《通信原理》
教 案
开课学期: 2006/2007学年
(二)学期 任课教师:
张
伦
所 在 系:
通信工程
开课班级:
04062401-04062404
学 时 数:
72 讲授 62 实验 10
信息与通信工程学院
第一章 绪论
授课时间:4学时 教学参考书:《通信原理》 教学内容:
1.1 引言
1.2 通信系统的组成
1.3 通信系统的分类及通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 主要性能指标
1.6 数字通信的主要技术问题
授课次序:1(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、了解现代通信与信息社会
2、掌握通信系统的组成
3、掌握通信系统的分类
4、了解通信技术发展概况
教学组织:
1.1 引言(25分钟)
1.2 通信系统的组成(25分钟)
1.3 通信系统的分类及通信方式(50分钟)
教学重难点:通信系统的分类、通信系统的组成
结合现实讲授。 提问:无 作业:无
授课次序:2(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握通信系统的性能度量
2、熟练掌握消息的信息量度量
3、熟练掌握离散信源的平均信息量
教学组织:
1.4 信息及其度量(50分钟)
1.5 主要性能指标(30分钟)
1.6 数字通信的主要技术问题(20分钟)
教学重难点:通信系统的性能指标、消息的信息量度量、离散信源的平均信息量
(用类比的方法,结合课件讲授) 提问:无
作业:习题
4、7。
第二章 随机信号分析
授课时间:6学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
2.1 引言(信号与系统基本概念) 2.2 随机过程的一般表述 2.3平稳随机过程 2.4 高斯过程 2.5 窄带随机过程 2.6 正弦波加窄带高斯过程 2.7 随机过程通过线性系统
授课次序:3(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解平稳随机过程的性质和相关特性
教学组织:
2.1 引言(信号与系统基本概念)(25分钟) 2.2 随机过程的一般表述(25分钟) 2.3平稳随机过程(50分钟)
教学重难点:平稳随机过程的性质和相关特性。 提问:无 作业:无
授课次序:4(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解高斯过程的性质和相关特性
2、理解窄带随机过程的相关特性
教学组织:
2.4 高斯过程(50分钟)
2.5 窄带随机过程(50分钟)
教学重难点:高斯过程的性质和相关特性、窄带随机过程的相关特性。 提问:无 作业:无
授课次序:5(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解正弦波加窄带随机过程的相关特性。
2、理解随机信号通过线性系统得特性。
教学组织:
2.6 正弦波加窄带高斯过程(50分钟) 2.7 随机过程通过线性系统(50分钟)
教学重难点:正弦波加窄带随机过程的相关特性、随机信号通过线性系统得特性。 提问:无
作业:习题
1、
4、
6、12
第三章 信道
授课时间:3学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
3.1 引言
3.2 信道定义及数学模型、
3.3恒参信道特性及对信号传输的影响 3.4随参信道特性及对信号传输的影响 3.5 信道的加性噪声 3.6 信道容量的概念
授课次序:6(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握调制信道和编码信道的定义
2、掌握恒参信道和随参信道的定义
教学组织:
3.1 引言(10分钟)
3.2 信道定义及数学模型(30分钟)
3.3恒参信道特性及对信号传输的影响(30分钟) 3.4随参信道特性及对信号传输的影响(30分钟)
教学重难点:
调制信道和编码信道的定义;
恒参信道和随参信道的定义。 提问:无 作业:无
授课次序:7(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解加性噪声和乘性噪声的区别
2、熟练掌握信道容量的概念及香农定理的意义
教学组织:
3.5 信道的加性噪声(15分钟)
3.6 信道容量的概念(35分钟)
教学重难点:加性噪声和乘性噪声的区别;
信道容量的概念及香农定理的意义。 提问:无
作业:习题
8、
13、15
第四章 模拟调制系统
授课时间:8学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
4.1 引言
4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 4.3 角度调制的原理及抗噪声性能 4.4 各种调制系统的比较 4.5 频分复用(FDM) 4.6 复合调制及多级调制的概念
授课次序:7(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握调制的意义
