物联网专业教学大纲

目目 录录 学院概况学院概况 1 1 计算机与信息学院 常州 2 物联网工程专业介绍物联网工程专业介绍 3 3 物联网工程专业介绍 4 专业人才培养方案专业人才培养方案 3 物联网工程专业本科人才培养方案 6 课程教学大纲课程教学大纲 1515 第一部分第一部分 基础课基础课 1616 电路 教学大纲 16 模拟电子技术 教学大纲 20 微机原理与接口 教学大纲 24 第二部分第二部分 专业主干课程专业主干课程 28 物联网新技术 教学大纲 28 信号与线性系统 教学大纲 30 JAVA 语言程序设计 教学大纲 33 数字信号处理 教学大纲 38 通信原理 B 教学大纲 42 计算机网络 教学大纲 46 传感器技术 课程教学大纲 49 物联网数据库技术 教学大纲 53 无线传感器网络原理 教学大纲 64 嵌入式系统 教学大纲 69 ZigBee 网络原理与应用开发 教学大纲 71 嵌入式软件开发技术 教学大纲 74 第三部分第三部分 专业内选修课专业内选修课 7979 数字图像处理 教学大纲 79 NS2 仿真 教学大纲 82 移动通信 教学大纲 90 水声通信技术 教学大纲 95 定位应用开发技术 教学大纲 98 物联网测控技术及应用 教学大纲 103 物联网工程规划与设计 教学大纲 106 水电工程无损检测技术 教学大纲 110 第四部分第四部分 专业外选修课专业外选修课 113113 单片机原理及应用 教学大纲 113 数据结构 教学大纲 117 高频电子线路 教学大纲 120 HDL 及系统设计 教学大纲 124 第五部分第五部分 实践教学实践教学 128128 C 语言项目设计 教学大纲 128 电路实验 教学大纲 130 模拟电子技术实验 教学大纲 132 数字电子技术实验 教学大纲 139 电子技术课程设计 教学大纲 142 计算机网络实验 教学大纲 144 物联网数据库技术项目设计 教学大纲 147 无线传感器网络实验 教学大纲 150 物联网工程专业综合实践 教学大纲 152 无线传感器网络综合设计 教学大纲 155 嵌入式软件开发综合设计 教学大纲 157 毕业设计 教学大纲 159 1 学院概况学院概况 2 计算机与信息学院 常州 计算机与信息学院 常州 计算机与信息学院 常州 前身为 1986 年建立的河海大学机械学院电子工程系 经过 20 多年的发展 学院已成为一所以培养电气信息类人才为主的研究教学型学院 计算机与信息学院 常州 通信与电子工程系 电子与信息技术研究所 合署 电气 与控制工程系 电气与控制工程研究所 合署 计算机技术系 计算机技术研究所 合署 物联网工程系 物联网工程研究所 合署 水下信息感知技术研究中心 输配电技术研 究中心 电子与信息技术实验中心 省级示范中心 计算机基础实验中心 江苏省输配电 装备技术重点实验室 常州市输配电及节电技术重点实验室等 10 个二级机构 建设现状 学院现有通信工程 国家特色专业 省品牌专业 电子信息工程 自动化 校品牌专业 计算机科学与技术 国家特色专业 电子科学与技术 物联网工程等 6 个本科专业 与南京本部相关学院共同拥有计算机应用技术 水信息学两个二级学科博士点 通信与信息系统 检测技术与自动化装置 2 个硕士点 电子与通信工程 计算机技术 2 个专 业学位硕士点 现有教职工 104 人 其中教授 副教授 32 人 具有博士 硕士研究生学历 的教师占 95 以上 目前在校本科生 2000 余人 硕士研究生 180 余人 工程硕士生 150 余 人 学院已为国家建设培养了大批基础理论知识扎实 实践创新能力强 综合素质高的优秀 人才 毕业的学生已成为 IT 产业的行业骨干和中坚力量 得到用人单位的好评 实践创新 学院一贯重视学生实践创新能力培养 已形成完整的培养体系 学生在全国 大学生 挑战杯 全国大学生电子设计竞赛 全国数学建模竞赛 飞思卡尔杯 全国大 学生智能汽车竞赛等重大赛事中参与和得奖率高 获得国家级奖励 40 余项 省级奖项 150 余项 为学校赢得了荣誉 学院各专业的就业形势良好 毕业生就业率保持在 95 以上 科研特色 近三年学院在教学改革和科学研究方面取得了显著成绩 承接和完成 863 948 国家 省自然科学基金及企事业单位的科研项目 130 多项 有 40 余人次 荣获省 部 市及校级教学成果奖和科研成果奖 发表论文 350 余篇 其中被 SCI EI ISTP 等检索收录 70 多篇 成功申报专利 70 余项 出版著作和教材 20 余种并 有 15 项教学改革成果和建设项目分别获得省级和校级奖励 经过多年积累和发展 学院已经在计算智能与智能决策 输配电装备状态检测技术 节 电技术 微机远程测控网络技术 图像处理与传输技术 嵌入式应用技术 智能仪器仪表 通信电子与声学技术 软件工程 数字化设计与制造 多媒体应用技术等方面形成科研特色 党建创新 学院十分重视党建工作和精神文明建设 并取得可喜成绩 连续多年获得河 海大学文明单位 河海大学先进单位 河海大学思想政治工作先进集体等荣誉称号 2006 年学院党总支被中共常州市委组织部 中共常州市委教育工委评为 常州市先进基层党组织 2010 年学院党委荣获 江苏省高校先进基层党组织 称号 3 专业介绍专业介绍 4 物联网工程专业介绍物联网工程专业介绍 本专业培养造就具有物联网技术基础理论 物理信息系统标识与感知 计算机网络理论 