《通信原理》本科教學大綱64學時

《通信原理》教學大綱課程名稱：通信原理 適用層次、專業(yè)：本科、電子信息工程學時：64學時 學分：4學分課程類型：專業(yè)必修課 課程性質(zhì)：專業(yè)基礎課先修課程：電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、高頻電子線路一、課程的教學目標與任務本課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)基礎課，其所涉及的基本理論、基礎知識和基本方法對學生后續(xù)專業(yè)課的學習起著相當重要的作用。本課程主要介紹模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理和基本理論，其教學目標是使學生在掌握通信系統(tǒng)基本概念、基本理論的前提下，了解通信的發(fā)展史以及現(xiàn)代通信新技術(shù)，理解模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念，掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標，掌握模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、基帶傳輸、差錯控制等基本原理以及驗證性實驗。二、課程講授內(nèi)容與基本要求（一）概論（總學時：4學時；理論學時：4學時；實驗：0學時）1．基本內(nèi)容：通信的發(fā)展，通信系統(tǒng)的基本組成，通信系統(tǒng)的分類及通信方式，數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標。2．基本要求：了解通信的發(fā)展史，理解現(xiàn)代通信的概念，掌握通信系統(tǒng)的基本模型以及數(shù)字通信系統(tǒng)性能指標的計算。3．重點、難點：數(shù)字通信系統(tǒng)性能指標的計算。（二）信道（總學時：4學時；理論學時：4學時；實驗：0學時）1.基本內(nèi)容：信道的定義，信道的傳輸特性，信道容量，信道的模型。2．基本要求：掌握信道的定義、分類及其數(shù)學模型；了解恒參信道舉例；掌握恒參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?；了解隨參信道舉例；掌握隨參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?；了解信道的加性噪聲，掌握連續(xù)和離散信道容量的概念。3．重點、難點：連續(xù)信道與離散信道容量計算。（三）模擬調(diào)制系統(tǒng)（總學時：6學時；理論學時：6學時；實驗：0學時）1.基本內(nèi)容：調(diào)制與解調(diào)的基本概念；幅度調(diào)制的原理及抗噪聲性能。線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能。非線性調(diào)制系統(tǒng)的原理及抗噪聲性能。各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較；頻分復用（FDM）2.基本要求：了解幅度調(diào)制的原理及抗噪聲性能；了解非線性調(diào)制（角度調(diào)制）的原理及其抗噪聲性能；掌握各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較；了解頻分復用(FDM)和復合調(diào)制及多級調(diào)制的概念。（四）數(shù)字信號的基帶傳輸（總學時：12學時；理論學時：8學時；實驗：4學時）1.基本內(nèi)容：基帶信號的基本概念及波形，基帶信號的傳輸碼型，數(shù)字系帶信號的功率譜分析，數(shù)字基帶信號的傳輸及碼間干擾，眼圖與均衡。2.基本要求：了解基帶信號及其，了解基帶系統(tǒng)的均衡以及匹配濾波器的原理，理解基帶信號的基本概念以及基帶信號的傳輸與碼間干擾，掌握單極性碼、雙極性碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼、AMI碼、HDB3碼的概念及波形畫法，掌握奈奎斯特第一準則的應用。3.重點、難點：AMI碼、HDB3碼的碼型變換。（五）基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（總學時：14學時；理論學時：12學時；實驗2學時）1.基本內(nèi)容：振幅鍵控（ASK），相位鍵控（PSK），頻率鍵控（FSK），正交幅度鍵控，正交頻分復用，數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能。2.基本要求：了解多進制數(shù)字調(diào)制解調(diào)原理以及正交幅度鍵控、正交頻分復用的原理，理解數(shù)字調(diào)制解調(diào)的基本概念，掌握二進制數(shù)字調(diào)制和解調(diào)的基本原理及其性能。