。
(2)数字通信系统的有效性衡量(传输速率),达到“简单应用”层次。
(3)数字通信系统的可靠性衡量(差错率),达到“领会”层次。
第二章信号与噪声1.信号的频谱分析(1)傅立叶级数,达到“领会”层次。
(2)傅立叶变换,达到“领会”层次。
(3)功率谱密度和能量谱密度,达到“领会”层次。
(4)周期信号的功率谱密度,达到“领会”层次。
2.卷积和相关(1)卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理,达到“领会”层次。
(2)相关定理、自相关函数的性质,达到“领会”层次。
3.信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性,达到“领会”层次。
4.随机信号分析(1)随机过程的概念、平稳随机过程,达到“识记”层次。
(2)随机过程的数字特征,达到“领会”层次。
(3)平稳随机过程的遍历性,达到“识记”层次。
5.随机过程的频谱分析(1)功率谱描述随机过程的频谱特性,达到“识记”层次。
(2)功率谱与相关函数的关系,达到“领会”层次。
(3)计算随机过程的功率谱方法,达到“简单应用”层次。
6.随机过程通过线性系统输出、均值、相关函数、平均功率PY、功率谱,达到“领会”层次。
《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(二)教学组织形式与教学方法要求1.教学班是主要的教学组织,班级授课制是目前教学的主要组织形式。
《通信原理》教学大纲课程编号:XXXXXXX英文名称:Principles of Communications课程性质:必修、考试总学时数:80(理论学时:70 实验学时:10)折算学分:4先修课程:《高等数学》、《概率论》、《信号与系统》、《高频电路》选用教材:《通信原理》(第3版)高媛媛、魏以民、郭明喜、沈越泓编著,2020适用专业:通信工程、电子工程、系统工程等本科专业一、课程概述(一)课程地位本课程是一门专业基础主干课程。
通过本课程的教学,使学生从模块级、系统级的层次上,掌握数字通信系统的基本理论、对数字通信系统进行分析和设计的基本方法(包括运用通信理论和计算机进行分析和设计)。
培养学生在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题的能力,以及掌握数字通信方面不断涌现的新理论新技术的能力。
(二)课程性质本课程是通信工程、电子工程、系统工程等本科专业的专业基础核心课程。
(三)基本理念遵循实施素质教育、突出创新能力培养的指导思想,教学过程中要强调以素质教育和创新教育为主,使学生夯实基本知识、掌握基本技能、培养基本能力、提高基本素质。
(四)设计思路以培养学生在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题能力的要求来选择课程内容;以知识验证、综合和创新为原则设计实验内容;优化考核方式,建立以衡量综合素质为依据的评分标准,采用理论考试、平时成绩等综合测试评估的方法评定课程成绩;教学方法由传统的“注入式知识传授”转变为“交互式素质教育”;授课方式由“连续型细节式授课”转变为“启发式授课”;教学形式由“单一的课堂教学”转变为“形式灵活的互动交流”。
建立“以学生为主体、以教师为主导”的教学模式,激发每个学生的特长和潜能,鼓励并引导他们的求知欲、想象力、创新欲和探索精神。
二、课程目标(一)总体目标通过本课程的学习,使学生掌握数字通信系统的基本工作原理及相关分析结论,掌握在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题的一般方法,培养分析问题和解决问题的能力、自学能力、总结归纳能力,为后续专业课奠定必要的理论和实践基础。
《数字通信》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标本课程的课程目标为:1.掌握伪随机序列中m序列和Gold序列的基本概念、性质、产生方法及计算机编程;了解扩频调制技术,掌握两种普遍使用的扩频调制方法:直接序列扩频和跳频扩频;2.掌握无线信道的衰落特性、针对卫星通信系统的无线链路分析,和无线通信信道。
了解针对无线通信系统中的衰落现象,改善系统性能的分集技术、MIMO技术、OFDM技术以及多址技术。