2、了解线形调制的一般模型
3、熟练掌握AM调幅
教学组织:
4.1 引言(10分钟)
4.2 幅度调制的原理
1、AM调制(40分钟)
教学重难点:调制的意义;
AM调幅原理、参数的定义; DSB调幅原理。
提问:无 作业:无
授课次序:8(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握SSB、VSB调幅原理
2、熟练掌握DSB、SSB、VSB调幅的抗噪声性能
教学组织:
4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能
2、DSB(30分钟)
3、SSB(20分钟)
4、VSB(30分钟)
5、线性调制系统的抗噪声性能(20分钟)
教学重难点: DSB、SSB、VSB 调幅原理;
DSB、SSB、VSB调幅的抗噪声性能。
提问:无 作业:无
授课次序:9(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握AM调幅的抗噪声性能
2、掌握角度调制基本原理和特性
教学组织:
4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能
5、线性调制系统的抗噪声性能(25分钟)
4.3 角度调制的原理及抗噪声性能
1、基本原理(50分钟)
2、频谱和带宽(25分钟)
教学重难点:AM调幅的抗噪声性能;
角度调制基本原理和频谱特性;
提问:无 作业:无
授课次序:10(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握窄带调频和宽带调频
2、熟练掌握调频信号的产生与解调
3、熟练掌握调频系统的抗噪声性能
4、理解门限效应 教学组织:
4.3 角度调制的原理及抗噪声性能
1、窄带调频和宽带调频(25分钟)
2、调频信号的产生和解调(25分钟)
3、调频系统的抗噪声性能(25分钟)
4、输出信噪比和信道带宽的关系(25分钟)
教学重难点:窄带调频和宽带调频的定义;
调频信号的产生与解调方法; 调频系统的抗噪声性能。
提问:无 作业:无
授课次序:11(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握各种模拟调制系统的抗噪声性能
2、掌握频分多路复用原理
教学组织:
4.4 各种调制系统的比较(15分钟) 4.5 频分复用(FDM)(25分钟)
4.6 复合调制及多级调制的概念(10分钟)
教学重难点:各种模调方式的优缺点和应用;
FDM的原理。
提问:无
作业:习题
1、
3、
7、
10、
13、17
第五章 数字基带传输
授课时间:8学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
5.1 引言
5.2 数字基带信号及其频谱特性 5.3 基带传输的常用码型 5.4 基带脉冲传输与码间干扰 5.5 无码间干扰的基带传输特性 5.6 部分响应系统 5.7 基带传输的抗噪声性能 5.8 眼图与时域均衡
授课次序:11(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握数字基带信号的波形
2、理解数字基带信号的功率谱计算
教学组织:
5.1 引言(10分钟)
5.2 数字基带信号及其频谱特性(40分钟)
教学重难点:数字基带信号的功率谱计算。 提问:无 作业:无
授课次序:12(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握数字基带信号的码型 教学组织:
5.3 基带传输的常用码型(100分钟)
教学重难点:HDB3 码型变换;
差分编解码。
提问:无 作业:无
授课次序:13(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握波形传输无失真条件
教学组织:
5.4 基带脉冲传输与码间干扰(25分钟) 5.5 无码间干扰的基带传输特性(75分钟)
教学重难点:奈奎斯特准则;
等效低通特性。 提问:无 作业:无
授课次序:14(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练理解部分响应基带传输系统
2、掌握数字信号基带传输的差错率
教学组织:
5.6 部分响应系统(50分钟)
5.7 基带传输的抗噪声性能(15分钟) 5.8 眼图与时域均衡
1、眼图(35分钟)
教学重难点:部分响应系统的原理;
基带传输系统得误码特性与信噪比关系;
眼图的观测方法。
提问:无 作业:无
授课次序:15(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握横向滤波器抽头系数计算方法
2、掌握峰值失真、均方失真准则
3、理解横向滤波器的工作原理
教学组织:
5.8 眼图与时域均衡
2、时域均衡(50分钟)
教学重难点:横向滤波器抽头系数计算方法;
峰值失真、均方失真准则。 提问:无
作业:习题
1、
2、
7、
11、
12、
18、22
