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时间:2017-12-07
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1、《通信原理》课程教学大纲一、课程编号:1100070二、课程名称:通信原理(64学时)Principleofcommunications三、课程教学目的通过本课程的学习,使学生学习了解物理层通信的最基本原理。以调制解调为核心,使学生建立点到点通信系统的基本框架,学习了解通信中的基本问题及其解决方法。本课程着重培养通信中观察分析问题的视角,学会其中的理论分析方法,为以后进一步学习其他通信类课程储备所需的知识,建立良好的理论基础。四、课程教学基本要求1.掌握模拟调制的基本原理和性能分析方法。2.掌握数字基带通信系统(包括等效基带系统)的设计与分析;理解功率谱、码间干
2、扰等概念理论分析方法;掌握最佳基带系统的设计及性能分析。3.掌握信号空间理论和最佳接收理论,掌握典型数字调制的原理和性能分析方法。4.掌握模拟信号数字化中的基本概念、方法以及分析方法。五、教学内容及学时分配1.绪论2学时通信系统的基本模型,通信中的基本问题;授课计划、课程要求。2.预备知识8学时Hilbert变换的定义与性质、解析信号、带通信号的等效基带分析;自相关函数与功率谱密度、随机信号的功率谱分析、平稳过程及循环平稳过程的功率谱分析。窄带平稳高斯噪声:定义、表示式、正交分量与同相分量的统计特性、幅度和相位的统计特性3.模拟调制10学时DSB-S
3、C的原理、信号表达式、波形特点、调制解调方法、频谱分析(确定信号、随机信号)、带宽计算、抗噪声性能分析、导频辅助的相干载波提取;AM的原理、信号表达式、波形特点、调幅指数、调制效率、调制解调方法(相干/非相干)、频谱分析、带宽计算、抗噪声性能分析(非相干解调只考虑大信噪比情形);SSB的原理、信号表达式、调制解调方法(相干/非相干)、频谱分析、带宽计算、抗噪声性能分析;VSB的原理、频谱特征、残留边带滤波器的特点、调制解调方法;PM、FM的原理、信号表达式、调制指数、相位偏移常数、频率偏移常数、PM和FM的关系。单音频角度调制信号的频谱分析及带宽计算;
4、窄带调角的信号表达式及其在间接调频中的作用;调频方法(直接调频、间接调频)。定性了解鉴频方法(普通鉴频器、锁相鉴频器);FM在大信噪比下的信噪比分析、输出噪声的抛物线特征;FMD的原理和典型应用实例。4.数字基带传输15学时信息速率/码元速率、比特间隔/码元间隔、误比特率/误符号率、频带利用率;数字PAM信号的表达式、常用的数字PAM信号(单双极性的RZ/NRZ、差分码、多电平码);PAM信号的功率谱密度分析,功率谱密度的基本特点;线路码型的目的。AMI、HDB3码、Manchester码的编解码规则、信号特点(时域、频域);数字基带信号的接收原
5、理、利用低通或匹配滤波器接收时的误码率分析、最佳门限问题;符号间干扰的概念、奈奎斯特准则、奈奎斯特极限、升余弦滚降;最佳基带系统;眼图的测量方法、眼图所体现的信息;定性了解均衡的目的、时域线性均衡的基本原理、ZF和MMSE准则的含义、DFE的概念、自适应均衡的概念;部分响应系统的目的,相关编码和预编码的原理和作用。第I类和第IV类部分响应系统中具体的编码规则、频域及时域特性;符号同步的概念,符号同步的基本方法:线谱法,超前-滞后法。5.数字频带传输15学时OOK、2FSK的原理、信号表达式、调制解调框图(限带/非限带,相干/非相干,最佳/非最佳)、
6、功率谱分析、带宽计算、相干解调的误码率分析。定性了解非相干解调的误码率分析;BPSK的原理、信号表达式、调制解调框图(限带/非限带,最佳/非最佳)、功率谱分析、带宽计算、误码率分析;相干载波提取:平方环、Costas环。相位模糊问题;DPSK的原理和解调方法(相干/非相干),误码率(差分相干只做定性要求);QPSK的原理、信号表达式、调制解调框图、功率谱、误码率分析;格雷映射。误比特率与误符号率;定性了解DQPSK的原理;OQPSK的目的,方法;信号空间的概念,归一化正交基函数,M元信号的矢量表示;最佳接收理论,MAP准则/ML准则;加性白高斯噪
7、声信道中M进制确定信号的最佳接收,匹配滤波器和相关器的等价性;MASK、MPSK、MQAM的星座图、信号表达式、调制解调框图、功率谱密度、相干解调时误符号率分析方法;了解MFSK的矢量表示、波形相关系数、最佳接收框图、带宽计算。定性了解误码率随M增加而减小的特性;MSK的原理、相位路径、正交表达式、功率谱密度及误码率;掌握MSK的基本原理,了解GMSK的原理;6.模拟信号的数字化10学时低通及基带信号的抽样定理;TDM原理;标量量化:均匀量化及最佳量化的原理及性能分析;对数压缩:A律?律压缩的目的、A律十三折线编码规则。习题课及期中考试4学时六、
8、教学重点、难点重点:(1
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