《现代通信原理》教学大纲

课程名称：

现代通信原理

课程编号：

420414

适用专业：

网络工程

课程类别：

专业任选课

课程学分：

3.0

总学时：

48

其中：理论学时

36

实验学时

12

先修课程：

计算机网络、概率统计、大学物理

一、课程的性质、目的与任务

随着通信网现代化进程的加快，新技术、新设备和新的标准不断出现，通信系统中的信息交换、信息处理和信息传输等技术也随之发生改变。现代通信原理课程就是介绍现代通信网中数字基带传输、数字频带传输技术以及数字信号的最佳接收等原理和实现方法。

《现代通信原理》课程是网络工程专业的一门选修课程。通过学习使学生掌握通信系统相关的基本概念、数字基带传输、数字频带传输技术以及数字信号的最佳接收、PCM、复用等原理和实现方法。要求学生初学生初步掌握通信系统的设计方法。

通过本课程的学习，要求学生达到:

1．熟练掌握模拟通信系统、数字通信系统的基本概念、信号传送方式、工作原理

2．掌握现代通信网络中信号的数学表现及数字表征方法。

3．熟练掌握各种通信系统所采用的调制与解调技术，并能从数学的角度进行相应的性噪比分析。

二、课程教学基本内容与要求

第一章 绪论

（一）基本教学内容

1.1 通信的基本概念

1.2 通信系统的组成

1.3 通信系统分类与通信方式

1.4 信息及其度量

1.5 通信系统主要性能指标

（二）基本要求

教学目的：掌握模拟通信和数字通信的意义及其基本工作原理，了解通信系统的各种分类方法，掌握信息的含义及其度量方法，了解通信系统的主要性能指标。

教学重点：重点讲解消息、信息、信息量、码元速率等基本概念

教学难点：信息的度量方法

第二章 确知信号

（一）基本教学内容

2.1 确知信号的类型

2.2 确知信号的频域性质

2.3 确知信号的时域性质

（二）基本要求

教学目的： 了解确知信号的分类，掌握确知信号在时域中的性质，掌握确知信号在频域中的性质，掌握傅里叶变换及其反变换与确知信号性质之间的联系。

教学重点：确知信号的时域特性、确知信号的频域特性、傅里叶变换及其反变换

教学难点：傅里叶变换及其反变换

第三章 随机过程

（一）基本教学内容

3.1 随机过程的基本概念

3.2 平稳随机过程

3.3 高斯随机过程

3.4 平稳随机过程通过线性系统

3.5 窄带随机过程

3.6 正弦波加窄带高斯噪声

3.7 高斯白噪声和带限白噪声

（二）基本要求

教学目的： 掌握随机过程的基本概念和数字特征，掌握高斯过程、窄带随机过程、弦波加窄带高斯过程的特点及谱分析，掌握随机过程通过线性系统后的数字特征及谱分析，了解各种噪声的数学表现。

教学重点：平稳随机过程、高斯过程、窄带随机过程的特点及谱分析

教学难点：随机过程的基本概念和数字特征

第四章 信道

（一）基本教学内容

4.1 无线信道

4.2 有限信道

4.3 信道的数学模型

4.4 信道特性对信号传输的影响

4.5 信道中的噪声

4.6 信道容量

（二）基本要求

教学目的：了解信道模型、分类，掌握恒参信道特性及其对信号传输的影响，掌握随参信道特性及其对信号传输的影响，了解分集接收的作用，熟悉各种加性噪声，掌握连续信道信道容量与离散信道容量的计算。

教学重点：恒参信道、随参信道特性及其对信号传输的影响、信道容量的计算

教学难点：信道容量的计算

第五章 模拟调制系统

（一）基本教学内容

5.1 幅度调制的原理

5.2 线性调制系统的抗噪声性能

5.3 非线性调制原理

5.4 调频系统的抗噪声性能

5.5 各种模拟调制系统的比较

5.6 频分复用和调频立体声

（二）基本要求

教学目的：掌握AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调原理，掌握上述各信号的频谱、带宽以及AM、DSB、SSB信号的时域表达式，掌握FM信号的调制和解调原理以及时域表达式、频谱特点和带宽。

