通信原理教案课时安排:1学时课程类别:专业选修课教学课型:理论课选用教材:《通信原理(第6版)》,樊昌信曹丽娜编著,国防工业出版社题目(教学章、节或主题):第六章数字基带传输系统;6.4节无码间串扰的基带传输特性;授课对象:网络工程专业本科三年级学生授课时间:年月日教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1.了解产生码间串扰的原因2.掌握消除码间串扰的思想以及条件3.掌握无串扰特性的设计教学重点、难点:1、消除码间串扰的基本思想(重点)2、如何推导无码间串扰的时/频条件(重点、难点)教学方式、手段、媒介:讲解、展示与演练相结合;采用多媒体教学设备教学过程:(含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等)1、以学生为主体、教师为主导;2、采用多媒体课件演示辅助教学,图片、动画等多种形式引导学生,达到互动性好,气氛活跃的效果;3、注意讲授知识的方法,促进学生自主性和探究性学习。一、课程回顾、复习及新课引入(1~2分钟)1、回顾影响基带传输系统性能的两个主要因素:码间串扰、信道噪声2、本节讨论“码间串扰”,从“消除码间串扰基本思想”、“无码间串扰的时/频条件”及“如何选择或设计无码间串扰的基带传输系统传递函数”展开;“信道噪声”将在下一节讲解。二、讲授新课(35分钟)1、消除码间串扰的基本思想【讲解】(1)接收信号中的0nsnkahknTt即为码间串扰部分,为了消除码间串扰则必须令其等于零。(2)分析na及0shknTt的作用,引出消除码间串扰基本思想【小结】消除码间串扰基本思想的核心理念:当前码元在其他码元的抽样时刻的值为零【前沿技术举例】在当前受到广泛关注的超宽带通信系统中,多用户通信以及庞大的发送数据量都将导致码间串扰问题,可以采用该思想再配合多种多址复用及协作分集技术提高系统性能。2、无码间串扰时/频域条件【讲解】(1)将消除码间串扰基本思想用抽样时域表达式表示,则给出“时域条件”。【展示】展示Sa函数作为满足该时域条件的实例。(2)将“频域条件”总结为“三个步骤、四个技巧”,完成结论公式推导(3)由频域条件引出“奈奎斯特第一准则”的“作用”、“判定”及“物理意义”【随堂练习】H()是对=±/Ts呈奇对称的低通滤波器特性,试判定该传输特性是否会产生码间串扰?【关键点】H()是对=±/Ts呈奇对称【展示】动态展示H()等效为理想低通的过程【结论】满足奈奎斯特第一准则的要求,是无码间串扰的H()【小结】时/频域条件的结论公式3、无码间串扰的传输特性设计【提问】在不考虑实现的情况下,哪种形式的H()最容易满足无码间串扰的要求?【答案】理想低通H()【讲解】(1)给出理想低通H()的传输特性及冲激响应表达式及波形,分析其带宽及无码间串扰的数据速率发送条件。(2)引出“奈奎斯特带宽”、“奈奎斯特速率”及“频带利用率”的概念及表达式。(3)分析理想低通H()的不实用性。教师姓名:职称:1/9/2020(4)弥补理想低通特性H()缺陷的方法:“滚降”【提问】何种滚降特征可以实现无码间串扰?【答案】令H()在滚降段中心频率处(与奈奎斯特带宽相对应)呈奇对称的振幅特性(5)讲解一种常用的滚降特征:余弦滚降。给出“传递函数”及“冲激响应”【注意】原书中(6.4-14)“sin函数”的自变量应为2SSTT(6)分析“滚降系数”的图形意义及对传输特性和冲激响应的影响,给出余弦滚降的频带利用率【板书】分析0、01及1的传输特性(7)两种余弦滚降的特殊情况:a.0:理想低通。【展示】传输特性及冲激响应b.1:升余弦频谱特征。分析传输特性呈奇对称,以及冲激响应的优缺点【板书】绘图解释“升余弦”表达式三、结课(5分钟)1、重申消除码间串扰基本思想2、强调时频域条件是重难点3、强调理想低通型的不实用性4、强调两种特殊的余弦滚降四、布置课后作业(2~3分钟)课后作业:P176~177Q6.10:求系统冲激响应;已知传码率,验证系统能否实现无码间串扰传输Q6.12:验证能否实现无码间串扰传输;求系统的最高码元传输率及频带利用率Q6.13:已知码元传输速率,试比较几种传输特性的性能参考书目:1.周炯槃等编著的,通信原理(第3版),北京:北京邮电大学大学出版社,2008.2.郑君里、杨为理、应启珩,信号与系统(第二版),北京:高等教育出版社,2000.课后总结及反思: