通信原理教案-信道編碼原理

第10章信道編碼原理1教學內(nèi)容分析信道編碼原理是全書的重點內(nèi)容，其內(nèi)容包括:⑴信道編碼的基本概念、分類和工作方式；⑵幾種常用的檢錯碼；⑶線性分組碼的基本概念，漢明碼、循環(huán)碼和交錯碼的檢錯和糾錯原理，以及它們的工作方式；⑷卷積碼糾錯原理和它的工作方式；；⑸m序列的基本原理、產(chǎn)生、性質(zhì)和應(yīng)用。本章的教學的目標是：⑴讓學生了解信道編碼與信源編碼的區(qū)別，理解差錯控制的幾種工作方式，理解分組碼的結(jié)構(gòu)，最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系。⑵理解奇偶監(jiān)督碼，行列監(jiān)督碼和恒比碼的構(gòu)造原理及其性能。⑶了解線性分組碼的特點，掌握漢明碼的監(jiān)督矩陣和生成矩陣的構(gòu)造原理和應(yīng)用，掌握循環(huán)碼的生成多項式、生成矩陣和監(jiān)督矩陣構(gòu)造原理，以及編碼電路，譯碼電路及工作原理。⑷了解卷積碼的特點。⑸掌握m序列產(chǎn)生器的構(gòu)成方法和m序列的性質(zhì)，了解m序列的用途。本章的教學重點是：⑴信道編碼的概念；⑵差錯控制的幾種工作方式，分組碼的結(jié)構(gòu)，最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系；⑶漢明碼的監(jiān)督矩陣和生成矩陣的構(gòu)造原理，循環(huán)碼的生成多項式、生成矩陣和監(jiān)督矩陣構(gòu)造原理，以及循環(huán)碼的編碼電路和譯碼電路；⑷m序列產(chǎn)生器的構(gòu)成方法和m序列性質(zhì)；本章的教學難點是：⑴信道編碼的基本概念和相關(guān)參數(shù)；⑵漢明碼的監(jiān)督矩陣和生成矩陣的應(yīng)用；⑶循環(huán)碼的編碼電路和譯碼電路；⑷m序列的產(chǎn)生和性質(zhì)；教學課件準備教學材料：⑴主要教材：⑵輔助教材：課件準備：依照大綱要求，本章共計7學時，其中理論課時8學時，實驗課0學時，習題課1學時。課件的準備應(yīng)與理論課同步，計8學時。課件以Powerpoint為主要工具，將教學要點、理論原理、重要公式、物理意義、最終結(jié)論等內(nèi)容展示出來。所有的原理框圖和原理波形均要以動畫形式顯示。３教學實施設(shè)計教學的組織：以課堂教學為主，以學員為中心，以教員為主導(dǎo)，讓學員有更多的機會參與課堂教學的過程，調(diào)動他們的主觀能動性，真正做到課堂多動腦、多動手和多動口。教學的實施：以課堂講授為主，充分發(fā)揮啟發(fā)式教學的作用，堅決拋棄注入式教學。啟發(fā)式教學的作用在于誘發(fā)學員同步思維，使之處于最佳思維狀態(tài)。在本章中擬采用的方法仍然是理論教學模式，對于新問題多采用設(shè)疑、啟發(fā)點撥，配合多媒體進行課題激疑的方法；對于原理框圖、波形、表達式等多采用多媒體動畫演示其結(jié)果；對于一些結(jié)論性的內(nèi)容多采用課堂討論、歸納總結(jié)而得出結(jié)論；對于類比性的結(jié)論多采用邏輯的方法，如分析與綜合、歸納與演繹、比較與分類等；對于知識的鞏固，多采用習題、作業(yè)和實驗等手段。４教學策略以多媒體優(yōu)化組合的教學方法貫徹始終，僅僅抓住教學的整體目標，分析教材內(nèi)容，問題的引入、概念性較強的內(nèi)容、知識結(jié)構(gòu)富有哲理性的綜述采用講授法；原理框圖、波形、表達式等多采用多媒體動畫演示法；結(jié)論性的內(nèi)容多采用課堂討論、歸納總結(jié)法。５教學效果評價每次教學結(jié)束后，都要進行課堂注意的問題，采用總結(jié)式評價方法，其目的是測定學習效果、診斷教學過程的優(yōu)點和缺點，進一步激發(fā)學習熱情，達到反饋和調(diào)控的作用。6教學學時安排2學時為一個單元，即一次課，共計8學時，4次課，其中理論課4次，實驗課0次。第1次課：信道編碼的基本概念、分類和工作方式。第2次課：幾種常用的檢錯碼和線性分組碼的基本概念。第3次課：漢明碼、循環(huán)碼和交錯碼的檢錯和糾錯原理，以及它們的應(yīng)用。第4次課：卷積碼，m序列的基本原理、產(chǎn)生、性質(zhì)和應(yīng)用。