隨機(jī)信號(hào)分析教案2014.2

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）平穩(wěn)隨機(jī)過程1平穩(wěn)隨機(jī)過程的主要數(shù)字特征2平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度授課方式理論課教學(xué)目的與要求：1.掌握平穩(wěn)隨機(jī)噪聲中數(shù)字特征的物理意義；2.掌握自相關(guān)函數(shù)、方差、平均功率的計(jì)算方法；3.掌握自相關(guān)函數(shù)、方差、均方值、功率譜密度在通信中的應(yīng)用；教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：重點(diǎn)：1.平穩(wěn)隨機(jī)過程的主要數(shù)字特征（1）平穩(wěn)隨機(jī)過程的概念及其特點(diǎn)通信信道中的高斯隨機(jī)噪聲屬于平穩(wěn)隨機(jī)過程（有各態(tài)歷經(jīng)性），即平穩(wěn)高斯噪聲。隨機(jī)過程（隨機(jī)噪聲）是不同時(shí)刻隨機(jī)變量的組合，或者說隨機(jī)過程中每一時(shí)刻的取值都是隨機(jī)變量。如圖.隨機(jī)變量在不同時(shí)刻是不確定，隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)均值(簡稱均值，即數(shù)學(xué)期望)、方差、自相關(guān)函數(shù)等數(shù)字特征一般是隨機(jī)變量和時(shí)間的函數(shù)。但對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)過程來說，雖然隨機(jī)變量在不同時(shí)刻是不確定，但其均值是常數(shù)，自相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)，即平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)字特征是確定的數(shù)，且與時(shí)間無關(guān)。有各態(tài)歷經(jīng)性的平穩(wěn)隨機(jī)過程，其統(tǒng)計(jì)均值等于時(shí)間均值，即：，即平穩(wěn)隨機(jī)過程可用時(shí)間平均計(jì)算或時(shí)間自相關(guān)函數(shù)計(jì)算，如學(xué)習(xí)線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能時(shí)，通過帶通濾波器的窄帶噪聲的方差可以用表示。（2）平穩(wěn)隨機(jī)噪聲中數(shù)字特征的物理意義在信道平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲中，均方值自相關(guān)函數(shù)與方差分別表示什么物理意義？一般，，對(duì)通信信道中平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲，均值0，；自相關(guān)函數(shù)，時(shí)，；即=代表零均值平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲的平均功率或交流功率。在學(xué)習(xí)基帶傳輸抗噪聲性能分析時(shí)，總假設(shè)信道噪聲為加性高斯白噪聲的均值為0,方差為，即零均值平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲的平均功率為。且學(xué)習(xí)信道平穩(wěn)隨機(jī)高斯噪聲的一維概率密度及誤碼率時(shí),說明噪聲功率，誤碼率僅依賴于信號(hào)峰值與噪聲均方根值的比值。與模擬調(diào)制系統(tǒng)用信噪比描述抗噪聲性能都一致。平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度是什么含義？它與自相關(guān)函數(shù)之間是什么關(guān)系？隨機(jī)過程的頻域特性用功率譜密度描述，平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系是維納-辛欽關(guān)系，即傅立葉變換對(duì)，即。故功率譜密度，自相關(guān)函數(shù)，，即為平穩(wěn)隨機(jī)過程的平均功率，因?yàn)楣β首V密度是單位頻段上的平均功率，故其積分為整個(gè)頻段上平穩(wěn)隨機(jī)過程的平均功率。與上述“=代表零均值平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲的平均功率或交流功率”結(jié)論相同。例題：已知平穩(wěn)隨機(jī)噪聲的自相關(guān)函數(shù)，求其功率譜密度為及平均功率。解：對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)噪聲，功率譜密度教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：用圖形及生活、工程中的實(shí)例解釋自相關(guān)函數(shù)、方差、均方值平穩(wěn)過程的功率譜密度、平穩(wěn)過程的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)的關(guān)系。思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：習(xí)題為補(bǔ)充題1、補(bǔ)充題2參考資料：參考書1.朱華等“隨機(jī)信號(hào)分析”（第二版）北京理工大學(xué)出版社；2.王永德“隨機(jī)信號(hào)分析基礎(chǔ)”（第二版）電子工業(yè)出版社課后小結(jié)：1.對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)過程來說，雖然隨機(jī)變量在不同時(shí)刻是不確定，但其均值是常數(shù)，自相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)，即平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)字特征是確定的數(shù)，且與時(shí)間無關(guān)。有各態(tài)歷經(jīng)性的平穩(wěn)隨機(jī)過程，其統(tǒng)計(jì)均值等于時(shí)間均值，即：；2.=代表零均值平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲的平均功率或交流功率。零均值平穩(wěn)高斯隨機(jī)噪聲的平均功率為。與信道平穩(wěn)隨機(jī)高斯噪聲有關(guān)內(nèi)容中，都代表噪聲功率，如誤碼率僅依賴于信號(hào)峰值與噪聲均方根值的比值。與模擬調(diào)制系統(tǒng)用信噪比描述抗噪聲性能都一致。3.隨機(jī)過程的頻域特性用功率譜密度描述，平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系是維納-辛欽關(guān)系，即傅立葉變換對(duì)，即。故功率譜密度，自相關(guān)函數(shù)，，因?yàn)楣β首V密度是單位頻段上的平均功率，故其積分為整個(gè)頻段上平穩(wěn)隨機(jī)過程的平均功率。

