武汉理工大学：《通信原理》课程教学大纲 Communication Principles A

《通信原理A》教学大纲课程名称：通信原理A/CommunicationPrinciples学时/学分：56/3.5先修课程：概率论、信号与系统、高频电子线路适用专业：通信工程、电子信息工程、信息工程开课学院（部）、系(教研室)：信息工程学院是否含课内实验：是√否一、课程的性质与任务本课程是信息、通信类本科生的主干必修课程。通过本课程的学习，要使学生获得：通信系统的基本结构：信息传输的基本原理、条件和技术：通信信号与信息处理的基本理论知识：信源与信道编码、模拟与数字调制、信号检测的基本理论知识。二、课程的教学内容1.绪论通信的历史回顾，通信系统的组成，数字通信系统的特点，信道的分类和常用信道，信道特性对通信的影响，噪声特性，无线频谱管理及通信频带划分，通信系统的主要性能指标。重点：通信系统的组成和各部分的作用，随参信道对信号的影响，高斯白噪声的特性，码元传输速率、信息传输速率的概念，通信系统可靠性和有效性的指标。难点：随参信道对信号的影响，码元传输速率和信息传输速率之间的关系。2.通信信号分析确知信号的分类，周期性功率信号的频谱，能量信号的频谱密度，信号的功率谱密度和能量谱密度，希尔伯特变换。随机过程的定义和数字特征，平稳随机过程的定义，各态历经性的概念，维纳一辛钦定理，高斯随机过程的定义和性质，窄带高斯噪声概念和数学表示，白噪声的定义，正弦波加窄带高斯噪声的性质，随机过程通过线性系统。重点：能量谱密度和功率谱密度，希尔伯特变换，平稳随机过程的概念和特征，窄带高斯过程的时域表达式和统计特性，正弦波加窄带高斯过程的包络及相位分布，随机过程通过线性系统时域和频域分析。难点：窄带高斯随机过程的统计特性，正弦波加窄带高斯过程的统计特性。3.模拟调制系统幅度调制原理及抗噪声性能，角度调制原理及抗噪声性能，模拟调制系统比较，频分复用，复合调制和多级调制，模拟调制系统的载波同步原理。重点：AM、DSB、SSB以及VSB系统组成、调制解调原理，各种线性调制信号的时域表达式、频谱和带宽，FM信号的产生和解调原理，线性和非线性调制系统的性能比较。难点：线性调制系统和非线性调制系统的抗噪声性能分析4.数字信号的基带传输数字基带信号波形及其频谱特性，基带传输常用码型，基带脉冲传输与码间干扰，无码间干扰的基带传输特性，奈奎斯特第一准则，基带传输系统的抗噪声性能，眼图，部分响应系统，奈奎斯特第二准则，位同步技术，均衡技术。重点：基带传输系统的组成，常见数字基带信号传输码型、频谱，部分响应系统的频率特性和特点，无码间串扰二进制基带系统的抗噪声性能，眼图在工程上的作用，时域均衡的概念。难点：无码间串扰基带系统的传输条件，奈奎斯特第一准则，奈奎斯特第二准则。5.模拟信号数字化PCM系统模型，PCM系统的奈奎斯特带宽，模拟信号的抽样定理，理想抽样、自然抽样和平顶抽样，抽样信号的量化，非均匀量化，量化信号的编码，电话信号的编译码，PCM系统的抗噪声性能分析，差分脉冲编码调制(DPCM)，增量调制，PCM信号的时分复用和复接，帧同步原理。重点：抽样、量化概念，数字压扩技术，A律13折线编码原理。难点：PCM系统的抗噪声性能分析