第一次課差錯控制及最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系教學對象：通信工程等專業(yè)本科學員。在《高等數(shù)學》、《工程數(shù)學》、《信號系統(tǒng)》、《電子線路》等課程學習之后。教學目標：了解信道編碼與信源編碼的區(qū)別，理解差錯控制的幾種工作方式，理解分組碼的結(jié)構(gòu)；學會分析與計算最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系。教學方法：多媒體優(yōu)化組合的教學方法重點：信道編碼基本概念難點：最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系知識點：差錯控制的工作方式，分組碼的結(jié)構(gòu)、碼距、檢錯能力、糾錯能力和它們之間的相互關(guān)系；主要內(nèi)容：信道編碼相關(guān)基礎(chǔ)知識的介紹；教學實施過程：內(nèi)容流程如下教學內(nèi)容教學模式和方法教學時間教學內(nèi)容教學模式和方法教學時間注意的問題：課堂提問檢測學習效果1）信道編碼與信源編碼的區(qū)別有什么異同？2）理解差錯控制的幾種工作方式是什么？3）檢錯、糾錯的根據(jù)是什么？4）最小碼距和檢錯、糾錯能力的關(guān)系是什么？第二次課線性分組碼教學對象：通信工程等專業(yè)本科學員。教學目標：理解奇偶監(jiān)督碼，行列監(jiān)督碼和恒比碼的構(gòu)造原理及其性能；理解線性分組碼的基本特性。教學方法：多媒體優(yōu)化組合的教學方法重點：奇偶監(jiān)督碼、行列監(jiān)督碼；線性分組碼的基本特性；難點：行列監(jiān)督碼知識點：奇偶監(jiān)督碼、行列監(jiān)督碼產(chǎn)生和檢錯過程；主要內(nèi)容：奇偶監(jiān)督碼、行列監(jiān)督碼；線性分組碼的基本特性；教學實施過程：內(nèi)容流程如下參考資料：清華大學出版社出版的《現(xiàn)代通信原理》，曹志剛等編著；國防工業(yè)出版社出版的《通信原理》，樊昌信等編著；天津大學出版社出版的《現(xiàn)代通信原理》，王秉鈞等編著；注意的問題：課堂提問檢測學習效果1）奇偶監(jiān)督碼的特點是什么？2）線性分組碼由那兩部分組成？3）如何計算線性分組碼的最小碼距？第三次課漢明碼教學對象：通信工程等專業(yè)本科學員。教學目標：掌握漢明碼的監(jiān)督矩陣和生成矩陣的構(gòu)造原理和應(yīng)用；掌握循環(huán)碼的生成多項式、生成矩陣和監(jiān)督矩陣構(gòu)造原理，以及編碼電路，譯碼電路及工作原理。教學方法：多媒體優(yōu)化組合的教學方法重點：漢明碼的監(jiān)督矩陣和生成矩陣；循環(huán)碼的生成多項式、生成矩陣和監(jiān)督矩陣；循環(huán)碼的編碼電路，譯碼電路；難點：監(jiān)督矩陣和生成矩陣；知識點：監(jiān)督矩陣和生成矩陣概念；生成多項式與生成矩陣和監(jiān)督矩陣關(guān)系；相關(guān)編碼電路，譯碼電路的構(gòu)件；主要內(nèi)容：生成多項式與生成矩陣和監(jiān)督矩陣；教學實施過程：內(nèi)容流程如下參考資料：清華大學出版社出版的《現(xiàn)代通信原理》，曹志剛等編著；國防工業(yè)出版社出版的《通信原理》，樊昌信等編著；天津大學出版社出版的《現(xiàn)代通信原理》，王秉鈞等編著；西安電子科技大學出版社出版的《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》，張輝等編著；西安電子科技大學出版社出版的《數(shù)字通信原理與技術(shù)》，王興亮等編著。教材改造：加強對2PSK與2DPSK系統(tǒng)異同點的討論。注意的問題：課堂提問檢測教學效果1）伴隨式的作用是什么？2）比較漢明碼和循環(huán)碼？第四次課卷積碼與m序列教學對象：通信工程等專業(yè)本科學員。教學目標:了解卷積碼的特點；掌握m序列產(chǎn)生器的構(gòu)成方法和m序列的性質(zhì)，了解m序列的用途。教學方法：多媒體優(yōu)化組合的教學方法重點：m序列產(chǎn)生器的構(gòu)成方法；m序列的性質(zhì)；難點：m序列的性質(zhì)和特點；知識點：m序列的產(chǎn)生方法；m序列的性質(zhì)和特點；主要內(nèi)容：卷積碼的產(chǎn)生；m序列