《通信原理》自学考试大纲1

–1–《通信原理》(2363)自学考试大纲一、课程性质与设置目的（一）课程性质、地位与任务通信原理是高等教育自学考试通信工程专业的一门重要的专业课程。本课程的任务是学生通过学习现代通信系统所涉及的基本原理、基本技术，掌握数字数据通信的系统构成、工作原理和主要性能指标。（二）本课程的基本要求1.理解通信系统的基本模型、基本指标、信息、信道、传输介质、通信方式、差错控制、信号及噪声等基本概念和基本原理。2.理解模拟调制的基本原理。3.掌握数字数据传输的基本原理和技术。4.掌握不同传输方式通信系统的噪声性质，并进行分析和比较。5.掌握复用技术和多址技术的基本原理。6.掌握通信网的基本理论。7.掌握通信系统中不同同步方式的原理和作用。8.学生在自学过程中应按大纲要求，仔细阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。(三）本课程与相关课程的联系与分工本课程是自学考试计划中通信工程专业一门重要专业课程。要学好本课程，必须具有“电路与电子技术”“工程数字”等课程的基本知识。二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）学习目的与要求要求学生能理解通信系统模型的基本原理，理解信息及其度量、信道与信道容量的基本概念，掌握不同类型传输介质的特性，掌握不同通信方式及差错控制的基本原理，掌握通信系统主要性能指标。（二）课程内容第一节通信系统模型：通信系统模型及各组成部分模拟通信系统模型数字通信系统模型第二节信息及其度量：信息信息量第三节信道与信道容量：信道信道容量传输介质传输介质的分类通信系统中常用的传输介质第四节通信方式：串行传输和并行传输同步传输和异步传输单工、半双工和全双工传输第五节差错控制：差错产生的原因差错的类型差错控制–2–第六节通信系统的主要性能指标：模拟通信系统的有效性和可靠性的衡量数字通信系统的有效性和可靠性的衡量（三）考核知识点1.通信系统模型的组成2.信息及信息量的概念3.信道及信道容量的概念、传输介质的分类4.串行传输与并行传输、单工传输、半双工传输和全双工传输、同步传输和异步传输的基本原理5.差错产生的原因及差错类型、差错控制的基本原理6.通信系统的性能指标：可靠性和有效性（四）考核要求1.通信系统模型的组成：通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型，达到“领会”层次。2.信息及信息量的概念，达到“识记”层次。3.信道及信道容量的概念传输介质的分类(1)信道、信道容量，达到“识记”层次。(2)传输介质的分类，达到“识记”层次。(3)通信中常用介质（双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质）的特性，达到“领会”层次。4.通信方式(1)串行传输和并行传输的概念，达到“领会”层次。(2)同步传输和异步传输的概念与基本原理，达到“领会”层次。(3)单工、半双工和全双工传输的概念，达到“领会”层次。5.差错控制(1)差错产生的原因及差错类型，达到“识记”层次。(2)差错控制基本原理，达到“领会”层次。(3)差错控制编码的方法，达到“识记”层次。6.通信系统的主要性能指标(1)模拟通信系统的有效性和可靠性衡量，达到“识记”层次。(2)数字通信系统的有效性衡量（传输速率），达到“简单应用”层次。(3)数字通信系统的可靠性衡量（差错率），达到“领会”层次。第二章信号与噪声（一）学习目的与要求要求学生能了解通信系统中信号的分类及信号的分析理论，掌握信号的频谱分析方法及信号通过线性系统传输时的特性，掌握随机过程的频谱分析及其通过线性系统的特性，理解自噪声的概念，掌握通信系统中噪声的分析方法和噪声的性质。