与技术和数据分析与信息处理技术等相关专业知识 并在创新和创业意识 竞争和团队精神 以及外语运用能力等方面有良好的素养 能适应国家现代化与信息化建设需要 能在工业 农业 物流 交通 电网 环保 安防 医疗 教育等部门从事物联网及其相关领域的系统 设计开发 规划设计 教学与科学研究等工作 为我国工业化和信息化融合 为信息产业服 务的高层次 高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理人才 在培养计划上注重课程体 系及知识结构的整体优化 注重文理渗透 理工经营结合 注重创新和实践能力的培养 专 业方向 物联网和无线传感器网络 建有江苏省电子信息技术实验示范中心和常州市传感网 与环境感知重点实验室 本专业为国家特色专业和国内首批物联网工程专业 主要课程主要课程 二级类学科主要课程 电路 模拟电子技术 数字逻辑与系统 信号与线性系统 传感器技术 嵌入式系统 通信 原理 专业学科主要课程 物联网导论 数字信号处理 无线传感器网络原理 现代信息网 射频技术与无线通信 方向一 无线传感网络 计算机通信网 ZigBee 网络原理与应用开发 移动通信 水声通信技术 方向二 物联网应用 物联网数据库技术 嵌入式软件开发技术 物联网工程规划与设计 云计算与云存储 学生继续深造方向学生继续深造方向 攻读 通信及信息系统 信号与信息处理 等专业硕士研究生 学生就业情况学生就业情况 普遍就业在物联网产业 工业 农业 物流 交通 电网 环保 安防 医疗 教育等 行业和部门 5 专业培养方案专业培养方案 6 物联网工程物联网工程 专业本科人才培养方案专业本科人才培养方案 学科门类 工 学 专业大类 计算机类 专业名称 物联网工程 专业代码 080640S080640S 学 制 四年 授予学位 工学学士 一 培养目标 本专业培养造就具有物联网技术基础理论 物理信息系统标识与感知 计算机网络理论与技术和数 据分析与信息处理技术等相关专业知识 并在创新和创业意识 竞争和团队精神以及外语运用能力等方 面有良好的素养 能适应国家现代化与信息化建设需要 能在工业 农业 物流 交通 电网 环保 安防 医疗 教育等部门从事物联网及其相关领域的系统设计开发 规划设计 教学与科学研究等工作 为我国工业化和信息化融合 为信息产业服务的高层次 高素质的复合型和创新型高等工程技术与管理 人才 二 培养要求 本专业以无线传感网络和物联网应用为重点专业方向 学生主要学习物联网工程和计算机通信网方 面的基础理论 组成原理和设计方法 受到科学思维和物联网工程领域实践的基本训练 具备从事物联 网的设计 开发 调试和工程应用的基本能力 毕业生应获得以下几方面的知识和能力 毕业生应获得以下几方面的知识和能力 1 掌握本专业领域必需的较宽厚的基本知识 基本理论 2 具有较扎实的自然科学基础 较好的人文 艺术和社会科学基础 较高的语言表达能力和计算机 外语应用能力 3 具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力 综合试验能力与工程实践能力 4 熟悉国家信息网络产业政策和法规及国内外有关知识产权的法律法规 5 了解信息网络产业的理论前沿 应用前景和最新发展动态 6 具有一定的科学研究和实际工作能力 具有一定的批判性思维能力和创新能力 7 具有英语综合应用能力 专业外文文献阅读能力和国际视野 国际交往的能力 三 主干学科 信息与通信工程 计算机科学与技术 电子科学与技术 四 主要课程 二级类学科主要课程 电路 模拟电子技术 数字逻辑与系统 信号与线性系统 传感器技术 嵌入式系统 通信原理 专业学科主要课程 物联网导论 数字信号处理 无线传感器网络原理 现代信息网 射频技术与无线通信 方向一 无线传感网络 计算机通信网 ZigBee 网络原理与应用开发 移动通信 水声通信技术 方向二 物联网应用 物联网数据库技术 嵌入式软件开发技术 物联网工程规划与设计 云计算与云存储 双语课程 双语课程 数字信号处理 无线传感器网络原理 新生研讨课新生研讨课 物联网导论 研讨课程 研讨课程 无线传感器网络原理 嵌入式软件开发技术 7 五 实践教学 军事训练 C 语言项目设计 电气工程训练 模拟电子技术实验 数字电子技术实验 电子技术课 程设计 物联网数据库项目设计 无线传感器网络综合设计 嵌入式软件开发课程设计 物联网系统综 合设计 专业综合实践 毕业设计 六 所含专业方向及特色 方向一 无线传感器网络 本方向侧重无线传感器网络与应用的研究 强调物联网传输与网络层的开发与实践 通过课堂教学 与实践 毕业实习以及前沿技术讲座等多种形式 学生将掌握扎实的无线传感网络的基础理论 具有无 线传感网络及应用软件的开发和研究 本方向重点是物联网网络层和感知层的研究与设计 方向二 物联网应用开发 本方向侧重物联网应用技术的研究 强调物联网应用层的开发与实践 通过课堂教学与实践 毕业 实习以及前沿技术讲座等多种形式 学生将掌握扎实的物联网技术的基础理论 系统掌握物联网基础及 应用软件的开发方法和开发工具 本方向重点是物联网网络层和应用层的研究与设计 七 课程框架及学分要求 课程体系课程体系课程性质课程性质学分学分 比例比例 公共必修课必修2816 76 自然科学类10 60 人文社科类42 40 经济管理类21 20 通识课程 通识选修课 艺术类 选修 10 60 