通信原理学习笔记
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微知库平台下的通信课程混合式教法-通信技术论文-通信传播论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:在讨论传统高职通信原理课程教学中存在的问题与不足基础上,提出基于微知库平台的微课、翻转课堂两种类型的混合式教法在该课程教学中的具体应用策略,分析混合式教法的实施过程。
关键词:混合式教法;微课;翻转课堂传统的课堂教学过于注重教师的主体地位,忽略学生的自主学习能力,导致学生的学习兴趣不高,学习质量较差;网络教学实现了一人一机一平台的个性化学习模式,不受时空或地域限制,反馈迅速交互共享无限制,可以满足多样化教育需求与人才培养目标,但存在缺少教师指导和监督,教学结果难控的状态。
因此,在“互联网+”教育的大背景下,课堂与网络教学有机融合的混合式教学法得到广泛应用,它为学习者提供“线上”和“线下”两种互补的学习环境与学习方式,促进学习者“人人、处处、时时”自主学习、泛在学习,达到提高教学质量的目的。
依托微知库的教学平台,将混合式教法应用于高职通信原理课程教学中,以优化教学过程,激发学生的学习兴趣,满足学生的多样化、个性化需求。
一、高职《通信原理》传统课堂教学中存在的主要问题1.课程的综合逻辑性强,概念抽象难懂,难以激发学生的学习兴趣通信原理课程综合逻辑性强,涉及模数电、工程数学、信号与系统等多门课程内容,原理抽象,数学公式繁杂。
传统的课堂讲授法,往往是教师讲起来头头是道,学生听起来一头雾水。
部分学生在课堂上睡觉或玩手机逐渐成为常态,老师对学生的课堂表现意,学生难以理解与消化学习内容,使得学生厌学教师厌教。
2.学生的学情复杂,基础参差不齐,难以因材施教满足个性化学习高职院校既有单招生,又有统招生,且统招生一部分来源于普高,另一部分则来源于中专、技校、职业中学,加之文理兼招,学生基础参差不齐。
要想做到因人而异因材施教就需要基于学情的差异化学习目标,但由于专业课程受众面小,不可能像高等数学、英语等公共课程一样进行分层次分班教学,纯粹的课堂教学很难照顾到每个学生的学习基础与学习情况,“大一统”的学习目标、学习内容、学习时间与进度显然不能满足各类学生的个性化需求。
第1篇在大学的学习生涯中,电学基础课程无疑是一门至关重要的基础课程。
通过这门课程的学习,我对电学的基本概念、原理和方法有了更加深入的理解,也感受到了电学在现代社会中的广泛应用。
以下是我对电学基础课程的学习心得体会。
一、电学基础知识的重要性电学基础课程是电子、通信、自动化等相关专业的基础课程,对于培养专业人才具有重要意义。
通过学习电学基础知识,我们能够:1. 掌握电学的基本概念和原理,为后续专业课程的学习奠定基础。
2. 培养逻辑思维和创新能力,提高解决实际问题的能力。
3. 了解电学在现代社会中的广泛应用,激发学习兴趣和动力。
二、课程内容与学习方法电学基础课程主要包括以下内容:1. 电荷、电场、电势等基本概念2. 电路的基本定律和定理3. 电阻、电容、电感等元件及其特性4. 交流电路、直流电路的分析方法5. 电路的测量与实验在学习过程中,我总结了以下几种学习方法:1. 理论与实践相结合:在理解基本概念和原理的基础上,通过实验验证理论知识,加深对电学知识的掌握。
2. 注重课堂笔记:认真听讲,做好课堂笔记,便于课后复习和巩固。
3. 预习与复习:课前预习,了解课程内容,课后复习,巩固所学知识。
4. 参与讨论:积极参与课堂讨论,与同学交流心得,拓宽思路。
5. 做好作业:认真完成作业,及时总结错误,提高解题能力。
三、电学在现代社会中的应用电学在现代社会中具有广泛的应用,以下列举几个方面:1. 电力系统:电力系统是国民经济发展的基础,电学知识在电力系统的设计、运行和维护中发挥着重要作用。