（二）课程内容第一节信号的频谱分析：傅立叶级数傅立叶变换信号的功率谱密度和能量谱密度第二节卷积与相关：卷积运算卷积图解和说明卷积定理相关积分相关定理自相关函数的性质第三节信号通过线性系统的传输：无失真传输系统的幅度和相位特性无失真传输的条件第四节随机信号分析：随机过程的概念随机过程的数字特征平稳随机过程的遍历性第五节随机过程的频谱分析：功率谱功率谱与相关函数的关系第六节随机过程通过线性系统：均值相关函数均方值PY功率谱第七节噪声及其通过乘法器的响应：白噪声的概念乘法器的噪声响应–3–第八节窄带噪声：窄带噪声的概念窄带噪声的性质（三）考核知识点1.信号的频谱分析傅立叶级数傅立叶变换功率谱密度和能量谱密度2.卷积和相关运算卷积3.信号通过线性系统的传输4.随机信号分析随机过程的频谱分析随机过程通过线性系统分析5.噪声的概念乘法器的噪声响应窄带噪声(四）考核要求1.信号的频谱分析(1)傅立叶级数，达到“领会”层次。(2)傅立叶变换，达到“领会”层次。(3)功率谱密度和能量谱密度，达到“领会”层次。(4)周期信号的功率谱密度，达到“领会”层次。2.卷积和相关(1)卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理，达到“领会”层次。(2)相关定理、自相关函数的性质，达到“领会”层次。3.信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性，达到“领会”层次。4.随机信号分析(1)随机过程的概念、平稳随机过程，达到“识记”层次。(2)随机过程的数字特征，达到“领会”层次。(3)平稳随机过程的遍历性，达到“识记”层次。5.随机过程的频谱分析(1)功率谱描述随机过程的频谱特性，达到“识记”层次。(2)功率谱与相关函数的关系，达到“领会”层次。(3)计算随机过程的功率谱方法，达到“简单应用”层次。6.随机过程通过线性系统输出、均值、相关函数、平均功率PY、功率谱，达到“领会”层次。7.噪声及其通过乘法器的响应(1)白噪声的概念，达到“识记”层次。(2)乘法器的噪声响应，达到“领会”层次。8.窄带噪声窄带噪声的性质，达到“识记”层次。第三章模拟调制系统(一）学习目的与要求要求学生能了解调制的概念、调制的分类，了解模拟调制中各种调幅系统的特点及适用范围，了解角度调制中相位调制和频率调制的特点及应用范围，从而理解模拟调制的基本原理。（二）课程内容第一节幅度调制：幅度调制的概念标准调幅抑制载波双边带调幅单边带调幅残留边带调幅第二节角度调制：角度调制的概念PMFM波宽带调频宽带调相宽带角调波产生和解调（三）考核知识点1.调制的基本概念模拟调制的含义2.幅度调制的含义和分类3.标准调幅系统抑制载波双边带系统单边带调幅系统残留边带调幅系统调幅信号解调4.角度调制的含义和相关的基本概念5.宽带调频宽带调相宽带角调波的产生和解调(四）考核要求1.调制的基本概念、模拟调制含义，达到“识记”层次。2.幅度调制的含义和分类，达到“识记”层次。–4–3.标准调幅的过程及其功率和效率，达到“简单应用”层次。4.抑制载波双边带调幅单边带调幅残留边带调幅，达到“领会”层次。5.调幅信号的相干解调、调幅信号的非相干解调，达到“识记”层次。6.角度调制的含义、PM波、FM波，达到“识记”层次。7.宽带调频、宽带调相，达到“识记”层次。8.宽带角调波的产生和解调，达到“领会”层次。第四章基带数字信号及其传输(一）学习目的与要求要求学生能理解脉冲振幅调制、脉冲编码调制、增量调制、增量脉码调制和自适应差值脉码调制的基本原理。了解数字基带信号的常用码型，掌握数字基带信号通过基带传输系统的传输性能。（二）课程内容第一节抽样定理：低通信号的抽样定理带通信号的抽样定理第二节脉冲振幅调制：自然抽样平顶抽样第三节脉冲编码调制：脉冲编码调制的基本原理量化压缩和扩张编码第四节增量调制：预测编码的概念增量调制的基本原理第五节增量脉冲调制：增量脉码调制的基本原理增量脉码调制的特点第六节自适应差值脉码调制：自适应差值脉码调制的基本原理第七节数字基带信号的常用码型：选择传输码型的原则常用的码型及各自的优缺点、用途第八节数字基带信号的频谱分析：用统计的方法研究随机脉冲序列的功率谱密度第九节无码间串扰的基带传输特性：奈奎斯特定理频谱形式的残留对称定理第十节眼图和均衡：眼图的概念眼图的作用均衡的概念（三）考核知识点1.低通道信号的抽样定理带通信号的抽样定理2.脉冲振幅调制3.脉冲编码调制4.