学科基础课4225 15 专业课程 专业主干课 必修 3319 75 专业内选修课105 99 跨学科 专业课程 国际交流学习 理 论 课 程 个性课程 专业外选修课 辅修专业 选修 42 40 实践课程必修4225 15 总学分 不含素质拓展学分 167 课程编号课程名称参考学分 5740创新创业1 6 5075社会实践2 5127公益活动 必修 1 5076中国语文水平测试2 5077课外读书活动2 5741竞赛 技能证书 论文 专利与成果1 10 素 质 拓 展 5742其它活动 文体 社会工作等 选修 1 5 共 10 学分 详见 河 海大学素 质拓展实 施办法 八 毕业条件 修完人才培养方案中要求的通识课程 专业课程 个性课程及实践课程 成绩合格 且各部分所得 学分均不少于相应规定学分数 累计获得不少于 167 学分 同时素质拓展学分获得不少于 10 学分方可毕 业 符合河海大学学位授予条件者 可申请授予学士学位 附 教学计划 物联网工程 专业指导性教学计划 理论教学 物联网工程 专业指导性教学计划 实践教学 物联网工程 专业辅修教学计划 8 物联网工程 专业学程安排表 9 物联网工程物联网工程 专业指导性教学计划 理论教学 专业指导性教学计划 理论教学 一 通识课程 共 36 学分 课程 类别 课程 性质 课程号课程名称学分 开课 学期 5701 思想道德修养与法律基础 Moral Ethics C 文献检索及论文书写 满分 40 分 D 课程总成绩 A B C 满分 100 分 十四 课程说明 十四 课程说明 本课程是物联网工程专业的必修研讨教学课程 大纲编写人 韩光洁 大纲编写时间 2012 4 23 31 信号与线性系统信号与线性系统 教学大纲教学大纲 一 课程名称 一 课程名称 信号与线性系统 Signal and Linear System 二 课程编号二 课程编号 2221 三 学分学时三 学分学时 3 学分 48 学时 四 使用教材 四 使用教材 宗伟等 信号与系统分析 第二版 中国电力出版社 五 课程属性五 课程属性 专业主干课 必修 六 教学对象 六 教学对象 物联网工程 通信工程 自动化 电科专业本科生 七 开课单位 七 开课单位 计算机与信息学院 八 先修课程八 先修课程 高等数学 线性代数 复变函数与积分变换 概率论与数理统计 电路 九 教学目标 九 教学目标 信号与系统是电子和信息类专业的一门重要的专业基础课 它主要讨论确定信号的特性 线 性非时变系统的特性 信号通过线性系统的基本分析方法及由某些典型信号通过某些典型系统引 出的一些重要的基本概念 通过本课程的学习 为进一步研究网络理论 通信理论 控制理论 信号处理与信号检测等学科内容打下必要的基础 十 课程要求 十 课程要求 本课程采用以课堂教学为主 课后练习 研讨和答疑为辅的教学模式 开展研究式 问题式 启发 式和应用式等多形式教学方式 实行互动式研究型教学 课堂上结合知识的物理背景重点讲授基本概念 基本结论和基本研究方法 寓问题于课程教学过程中 重点培养学生获取知识和应用信号理论解决基本 问题的能力 本课程要求做好课前预习和课后复习 课后按时完成布置的作业 十一 教学内容 十一 教学内容 本课程主要由以下内容组成 第一章 绪论 6 学时 知识要点 信号与系统的基本概念 分类 掌握奇异信号的概念及信号分解的基本方法 重点难点 阶跃信号 冲激信号 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第二章 连续时间系统的时域分析 8 学时 知识要点 理解起始点跳变 掌握时域零输入和零状态响应分析系统的方法 理解冲激响应 阶跃响应 卷积及其性质 重点难点 冲激响应 零输入响应和零状态响应 卷积 32 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第三章 傅里叶变换 连续时间系统的频域分析 8 学时 知识要点 掌握典型周期信号的傅里叶级数 典型非周期信号 周期信号 抽样信号的傅里叶 变换的基本性质 重点难点 傅里叶级数 傅里叶变换及性质 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第四章 拉普拉斯变换 连续时间系统的 S 域分析 6 学时 知识要点 掌握正反拉普拉斯变换及其性质 掌握系统的频域分析法 了解系统的时域 频域 特性 了解系统的稳定性分析方法 重点难点 拉普拉斯变换 系统的 S 域分析法 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第五章 滤波 调制 与抽样 4 学时 知识要点 信号与系统应用于通信系统 了解无失真传输的概念 了解典型信号通过理想低通 滤波器的响应特性 了解调制的原理及取样信号的无失真恢复 重点难点 滤波 抽样定理 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第六章 离散系统的时域分析 6 学时 知识要点 离散信号的概念 掌握离散系统的数学模型建立及时域分析法 重点难点 离散信号分解 单位样值响应 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第七章 Z 变换 离散时间系统的 Z 域分析 6 学时 知识要点 掌握正反 Z 变换的定义 