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《現(xiàn)代通信原理》教學(xué)大綱

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

隨著通信網(wǎng)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，新技術(shù)、新設(shè)備和新的標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)，通信系統(tǒng)中的信息交換、信息處理和信息傳輸?shù)燃夹g(shù)也隨之發(fā)生改變?，F(xiàn)代通信原理課程就是介紹現(xiàn)代通信網(wǎng)中數(shù)字基帶傳輸、數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)的最佳接收等原理和實(shí)現(xiàn)方法。

《現(xiàn)代通信原理》課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的一門選修課程。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)相關(guān)的基本概念、數(shù)字基帶傳輸、數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)的最佳接收、PCM、復(fù)用等原理和實(shí)現(xiàn)方法。要求學(xué)生初學(xué)生初步掌握通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生達(dá)到:

1．熟練掌握模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念、信號(hào)傳送方式、工作原理

2．掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)的數(shù)學(xué)表現(xiàn)及數(shù)字表征方法。

3．熟練掌握各種通信系統(tǒng)所采用的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，并能從數(shù)學(xué)的角度進(jìn)行相應(yīng)的性噪比分析。

二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求

第一章 緒論

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

1.1 通信的基本概念

1.2 通信系統(tǒng)的組成

1.3 通信系統(tǒng)分類與通信方式

1.4 信息及其度量

1.5 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握模擬通信和數(shù)字通信的意義及其基本工作原理，了解通信系統(tǒng)的各種分類方法，掌握信息的含義及其度量方法，了解通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。

教學(xué)重點(diǎn)：重點(diǎn)講解消息、信息、信息量、碼元速率等基本概念

教學(xué)難點(diǎn)：信息的度量方法

第二章 確知信號(hào)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

2.1 確知信號(hào)的類型

2.2 確知信號(hào)的頻域性質(zhì)

2.3 確知信號(hào)的時(shí)域性質(zhì)

（二）基本要求

教學(xué)目的： 了解確知信號(hào)的分類，掌握確知信號(hào)在時(shí)域中的性質(zhì)，掌握確知信號(hào)在頻域中的性質(zhì)，掌握傅里葉變換及其反變換與確知信號(hào)性質(zhì)之間的聯(lián)系。

教學(xué)重點(diǎn)：確知信號(hào)的時(shí)域特性、確知信號(hào)的頻域特性、傅里葉變換及其反變換

教學(xué)難點(diǎn)：傅里葉變換及其反變換

第三章 隨機(jī)過(guò)程

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

3.1 隨機(jī)過(guò)程的基本概念

3.2 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程

3.3 高斯隨機(jī)過(guò)程

3.4 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)

3.5 窄帶隨機(jī)過(guò)程

3.6 正弦波加窄帶高斯噪聲

3.7 高斯白噪聲和帶限白噪聲

（二）基本要求

教學(xué)目的： 掌握隨機(jī)過(guò)程的基本概念和數(shù)字特征，掌握高斯過(guò)程、窄帶隨機(jī)過(guò)程、弦波加窄帶高斯過(guò)程的特點(diǎn)及譜分析，掌握隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)后的數(shù)字特征及譜分析，了解各種噪聲的數(shù)學(xué)表現(xiàn)。

教學(xué)重點(diǎn)：平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程、高斯過(guò)程、窄帶隨機(jī)過(guò)程的特點(diǎn)及譜分析

教學(xué)難點(diǎn)：隨機(jī)過(guò)程的基本概念和數(shù)字特征

第四章 信道

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

4.1 無(wú)線信道

4.2 有限信道

4.3 信道的數(shù)學(xué)模型

4.4 信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

4.5 信道中的噪聲

4.6 信道容量

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解信道模型、分類，掌握恒參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，掌握隨參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，了解分集接收的作用，熟悉各種加性噪聲，掌握連續(xù)信道信道容量與離散信道容量的計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn)：恒參信道、隨參信道特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?、信道容量的?jì)算

教學(xué)難點(diǎn)：信道容量的計(jì)算

第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

5.1 幅度調(diào)制的原理

5.2 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

5.3 非線性調(diào)制原理

5.4 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能

5.5 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較

5.6 頻分復(fù)用和調(diào)頻立體聲

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握AM、DSB、SSB、VSB信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)原理，掌握上述各信號(hào)的頻譜、帶寬以及AM、DSB、SSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式，掌握FM信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)原理以及時(shí)域表達(dá)式、頻譜特點(diǎn)和帶寬。

教學(xué)重點(diǎn)：AM、DSB、SSB、VSB信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。

教學(xué)難點(diǎn)：AM、DSB、SSB、VSB信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。

