《通信原理》教学大纲

《现代通信原理》教学大纲ModernCommunicationPrinciples一、课程教学目标1、任务和地位：本课程是通信及相关专业的专业基础课，是通信专业的必修课程。本课程主要研究各种现代模拟通信和数字通信的基本原理、方法及传输性能。2、知识要求：本课程运用了《高等数学》、《概率论》、《线性代数》等专业数学知识，以及《信号与系统》分析方法，进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号（随机过程）和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。重点分析数字通信系统的组成模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识，使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。3、能力要求：通过本科程的学习，使学生掌握现代通信系统的基本原理、基本模型、基本性能和基本分析方法，能对实际物理问题建立相应的数学模型，通过对模型进行数学分析来解决实际物理问题。二、教学内容的基本要求和学时分配1、课程教学总学时72学时，4.5学分。教学内容章目本课程学分：学时分配讲课习题课实验小计第一章绪论33第二章信号与系统基础知识819第三章模拟线性调制5128第四章模拟角调制325第五章语音信号数字化传输51410第六章数字信号的基带传输91212第七章数字信号的调制传输91414第八章差错控制编码81211合计50616722、具体要求：第一章绪论[目的要求]1.了解通信的概念。了解信息量、平均信息量的概念及定义。2.了解模拟通信系统和数字通信系统的组成，了解通信的方式。3.掌握通信系统性能度量的指标。[教学内容]1.通信的概念，通信系统的组成和分类，通信的方式。2.信息及其度量，信息量和平均信息量。3.通信系统的性能度量。[重点难点]信息、信息量的定义及平均信息量的计算，通信系统性能的度量。[教学方法]课堂讲解[作业]3道[课时]3第二章信号与系统基础知识[目的要求]1.巩固确定信号与线性系统，积分变换的内容。2.了解随机过程的概念及一般表述。3.理解平稳随机过程、高斯过程、窄带随机过程的基本内容。4.掌握平稳随机过程的性质、随机过程通过线性系统的基本描述。5.掌握加性高斯白噪声、低通噪声的特点和功率谱密度。[教学内容]1、信号通过系统的过程。确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运算特性，常用信号的傅立叶变换。2、卷积定义式，时域卷积定理，频域卷积定理。3、信号的能量和能量谱密度；信号的功率和功率谱密度。4.随机过程的概念及一般表述。5.平稳随机过程、高斯过程、窄带随机过程。6.平稳随机过程的性质、随机过程通过线性系统。7.加性高斯白噪声、低通噪声的特点和功率谱密度。[重点难点]随机过程的概念、窄带随机过程、平稳随机过程的性质、高斯白噪声[教学方法]课堂讲解[作业]6道[课时]9第三章模拟线性调制[目的要求]1.了解幅度调制原理及抗噪声性能2.理解频分复用（FDM）的概念3.掌握幅度调制原理及抗噪声性能[教学内容]1.幅度调制信号的调制与解调方法及频谱表示方法。2.幅度调制系统的抗噪声性能。3.频分复用（FDM）的概念2、[重点难点]线性调制与解调方法及频谱表示、系统的抗噪声性能。[教学方法]课堂讲解[作业]5道[课时]6第四章模拟角度调制[目的要求]1.了解角度调制原理、频率调制和相位调制的关系。2.了解确定窄带角调制的条件3.理解各种模拟调制系统的比较[教学内容]1.频率和相位的关系。2.角度调制的原理与解调方法。3.各种模拟调制系统的比较[重点难点]频率调制和相位调制的关系和确定窄带角调制的条件。[教学方法]课堂讲解[作业]3道[课时]3第五章语音信号数字化传输[目的要求]1.掌握脉冲编码调制（PCM）基本原理、抽样定理、量化理论、编码理论2.理解均匀量化和非均匀量化的原理。掌握A律13折线编码方法。3.理解时分复用和多路数字电话系统4.了解PCM系统抗噪声性能、ΔM、ADPCM系统[教学内容]1.模拟信号数字化的过程。2.低通和带通信号的抽样定理3.