掌握典型序列的 Z 变换 反 Z 变换的方法 理解 Z 变换的 基本性质及其与拉氏变换的关系 掌握离散时间系统的 Z 域分析方法 重点难点 序列的 Z 变换 系统的 Z 域分析方法 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 第八章 系统的状态变量分析 4 学时 知识要点 掌握连续时间系统和离散时间系统状态方程的建立和求解方法 重点难点 状态变量 状态方程 教学方法 学生自学预习 教师课堂讲解 十二 实践环节 十二 实践环节 实验一 课外 MATLAB 仿真 信号的运算 33 实验二 课外 MATLAB 仿真 傅里叶变换 实验三 课内 信号的抽样与恢复 实验四 课内 模拟滤波器 实验要求单人单组 每批 30 人 十三 教学参考 十三 教学参考 1 1 参考教材 参考教材 信号与系统 第四版 管致中等 高等教育出版社 信号与系统 第二版 郑君理 高等教育出版社 十四 考核方式 十四 考核方式 考试为闭卷笔试 课程总成绩由平时成绩 到课情况 作业情况 实验情况等 和期末考试成绩综 合评定 十五 课程说明 十五 课程说明 本课程是学院平台核心课程 大纲编写人 盛惠兴 大纲编写时间 2012 04 26 34 JAVA JAVA 语言程序设计语言程序设计 教学大纲教学大纲 一 课程名称 一 课程名称 Java 语言程序设计 Java Language Programming 二 课程编号 二 课程编号 2736 三 学分学时 三 学分学时 3 学分 48 学时 四 使用教材 四 使用教材 JAVA 语言程序设计 第二版 吕凤翥 马皓编著 清华大学出版社 五 课程属性五 课程属性 专业主干课 必修课 六 教学对象 六 教学对象 物联网工程专业本科生 七 开课单位 七 开课单位 计算机与信息学院 常州 八 先修课程 八 先修课程 计算机基础 九 教学目标 九 教学目标 课程主要任务是介绍面向对象编程技术 JAVA 通过学习 JAVA 语言中的数据类型 运算 语句结 构及其程序设计的基本方法及 Java 高级功能 目的是使学生掌握一门基于网络的程序设计语言 了解面 向对象程序设计的基本概念与方法 掌握 Java 语言编程的方法和技术 进而学会利用 JAVA 语言学会解 决一般应用问题 通过大量的程序实例和相关练习 逐步掌握 Java 的面向过程和面向对象的功能 从而 掌握面向对象程序设计的基本知识和基本技能 使学生了解最新的具有强大支持的计算机编程新语言 Java 加深对独立于操作平台 多任务 线程等概念的理解 并为后续的专业课程奠定程序设计基础 十 课程要求 十 课程要求 一 从教学内容上 应使学生掌握 Java 面向对象编程 异常处理以及线程的基础知识 掌握 Java GUI 编 程 Java I O 处理 了解 Java 的常用标准类库 编程技巧和设计模式 二 从能力方面 应使学生熟练地使用 JDK 能够进行 Java 程序的编辑 编译和调试 能够进行 Java GUI 编程 异常处理 多线程编程 I O 处理 并能根据需求开发出具有良好风格的 界面友好的 有一 定实用价值的 JAVA 应用程序 三 从教学方法上 本课程采用课堂教学与上机实习教学相结合的方式 课堂教学采用传统教学和多媒体 教学相结合 理论与实际应用相结合 通过全面而丰富的实例 多媒体演示 学习 使学生具备独立应用 Java 解决实际问题的能力 及了解和掌握本学科发展最新动态和应用技术 通过上机实习 培养学生实 际动手能力和程序设计的能力 掌握面向对象的编程思想和设计方法 达到学以致用目的 十一 教学内容十一 教学内容 本课程主要由以下内容组成 第一章 Java 概述 知识要点 Java 语言的历史和不同版本 Java 语言的特色 Java 的运行环境和集成开发工具 一个简单的独立应用程序 一个简单的 Applet 程序和一个具有输入功能的程序 重点难点 Java 的开发和执行环境 教学方法 案例 课堂讨论 推荐学时 2 学时 35 第二章 Java 语言基础 知识要点 变量和数据类型 变量的名字 类型和初始化 final 变量 运算符 算术 关系 逻辑运算符 赋值运算符 其它运算符 表达式与语句 控制语句 if switch wile do while for 跳转语句 数组 重点难点 赋值运算符 switch 与跳转语句 数组 教学方法 自学 变量的名字 类型和初始化 课堂讨论 运算符 控制语句与数组 推荐学时 4 学时 课后实践 大整数的四则运算 第三章 面向对象的特征 知识要点 类 概念 声明 成员变量的声明与成员方法的声明 创建对象与定义构造方法 修饰符 类的进一步说明 内部类 对象的撤消与清理 程序包 子类 父类与继承机制 继 承的实现 子类的定义 域的继承与隐藏 方法的继承与覆盖 多态性 多态的概念 覆盖实 现多态 重载实现多态 构造方法的继承与重载 接口 重点难点 类 概念 声明 成员变量的声明与成员方法的声明 创建对象与定义构造方法 修饰符 子类 父类与继承机制 继承的实现 子类的定义 域的继承与隐藏 方法的继承与 覆盖 多态性 多态的概念 覆盖实现多态 重载实现多态 构造方法的继承与重载 接口 知识要点 重点难点 教学方法 自学 课堂讨论 推荐学时 6 学时 课后实践 图书馆管理系统的主要类设计 第四章 Applet 知识要点 Applet 