通信原理教学大纲2文档

《通信原理与系统》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质、目的与任务《通信原理与系统》是中央电大理工科通信工程专业必修的专业基础课。通过本课程的学习，学生应能掌握通信系统的模型和一般基本理论，为进一步学习通信专业知识打下基础。二、与其它课程的联系（一）先修课程：《电子技术基础》（数字和模拟电路）、《现代电子电路与技术》。（二）后续课程：《现代通信技术》等。（三）与《现代通信技术》的分工本课程着重介绍通信系统的基本组成和工作原理。《现代通信技术》介绍和分析现代通信系统、通信网的组成、关键技术和解发展。三、课程的特点（一）基本概念的工作原理与系统性能的分析并重；（二）理论学习与工程计算的训练相结合；（三）实验课程是重要的实践环节。四、教学总体要求（一）掌握通信系统的一般组成，工作原理，系统性能分析方法及相应的指标。（二）通过习题课及平时作业，掌握必要的分析方法和工程计算能力。（三）通过实验课提高实验水平，培养工程测试的能力。五、课程教学要求的层次课程教学要求分为了解、理解、掌握三个层次。第二部分多种媒体教材一体化总体设计初步方案一、课程教学总时数、学分数本课程4学分，课内学时72，其中电视课时27学时，实验18学时，一学期开设。二、文字教材、音像教材及相互关系文字教材是主要教学媒体，包括主教材和实验教材。录像教材讲授课程的重点、难点和分析方法与思路，是文字教材重点内容的强化和补充。考虑到本课程的特点与难度，为便于学生自学，电视课中每章的第一讲将首先全面介绍本章所涉及到的知识点及教学要求，每章的最后一讲将安排小结，例题、习题讲解。根据实际教学需要，本课程最后将加2学时电视课作为总复习。三、考核本课程考试方式为闭卷，120分钟，应带计算器。四、教学媒体的使用与学时分配次序教学内容电视课面授和自学实验1绪论112信号与系统基础知识223模拟线性调制5534模拟角调制4435语音信号的波形编码5536数字信号的基带传输4437数字信号的频带传输4438差错控制编码2239总计学时：72272718第三部分教学内容和教学要求一、绪论（一）教学内容：1．通信的概念，通信系统的组成和分类，通信的方式。2．信息及其度量，信息量和平均信息量。3．通信系统的性能度量。（二）教学要求：了解通信的概念。了解信息量、平均信息量的概念及定义。了解模拟通信系统和数字通信系统的组成，了解通信的方式。掌握通信系统性能度量的指标。（三）教学建议：1、通过通信系统的模型建立对通信系统的初步认识。2、具体讲解通信系统性能度量的指标。二、信号与系统基础知识（一）教学内容：1、信号通过系统的过程。确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运算特性，常用信号的傅立叶变换。2、卷积定义式，时域卷积定理，频域卷积定理。3、信号的能量和能量谱密度；信号的功率和功率谱密度。4、实信号和复信号。希尔伯特滤波器。（二）教学要求：了解信号与系统的关系。掌握信号时域分析和频域分析的概念。掌握信号的傅立叶变换式。理解本课程涉及的傅立叶变换的主要运算特性，掌握本课程常用信号的傅立叶变换。理解时域和频域卷积定理。了解希尔伯特变换定义式和典型信号的希尔伯特变换对。（三）教学建议：1、应使学生深刻理解时域分析和频域分析的概念。2、重点讲解傅立叶变换式，典型信号的傅立叶变换。3、强调信号的表达方法，信号通过线性系统传输后的变化及表达。三、模拟线性调制（一）教学内容1、常规调幅信号和抑制载波双边带信号的时域和频域表达式，调制和解调方法，调制效率及带宽。2、单边带信号的频域表达和滤波法形成；时域表达和相称法形成。单边带信号的解调。3、残留边带信号的调制和解调方法。4、线性调制系统的抗噪声性能。5、频分复用原理。（二）教学要求：掌握线性调制的概念和线性调制信号的表达式。了解线性调制系统的组成。了解模拟通信系统抗噪声性能的分析方法。理解AM、DSB、SSB3种系统的抗噪声性能分析模型并掌握相应的结论。理解频分复用的原理及带宽的计算方法。（三）教学建议：1、从线性调制信号的频域分析掌握线性调制的概念。2、使学生正确应用线性调制系统抗噪声性能的结论，熟练进行有关性能比较的计算。四、模拟角调制（一）教学内容：1、角调制的基本概念。调频和调相信号的时域表达式。2、调频信号的带宽及功率分配。3、调频信号的产生和解调。4、调频系统的抗噪声性能。5、模拟调制系统的应用举例（二）教学要求：掌握角调制的概念。掌握单频调制的调频信号的表达式，带宽计算公式。了解调频系统的组成。了解宽带调频信号的抗噪声性能分析方法并掌握相应的结论。了解模拟调制系统的应用。（三）教学建议：1、从宽带调频信号的频域分析掌握角调制（非线性调制）的概念。2、使学生正确应用宽带调频系统抗噪声性能的结论，熟练进行有关性能比较的计算。五、语音信号的波形编码（一）教学内容：1、模拟信号数字化的过程。2、低通和带通信号的抽样定理3、均匀量化和量化误差。线性PCM编码原理。4、非均匀量化。非线性PCM编码原理。A律师13折线编码规则。5、ADPCM编码和ADM编码简介。6、时分复用原理。数字复接系列。A律PCM基群帧结构。（二）教学要求：了解模拟信号数字化的概念。掌握低通抽样定理及抽样频率的计算。了解带通信号的抽样过程及抽样频率的计算。理解均匀量化和非均匀量化的原理。掌握A律13折线编码方法。理解时分复用原理。了解数字序列和A律PCM基群帧结构。（三）教学建议：1、掌握低通抽样定理及其在PCM数字电话中的应用。2、学生应能正确使用A律13折线编码规则完成编码的题目。六、数字信号的基带传输（一）教学内容：1、数字基带信号的主要码型：单极性NRZ码、双极性NRZ码、单极性RZ码、差分码、AMI码、HDB3码。主要码型的功率谱特点。2、无码间串扰的传输条件。理想低能频谱信号和升余弦频谱信号的传输指标。3、基带信号在高斯白噪声信道中的传输和接收过程。二元码的误比特率计算公式。（二）教学要求：掌握NRZ码、RZ码、差分码、AMI码、HDB3码的规则，了解它们的功率谱特点。了解无码间串扰的传输条件。了解理想信号和升余弦信号的传输指标。了解数字基带信号的传输过程。了解二元码误比特率的公式，能应用公式计算单、双极性NRZ码的误比特率。（三）教学建议：1、掌握数字基带信号的主要码型，能画出它们的时域波形。2、通过数字基带信号的传输及判决再生过程深入理解数字通信的特点。3、正确使用二元误码误比特率公式进行有关的计算。七、数字信号的频带传输（一）教学内容：1、二进制数字调制的概念。2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的形式及带宽，调制和解调方法。2、二进制数字调制信号的传输和接收过程，误比特率计算公式，不同调制系统抗噪声性能的比较。3、数字信号的最佳接收。4、多进制数字调制简介。5、数字通信系统的应用举例。（二）教学要求：掌握二制数字调制信号的形式，了解它们的调制和解调方法。了解数字调制信号误比特率计算公式。能使用公式计算2ASK、2FSK、2PSK系统的误比特率。了解最佳接收的概念。了解多进制数字调制的形式。了解数字通信系统的应用。（三）教学建议：1、掌握二进制数字调制信号的形式，能画出典型时域波形图。2、正确使用数字调制信号误比特率公式进行有关的计算。八、差错控制编码（一）教学内容：1、差错控制的基本概念、基本方式和原理。2、几种简单差错控制编码：奇怪偶校验码、方阵码、重复码。3、线性分组码的编码和译码。4、循环码的编码和译码。（二）教学要求：理解差错控制的概念和原理。掌握简单检错码的检错原理。了解线性分组码和循环码检纠错原理。（三）教学建议：通过编码实例理解差错控制的概念。掌握简单检错码的构成和工作原理。第四部分教学实验说明一、总体要求教学实验是理论教学的实践环节。教学实验应使学生通过实验现象验证有关定理或结论，了解相应的工程技术规范及指标。能过实验中的调试、观察及测量等环节提高学生的实验能力和实践能力。本课程和教学实验应使学生从工程技术的角度理解通信系统的工作原理及有关的性能指标。二、教学方法建议开设实验课与参观通信部门的相关设备相结合。三、实验内容和学时分配（一）线性调制（AM或SSB）系统（3学时）1、AM（或SSB）信号的产生和解调；2、解调器的输入输出信噪比。注：①AM或SSB系统任选一种；②参观调幅发射机或单边带载波机。（二）宽带调频系统（3学时）1、宽带调频信号的产生和解调；2、解调器的输入输出信噪比。注：参观调频发射机。（三）抽样和时分复用（3学时）1、验证抽样定理；2、自然抽样和解调；3、时分复用信号的串话现象。（四）脉冲编码调制（PCM）系统（3学时）1、PCM编码和译码过程；2、PCM系统的信噪比特性。注：①实验（三）、（四）任选一种；②参观PCM基群终端机。（五）HDB3码型变换（3学时）1、NRZ码与HDB3码的转换；2、位定时信号的提取；3、数字信号的再生。注：参观PCM端机接口电路设备。（六）差分相移键控（2DPSK）系统和频移键控（2FSK）系统（3学时）1、m序列的产生及性质；2、2DPSK（或2FSK）信号的调制与解调；3、眼图的观察方法；4、眼图与误比特率的关系。注：①2DPSK系统或2FSK系统任选一种；②参观数字微波设务和数据传输机。（七）循环码（15，6）系统（3学时）1、循环码的产生过程；2、检错和纠错过程。