《通信原理A》教学大纲 课程名称：通信原理A /Communication Principles 学时/学分：56/3.5 先修课程：概率论、信号与系统、高频电子线路 适用专业：通信工程、电子信息工程、信息工程 开课学院（部）、系(教研室)：信息工程学院 是否含课内实验：□是 √□否 一、课程的性质与任务 本课程是信息、通信类本科生的主干必修课程。通过本课程的学习，要使学生获得：通信系统的 基本结构；信息传输的基本原理、条件和技术；通信信号与信息处理的基本理论知识；信源与信道 编码、模拟与数字调制、信号检测的基本理论知识。 二、课程的教学内容 1．绪论 通信的历史回顾，通信系统的组成，数字通信系统的特点，信道的分类和常用信道，信道特性对 通信的影响，噪声特性，无线频谱管理及通信频带划分，通信系统的主要性能指标。 重点：通信系统的组成和各部分的作用，随参信道对信号的影响，高斯白噪声的特性，码元传输 速率、信息传输速率的概念，通信系统可靠性和有效性的指标。 难点：随参信道对信号的影响，码元传输速率和信息传输速率之间的关系。 2．通信信号分析 确知信号的分类，周期性功率信号的频谱，能量信号的频谱密度，信号的功率谱密度和能量谱密 度，希尔伯特变换。 随机过程的定义和数字特征，平稳随机过程的定义，各态历经性的概念，维纳—辛钦定理，高斯 随机过程的定义和性质，窄带高斯噪声概念和数学表示，白噪声的定义，正弦波加窄带高斯噪声的 性质，随机过程通过线性系统。 重点：能量谱密度和功率谱密度，希尔伯特变换，平稳随机过程的概念和特征，窄带高斯过程的 时域表达式和统计特性，正弦波加窄带高斯过程的包络及相位分布，随机过程通过线性系统时域和 频域分析。 难点：窄带高斯随机过程的统计特性，正弦波加窄带高斯过程的统计特性。 3．模拟调制系统 幅度调制原理及抗噪声性能，角度调制原理及抗噪声性能，模拟调制系统比较，频分复用，复合 调制和多级调制，模拟调制系统的载波同步原理。 重点：AM、DSB、SSB以及VSB系统组成、调制解调原理，各种线性调制信号的时域表达式、 频谱和带宽，FM信号的产生和解调原理，线性和非线性调制系统的性能比较。 难点：线性调制系统和非线性调制系统的抗噪声性能分析 4．数字信号的基带传输 数字基带信号波形及其频谱特性，基带传输常用码型，基带脉冲传输与码间干扰，无码间干扰的 基带传输特性，奈奎斯特第一准则，基带传输系统的抗噪声性能，眼图，部分响应系统，奈奎斯特 第二准则，位同步技术，均衡技术。 重点：基带传输系统的组成，常见数字基带信号传输码型、频谱，部分响应系统的频率特性和特 点，无码间串扰二进制基带系统的抗噪声性能，眼图在工程上的作用，时域均衡的概念。 难点：无码间串扰基带系统的传输条件，奈奎斯特第一准则，奈奎斯特第二准则。 5．模拟信号数字化 PCM系统模型，PCM系统的奈奎斯特带宽，模拟信号的抽样定理，理想抽样、自然抽样和平顶 抽样，抽样信号的量化，非均匀量化，量化信号的编码，电话信号的编译码，PCM系统的抗噪声性 能分析，差分脉冲编码调制(DPCM)，增量调制，PCM信号的时分复用和复接，帧同步原理。 重点：抽样、量化概念，数字压扩技术，A律13折线编码原理。 难点：PCM系统的抗噪声性能分析

6.基本的数字调制技术二进制振幅键控数字调制原理、抗噪声性能；二进制频移键控数字调制原理、抗噪声性能：二进制相移键控数字调制原理、抗噪声性能；二进制数字调制信号的解调，匹配滤波器原理：四进制数字信号的调制和解调，数字调制信号解调的载波同步原理。重点：二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱，二进制数字调制系统的抗噪声性能的分析方法和结论，难点：二进制数字调制系统抗噪声性能的分析。7.现代调制技术正交振幅调制OAM的原理、星座图和抗干扰性比较，正交振幅调制的解调原理，正交振幅调制系统性能，最小频移键控与高斯最小频移键控的调制解调原理，正交频分复用OFDM的基本原理，调制与解调方法，伪随机序列，扩频通信重点：最小频移键控的数学描述，正交调制与解调，伪随机序列的产生方法。难点：最小频移键控的最小频率间隔和相位连续条件。8.纠错编码技术纠错编码的基本概念，常用的简单纠错编码，线性分组码，循环码，卷积码。重点：纠错编码基本原理，常用简单编码，线性分组码的系统码产生方法，掌握监督矩阵、生成矩阵。难点：线性分组码的矩阵关系。三、课程基本要求1：正确理解并掌握基本概念平稳随机过程，窄带随机过程，恒参信道，随参信道，加性噪声，线性调制，非线性调制，频分复用，基带传输，频带传输，码间干扰，奈奎斯特第一准则，部分响应系统，奈奎斯特第二准则，眼图，时域均衡，数字调制，脉冲编码调制，量化，数字压扩技术，增量调制，匹配滤波器，线性分组码，循环码，载波同步，位同步，顿同步。2.熟练理解并掌握各种通信系统组成模拟通信系统，数字基带通信系统，数字频带通信系统，模拟信号的数字传输系统。3.理解各种模拟和数字调制解调原理和性能分析AM、DSB、SSB、VSB、FM、ASK、FSK、PSK、DPSK、MSK4.正确理解并能分析计算模拟调制系统输出信噪比、带宽，基带系统码间干扰的判断，基带系统无码间干扰最高码元速率，一定码元速率条件下最小无码间干扰基带系统带宽，数字调制波形分析，十三折线法编码，量化误差，许用码组，生成矩阵，监督矩阵，纠错能力分析，生成多项式。四、课程学时分配本课程的理论教学时数为56学时，课内学时分配如下表所示：教学环节讲课小计习题课学时课程内容33绪论55通信信号分析88模拟调制系统2（1~4章习题810数字信号的基带传输课）88模拟信号数字化88基本的数字调制技术44现代调制技术2（5~8章习题810纠错编码技术课）52564合计