类概述 Applet 的生命周期和运行原理 Applet 的相关类体系结构和 Applet 应用 重点难点 Applet 的生命周期和运行原理 Applet 应用 教学方法 自学 案例 推荐学时 2 学时 第五章 Java 的图形用户界面 知识要点 图形用户界面概述 事件处理 GUI 组件和布局管理器 菜单和对话框 绘制图形 从 AWT 到 Swing 的转换 重点难点 事件处理 GUI 组件和布局管理器 教学方法 自学 案例 推荐学时 6 学时 课后实践 图形化用户界面的运算器 第六章 异常和异常处理 知识要点 异常概念 异常类和异常处理 重点难点 多线程的使用方法 通过继承 Thread 类构造 通过实现 Runnable 接口构造 异常 36 处理 教学方法 课堂讨论 推荐学时 2 学时 第七章 线程 知识要点 多线程的基本概念 多线程的使用方法 通过继承 Thread 类构造 通过实现 Runnable 接口构造 线程同步 重点难点 多线程的使用方法 通过继承 Thread 类构造 通过实现 Runnable 接口构造 异常 处理 教学方法 课堂讨论 推荐学时 4 学时 第八章 集合操作 知识要点 广义集合概念 主要集合类型 集合类的体系结构和泛型 重点难点 集合类的综合运用 教学方法 课堂讨论 推荐学时 2 学时 第九章 流和文件 知识要点 I O 流概述 保存和读取字节级数据 InputStream OutputStream 保存和读取字符 级数据 Reader Writer 保存和读取对象级数据 随机访问流 重点难点 保存和读取字节级数据 InputStream OutputStream 保存和读取字符级数据 Reader Writer 教学方法 自学 课堂讨论 推荐学时 4 学时 课后实践 通过图像文件的读写和修改学习底层文件处理 第十章 网络编程 知识要点 网络编程概述 TCP Socket 编程 UDP Socket 编程和应用层编程 重点难点 TCP Socket 编程 教学方法 自学 课堂讨论 推荐学时 4 学时 课后实践 设计一个网络运算器帮助学生掌握 TCP Socket 编程和多线程调度 十二 实践环节 十二 实践环节 本课程安排 12 学时课内实验 实验 1 Java 程序的编辑 编译 运行环境及 java 应用基础 实验目的 熟悉 J2SDK 的安装 学会环境变量的配置 并能编辑 编译 运行 java application 37 实验内容 1 编写一个 java application 输出 welcome 分别在命令行下和 IDE 工具中调试 并运行 2 在 IDE 工具中编写一应用程序 打印出 1 200 之间的素数 并且每行打印 5 个素 数 实验要求 熟练操作实验内容 每人写出实验报告 实验 2 类和对象及数组 字符串与向量 实验目的 掌握面向对象程序设计 掌握 java 中类的定义 static 方法等 掌握 java 中数组 字 符串的创建方法 实验内容 1 设计一个表示二维平面的类 Point 包含表示坐标位置的 proetcted 类型的成员变 量 x 和 y 以及获取和设置 x 和 y 的 public 方法 Point 类的构造方法应有多种形式 编写 java application 建立若干 Point 对象 并输出它们的原点坐标 2 编写一个程序对数组中的元素进 行排序 实验要求 独立完成 实验完成后每人写出实验报告 实验 3 继承性和多态性 实验目的 掌握继承性和多态性的概念和应用 掌握抽象类和接口的概念 实验内容 1 设计一个包含矩阵加和矩阵减的矩阵类 并设计一个测试程序完成简单测试 2 设计一个 Shape 类 再设计 Shape 类的两个子类 Ellipse 和 Rectangle 类 每个类都包含若 干成员变量和方法 但每个类都有一个 draw 方法 实验要求 独立完成 实验完成后每人写出综合实验报告 实验 4 异常处理 实验目的 掌握 java 中异常处理机制 掌握 try catch finally 结构 实验内容 1 编写一个程序 生成和捕捉 IndexOutOfBoundsException 和 ArithmeticException 类 的异常 2 编写一个程序实现 0 100 中整数的加 减 乘除运算 如果操作数不在 0 100 范围 内 抛出自定义异常 实验要求 实验完成后每人写出实验报告 实验 5 图形用户界面 实验目的 掌握 java 中 Swing 常用组件 理解事件与事件处理机制 实验内容 设计一个简易计算器 完成 运算 选择合理的布局方式 实现各按钮的 事件处理 实验要求 实验完成后每人写出实验报告 实验 6 文件 流和 I O 实验目的 掌握 java I O 的处理方法 掌握文件流 操作文件 实验内容 1 求 a 到 b 之间的所有素数 结果保存到数据文件中 其中 a 和 b 的值和文件名在 程序运行时通过键盘输入 并加必要的提示信息 2 编写一个控制台程序 能够让用户完成与 DOS 环境下类似的文件操作 包括切换目录 显示目录情况 删除 复制和该名等 实验要求 实验完成后每人写出实验报告 38 十三 教学参考十三 教学参考 参考教材参考教材 Bruce Eckel Thinking in Java Prentice Hall PTR 2003 阎菲 Java 程序设计教程 中国水利出版社 2005 