增量调制5.增量脉码调制6.自适应差值脉码调制7.数字基带信号的常用码型8.数字基带信号的频谱分析9.无码间串扰的基带传输特性10.眼图和均衡(四）考核要求1．低道信号的抽样定理、带通信的抽样定理，达到“识记”层次。2．脉冲振幅调制的基本形式，达到“识记”层次。3．脉冲编码调制（1）脉冲编码调制的基本原理，达到“领会”层次。（2）量化、量化误差、量化噪声，达到“简单应用”层次。（3）压缩和扩张技术的基本过程，达到“领会”层次。4）PCM中常用的二进码，达到“识记”层次。4.增量调制(1)预测编码的概念，达到“识记”层次。(2)增量调制的基本原理，达到“领会”层次。5.增量脉码调制(1)增量脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。(2)增量脉码调制与PCM、△M的区别，达到“领会”层次。6.自适应差值脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。7.数字基带信号的常用码型及其优缺点、用途，达到“识记”层次。8.无码间串扰的基带传输特性–5–(1)奈奎斯特速率、奈奎斯特带宽、奈奎斯特定理，达到“领会”层次。(2)频谱形式的残留对称定理，达到“识记”层次。9.眼图和均衡(1)眼图的概念、眼图的作用，达到“识记”层次。(2)均衡的概念，达到“识记”层次。第五章数字调制系统(一）学习目的与要求要求学生掌握二进制数字信号产生、解调的基本原理以及二进制数字调制信号的频谱特性，理解多进制数字调制的基本原理，了解正交振幅调制、交错正交相移键控、最小频移键控、正弦频移键控、平滑调频，调制前高斯滤波的最小频移键控等现代数字调制技术。（二）课程内容第一节二进制数字调制系统：二进制数字调制信号的产生二进制数字调制信号的解调第二节二进制数字调制信号的频谱特性：ASF信号的功率谱FSK信号的功率谱PSK信号的功率谱第三节多进制数字调制系统：MASK系统MFSK系统MPSK系统第四节现代数字调制技术：正交振幅调制交错正交相移键控最小频移键控正弦频移键控平滑调频调制前高斯滤波的最小频移键控（三）考核知识点1.二进制数字调制系统二进制数字调制信号的产生与解调2.二进制数字调制信号的频谱特性ASK信号、FSK信号、PSK信号的功率谱3.多进制数字调制系统MASK系统MFSK系统MPSK系统4.现代数字调制技术（四）考核要求1.二进制数字调制系统(1)ASK信号的产生、FSK信号的产生、PSK和DPSK信号的产生，达到“简单应用”层次。(2)ASK信号、FSK信号、PSK信号和DPSK信号的解调，达到“简单应用”层次。2.二进制数字调制信号的频谱特性ASK信号功率谱、FSK信号功率谱、PSK信号和DPSK信号功率谱，达到“简单应用”层次。3.多进制数字调制系统(1)MASK信号波形，达到“识记”层次。(2)MFSK系统构成，达到“识记”层次。(3)4PSK信号和4DPSK信号产生和解调方法，达到“识记”层次。4.现代数字调制技术正交振幅调制、交错正交相移键控等，达到“识记”层次。第六章通信系统的噪声性能(一）学习目的与要求要求学生能理解模拟调制系统输出信噪比与相应传输带宽的定量关系，掌握二进制数字调制系统误码率的分析与比较，理解最佳接收的概念，掌握二进制数字调制系统最佳接收性能。（二）课程内容第一节模拟幅度调制系统噪声性能：干解调的噪声性能非相干解调的噪声性能–6–第二节模拟角度调制系统的噪声性能：带调频系统的噪声性能宽带调相系统的噪声性能第三节二进制PCM系统的噪声性能:量化噪声信道噪声第四节无码间串扰基带传输系统的噪声性能:想基带系统的噪声性能第五节最佳基带传输系统的噪声性能:佳基带系统的抗噪声性能第六节数字调制系统的噪声性能:进制ASK系统的噪声性能二进制FSK系统的噪声性能二进制PSK和DPSK系统的噪声性能第七节二进制数字信号最佳接收的噪声性能:佳接收的概念匹配滤波器与相关器二进制数字信号的最佳接收（三）考核知识点1.模拟幅度调制系统的噪声性能(1)相干解调的噪声性能。(2)AM系统非相干解调的噪声性能。2.模拟角度调制系统的噪声性能(1)宽带调频