第六章 正弦载波数字调制系统
授课时间:10学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
6.1 引言
6.2 二进制数字调制原理
6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.4 二进制数字调制系统的性能比较 6.5 多进制数字调制系统 6.6 改进的数字调制方式
授课次序:15(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握各种二进制数字调制方式的原理和数学模型
2、熟练掌握数字信号的各种解调方法
教学组织:
6.1 引言(10分钟) 6.2 二进制数字调制原理
1、ASK(40分钟)
教学重难点:2ASK数字调制方式的原理和数学模型;
2ASK信号的各种解调方法。
提问:无 作业:无
授课次序:16(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握各种二进制数字调制方式的原理和数学模型
2、熟练掌握数字信号的各种解调方法
3、熟练掌握二进制数字调制的误比特率
教学组织:
6.2 二进制数字调制原理
2、FSK(25分钟)
3、PSK(25分钟)
6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能
1、2ASK(25分钟)
2、2FSK(25分钟)
教学重难点:2FSK、2PSK、2DPSK数字调制方式的原理和数学模型;
2FSK、2PSK、2DPSK信号的各种解调方法; 二进制数字调制的误比特率计算公式的由来。
提问:无 作业:无
授课次序:17(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握二进制数字调制的误比特率
2、理解多进制调制
3、掌握多进制数字调制的误比特率
教学组织:
6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能
3、2PSK(25分钟)
4、2DPSK (25分钟)
6.4 二进制数字调制系统的性能比较
(25分钟)
6.5 多进制数字调制系统
1、MASK
(25分钟)
教学重难点:多进制数字调制方式的原理和数学模型;
多进制数字调制的误比特率计算公式。
提问:无 作业:无
授课次序:18(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解多进制调制
2、掌握MDPSK信号相位变换关系
3、掌握多进制数字调制的误比特率
教学组织:
6.5 多进制数字调制系统
2、MFSK(30分钟)
3、MPSK (30分钟)
4、MDPSK (40分钟)
教学重难点:多进制数字调制方式的原理和数学模型;
MDPSK调制解调原理;
多进制数字调制的误比特率计算公式。
提问:无 作业:无
授课次序:19(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解多进制调制
2、掌握QAM原理
3、掌握多进制数字调制的误比特率
4、掌握MSK的基本原理
5、理解MSK信号的相位的连续性
教学组织: 6.5 多进制数字调制系统
5、APK (50分钟) 6.6 改进的数字调制方式
1、MSK(50分钟)
教学重难点:多进制数字调制方式的原理和数学模型;
QAM的星座图和抗噪声性能; 多进制数字调制的误比特率计算公式; MSK的基本原理。
提问:无 作业:无
授课次序:20(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握MSK信号的产生和解调方法
2、了解MSK信号的误码特性
3、掌握GMSK信号的产生方法和特点
教学组织:
6.6 改进的数字调制方式
1、MSK(35分钟)
2、GMSK(15分钟)
教学重难点:MSK信号的产生和解调方法; MSK信号的误码特性; GMSK信号的产生方法和特点。
提问:无
作业:习题
2、
6、
8、
10、14
第七章 模拟信号的数字传输
授课时间:8学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
7.1 引言 7.2 抽样定理
7.3 脉冲振幅调制(PAM) 7.4 模拟信号的量化(A/D) 7.5 脉冲编码调制(PCM) 7.6 增量调制和增量脉冲编码调制 7.7 PCM和DM的性能比较 7.8 时分复用和多路数字电话系统
授课次序:20(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握低通与带通抽样定理 教学组织:
7.1 引言(10分钟)
7.2 抽样定理(40分钟)
教学重难点:低通与带通抽样定理。 提问:无 作业:无
授课次序:21(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解实际抽样
2、熟练掌握量化
教学组织:
7.3 脉冲振幅调制(PAM)(25分钟) 7.4 模拟信号的量化(A/D)(75分钟)
教学重难点:PAM调制的原理;