教学重点：AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调。

教学难点：AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调。

第六章 数字基带传输系统

（一）基本教学内容

6.1 数字基带信号及其频谱特征

6.2 基带传输的常用码型

6.3 数字基带信号传输与码间串扰

6.4 无码间串扰的基带传输特性

6.5 基带传输系统的抗噪声性能

6.6 眼图

6.7 部分响应与时域均衡

（二）基本要求

教学目的：掌握常见数字基带信号的波形特点及常用传输码型编码规律，掌握各种相同波形二进制基带随机信号的频谱特点以及AMI和HDB3码的频谱特点，掌握数字基带系统的数学模型及无码间串扰条件的推导方法和结论，掌握部分响应系统的特点，实际部分响应系统的构成，掌握无码间串扰二进制系统抗噪性能的分析方法和结论，了解眼图的作用，了解时域均衡器的作用、结构及抽头调整方法。

教学重点： AMI和HDB3码的频谱特点、数字基带系统的数学模型及无码间串扰条件的推导方法和结论、部分响应系统的特点，实际部分响应系统的构成、无码间串扰二进制系统抗噪性能的分析。

教学难点：HDB3码、数字基带系统的数学模型、无码间串扰、部分响应系统。

第七章 数字带通传输系统

（一）基本教学内容

7.1 二进制数字调制原理

7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能

7.3 二进制数字调制系统的性能比较

7.4 多进制数字调制原理

7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能

（二）基本要求

教学目的：掌握二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱，掌握二进制数字调制系统的工作原理、抗噪性能的分析方法和结论，了解多进制数字调制系统的工作原理及特点，了解MSK工作原理及特点。

教学重点：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工作原理、抗噪性能的分析

教学难点：进制数字调制系统抗噪性能的分析

第九章 模拟信号的数字传输

（一）基本教学内容

9.1 引言

9.2 模拟信号的抽样

9.3 模拟脉冲调制

9.4 抽样信号的量化

9.5 脉冲编码调制

9.6 差分脉冲编码调制

9.7 增量调制

9.8 时分复用和复接

（二）基本要求

教学目的：掌握抽样定理，掌握量化基本概念，掌握PCM、ΔM基本概念，掌握TDM概念和方法、多路数字电话系统工作原理，了解数字电话高次群国际标准。

教学重点：均匀量化、非均匀量化概念，PCM技术

教学难点：A律13折线编码

第十章 数字信号的最佳接接收

（一）基本教学内容

10.1 数字信号的统计特性

10.2 数字信号的最佳接收

10.3 确知数字信号的最佳接收机

10.4 确知数字信号最佳接收的误码率

（二）基本要求

教学目的：了解最佳接收的概念和准则，掌握二进制确知信号最佳接收机的构成及抗噪性能，了解最佳数字通信系统结构。

教学重点：数字信号的最佳接收

教学难点：确知数字信号最佳接收的误码率

三、课程各章节学时分配

序号

内容

理论学时

实验学时

网工

网工

1

绪论

2

2

确知信号

4

2

3

随机过程

4

2

4

信道

4

2

5

模拟调制系统

6

2

6

数字基带传输系统

4

7

数字带通传输系统

6

4

9

模拟信号的数字传输

4

10

数字信号的最佳接收

2

合计

36

12

四、本课程课外学习与修学指导

由于该课程涉及现代通信网络中的各种通信知识，内容复杂，难度较大，且具有很强的理论性，对概率论及积分变换等数学知识有所要求，所以要学好本课程，必须做到理论与作业练习紧密结合，才能达到较好的学习效果。要求学生多参阅相关书籍，多做练习，掌握通信系统的基本构成、调制与解调的原理、以及通信网中信噪比的分析和计算。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

考核方式：闭卷考试

成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。

其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。考试题型主要有：选择题、填空题、简答题、计算题、分析题、综合应用题等。

六、教材及参考书

教材：《通信原理》（精简版），樊昌信、曹丽娜编著，国防工业出版社，2008年

主要参考书：

[1]《通信原理》（第六版），樊昌信、曹丽娜 编著，国防工业出版社，2006年

[2]《现代通信原理》，曹志刚编著，清华大学出版社，1992年

[3] 《现代通信原理》，陶亚雄编著，电子工业出版社, 2003年

[4]《通信导论》，魏更宇编著，北京邮电大学出版社，2005年

大纲撰写人：胡汀

大纲审阅人：彭智朝

教学副主任：易叶青

编写日期：2012.6