3.理解不确定性、信息、互信息、熵和相对熵等基本概念,掌握无失真数据压缩时的信源编码定理和数据压缩算法、信道编码定理、信息容量定理和有失真数据压缩时的信源编码定理--率失真定理;4.了解码距与纠检错位数的关系;掌握线性分组码的原理、生成矩阵与校验矩阵的分析计算,重点是循环码的原理与编码解码方法;掌握卷积码的原理、图形描述(树状图、网格图、状态图)与解析描述(生成矩阵、监督矩阵)以及最大似然译码(主要为维特比译码算法);了解卷积码的网格编码调制的思想、Turbo码和低密度奇偶校验码等近年来新兴的编码研究热点。
5.掌握通信系统的同步技术,主要包括载波同步、码元同步、帧同步以及扩频同步的基本概念和实现方法。
三、课程支撑的毕业要求指标点本课程支撑信息工程专业毕业要求中的如下指标点:●指标点1.4:掌握信息工程专业知识,并能够综合应用相关知识解决信息工程领域复杂工程问题;●指标点2.4:能够应用信息工程专业知识,并通过文献研究,深入分析信息工程领域复杂工程问题,获得有效结论;●指标点3.1:掌握电子电路基础知识,能够设计/开发通信、电路、信号处理、微波器件或信息安全系统解决方案。
四、课程目标与课程支撑的指标点的对应关系五、课程目标与教学内容和教学环节的对应关系六、课程内容与学时分配课程的教学内容与学时分配如下:1.扩频调制:(6学时)伪随机序列的基本概念,包括m序列和Gold序列的性质、产生方法和计算机编程;扩频调制技术,两种普遍使用的扩频调制方法:直接序列扩频和跳频扩频。
通信原理教学大纲通信原理教学大纲引言:通信原理是现代信息科学与技术中的重要基础课程,涵盖了通信系统的基本原理、技术和应用。
本文将从通信原理教学的目标、内容、教学方法以及评价方法等方面进行探讨,旨在为教师和学生提供一个全面的教学指南。
一、教学目标通信原理课程的教学目标是培养学生对通信系统的基本原理和技术有深入的理解,使其能够掌握通信系统的设计、分析和应用能力。
具体目标包括:1. 理解通信系统的基本概念和原理,包括信号与系统、调制与解调、信道编码与解码等内容;2. 掌握通信系统的设计方法和技术,包括信号传输、调制解调器设计、信道编码和解码技术等;3. 熟悉通信系统的应用领域和发展趋势,包括无线通信、光纤通信、卫星通信等;4. 培养学生的实际动手能力,包括使用通信系统仿真软件进行实验和设计。
二、教学内容通信原理课程的教学内容主要包括以下几个方面:1. 信号与系统:介绍信号的基本概念、信号的分类、信号的时域和频域分析方法,以及系统的概念和特性等;2. 调制与解调:介绍调制的基本原理和方法,包括模拟调制和数字调制,以及解调的方法和技术;3. 信道编码与解码:介绍信道编码和解码的原理和技术,包括线性和非线性编码,纠错编码等;4. 通信系统的设计与分析:介绍通信系统的设计方法和技术,包括信号传输、调制解调器设计、信道编码和解码技术等;5. 无线通信:介绍无线通信的基本原理和技术,包括无线信道特性、多址技术、调度算法等;6. 光纤通信:介绍光纤通信的基本原理和技术,包括光纤传输特性、光纤通信系统的设计和分析等;7. 卫星通信:介绍卫星通信的基本原理和技术,包括卫星的轨道类型、卫星通信系统的设计和分析等。
三、教学方法通信原理课程的教学方法应注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
具体方法包括:1. 讲授与实验相结合:通过理论讲授和实验操作相结合的方式,帮助学生理解和掌握通信原理的基本概念和原理;2. 实践项目:组织学生进行通信系统的设计和实践项目,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力;3. 讨论与互动:组织学生进行小组讨论和互动,促进学生之间的交流和合作,提高学生的学习效果;4. 使用仿真软件:引导学生使用通信系统仿真软件进行实验和设计,提高学生的实际操作能力。
通信原理教学大纲一、课程基本信息课程名称:通信原理课程类别:专业必修课学分:_____总学时:_____适用专业:通信工程、电子信息工程等相关专业二、课程性质与教学目标(一)课程性质通信原理是通信工程、电子信息工程等专业的一门重要的专业基础课程,是研究通信系统中信息传输基本原理和方法的课程。
通过本课程的学习,使学生掌握通信系统的基本组成、基本原理和性能分析方法,为后续的专业课程学习和从事通信领域的工作打下坚实的基础。
(二)教学目标1、知识目标掌握通信系统的组成、分类和性能指标。
理解模拟通信和数字通信的基本原理,包括模拟调制解调、数字基带传输和数字频带传输。
熟悉信道的特性、噪声对通信系统的影响以及信道编码和纠错编码的基本原理。
了解通信系统中的同步技术,包括载波同步、位同步和帧同步。
2、能力目标能够对简单通信系统进行性能分析和计算。
具备设计和实现基本通信系统的能力。