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）2.4數(shù)字傳輸系統(tǒng)授課方式理論課教學(xué)目的與要求：熟悉話音信道的特點(diǎn)，掌握調(diào)制解調(diào)器原理和標(biāo)準(zhǔn)，了解多相調(diào)制和星座圖；理解PCM。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：2ASK/2PSK（重點(diǎn)）：1PCM：1，重點(diǎn)教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，輔以傳統(tǒng)黑板思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）2.5信道復(fù)用技術(shù)2.6寬帶接入技術(shù)授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解信道復(fù)用的概念，理解TDM和CDM，了解FDM；理解PCM，了解SONET和SDH；了解接入概念與xDSL。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：FDM、TDM（重點(diǎn)）、CDMA（難點(diǎn)）：0.5PCM/T1：0.5，重點(diǎn)Sonet/sdh：0.5寬帶接入技術(shù)與ADSL：0.5學(xué)時(shí)教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，輔以傳統(tǒng)黑板思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.1使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層授課方式理論課教學(xué)目的與要求：掌握DLL的概念和功能，理解和掌握DLL的三個(gè)基本問題。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：DLL作用、DLL概念0.5成幀與同步（重點(diǎn)），透明傳輸，差錯(cuò)檢測(cè)及方法（重點(diǎn)），1.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解PPP的特點(diǎn)、作用，了解PPP工作過程和幀格式。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：Ppp作用、產(chǎn)生背景：0.5Ppp幀格式（重點(diǎn)）、NCP與LCP（難點(diǎn)）：1PPP狀態(tài)及轉(zhuǎn)換（難點(diǎn)）：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.3廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解LAN層次模型，了解IEEE802標(biāo)準(zhǔn)、LAN的發(fā)展歷史，理解CSMA/CD，理解MAC地址。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：廣播信道概念、拓?fù)洌?.5IEEE802體系結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）：0.5隨機(jī)（重點(diǎn)）、受控信道劃分：0.5MAC地址（重點(diǎn)）：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.4使用廣播信道的以太網(wǎng)授課方式理論課教學(xué)目的與要求：了解以太網(wǎng)的發(fā)展過程和階段標(biāo)準(zhǔn)，理解10BASE-T，了解以太網(wǎng)的信道利用率，理解網(wǎng)卡的工作過程，掌握以太網(wǎng)MAC幀。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：以太網(wǎng)歷史0.510BASE-5/2/T概念（重點(diǎn)）、網(wǎng)卡：0.5MAC幀（重點(diǎn)）：1教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，實(shí)物展示，實(shí)際操作思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.4使用廣播信道的以太網(wǎng)（續(xù)）3.5以太網(wǎng)的擴(kuò)展授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解100BASE以太網(wǎng)，了解吉比特以太網(wǎng)、其它類型（高速）局域網(wǎng)。理解WLAN的組成，了解WLAN的物理層和MAC層。理解HUB的作用和特點(diǎn)，掌握網(wǎng)橋的原理，理解交換機(jī)的3種工作方式，了解VLAN，理解沖突域和廣播域；掌握物理層和數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)的差別教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：100BASE-T（重點(diǎn)），1000BASE技術(shù)、萬兆以太網(wǎng)，WLAN簡介：1網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)和工作原理（重點(diǎn)）：1教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，演示操作思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）3.5以太網(wǎng)的擴(kuò)展（續(xù)）習(xí)題課授課方式理論課教學(xué)目的與要求：掌握交換機(jī)的3種工作方式，理解VLAN，理解沖突域和廣播域；掌握物理層和數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)的差別教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：交換機(jī)及的工作方式（重點(diǎn)）：0.5VLAN原理及標(biāo)準(zhǔn)：1VLAN構(gòu)建：0.5習(xí)題課1教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體，實(shí)物展示思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）習(xí)題課4.1網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)授課方式理論課教學(xué)目的與要求：了解網(wǎng)絡(luò)層的作用，了解數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路概念，掌握二者的異同點(diǎn)。