均匀量化和量化误差。线性PCM编码原理。4.非均匀量化。非线性PCM编码原理。A律师13折线编码规则。5.ADPCM编码和ADM编码简介。6.时分复用原理。数字复接系列。A律PCM基群帧结构。[重点难点]抽样定理，脉冲振幅调制，脉冲编码调制，增量调制，压缩编码[教学方法]课堂讲解[作业]4道[课时]6第六章数字信号的基带传输[目的要求]1.掌握二进制基带信号的基本波形，了解数字基带信号的功率谱。2.掌握基带传输的常用码型及基带传输系统模型。3.掌握无码间串扰的时域、频域条件及传输波形。4.掌握部分响应基带传输系统5.了解眼图[教学内容]1.数字基带信号的主要码型：单极性NRZ码、双极性NRZ码、单极性RZ码、差分码、AMI码、HDB3码。主要码型的功率谱特点。2.无码间串扰的传输条件。理想低通信号和升余弦频谱信号的传输指标。3.基带信号在高斯白噪声信道中的传输和接收过程。二元码的误比特率计算公式。4.部分响应基带传输系统5.眼图[重点难点]数字基带信号的功率谱计算，无码间串扰的传输条件，部分响应系统[教学方法]课堂讲解[作业]6道[课时]10第七章数字信号的调制传输[目的要求]1.掌握二制数字调制信号的形式，了解它们的调制和解调方法。2.了解数字调制信号误比特率计算公式。3.能使用公式计算2ASK、2FSK、2PSK系统的误比特率。4.了解数字通信系统的应用。[教学内容]1.二进制数字调制和解调原理2.二进制调制系统的抗噪声性能3.二进制数字调制系统的性能比较[重点难点]二进制数字调制和解调原理，二进制调制系统误码率的分析[教学方法]课堂讲解[作业]4道[课时]10第八章差错控制编码[目的要求]1.了解常用的简单编码、循环码、卷积码2.理解纠错编码的基本原理3.掌握线性分组码的基本原理及编码方法[教学内容]1.差错控制编码基本概念和分类2.常用的差错控制编码：重复码、奇偶校验码、方阵码、等比码和正反码，线性分组码生成和校验方法，纠检错能力。3.常用的差错控制编码方法和性能。4.卷积码的基本概念[重点难点]线性分组码生成和校验方法,纠检错能力,生成矩阵和一致校验矩阵的性质[教学方法]课堂讲解[作业]4道[课时]9三、大纲说明1、考试要求与考试方法。笔试闭卷考试。考试要求：按考试大纲执行。2、教学方法主要是课堂教授法。本课程着重于培养学生把握通信信号设计的发展脉络和指导思想，在给学生奠定扎实的理论基础的同时，让学生学习与了解更多的现代通信技术和理论。本课程包括模拟通信和数字通信两大部分，但更侧重数字通信。本课程包括模拟通信和数字通信两大部分，但更侧重数字通信。可利用幻灯片形象地演示有关图形效果。3、教材及主要参考书教材：樊昌信.《通信原理教程》.北京.国防工业出版社1999.9参考书：（1）曹志刚等.《现代通信原理》.北京，清华大学出版社2000.1（2）隗永安.《现代通信原理》.成都.西南交通大学出版社2000.4、其他专业少课时，可酌情删减2、3、4章。西南交通大学峨眉校区课程简介课程名称中文现代通信原理总学时72英文ModernCommunicationPrinciples学分4.5开课单位计算机系授课方式课堂讲授授课教师李永辉张瑾柳红英撰搞人李永辉适用专业通信工程计算机应用网络工程课程属性必修先修课程高等数学电路分析信号与系统课程简介本课程是通信及相关专业的专业基础课。本课程主要研究各种现代模拟通信和数字通信的基本原理、方法及传输性能。本课程运用了《高等数学》、《概率论》、《线性代数》等专业数学知识，以及《信号与系统》分析方法，进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号（随机过程）和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。重点分析数字通信系统的组成模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识，使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。主要教学参考书樊昌信.《通信原理教程》.北京.国防工业出版社1999.9隗永安.《现代通信原理》.成都.西南交通大学出版社2000注：“授课教师”栏可填1-3名教师