第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

6.1 數(shù)字基帶信號(hào)及其頻譜特征

6.2 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型

6.3 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_

6.4 無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性

6.5 基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能

6.6 眼圖

6.7 部分響應(yīng)與時(shí)域均衡

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握常見數(shù)字基帶信號(hào)的波形特點(diǎn)及常用傳輸碼型編碼規(guī)律，掌握各種相同波形二進(jìn)制基帶隨機(jī)信號(hào)的頻譜特點(diǎn)以及AMI和HDB3碼的頻譜特點(diǎn)，掌握數(shù)字基帶系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及無(wú)碼間串?dāng)_條件的推導(dǎo)方法和結(jié)論，掌握部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，實(shí)際部分響應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)成，掌握無(wú)碼間串?dāng)_二進(jìn)制系統(tǒng)抗噪性能的分析方法和結(jié)論，了解眼圖的作用，了解時(shí)域均衡器的作用、結(jié)構(gòu)及抽頭調(diào)整方法。

教學(xué)重點(diǎn)： AMI和HDB3碼的頻譜特點(diǎn)、數(shù)字基帶系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及無(wú)碼間串?dāng)_條件的推導(dǎo)方法和結(jié)論、部分響應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，實(shí)際部分響應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)成、無(wú)碼間串?dāng)_二進(jìn)制系統(tǒng)抗噪性能的分析。

教學(xué)難點(diǎn)：HDB3碼、數(shù)字基帶系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、無(wú)碼間串?dāng)_、部分響應(yīng)系統(tǒng)。

第七章 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

7.1 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

7.2 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

7.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較

7.4 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制原理

7.5 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)方法、信號(hào)波形、頻譜，掌握二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的工作原理、抗噪性能的分析方法和結(jié)論，了解多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的工作原理及特點(diǎn)，了解MSK工作原理及特點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)方法、信號(hào)波形、頻譜，二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的工作原理、抗噪性能的分析

教學(xué)難點(diǎn)：進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能的分析

第九章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

9.1 引言

9.2 模擬信號(hào)的抽樣

9.3 模擬脈沖調(diào)制

9.4 抽樣信號(hào)的量化

9.5 脈沖編碼調(diào)制

9.6 差分脈沖編碼調(diào)制

9.7 增量調(diào)制

9.8 時(shí)分復(fù)用和復(fù)接

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握抽樣定理，掌握量化基本概念，掌握PCM、ΔM基本概念，掌握TDM概念和方法、多路數(shù)字電話系統(tǒng)工作原理，了解數(shù)字電話高次群國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

教學(xué)重點(diǎn)：均勻量化、非均勻量化概念，PCM技術(shù)

教學(xué)難點(diǎn)：A律13折線編碼

第十章 數(shù)字信號(hào)的最佳接接收

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

10.1 數(shù)字信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性

10.2 數(shù)字信號(hào)的最佳接收

10.3 確知數(shù)字信號(hào)的最佳接收機(jī)

10.4 確知數(shù)字信號(hào)最佳接收的誤碼率

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解最佳接收的概念和準(zhǔn)則，掌握二進(jìn)制確知信號(hào)最佳接收機(jī)的構(gòu)成及抗噪性能，了解最佳數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)的最佳接收

教學(xué)難點(diǎn)：確知數(shù)字信號(hào)最佳接收的誤碼率

三、課程各章節(jié)學(xué)時(shí)分配

四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)

由于該課程涉及現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中的各種通信知識(shí)，內(nèi)容復(fù)雜，難度較大，且具有很強(qiáng)的理論性，對(duì)概率論及積分變換等數(shù)學(xué)知識(shí)有所要求，所以要學(xué)好本課程，必須做到理論與作業(yè)練習(xí)緊密結(jié)合，才能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。要求學(xué)生多參閱相關(guān)書籍，多做練習(xí)，掌握通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成、調(diào)制與解調(diào)的原理、以及通信網(wǎng)中信噪比的分析和計(jì)算。

五、本課程考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

考核方式：閉卷考試

成績(jī)?cè)u(píng)定方法：本課程的考核是平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期終考試成績(jī)相結(jié)合。具體比例為：上課出勤、作業(yè)占20%，實(shí)驗(yàn)占20%，期末考試成績(jī)占60%。

其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、分析題、綜合應(yīng)用題等。

六、教材及參考書

教材：《通信原理》（精簡(jiǎn)版），樊昌信、曹麗娜編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2008年

主要參考書：

[1]《通信原理》（第六版），樊昌信、曹麗娜 編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2006年

[2]《現(xiàn)代通信原理》，曹志剛編著，清華大學(xué)出版社，1992年

[3] 《現(xiàn)代通信原理》，陶亞雄編著，電子工業(yè)出版社, 2003年

[4]《通信導(dǎo)論》，魏更宇編著，北京郵電大學(xué)出版社，2005年

大綱撰寫人：胡汀

大綱審閱人：彭智朝

教學(xué)副主任：易葉青

編寫日期：2012.6