2. 通信技术:通信技术是现代社会的重要支柱,电学知识在通信设备的设计、制造和应用中发挥着关键作用。
3. 自动化技术:自动化技术是现代工业生产的重要手段,电学知识在自动化系统的设计、实现和优化中具有重要意义。
4. 电子器件:电子器件是现代电子设备的核心,电学知识在电子器件的设计、制造和测试中发挥着关键作用。
5. 生活用品:电学知识在我们的日常生活中无处不在,如家电、照明、通信设备等。
批准人:年月日光纤通信教案光纤通信教案之四教学提要课目:光纤通信系统组成及光纤传输设备目的:通过学习,掌握光纤通信系统的组成及各部分作用;了解光端机和光中继机的作用和基本组成。
内容:一、光纤通信系统的组成和分类二、光端机作用和基本组成三、光中继机的作用和基本组成实施方法:利用多媒体手段进行理论讲解教学对象:岗前士兵时间:5学时地点:多媒体教室要求:集中精力,认真听讲;做好笔记,把握重点教学保障:多媒体教具、电工示教板一套教学进程教学准备:1.清点人数,整理教具;2.宣布教学提要;教学实施:同志们好,前面我们分别介绍了光纤、光源、光电检测器三个光纤通信必不可少的组成部分。
这三个重要的组成部分相互之间是怎样联系的?光纤通信系统有哪些部分组成的?我们实际的光纤通信设备基本组成又是怎样的?这就是我们本节课所要讲授的内容。
一、光纤通信系统的组成和分类(一)光纤通信系统的组成光纤通信系统主要由电发送机、光发送机、光纤、光中继器及光接收机、电接收机组成,如上图所示。
在图中,只画出了一个传输方向的情况。
实际上,一般通信系统都是双向传输系统,所以常常将发送设备和接收设备、电发送机和电接收机分别做在一个机架内,以构成一个完整的终端设备。
光纤通信系统各部分作用:1.电发送机:主要完成电信号的频分多路复用或时分多路复用,然后将群路信号送往光发送机。
送往光发送机的信号可能是模拟信号,也可能是数字信号。
输出模拟信号的电发送机有载波机或电视图像发送设备等,对应的光纤通信系统称为模拟光纤通信系统;输出数字信号的电送机主要是有脉冲编码调制(PCM)设备,对应的光纤通信系统称为数字光纤通信系统。
2.光发送机:主要任务是将电发送机送来的电信号转换为光信号,然后送往光纤光缆传输。
电光变换(E/0)主要由光源器件完成。
3.光纤或光缆:主要功能为传送光信号,完成信号输任务。
在实际应用中,通常将若干根光纤以一定方式制成光缆。
光缆中的光纤数,根据需要,有单芯、二芯、四芯、六芯甚至百芯到数千芯不等。
全国通信专业技术人员职业水平考试初级通信专业技术人员职业水平考试是评估通信专业人员在专业知识、技术能力和职业素养方面的能力水平的一项考试。
通过该考试的合格,可以证明个体在通信行业具备一定的专业水平,有能力胜任相关岗位的工作。
以下是一些关于全国通信专业技术人员职业水平考试初级的相关参考内容。
一、考试结构及科目全国通信专业技术人员职业水平考试初级分为两个科目:基础知识与实务和技术应用。
其中,基础知识与实务主要考察考生对通信基础知识的掌握和实际应用能力,技术应用则着重于考察考生在通信技术上的实际应用能力。
二、考试内容基础知识与实务科目内容主要包括通信原理、通信工程基础、通信网络、通信设备、通信规范与标准、通信安全及法规等方面的知识。
考生需要了解通信基本原理、网络结构、通信设备的种类和功能、通信安全的重要性以及与通信行业相关的法规和标准。
技术应用科目内容主要包括通信工程技术、通信系统及应用等方面的知识。
考生需要了解通信系统的基本构成、通信工程的实施步骤、通信系统的调试与维护等相关技术应用。
三、备考重点1. 基础知识的掌握:要熟悉通信系统的基本原理和基础知识,包括通信信号的传输、调制解调技术、通信传输媒介及其特点等。
同时,还要了解通信设备的功能和使用方法。
2. 实际应用能力的培养:要具备一定的实践操作能力,能够通过实际应用解决通信系统中的常见问题。