Herbert Schildt 编著 马海军 杨继萍等译 Java2 实用教程 清华大学出版社 2004 参考其它高校教学视频参考其它高校教学视频 浙江大学 翁恺 Java 语言 上海交大 齐开悦 Java 程序设计 参考企业实训教程参考企业实训教程 MLDN Java 课堂 2011 传智播客 Java 培训 2011 北京圣思园 Java 培训 2011 西安云工厂 JAVA 培训教学 2011 网络资源网络资源 中国程序员网 中国 java 开发网 十四 考核方式 十四 考核方式 考核 考查方式 闭卷考试 十五 课程说明 十五 课程说明 大纲编写人 吕嘉 大纲编写日期 2012 04 22 39 数字信号处理数字信号处理 教学大纲教学大纲 一 课程名称 一 课程名称 数字信号处理 Digital Signal Processing 二 课程编号二 课程编号 2223 三 学分学时三 学分学时 3 学分 48 学时 四 使用教材 四 使用教材 中文课程教材 朱金秀 江冰等编著 数字信号处理 原理 实验及综合应用 北京航空航天大学出 版社 出版时间 2011 06 双语教学教材 Vinary K Ingle and John G Proakis 著 数字信号处理 应用 MATLAB 第 3 版 英文影印版 Digital Signal Processing Using MATLAB 科学出版社 出版时间 2012 1 1 五 课程属性五 课程属性 专业主干课 必修 六 教学对象 六 教学对象 物联网工程 通信工程专业本科生 七 开课单位 七 开课单位 计算机与信息学院 常州 八 先修课程八 先修课程 信号与系统 复变函数与积分变换 九 教学目标 九 教学目标 数字信号处理 是使学生牢固掌握离散时间信号和系统分析的基本原理和基本分析方法 深入理 解离散傅里叶变换的基本原理 学会应用离散傅里叶变换快速算法解决信号分析问题的方法 掌握数字 滤波器的设计原理和实现方法 学会信号谱分析的基本方法 为学生进一步学习有关信息 通信等方面 的课程打下良好的理论基础 十 课程要求 十 课程要求 本课程采用问题探讨与课程讲授 实验实践等教学方式 实行互动研究型教学 重点培养学生的数 字信号处理的基本理论知识和实际应用能力 因此 本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文 献 课上主动参与讨论 课后按时完成布置的作业 本课程教学环节的具体要求为 课上 基本点 重点和难点 上课专心听讲 有疑问可举手提出 不希望课上相互讨论 课后复习 鼓励讨论 但独立完成作业和要求的预习 上机实验 四次 必须在上机前编好程序 机房 验证和教师检查 并要求完成实验报告 答疑每周一次 希望充分利用 把疑问平时就解决 不要等到期末考试 平时成绩 不定期点名 课堂表现 作业完成情况 上机及实验报告 按不超过 30 的比例记入最终 成绩 40 无专门的课堂集中复习 功夫在平时 要求学生诚实 守信 积极 主动完成各种报告和作业 如果发现抄袭等情况 将取消该项成绩 十一 教学内容 十一 教学内容 第一章数字信号处理概述 2 学时 知识要点 数字信号处理的一般步骤和应用领域 重点难点 数字信号处理的概念 教学方法 教师结合生活中数字信号处理的应用和自身的科研讲述数字信号处理的概念 第二章时域离散信号与系统 6 学时 知识要点 数字信号处理一些必备的数学工具 离散信号与系统的基本概念和分析方法 离 散时间信号与系统在时域上的特性 卷积和差分方程的概念 重点难点 连续信号的取样和重构 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 第三章离散序列的两种傅里叶变换 12 学时 知识要点 序列的傅里叶变换的定义 性质 周期序列的离散傅里叶级数 序列的傅里叶变换 与连续信号傅里叶变换 周期序列离散付立叶级数 DFS 离散傅里叶变换物理意义及特性 有限长序列离散付立叶变换 DFT 及其性质 循环相关与循环卷积 频率采样理论及其应用 重点难点 序列傅里叶变换的物理含义 有限长序列离散付立叶变换 DFT 及其性质 DFT 的 共轭对称性 DFT 对连续非周期信号的近似 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 通过 MATLAB 仿真实验体会信号 系统的时域与频域特性 第四章信号频谱的高效计算 4 学时 实验 2 学时 知识要点 DFT 运算的特点 基 2 按时间抽取 FFT 算法 基 2 按频率抽取 FFT 算法 IDFT 的 运算方法 混合基 分裂基的运算方法 Chirp z 变换的物理意义及算法实现 FFT 在分段卷积 中的应用 重点难点 基 2 按时间抽取 FFT 算法 基 2 按频率抽取 FFT 算法 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 通过实验掌握用 FFT 精心谱分析 第五章Z 变换 6 学时 知识要点 Z 变换的性质和定义 用 Z 变换分析信号和系统的频域特性 重点难点 双边 Z 变换 41 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 第六章数字滤波器的结构 4 学时 知识要点 无限冲激响应 IIR 数字滤波器 