均匀和非均匀量化的原理; A律和u律特性曲线及其近似。
提问:无 作业:无
授课次序:22(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、熟练掌握PCM 编码原理
2、掌握PCM 抗噪声性能
教学组织:
7.5 脉冲编码调制(PCM)(100分钟)
教学重难点:PCM 编译码原理;
PCM抗噪声性能。
提问:无 作业:无
授课次序:23(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握DPCM 编码原理
2、熟练掌握DM 编码原理
3、掌握DM 抗噪声性能
教学组织:
7.6 增量调制和增量脉冲编码调制(100分钟)
教学重难点:DPCM 编译码原理;
DM 编译码原理; DM抗噪声性能。
提问:无
作业:无
授课次序:24(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握时分多路复用原理
教学组织:
7.7 PCM和DM的性能比较(10分钟) 7.8 时分复用和多路数字电话系统(40分钟)
教学重难点:时分多路复用原理及其在数字电话系统中的应用;
PCM的基群及高次群。
提问:无
作业:习题
1、
5、
8、
10、
14、16
第八章 信号的最佳接收
授课时间:6学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
8.1 引言
8.2 最佳接收准则 8.3 信号的最佳接收 8.4 最佳基带传输系统
授课次序:24(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握最佳接收准则
教学组织:
8.1 引言(10分钟) 8.2 最佳接收准则(40分钟)
教学重难点:最佳接收准则。 提问:无 作业:无
授课次序:25(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解各种信号的最佳接收
2、理解最佳接收机
教学组织:
8.3 信号的最佳接收
1、确知信号最佳接收(33分钟)
2、随相信号最佳接收(33分钟)
3、起伏信号最佳接收(34分钟)
教学重难点:各种信号的最佳接收;
最佳接收机结构。 提问:无
作业:无
授课次序:26(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解匹配滤波器
2、掌握普通接收机与理想接收机性能的差别
教学组织:
8.3 信号的最佳接收
4、普通接收机与理想接收机性能比较(40分钟)
5、匹配滤波器(60分钟)
教学重难点:理解匹配滤波器;
普通接收机与理想接收机性能的差别 提问:无
作业:无
授课次序:27(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、理解最佳基带传输系统
教学组织:
8.4 最佳基带传输系统(50分钟)
教学重难点:最佳基带传输系统。 提问:无
作业:习题
2、
3、6
第九章 同步原理
授课时间:7学时 教学方法:课堂讲授 教学内容:
9.1 同步的基本概念 9.2 载波同步的方法
9.3载波同步系统性能及误差对解调性能的影响 9.4 位同步的方法及系统性能 9.5 群同步及扩展频谱系统同步
授课次序:27(1学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握载波同步的方法和原理
教学组织:
9.1 同步的基本概念(15分钟) 9.2 载波同步的方法(35分钟)
教学重难点:载波同步的各种方法和原理。 提问:无 作业:无
授课次序:28(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握载波同步系统性能
2、掌握位同步的方法和原理
教学组织:
9.3载波同步系统性能及误差对解调性能的影响(40分钟) 9.4 位同步的方法及系统性能(60分钟)
教学重难点:载波同步系统性能;
位同步的各种方法和原理。
提问:无
作业:无
授课次序:29(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握位同步的方法和原理
教学组织:
9.4 位同步的方法及系统性能(100分钟)
教学重难点:位同步的方法和原理。 提问:无
作业:无
授课次序:30(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
1、掌握帧同步的方法和原理
2、理解扩展频谱系统的同步方法
教学组织:
9.5 群同步及扩展频谱系统同步(100分钟)
教学重难点:帧同步的方法和原理;
扩展频谱系统的同步方法。
提问:无
作业:习题
1、
3、
5、
6、
8、9
授课次序:31(2学时) 教学方法:讲授+课件 教学目的和要求:
复习
教学组织:
复习
教学重难点:复习。 提问:无 作业:无
Nin =((floor((36*32*log2(QM)*1/2-6)/8)-16)*8)
Nin((floor((36*32*log2(QM)*1/26)/8)16)*8)