要了解通信系统的设计与调试、故障排除等相关实际应用技术。
3. 法规及标准的掌握:要了解通信行业的相关法规和标准,包括网络安全法、通信行业的标准化指南等。
了解通信行业的规范要求,遵守通信行业的相关法规,确保工作的合法性和安全性。
四、备考建议1. 制定复习计划:根据考试内容和个人情况,制定合理的复习计划,合理安排复习时间,确保能够全面复习考试所涉及的知识点。
2. 积极参加培训:可以参加相关培训课程或自学相关教材,加强对通信专业知识的学习和理解。
3. 制作复习资料:制作复习笔记或整理相关知识点的提纲,便于复习和查阅。
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2024年新浙教版八年级下册信息技术教案全册一、教学内容1. 第五章:《网络与通信》5.1 网络基础知识5.2 网络安全防护5.3 常用网络通信软件2. 第六章:《程序设计初步》6.1 程序设计基础6.2Scratch编程6.3 Python编程基础二、教学目标1. 让学生理解网络通信的基本原理,掌握网络安全防护方法。
2. 培养学生运用Scratch和Python进行简单程序设计的能力。
3. 培养学生利用网络通信工具进行有效沟通和信息检索的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:网络通信原理、程序设计思路。
2. 教学重点:网络安全防护、Scratch和Python编程基础。
四、教具与学具准备1. 计算机、投影仪、网络环境。
2. 教学软件:Scratch、Python、网络通信软件。
3. 学生准备:学习笔记、教材、文具。
五、教学过程1. 导入:通过展示网络通信在日常生活中的应用,引发学生对网络通信的兴趣。
2. 新课导入:讲解网络基础知识、网络安全防护、程序设计基础等内容。
3. 实践情景引入:设计网络通信故障排查、编写简单程序等实践任务。
4. 例题讲解:针对重难点内容,进行典型例题讲解。
5. 随堂练习:布置与新课内容相关的练习题,巩固所学知识。
6. 小组讨论:分组讨论问题,培养学生团队协作能力。
六、板书设计1. 网络基础知识框架图2. 网络安全防护方法列表3. Scratch和Python编程基础语法七、作业设计1. 作业题目:请简述网络通信的原理。
结合实例,分析网络安全防护的重要性。
编写一个简单的Scratch或Python程序,实现“计算1到10的整数和”。
2. 答案:网络通信原理:通过数据包的传输实现信息的传递。
网络安全防护重要性:保护个人信息和隐私,防止网络攻击。
程序代码见附录。
八、课后反思及拓展延伸1. 教学反思:关注学生的学习效果,调整教学方法,提高教学质量。
2. 拓展延伸:鼓励学生参加编程比赛、网络安全知识竞赛等活动,提高信息素养。
大学通信专业课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握通信原理的基本概念,包括信号与系统、数字信号处理等;2. 学习并掌握通信系统中常用的调制与解调技术,了解其优缺点及适用场景;3. 了解现代通信系统的组成、工作原理及发展趋势,如5G通信技术;4. 掌握通信系统性能指标的评价方法,能够分析并优化系统性能。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决通信过程中遇到的实际问题;2. 掌�握通信系统仿真软件的使用,能够进行简单的通信系统设计与仿真;3. 能够查阅相关文献资料,独立完成课程项目,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨求实的科学态度,激发对通信工程领域的兴趣;2. 增强团队合作意识,培养学生良好的沟通能力;3. 引导学生关注通信技术在国家战略和社会发展中的重要作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为通信专业核心课程,旨在培养学生掌握通信领域的基本理论、技术和应用。