有限冲激响应 FIR 数字滤波器的结构与实现 重点难点 有限冲激响应 FIR 数字滤波器的结构与实现 无限冲激响应 IIR 数字滤波器 网络 状态分析法 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 第七章FIR 数字滤波器的设计 4 学时 实验 2 学时 知识要点 线性相位 FIR 滤波器的特点 窗函数法 频率采样法 FIR 滤波器的设计 如何改 进窗函数 频率采样法中如何由线性相位条件决定采样值 重点难点 FIR 滤波器线性相位的特点 窗函数法 频率采样法 FIR 滤波器线性相位 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 通过 MATLAB 实验掌握 IIR 数字滤波器设计方法 第八章IIR 数字滤波器的设计 4 学时 实验 2 学时 知识要点 IIR 数字滤波器设计的特点 冲激响应不变法 双线性变换法 模拟频率变换法 几 种主要模拟滤波器的特性及设计方法 模拟原型滤波器变换成相应数字滤波器的方法 重点难点 冲激不变法 双线性变换法 数字频率变换法 模拟频率变换法 切比雪夫滤波器 设计法 教学方法 学生自学预习 教师结合多媒体进行课堂讲授 集中答疑和讲解习题 课后布置习 题练习等 通过 MATLAB 实验掌握 IIR 数字滤波器设计方法 十二 实践环节 十二 实践环节 本课程安排 8 学时的实验 实验项目与学时分配表 1 十三 教学参考 十三 教学参考 1 1 参考教材 参考教材 程佩青 数字信号处理教程 第三版 清华大学出版社 2007 胡广 数字信号处理及 MATLAB 实现 第二版 清华大学出版社 出版时间 2008 高西全丁玉美数字信号处理 第三版 西安电子科技大学 出版社 出版时间 2008 2 2 参考文献 参考文献 刘大年 史旺旺 孙贵根 等 数字信号处理 课程的形象化 教学方法探索 J 电气电子教学 学报 2006 28 4 104 107 42 钱璐 林新中 唐斌 数字信号处理 课程教学改革的探讨 J 电子科技大学学报 社科版 2005 7 64 72 张刚 贺利芳 何方白 等 基于 Matlab 的 数字信号处理 课程教学探索 J 高等教育研究 2007 24 2 45 46 3 3 网络资源 网络资源 河海大学电子信息技术实验教学示范中心网站 西安电子科技大学 数字信号处理精品课程网站 表表 1 1 实验项目与学时分配表实验项目与学时分配表 序号序号项目名称项目名称学时学时实验类型实验类型实验主要内容实验主要内容 1 实验一 离散时间 信号及系统的时域 分析 2 基础性实验 利用 Matlab 程序编写常用典型离散时间信号 单位脉冲序列 单位阶跃序列 实指数序列 复指数序列等 完成连续信号经过采样后频 谱分析图 依据实验结果进行分析和总结 完 成总体实验报告 2 实验二 FFT 实现数 字滤波 或快速卷 积 2 基础性实验 利用 Matlab 程序编写 DFT 和 FFT 运算程序 编写线性卷计 循环卷计 周期卷积程序 画 出相应的运算结果图形 依据实验结果进行分 析和总结 完成总体实验报告 3 实验三 用窗函数 法设计 FIR 数字滤 波器 2 设计性实验 利用 Matlab 编写窗函数法设计线性相位 FIR 滤波器程序 画出设计的滤波器的频域特性图 依据实验结果进行分析和总结 完成总体实验 报告 4 实验四 用双线性 变换法设计 IIR 数 字滤波器 2 设计性实验 利用 Matlab 编写脉冲响应不变法和双线性变 换法设计巴特沃兹滤波器 包括高通和低通型 滤波器 程序 画出双线性变换及脉冲响应不 变法设计的滤波器的频域特性图 依据实验结 果进行分析和总结 完成总体实验报告 十四 考核方式 十四 考核方式 闭卷考试 平时成绩 30 考试成绩 70 十五 课程说明 十五 课程说明 专业核心课 双语课程 大纲编写人 朱金秀 大纲编写时间 2012 04 25 43 通信原理通信原理 B B 教学大纲教学大纲 一 课程名称 一 课程名称 通信原理 B Principles of Communication B 二 课程编号二 课程编号 2815 三 学分学时三 学分学时 3 学分 48 学时 四 使用教材 四 使用教材 樊昌信 曹丽娜 通信原理 第 6 版 国防工业出版社 2010 五 课程属性五 课程属性 专业主干课 必修课 六 教学对象 六 教学对象 物联网工程 计算机科学与技术专业本科生 七 开课单位 七 开课单位 计算机与信息学院 常州 八 先修课程八 先修课程 概率论与数理统计 信号与线性系统 数字逻辑与系统 高频电子线路 九 教学目标 九 教学目标 通信原理 课程是通信工程 电子信息工程专业一门重要的专业基础课 课程的教学是以现代通信 系统为背景 以通信系统的模型为主线 讲述现代通信的基本原理 基本技术和通信系统性能的分析方 法 使学生了解模拟通信和数字通信 特别是数字通信的基本原理和系统基本的分析 设计方法 为进 一步学习研究各种现代通信技术打下必要的基础 十 课程要求 十 课程要求 通过本课程的学习 要求学生掌握通信基本概念 模型及主要性能指标 掌握各种模拟和数字传 输方式的基本原理和方法 掌握各种抗噪声性能的分析方法 了解伪随机序列概念及应用 本课程采用课程讲授与实验 设计相结合 实行研究型教学 重点培养学生分析和设计通信系统 