能够运用所学知识解决通信工程中的实际问题。
3、素质目标培养学生的工程思维和创新意识。
提高学生的自主学习能力和团队协作能力。
增强学生的职业道德和社会责任感。
三、教学内容与要求(一)绪论1、通信的基本概念通信的定义和目的。
通信系统的模型和组成部分。
2、通信系统的分类按传输媒介分类(有线通信和无线通信)。
按信号特征分类(模拟通信和数字通信)。
3、通信系统的性能指标有效性指标(传输速率、频带利用率)。
可靠性指标(误码率、误信率)。
(二)确知信号1、确知信号的分类周期信号和非周期信号。
能量信号和功率信号。
2、确知信号的频域特性傅里叶变换的基本性质。
周期信号的频谱。
3、确知信号的时域特性信号的自相关函数和互相关函数。
(三)随机过程1、随机过程的基本概念随机过程的定义和分类。
随机过程的数字特征(均值、方差、自相关函数)。
2、平稳随机过程平稳随机过程的定义和性质。
各态历经性。
3、高斯随机过程高斯随机过程的定义和性质。
高斯随机变量的概率分布。
(四)信道1、信道的定义和分类有线信道和无线信道。
《通信原理》课程教学大纲课程编号:课程名称: 《通信原理》参考学时: 60实验学时: 18先修课及后续课: 先修课: 电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础后续课: 现代DSP技术(一)说明部分1. 课程性质本课程是通信工程、电子信息工程本科专业的一门重要的专业基础课, 授课对象为在校本、专科学生。
该课程设置的目的是使学生学习和掌握通信原理的基本知识, 为后续专业课程的学习打下良好的基础。
2. 教学目标及意义通过本课程的学习使学生掌握通信系统基础理论知识, 使学生掌握典型通信系统的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法、工程计算方法和实验技能等。
了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。
为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论背景, 为学生形成良好的专业素质打好基础。
3. 教学内容和要求通信系统是通信、电子信息及相关专使学生学习和掌握通信原理的基本知识, 它运用了高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识, 以及信号与线性系统分析方法, 进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号(随机过程)和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。
在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。
掌握模拟信号数字化技术的基础理论。
重点分析数字通信系统的数学模型、误码特性、差错控制编码。
并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识, 使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。
本课程配有通信原理实验, 主要涉及的内容有对模拟信号的数字化部分如:脉冲幅度调制PAM、脉冲编码调制PCM、增量调制△M等;有数字信号的调制部分如:二相PSK(DPSK)、FSK等。
4. 教学重点、难点教学的重点在于模拟信号的编码、数字信号的传输及差错控制部分。
其中基带传输部分介绍的无码间串扰系统及频带传输部分介绍的最佳接收是难点。
5. 教学方法和手段本课程需要运用先修的高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识, 信号与系统分析方法, 又涉及到后续专业课程的各个领域, 本课的理论性和应用性均较强。
教学大纲
课程名称:通信原理(包括数字通信技术)学时:48+32
学分:3+2
开课院系:无线电工程系
制定日期:2003年10月
东南大学
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课程基本情况
课程的地位、作用及任务
本课程是为通信与信息学科专业学生开设的第一门通信专业主干课程。
它既是通信专业知识的入门课又是重要的通信的专业基础课。
本课程的主要任务是通过讲课和练习,使学生掌握通信原理的基础知识,掌握通信系统的一般问题的解决方法。
一.课程内容与基本要求
1.通信系统概述(3学时)