6．基本的数字调制技术 二进制振幅键控数字调制原理、抗噪声性能；二进制频移键控数字调制原理、抗噪声性能；二进 制相移键控数字调制原理、抗噪声性能；二进制数字调制信号的解调，匹配滤波器原理；四进制数 字信号的调制和解调，数字调制信号解调的载波同步原理。 重点：二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱，二进制数字调制系统的抗噪声 性能的分析方法和结论。 难点：二进制数字调制系统抗噪声性能的分析。 7.现代调制技术 正交振幅调制QAM的原理、星座图和抗干扰性比较，正交振幅调制的解调原理，正交振幅调制 系统性能，最小频移键控与高斯最小频移键控的调制解调原理，正交频分复用OFDM的基本原理，调 制与解调方法，伪随机序列，扩频通信 重点：最小频移键控的数学描述，正交调制与解调，伪随机序列的产生方法。 难点：最小频移键控的最小频率间隔和相位连续条件。 8．纠错编码技术 纠错编码的基本概念，常用的简单纠错编码，线性分组码，循环码，卷积码。 重点：纠错编码基本原理，常用简单编码，线性分组码的系统码产生方法，掌握监督矩阵、生成 矩阵。 难点：线性分组码的矩阵关系。 三、课程基本要求 1．正确理解并掌握基本概念 平稳随机过程，窄带随机过程，恒参信道，随参信道，加性噪声，线性调制，非线性调制，频分 复用，基带传输，频带传输，码间干扰，奈奎斯特第一准则，部分响应系统，奈奎斯特第二准则， 眼图，时域均衡，数字调制，脉冲编码调制，量化，数字压扩技术，增量调制，匹配滤波器，线性 分组码，循环码，载波同步，位同步，帧同步。 2．熟练理解并掌握各种通信系统组成 模拟通信系统，数字基带通信系统，数字频带通信系统，模拟信号的数字传输系统。 3．理解各种模拟和数字调制解调原理和性能分析 AM、DSB、SSB、VSB、FM、ASK、FSK、PSK、DPSK、MSK 4．正确理解并能分析计算 模拟调制系统输出信噪比、带宽，基带系统码间干扰的判断，基带系统无码间干扰最高码元速 率，一定码元速率条件下最小无码间干扰基带系统带宽，数字调制波形分析，十三折线法编码，量 化误差，许用码组，生成矩阵，监督矩阵，纠错能力分析，生成多项式。 四、课程学时分配 本课程的理论教学时数为56学时，课内学时分配如下表所示： 教学环节 课程内容 学时 讲 课 习题课 小 计 绪论 3 3 通信信号分析 5 5 模拟调制系统 8 8 数字信号的基带传输 8 2（1~4章习题 课） 10 模拟信号数字化 8 8 基本的数字调制技术 8 8 现代调制技术 4 4 纠错编码技术 8 2（5~8章习题 课） 10 合计 52 4 56

五、课程特色本课程为湖北省精品课程，信息工程学院平台课程，实行统一教学学时，统一教学大纲，统一教学日历，统一命题考试，统一阅卷。开发了课程学习网站，提供了丰富的网络教学资源，开通了在线答疑系统。实行板书和多媒体辅助的教学手段。课程实验单独设课。六、课程考核方式课程考核成绩由考试卷面成绩和平时成绩结合确定，课程结业考试为闭卷考试，占总评成绩的80%，平时成绩由出勒、作业和网络互动决定，占总评成绩的20%。七、推荐教材及参考书教材：王虹，卢珞先，朱健春.通信系统原理.北京：国防工业出版社，2014参考书：樊昌信.通信原理（第6版）北京：国防工业出版社，2010年2月JeffereyS.Beasley.ModernElectronicCommunication，北京：清华大学出版社，2009沈振元.通信系统原理.西安：西安电子科技大学出版社，2008曹丽娜.通信原理（第2版）学习辅导与考研指导北京：国防工业出版社，2009执笔：王虹日期：2014.8审定：通信原理课程组日期：2014.8

五、课程特色 本课程为湖北省精品课程，信息工程学院平台课程，实行统一教学学时，统一教学大纲，统一教 学日历，统一命题考试，统一阅卷。开发了课程学习网站，提供了丰富的网络教学资源，开通了在 线答疑系统。实行板书和多媒体辅助的教学手段。课程实验单独设课。 六、课程考核方式 课程考核成绩由考试卷面成绩和平时成绩结合确定，课程结业考试为闭卷考试，占总评成绩的 80％，平时成绩由出勤、作业和网络互动决定，占总评成绩的20％。 七、推荐教材及参考书 教材： 王虹,卢珞先,朱健春.通信系统原理.北京：国防工业出版社，2014 参考书： 樊昌信.通信原理（第6版）.北京：国防工业出版社，2010年2月 Jefferey S. Beasley. Modern Electronic Communication, 北京：清华大学出版社，2009 沈振元.通信系统原理.西安：西安电子科技大学出版社，2008 曹丽娜.通信原理(第2版)学习辅导与考研指导.北京:国防工业出版社,2009 执 笔：王 虹 日 期：2014.8 审 定：通信原理课程组 日 期：2014.8