1、1高级通信原理硕士研究生课程教学大纲高级通信原理Advanced Communication Theory一、学时：48 学时（其中理论课 48 学时）二、学分：3 学分三、开课学期：秋季四、教学方式：课堂教学为主，结合专题自学五、考核方式：堂上考试(学位课)六、开课单位：通信与信息工程学院七、适用学科或对象：通信与信息系统、信号与信息处理、电路与系统、电磁场与微波技术八、教学目的和要求本课程的基本目的是在本科阶段学习了通信原理基本知识的基础上，通过本学位课程的学习，使学生掌握更为深入的数字通信原理，具体包括通信信号的表征及其最佳接收，载波及符号的同步，通过带限信道通信的信号设计及通过带限线性
2、滤波信道的通信理论，通过多径衰落信道的数字通信等知识。为学生从事通信领域的研究开发及通信系统性能仿真，特别是对物理层通信技术的研发奠定坚实的基础。九、课程主要内容一、绪论（2 学时）1. 数字通信系统的基本组成熟练掌握数字通信系统的基本组成框图及各个模块的功能。2. 通信信道及其特征，通信信道的数学模型理解数字通信的信道分类及其特征；掌握数字信道的数学模型；了解数字通信技术的发展演进及其技术趋势。二、确定与随机信号分析（7 学时）1. 带通与低通信号的表示及波形的空间表示要求掌握带通与低通信号的表示方法，带通信号的低通等效；熟悉矢量空间和信号空间的概念；了解信号的正交展开方法及格拉姆-施密特展
3、开过程。2. 随机变量及其概率分布掌握某些有用的随机变量；了解尾部概率的边界；熟悉随机变量和的极限定理及重要的复随机变量。3. 随机过程及其级数展开熟悉广义平稳随机过程、循环平稳随机过程、本征与环随机过程及马尔科夫链的概念；掌握平稳随机过程的性质；熟悉带限随机过程的采样定理及K-L展开方法；了解低通和带通随机过程2的定义及性质。三、数字调制方法（9 学时）1. 数字调制信号的表示掌握调制星座的概念；熟悉脉冲幅度调制PAM、相位调制PM、正交幅度调制QAM等无记忆调制方法及其信号表示；熟悉连续相位频移键控CPFSK、连续相位调制CPM等有记忆信号传输方式及其信号表示；了解多维信号的概念。2. 数
4、字调制信号的功率谱了解数字调制信号功率谱计算的基本思路及方法；熟悉有记忆数字调制信号、线性调制信号、有限记忆数字调制信号、具有马尔科夫结构的调制方案、CPFSK和CPM信号等的功率谱密度；掌握不同数字调制信号功率谱特性的差异及其特点，理解影响调制信号功率谱特性的主要因素。四、AWGN 信道的最佳接收机（9 学时）1. 波形与矢量信道的模型熟悉一般矢量信道的最佳检测；掌握矢量AWGN信道的最佳检测及其最佳接收机实现；熟悉最大似然检测错误概率估计的联合界法。2 带限信号传输的最佳检测和错误概率掌握ASK、PAM、PSK及QAM信号的最佳检测理论及其最佳接收机框图；熟悉ASK、PAM、PSK及QAM
5、信号错误概率的推导方法。3. 功限信号传输的最佳检测和错误概率掌握正交信号、双正交信号的最佳检测方法及其错误概率；了解单纯信号的概念、最佳检测及其错误概率）4. 不确定情况下的最佳检测掌握载波调制信号的非相干检测方法及FSK调制信号的最优非相干检测；了解非相干检测正交信号的错误概率、包络检波相干二元信号的错误概率、DPSK信号的检测方法与性能等。5. 有记忆信号传输方式的检测及CPM信号的最佳接收机熟悉最大似然序列检测器的概念，理解CPM信号的最佳解调与检测，CPM信号的性能及其次优解调与检测6. 有线和无线通信系统的性能分析了解再生中继器的概念及原理，熟悉无线通信系统的链路预算分析方法。五、
6、载波与符号同步（6 学时）1. 信号参数估计熟悉似然函数的概念及信号解调中的载波恢复与符号同步的含义；掌握最大似然载波相位估计方法及锁相环的概念、原理；理解加性噪声对相位估计的影响及其分析方法。2符号定时估计掌握最大似然定时估计的方法，了解非面向判决的定时估计法。3. 载波相位和符号定时联合估计了解载波相位和符号定时联合估计思路与方法；熟悉ML估计器的性能特征。六、通过带限信道的数字通信（9 学时）1. 带限信道的特征及其信号设计熟悉带限信道的特征，掌握无码间干扰带限信号的设计奈奎斯特准则、具有可控码间干扰（ISI）的带限信号设计部分相应信号原理与方法；了解有畸变信道的信号设计方法。32. 有
7、ISI和AWGN信道的最佳接收机掌握有ISI信道的离散时间模型及离散时间白噪声滤波器模型的最大似然序列估计方法；熟悉ISI信道MLSE的性能。3. 线性均衡掌握峰值畸变准则、均方误差（MSE）准则等线性均衡准则的含义；熟悉MSE均衡器的性能特征；了解分数间隔的均衡器、面向判决的反馈均衡及基带及带通线性均衡器。熟悉降低复杂度的ML检测器及迭代均衡和译码Turbo均衡的概念与原理。七、衰落信道的特征与信号传输（6 学时）1. 衰落多径信道的特征及其对信道模型选择的影响理解信道的相关函数与功率谱，熟悉衰落多径信道的统计模型及其对信道模型选择的影响，掌握抽头延迟线信道模型。2. 衰落多径信道的分集技术
8、掌握频率非选择性慢衰落信道的调制信号设计方法，包括二元信号、多进制相位信号、M元正交信号等；熟悉频率选择性慢衰落信道中的信号传输方法及RAKE解调器结构与性能；了解有码间干扰信道的接收机结构及多载波调制原理与方法；了解多普勒频移引起的OFDM系统性能下降及OFDM系统中ICI的抑制方法。10、推荐使用教材【1】John G.Proakis，“Digital communications”，4th Edition. 电子工业出版社 2001推荐使用教学参考书【1】Stephen G.Wilson ， “Digital modulation and coding”，电子工业出版社，2001【2】 Burr, A， “Modulation and Coding for Wireless Communications”，电子工业出版社，2003十一 、预修课程（含需主要掌握的知识点）：概率论与随机过程、信号与系统、通信原理撰写人：朱联祥负责人：严常青