掌握通信过程、通信信道、调制过程、模拟与数字通信系统和香农信息容量定理等;理解基本通信资源(包括发射功率和信道带宽)、信源形式、主要交换方式(包括电路交换和分组交换)等。
2.随机过程(9学时)
理解随机过程的一般描述;掌握随机过程的数字特征。
掌握维
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纳-欣钦定理,即平稳随机过程的相关函数与功率谱密度是傅立叶变换对。
掌握高斯过程的数字特征以及一维密度函数。
掌握窄带随机过程的包络和相位分别为瑞利分布和均匀分布;掌握正弦波加窄带随机过程的包络满足莱斯分布。
掌握平稳随机过程通过线性系统还是平稳随机过程。
3.连续波调制(6学时)
掌握连续波调制是模拟通信系统的基本组成部分;掌握幅度调制和角度调制信号在时域和频域下的描述;理解和掌握幅度调制和角度调制的基本原理、调制和解调框图和表达式;掌握两种模拟调制系统的抗噪声性能并进行比较。
4.脉冲调制(9学时)
掌握模拟信号通过数字通信系统进行传输所需的抽样、量化和编码基本原理、实现框图和性能;掌握增量调制、差分脉冲编码调制和线性预测编码;理解时分复用和数字信号复接器;了解MPEG-1/音频编码标准。
5.基带脉冲传输(6学时)
掌握匹配滤波器的原理和性能,其是在加性高斯白噪声下检测已知信号的最佳系统;掌握计算由信道噪声所引起的比特差错率的方法;理解符号间干扰的产生原理和表达方式以及用于判断有无基带传输失真的奈奎斯特标准;掌握用于消除符号间干扰影响的相关编码或部分响应信号;掌握眼图和系统性能之间的关系,掌握时域均衡概念与均衡设计准则。
6.信号空间分析(6学时)
理解在加性高斯白噪声(AWGN)信道中进行信号传输的基本问题;掌握有限能量信号的几何表示方法;掌握在AWGN信道中进行信号检测的最大似然过程;掌握与匹配滤波接收机相等价的相关接收机;理解符号差错概率及用于其近似计算的联合边界。
7.带通数据传输(9学时)
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掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理、调制和解调框图及系统的抗噪声性能并进行比较;理解多种改进型数字调制方式;掌握在高斯白噪声条件下对上述调制信号的相干检测和非相干检测;了解数字信号通过公众电话交换网发送和接收的调制解调器;理解多信道调制和离散多音;掌握同步技术。
8. 扩频调制(8学时)
掌握伪噪声序列和它们的特性以及产生方法;理解和掌握扩频调制技术;掌握两种普遍使用的扩频调制方法:直接序列和跳频。
9. 多用户无线通信(8学时)
理解多用户通信的概念和系统组成;掌握多址技术;理解和掌握无线链路分析和多径衰落;了解卫星通信、无线通信中的语音编码和自适应天线等。
10.信息论基础(8学时)
理解和掌握信息论基础知识:信息熵、信源编码定理和数据压缩算法、互信息和与信息传输的通信信道容量的关系、信道编码定理、信息容量定理和信源编码的率失真理论。
11.差错控制编码(8学时)
掌握差错控制编码的基本原理、码距与纠检错位的关系。
掌握常用的差错控制编码的编解码原理和实现方法,包括线性分组码、循环码、卷积码和Turbo码、低密度奇偶校验码等。
二.实验内容与要求
本课程另外开设一门通信系统实验课,具体要求见实验课教学大纲,在教学过程中,鼓励同学根据教学进度,充分利用学校机房开放条件,自己设计用计算机仿真通信原理基本内容的小实验。
对学生能力培养的要求:
1.教材每章都附有习题和思考题,学生要独立、按时完成
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老师布置的基本题目,鼓励同学多做课外题目。
2.有一部分的公式推导和证明由于课堂学时限制放在习题中完成,同样作为教学大纲中知识的掌握要求。
一些扩展性的内容作为课后阅读布置作为熟悉和了解的要求。
3.教学内容尽量与信号与系统、电子线路、数字电路、概率论、随机过程、线性代数、数字图像处理、移动通信、现代通信网、交换原理等课程挂钩,使学生能不断充实和完善所学知识,融会贯通地建立较为合理的整体知识体系;
4.教学内容紧密结合当前线带通信技术的最新进展,不断充实教师的科研成果、经验和教训,使学生能理论联系实际,培养创新能力。
三.课程学时分配表
课内外学时比:1:2
四、双语教学说明
原版教材,采用英文板书、中文讲授,关键词中英文双语解释。
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