学生特点:大学通信专业学生,具备一定的数学和物理基础,对通信领域有一定了解。
教学要求:结合通信工程专业人才培养目标,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为未来从事通信领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 通信原理基础:信号与系统、数字信号处理、随机过程等基本概念,涵盖教材第一章至第三章内容。
2. 调制与解调技术:幅度调制、频率调制、相位调制等传统调制技术,以及正交幅度调制(QAM)、正交频分复用(OFDM)等现代调制技术,涉及教材第四章内容。
3. 通信系统:介绍模拟通信系统、数字通信系统的组成、工作原理及性能分析,包括教材第五章内容。
4. 现代通信技术:探讨5G通信、光纤通信、卫星通信等前沿通信技术,涉及教材第六章内容。
5. 通信系统性能评价与优化:分析误码率、信噪比等性能指标,研究通信系统性能优化方法,包括教材第七章内容。
光纤通信原理教案新4批准人:年月日光纤通信教案光纤通信教案之四教学提要课目:光纤通信器件目的:通过学习,了解光源的构造及工作原理,掌握光源的工作特性;了解光电转换原理,熟悉常用的两种光电检测器;了解光的无源器件,掌握光纤连接器的作用和使用要求。
内容:一、光源二、光电转换原理,光电检测器三、光无源器件实施方法:利用多媒体手段进行理论讲解教学对象:岗前士兵时间:5学时地点:多媒体教室要求:集中精力,认真听讲;做好笔记,把握重点教学保障:多媒体教具、电工示教板一套教学进程教学准备:1.清点人数,整理教具;2.宣布教学提要;教学实施:同志们好,大家还记得,前面在介绍光纤通信发展史中我们曾经提到,光纤通信要解决的两大问题是什么吗?今天我们就要学习光纤通信中的光源、光电检测器以及光的无源器件。
在上课之前大家可以想想,光纤通信可以用什么来发光?怎样将接收到的光信号转换为电信号?光纤通信器件特点:具有实现光信号的连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路装换、能量衰减、方向阻隔、光-电-光装换、光信号放大、光信号调制等功能。
是构成光纤通信系统的必备元件。
一、光源光源在光纤通信系统中具有重要地位,就像人的心脏,光源是光纤通信系统的“心脏”通信对光源的要求发光波长与光纤的低衰减窗口相符;2、光源输出功率必须足够大,入纤功率一般应在10uw-几mW之间;3、高可靠性,工作寿命大于10万小时;4、光谱宽度窄,要利于传输高速脉冲;5、便于调制,调制速率应能适应系统的要求;6、电光转换效率高;7、省电、体积小。
光能的基本概念1、波动二象性:在一定条件下,物质具有粒子性,在另外条件下,物质又具有波动性。
例如有以下公式:E=hV P=h/λλ*V=C h:普朗克常数 6.63*10-34 E:电子质量V:频率P:功率λ:波长C:光速2、原子能级原子核外的电子轨道上电子的能量称为能级。
如下图图中的E1-En表示每一个轨道上的电子所具有的能量。
通信与网络复习笔记一一通信部分 第一讲信息论 信息的度量: 不确定度 仁―「―一阳r 平均不确定度,熵: ^ I 二 单位bit 定理:离散随机变量的最大熵’ ,S表示该随机变量的取值集合 联合熵:pij联合概率,则联合熵是• _ 条件熵:条件概率的熵 H (X|Y) =EE p(i,j) log p(i|j) 关系:. •, 互信息:•’… U 二:-;一「 :■ 、■/ : ■ 互信息的理解:① X的不确定度减去观测 Y后X残存的不确定度,通过观测 Y帮助了解X ②Y的不确定度减去观测 X后Y残存的不确定度,通过观测 X帮助了解Y的信息 集合对应:并一一联合熵;减一一条件熵;交一一互信息量
