1、通信原理 A教学大纲英文名称：Communication System Principles学 分：4.5 学分 学 时：72 学时 理论教学：58 学时 实验学时：14 学时先修课程：概率统计与随机过程、信号与系统、数字电路适用专业：通信工程专业教学目的：本课程是通信工程系本科生的专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作必备的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握通信系统的基本概念和基本规律，熟悉常用的各种通信手段及性能，对通信理论与实践的结合有具体的认识，是培养该专业学生扎实的理论基础与应用能力重要的环节。教学要求：本课程的教学与学习要侧重于准确理解数字通信的基本概念和基本
2、规律；掌握随机信号与噪声分析的数字手段；熟悉数字通信、模拟信号数字化和数字信号最佳接收原理；理解数字通信中的编码和同步等技术。教学内容：第一章 绪论 （4 学时）1 通信系统的组成2 通信系统的分类及通信方式3 信息及其度量4 主要性能指标基本要求：掌握通信系统的分类方法。重 点：信息度量。难 点：数字系统的传输速率。第二章 随机信号的分析 （6 学时）1 随机过程的一般表述2 平稳随机过程3 平稳随机过程的相关函数与功率谱密度4 高斯过程5 窄带随机过程6 正弦波加窄带高斯过程7 随机过程通过线性系统基本要求：随机过程的主要数字特征：数学期望、方差、相关函数；高斯噪声；窄带信道。重 点：平稳
3、随机过程的功率谱与自相关函数是一对傅立叶变换。难 点：平稳窄带高斯噪声的特征。第三章 信道 （5 学时）1 信道定义2 信道数学模型3 恒参信道举例4 恒参信道特征及其对信号传输的影响5 随参信道举例6 随参信道特征及其对信号传输的影响7 随参信道特性的改善分集接收8 信道的加性噪声9 信道容量的概念基本要求：信道的基本概念和特性；通信中可能存在的各种噪声；多径传播。重 点：信道容量的计算。难 点：离散信道的信道容量。第四章 模拟调制系统 （6 学时）1 幅度调制的原理及抗噪声性能2 非线性调制（角度调制）的原理及抗噪声性能3 各种模拟调制系统的比较4 频分复用（FDM）5 复合调制及多级调制
4、的概念基本要求：掌握调幅（AM） 、双边带(DSB) 、残留边带（VSB ）和单边带（SSB ）原理及它们的噪声性能。重 点：调频系统抗噪声性能的分析。难 点：调频指数的选取对功率的转移作用；非线性过程中信号与噪声的相互作用。第五章 数字基带传输系统 （8 学时）1 数字基带信号及其频谱特性2 基带传输的常用码型3 基带脉冲传输与码间干扰4 无码间干扰的基带传输特性5 部分响应系统6 基带传输系统的抗噪声性能7 眼图8 时域均衡基本要求：数字基带传输系统基本结构。重 点：数字基带信号的频谱特性的分析方法：稳态波、交变波的分解。难 点：部分响应系统。第六章 正弦载波数字调制系统 （7 学时）1
5、二进制数字调制原理2 二进制数字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4 多进制数字调制系统5 改进的数字调制系统基本要求：数字信号频带传输系统的基本结构；二进制数字调制解调原理（调制、解调、功率谱密度、带宽） ；噪声性能的表示。重 点：振幅相位联合键控系统。难 点：最小移频键控方式。第七章 模拟信号的数字传输 （8 学时）1 抽样定理2 脉冲振幅调制（PAM）3 模拟信号的量化4 脉冲编码调制（PCM）5 差分脉冲编码调制（DPCM）系统6 增量调制7 DPCM 系统中的量化噪声8 时分复用和多路数字电话系统9 话音和图像的压缩编码基本要求：模拟信号数字化的方式；抽样定理及 P
6、AM 信号；量化理论；编码理论；增量调制。重 点：脉冲编码调制、差分脉冲编码调制、增量调制原理。难 点：PCM 系统的抗噪声性能；M 系统性能指标。第八章 数字信号的最佳接收 （7 学时）1 数字信号接收的统计表述2 关于最佳接收的准则3 确知信号的最佳接收4 随相信号的最佳接收5 起伏信号的最佳接收6 普通接收机与最佳接收机的性能比较7 匹配滤波器8 最佳基带传输系统基本要求：最佳接收的准则；最佳接收机构；最佳接收机性能。重 点：匹配滤波器。难 点：确知信号、随相信号的最佳接收。第九章 同步原理 （7 学时）1 载波同步的方法2 载波同步系统的性能3 载波相位误差对解调性能的影响4 位同步的
7、方法5 位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响数字锁相法位同步系统的性能6 群同步7 扩展频谱系统同步8 网同步的基本概念基本要求：载波同步；位同步；群同步；网同步。重 点：载波同步；位同步。难 点：位同步的方法。实验教学：1 模拟通信系统 （2 学时） 综合性实验基本要求：掌握调频立体声的发射与接收的原理与方法。重 点：调频立体声信号的频谱成分。难 点：立体声发射机和接收机的结构及调试方法。2 码型变换 （2 学时） 验证性实验基本要求：了解几种常见的数字基带信号。重 点：掌握常用数字基带传输码型的编码规则。难 点：码形变换电路的功能块结构。3 振幅键控、频移键控、相移键控调制与解调 （2
8、 学时） 验证性实验基本要求：掌握用键控法产生 2ASK、2FSK、2DPSK 信号的方法及它们的频谱特性；掌握 2ASK相干解调的原理；掌握 2FSK 过零检测的原理。重 点：掌握相对码波形与 2PSK 信号波形之间的关系、绝对码波形与 2DPSK 信号波形之间的关系。 难 点：绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法；2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性；2DPSK 相干解调器各点波形的分析。4 QPSK 调制与解调 （2 学时、选做） 验证性实验基本要求：掌握 QPSK 调制与解调的原理。重 点：QPSK 调制的实现。难 点： QPSK 调制与解调模块单元电路的基本功
9、能。5 现代数字调制与解调实验 （2 学时、选做） 综合性实验基本要求：掌握 MSK、GMSK、OQPSK、DQPSK、/4- DQPSK 的概念。重 点： 掌握 MSK、GMSK 调制和解调原理，调制信号、解调信号波形。难 点：OQPSK、DQPSK、/4- DQPSK 调制和解调原理。6 脉冲编码调制与解调 （2 学时） 验证性实验基本要求：脉冲编码调制与解调的原理与特点。重 点：脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。难 点：脉冲编码调制波形的频谱特性。7 增量调制与解调实验 （2 学时） 验证性实验基本要求：掌握增量调制编码的基本原理；了解不同速率时钟编码时的输出波
10、形。重 点：理解连续可变斜率增量调制系统的电路组成与基本工作原理；增量调制信号的频谱特性。难 点：增量调制系统在不同工作频率、不同信号频率和不同信号幅度下跟踪信号的情况。8 信道模拟实验 （2 学时、选做） 验证性实验基本要求：观察噪声对信道的影响，比较理想信道与随机信道的区别，加深对随机信道的理解。 重 点：眼图与信号传输畸变的关系。难 点：理解纠错编码原理。参考教材：1 冯玉珉 通信原理 清华大学出版社 20032 樊昌信 通信原理（第 5 版） 国防工业出版社 20013 沈振元 通信系统原理 西安电子科技大学出版社 20014 王兴亮 数字通信原理与技术 西安电子科技大学出版社 20015 Beernard Sklar 著 Digital Communications Fundamentals and Applications Publishing House of Electronics Industry 2002执笔人：王 辉