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：習(xí)題課：1數(shù)據(jù)報(bào)、虛電路及其比較：0.5學(xué)時(shí)理解互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成與路由器的作用；（重點(diǎn)）：0.5學(xué)時(shí)教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP授課方式理論課教學(xué)目的與要求：掌握IP地址分類、IP地址空間，地址分配，教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：IP地址分類（重點(diǎn)）：1IP空間與特殊地址（重點(diǎn)）1學(xué)時(shí)教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，實(shí)物演示隨時(shí)提問思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP（續(xù)）授課方式理論課教學(xué)目的與要求：IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式IP數(shù)據(jù)報(bào)路由與轉(zhuǎn)發(fā)地址解析與ARP教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式（重點(diǎn)）：0.5IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)與路由表（重點(diǎn)）：1地址解析與ARP：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，實(shí)物演示隨時(shí)提問思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.3劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng)授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解IP轉(zhuǎn)發(fā)與ARP。掌握子網(wǎng)劃分，理解劃分子網(wǎng)后分組轉(zhuǎn)發(fā)過程。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：子網(wǎng)劃分（重點(diǎn)）：1子網(wǎng)劃分后分路由表：1教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.3劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng)（續(xù)）4.4因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解CIDR和CIDR路由規(guī)則；理解ICMP的工作原理和作用，掌握ICMP實(shí)用命令。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：CIDR：1差錯(cuò)報(bào)告與ICMP：0.5ICMP實(shí)用命令（重點(diǎn)）：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.5因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解因特網(wǎng)的路由選擇基本概念，了解基本路由算法和IGP/IRP典型協(xié)議。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：路由選擇概念作用：1學(xué)時(shí)IGP/IRP典型協(xié)議RIP：1學(xué)時(shí)教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）4.6IP多播4.7VPN和NAT授課方式理論課教學(xué)目的與要求：了解IP多播概念；理解VPN和NAT。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：IP多播和VPN：0.5NAT（重點(diǎn)）：1.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）5.1運(yùn)輸層協(xié)議概述5.2用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解運(yùn)輸層的作用，理解端口與進(jìn)程通信,理解C/S模式。了解UDP及其報(bào)文格式；教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：運(yùn)輸層的作用：0.5端口與進(jìn)程通信（重點(diǎn)）：0.5C/S模式：0.5UDP及其報(bào)文：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體教學(xué)，操作演示隨時(shí)提問思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）5.3傳輸控制協(xié)議TCP5.4TCP的可靠性5.5TCP流量控制5.6TCP擁塞控制授課方式理論課教學(xué)目的與要求：掌握TCP的特點(diǎn)，理解TCP報(bào)文格式，了解“停等”和“連續(xù)ARQ”。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：TCP的特點(diǎn)（重點(diǎn)）、TCP報(bào)文格式：1學(xué)時(shí)TCP可靠性（難點(diǎn)）：0.5學(xué)時(shí)TCP流量控制機(jī)制，TCP擁塞控制：0.5教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）5.8TCP的連接管理習(xí)題課授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解和掌握TCP鏈接管理，理解TCP三次握手過程。教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：TCP可靠性措施（難點(diǎn)）0.5學(xué)時(shí)TCP鏈接管理（重點(diǎn)、難點(diǎn)）0.5學(xué)時(shí)TCP三次握手（重點(diǎn)）：1布置實(shí)驗(yàn)4教學(xué)手段與方法及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：多媒體思考題、練習(xí)題、作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、輔導(dǎo)及答疑安排：課間隨時(shí)答疑，課后辦公室/網(wǎng)上答疑參考資料：參考書1、2課后小結(jié)：

第20頁授課題目（教學(xué)章節(jié)或主題）6.1域名系統(tǒng)DNS6.2文件傳送協(xié)議FTP6.3遠(yuǎn)程登錄TELNET授課方式理論課教學(xué)目的與要求：理解DNS工作原理和域名結(jié)構(gòu)，域名服務(wù)器分類，域名解析算法。了解FTP、TELNET教學(xué)基本內(nèi)容（包括重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配）：DNS原理：