X、Y 独立T互信息量为 0 T H(XY)=H(x)+H(YRH(X|Y)=H(X) X、Y相等T互信息量=自身信息量,最大互信息T条件熵为 0 信道:信息的通道。信息 _________ 信道容量:互信息最大值 C - 纽近 江―: 常见信道: I) BSC对称二进制信道,差错概率「信道容量 C=1 + £ log £ +(1-£ )log(1- £ )
II)高斯信道:描述信道转移的概率 I '" 上心2企 ,加性噪声
互信息量「 「一 「 = 「) , \ 用到h(X|X)=0 。 Gauss是最差的加性信道, h (N)最大 =丄 log 2^e{P + 2^e(r~ C=max I(X:Y) : ' 1 '
给定峰值约束,规定 '则最大微分熵的分布是均匀分布 p(X)=叭2A); h(N)扣皿
信道容量 (信号自己功率受限 P)
P^
香农定理: 样 低信噪比: C=1.44P/n0
x2u^ = iriogj i-h *信号带宽 W,单位时间最多 2W个采
若能量受限' ■- -- ,最大熵是高斯分布,熵 若随机向量映射: J是X对Y的,则’X 吨二丨汀 第二讲压缩编码理论 常用傅立叶变换对 Jl 1/M |0 \f\>h
带通抽样:fs>2 fH/[fH/B] []是取整 最低抽样率:2B窄带信号 O量化
I)均匀量化:量化噪声方差二•川 y :』
II)非均匀量化:用于语音,经常落入的区域精度高,损失小,不常落入的区域权重低 压缩编码:取InT均匀量
化T编码;扩张解码:解码T均匀重建T扩张 (做exp) 对数量化:y=1/B*lnX 则信噪比S/磚|=3*(L/BV)A2
O PCM脉冲编码调制
13折现A律近似,或者15折现卩律近似
PCM协议:M1~M8 : M1,极性(正负);M2~M4,段落;M5~M8每段中电平位置
第三讲数字基带传输(一) O符号映射
bit :数字传输的“基本粒子”
符号:集装箱卡车,用于承载信息,可以是物理量 常用M表示符号集合的元素数目。1个符号承载的比特: -霭务丨| 临位最小差错映射:格雷码。相邻符号对应的比特串只差错一位。 no iiT IOJ loo DOO ooi oif oio
PAM符号集合: -------------------- ---------------------------------------------------------
PSK QAM符号集合:
△ k= △ =2V/L 量化噪声厶A2/12 还有过载噪声一卩)B("皿
最优量化 分层电平在重建电平终点,重建电平在分层电平质心(用 x概率密度求)
此时 表示yk最小bit数 工程运用:-V~V均匀量化,不考虑过载,信噪比: 尸/元=门:",多一位码字6dB改善 符号速率:单位时间的符号数,符号周期倒数 ,Rs 比特率:单位时间 bit数, 他=尺吨0 O数字调制
离散符号加载到连续波形:
O niquist第一准则无ISI条件 由S(t)无失真恢复ak。
ISI:码间串扰
任意整数)若其叠加的结果平坦,无 ISI。 O通信速率与带宽效率
前提:符合奈奎斯特准则,即平移叠加平坦。 带宽给定,有最大符号速率,为 2B( B是基带单边带宽)。或者最小Ts =1(2B) 如果符号率再增大,则无法满足平移叠加平坦。这是所有波形的极限。 则最大比特率等于 2B*log2 M
带宽效率定义为:Rb/B (比特速率/单边带宽),不超过】剋/T 连续波形和离散序列的关系,就是函数和展开系数的关系。
O升余弦滚降:频域升余弦(时域不是滤波器)
011 —临
符号周期:一个符号平均时间。 0010 ■ 0011 ■ 0001 ■ 0000
■
0110 0111 • 0101 ■ 01 4 00 1
■ Illi •
noi
i
11 r