3.重點、難點：二進制ASK、FSK、PSK/DPSK調(diào)制和解調(diào)的原理。（六）模擬信號的數(shù)字傳輸（總學時：8學時；理論學時：6學時；實驗：2學時）1.基本內(nèi)容：模擬信號數(shù)字化的基本概念及其原理，脈沖編碼調(diào)制的基本概念及其原理，時分復用技術(shù)。2.基本要求：了解語音壓縮編碼技術(shù)，了解帶通信號的抽樣定理，以及數(shù)字復接技術(shù)，理解模擬信號數(shù)字化的基本概念，掌握低通信號的抽樣定理。3.重點、難點：13折線A律編碼原理。（七）同步原理（總學時：8學時；理論學時：6學時；實驗：2學時）1.基本內(nèi)容：通信系統(tǒng)中同步的基本概念，載波同步的概念及其原理，位同步的概念及其原理，群同步的概念及其原理。2.基本要求：了解群同步的概念及其原理，理解載波同步、位同步的概念，掌握載波同步、位同步的基本原理。3.重點、難點：載波同步、位同步的基本原理。（八）信道編碼與差錯控制（總學時：8學時；理論學時：8學時；實驗：0學時）1.基本內(nèi)容：差錯控制編碼的基本概念、糾錯編碼的基本原理、常用的簡單編碼，線性分組碼的概念及其簡單計算，循環(huán)碼。2.基本要求：了解糾錯編碼的性能，理解差錯控制編碼的基本概念，掌握差錯控制編碼的分類及其原理，掌握線性分組碼的簡單計算。3.重點、難點：線性分組碼的簡單計算。三、實驗內(nèi)容及基本要求（一）PCM編譯碼實驗（2學時）１．實驗內(nèi)容：觀測輸出時鐘和幀同步時隙信號；測量PCM編碼數(shù)據(jù)；觀測PCM譯碼器輸出的模擬信號。２．基本要求：了解PCM專用大規(guī)模集成電路的工作原理及應用，理解PCM抽樣時鐘、編碼數(shù)據(jù)和輸入/輸出時鐘之間的關(guān)系，驗證PCM編譯碼原理。（二）AMI碼型變換實驗（2學時）１．實驗內(nèi)容：驗證AMI碼的編碼規(guī)則；AMI碼譯碼和時延測量；觀測AMI編碼信號中同步時鐘分量；測量AMI譯碼位定時時鐘。２．基本要求：了解AMI編譯碼芯片的原理，理解二進制單極性碼變換為AMI碼的編碼規(guī)則，掌握驗證AMI編譯碼的方法及時鐘信號的測量。（三）HDB3碼型變換實驗（2學時）１．實驗內(nèi)容：驗證HDB3碼的編碼規(guī)則；HDB3碼譯碼和時延測量；觀測HDB3編碼信號中同步時鐘分量；測量HDB3譯碼位定時時鐘。２．基本要求：了解HDB3編譯碼芯片的原理，理解二進制單極性碼變換為HDB3碼的編碼規(guī)則，掌握驗證HDB3編譯碼的方法及時鐘信號的測量。（四）BPSK傳輸系統(tǒng)實驗（2學時）１．實驗內(nèi)容：觀測BPSK調(diào)制基帶信號的眼圖；觀察I路和Q路調(diào)制信號的矢量圖；測量BPSK調(diào)制信號的相位；接收端解調(diào)器眼圖信號觀測；解調(diào)器相干載波觀測。２．基本要求：了解BPSK調(diào)制、解調(diào)方法在噪聲下的基本性能，了解BPSK相干解調(diào)時存在的缺陷，理解BPSK調(diào)制、解調(diào)的基本原理，理解BPSK數(shù)據(jù)傳輸過程，掌握BPSK信號眼圖、矢量圖及相干載波的觀測。（五）數(shù)字鎖相環(huán)實驗（2學時）１．實驗內(nèi)容：鎖定狀態(tài)測量；數(shù)字鎖相環(huán)的相位抖動特性測量；鎖定頻率測量和分頻比計算；同步帶測量。２．基本要求：了解全數(shù)字鎖相環(huán)的設計，理解數(shù)字鎖相環(huán)的基本原理，掌握鎖定狀態(tài)、相位抖動特性及鎖定頻率的測量。四、教學安排及方法總學時64學時，理論54學時，實驗10學時教學環(huán)節(jié)教學時數(shù)課程內(nèi)容理論課（學時）實驗課（學時）小計（學時）緒論404信道404模擬調(diào)制技術(shù)606數(shù)字信號的基帶傳輸8412基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)12214模擬信號的數(shù)字化傳輸628同步原理628差錯控制編碼808合計541064五、考核方式1．期末考試采用筆試（閉卷）。2．各教學環(huán)節(jié)占總分的比例：平時成績（包括出勤情況、作業(yè)情況及提問情況等）占20%；實驗成績占10%；卷面成績（期末考試）占70%。六、課程教材及主要參考資料1．教材羊梅君主編《通信原理》，華中科技大學出版社，2013.8。2．參考資料（1）南利平主編《通信原理簡明教程》（第2版），清華大學出版社，2008.06；（2）樊昌信等編著《通信原理》（第5版），國防工業(yè)出版社，2001.05。

課程簡介《通信原理》課程是通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)基礎課，其所涉及的基本理論、基礎知識和基本方法對學生后續(xù)專業(yè)課的學習起著相當重要的作用。本課程以現(xiàn)代通信系統(tǒng)為背景，