00 • WL0 • LOM iooi ■ I10U0 Ts
基带波形构造: fc ,让叫"(/底;通过冲激响应为 g(t)的 LPF。
充要条件:①时域: - 0 k 系统冲激响应只在出时刻采样值非零
奈奎斯特第一准则。将带限脉冲的频谱分别平移 n/Ts ( n 为 ②频域: 负负频率区,向上平移 Ts2向左平移1/Ts-W,但是注意取另半个周期 cos的周期h =宀呼1八*.1=2它仁标识了 cos的下降速度,又称滚降系数 滚降系数 最大值1 (全过度带),最小值0 (N-I准则) 常考性质: ①Rs/2W B (或 W)< Rsw 2B
利用W<=Rs,可以给定符号率的时候确定最多需要的带宽(最多即 Zi=1) 最大带宽效率=Rb/W=2log2 M/( +1) 常识:PCM语音信号是 64kbps
O功率谱计算
输入信号功率谱:等于自相关的 DTFT
输出信号功率谱:乘以 前提,无记忆调制,符号间独立,不同符号波形一致
作 DTFT +尤工注]一加(2曲” 输出功率谱: ms
②升余弦单边带宽 ,要求W<=W0(系统带宽限制
)
理解:由2^5 住 平移。向上平移Ts2,向右平移1/Ts-W 0+1
输入: 第四讲数字基带传输(二) 数字基带传输系统:数字调制(比特到符号,符号到波形) 到符号,符号到bit ――映射),基带解调(抽样判决 波形 噪声:高斯平稳加性白噪声 注,本课程的假定:信道不失真(除了均衡)
① 直接抽样:KTs抽样最好(h(t)最高点在Ts)。不足,没有信噪比增益,抗造不行。 ② 能量累计:积分后抽样 ③ 最佳接收——匹配滤波 I)时域
信号功率:一
匹配滤波的几何解释(不做要求): ' h II a是码元。最佳SNR=S配滤波=相关=内积=":「.寸;壯:3 ' 1
输出信噪比 显⑷hll平I和IlhllFUhlHE脑鬥/十 相干解调与匹配: I) 相干解调:乘以 cos 3 c*t T LPF 相干解调利用了 sin*cos完全导致高频分量的性质,把噪声中 34的功率都搬到了高频 而信号和载波相干,所以只有 1/2功率被搬到了高频 信噪比增益最大为2――双边带调制可以达到,代价是带宽增大一倍
II 匹配滤波:本质上也相干。 SNR增益源于 噪声对消,信号相干
叠加。 限于数字传输。
咖沏) 定义信噪比: N~ TWndl S U
传输一个符号,接收机方案: - b沖(『)■*对0 1抽祥
i 1柿
相关器 3
噪声功率: 此詞贮叩)卜如丫 g2(t)dt
最大信噪比: 成立条件:
II)频域:
仏(/) = 最佳信噪比一仃任I
把相关器改造成匹配滤波器: h是基带脉冲波形
实例:输入: 输出: 每符号能量T每比特能量(归一化测度) 信号功率=能量十时间,即 Es/Ts=Es*Rs噪声功率 N=w*nO
信噪比的理论极限=每符号能量十噪声功率谱密度(双边) S £■ 1 —= 匚 ------ ■= △升余弦:最大 SNR 匚’亠] 但会被匹配滤波器增强
结论:匹配滤波器的信噪比增益 Zi+1带宽越大匹配增益越大
最佳信噪比: 分子是每符号能量,分母是噪声谱密度。 S E. R 所以’ ;,和W有关,因为 ,所以 - 隐藏条件:Sa脉冲波形
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从比特角度 E E
—log」/厶 心 %
最大
S =2log.A/^
传输一串符号:需要消除 ISI,对匹配滤波有要求
等效为低通,未考虑噪声。
严一*■" ]刑顾 ■
h(Ts-t) ” 1_ 1
h(t)* h(Ts-t)
等效的时域::'丁广灵一訂 频域:
奈奎斯特第一准则: 两刀『戶话=禺卫)£"応
H⑴⑺『叽
你(/)=
上面模型加入噪声 定义等效噪声功率、等效噪声 n (0, ) 最终模型,系数被归一化入噪声方差
2 S _ E 整个收发(基本脉冲波形产生T匹配滤波) 根号升余弦