的能力 要求学生能够收集并阅读元件资料 按时完成布置的作业 本课程教学环节的具体要求为 一次芯片资料翻译 一个设计项目 一篇课程论文 三次实验 一次期末考试 十一 教学内容 十一 教学内容 本课程主要由以下内容组成 第一章 绪论 4 学时 知识要点 通信的基本概念 通信系统的组成 通信系统分类与通信方式 信息及其度量 主 要性能指标 重点难点 通信系统的组成 主要性能指标 教学方法 44 1 本章要求了解通信系统的组成 掌握信息及其度量法和主要性能指标 要求掌握的内容全部讲授 主要采用启发式教学方式 2 本章开展课堂讨论 例如 通信系统的分类 第三章 随机过程 8 学时 知识要点 随机过程的基本概念 平稳随机过程 高斯随机过程 平稳随机过程 通过线性系统 窄带随机过程 正弦波加窄带高斯噪声 高斯白噪声和带限白噪声 重点难点 平稳随机过程 平稳随机过程通过线性系统 窄带高斯噪声 教学方法 1 本章要求了解平稳随机过程的定义 了解高斯白噪声的概念 了解各态历经性的定义 掌握自相 关函数和功率谱密度的关系 掌握窄带随机过程统计特性的两个结论 掌握平稳随机过程通过线性 系统分析方法和结论 要求掌握的内容全部讲授 主要采用启发式教学方式 第四章 信道 4 学时 知识要点 无线信道 有线信道 信道的数学模型 恒参信道和随参信道特性对信号传输的影 响 信道中的噪声 信道容量 重点难点 信道的特性对信号传输的影响 信道容量 教学方法 1 本章要求熟悉信道的概念和信道的噪声 掌握信道的数学模型 掌握信道的特性对信号传输的影 响 掌握信道容量的计算方法 要求掌握的内容全部讲授 其他可以部分讲授或部分自学 主要采 用研究型教学方式 2 开展课堂讨论 例如 常见的信道及其分类 第五章 模拟调制系统 4 学时 知识要点 幅度调制 线性调制 的原理及抗噪声性能 角度调制 非线性 的原理及抗噪声 性能 各种模拟调制系统的比较 频分复用和调频立体声 重点难点 模拟调制系统的抗噪声性能 教学方法 1 本章要求了解模拟调制系统的原理和抗噪声性能分析方法 了解门限效应概念 了解预加重和去 加重目的 了解频分复用概念 要求了解的内容部讲授与部分自学 2 结合广播 了解不同调制方式的频率范围 抗噪声性能 第六章 数字基带传输系统 8 学时 知识要点 基带信号及其频谱特性 常用码型 码间串扰 无码间串扰的基带系统的特性 基 带系统的抗噪声性能 眼图 部分响应和时域均衡 45 重点难点 基带信号的频谱特性 无码间串扰的基带系统的特性 部分响应 教学方法 1 本章要求熟练掌握 HDB3 码的编码原理 熟练掌握奈奎斯特第一准则和第二准则 了解眼图的概 念 了解时域均衡目的 要求掌握的内容全部讲授 以启发式教学为主 2 完成一个课内实验 第七章 数字带通传输系统 6 学时 知识要点 二进制数字调制的原理及抗噪声性能 多进制数字调制的原理及抗噪声性能 重点难点 二进制数字调制的原理及抗噪声性能 教学方法 1 本章要求掌握二进制数字调制的原理和抗噪声性能分析方法及结论 重点掌握 2FSK 和 2DPSK 的原理和抗噪声性能 要求掌握的内容全部讲授 2 完成一个课内实验 3 查找相关芯片资料 了解使用方法和应用领域 第九章 模拟信号的数字传输 6 学时 知识要点 模拟信号的抽样 量化 脉冲编码调制 PCM 差分脉冲编码调制 DPCM 增量调制 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 时分复用 TDM 重点难点 脉冲编码调制 PCM 时分复用 TDM 教学方法 1 本章要求掌握低通和带通型抽样定理 掌握均匀量化和非均匀量化概念 重点掌握 A 律 13 折线 压扩编解码原理 了解 PCM 系统的性能 了解 DPCM 与 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 之间的关系 掌 握增量调制 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 编码原理及性能 了解增量调制系统中量化噪声类型 掌握时 分复用 TDM 概念 要求掌握的内容全部讲授 2 要求学生查阅实现模拟信号数字编码芯片的相关技术资料 了解与编码相关的影响因素 3 要求课外完成一个设计项目 并提交设计报告 4 完成一个课内实验 第十二章 正交编码与伪随机序列 2 学时 知识要点 正交编码 伪随机序列 伪随机序列的应用 重点难点 伪随机序列及其应用 教学方法 1 本章要求掌握伪随机序列及其应用 要求掌握的内容以启发式讲授为主 部分内容自学 十二 实践环节 十二 实践环节 46 本课程安排 6 学时的课内硬件操作实践 1 个课外设计题目 主要内容为学习和掌握通信系统的分析 和设计 实验 1 HDB3 码型变换实验 熟悉伪随机序列 HDB3 编码的硬件实现及示波器观测 实验 2 FSK 移频键控 熟悉二进制数字信号的调制和解调的硬件实现及示波器观测 实验 3 PCM 集成化 PCM 编译码系统 熟悉模数 数模转换的集成电路实现及示波器观测 十三 教学参考 十三 教学参考 1 参考教材 参考教材 周炯槃 通信原理 合订本 M 北京 北京邮电大学出版社 2005 王秉钧等 现代通信系统原理 M 天津大学出版社 1999 曹志刚 钱亚生 现代通信原理 M 北京 清华大学出版社 1992 2 2 网络资源 网络资源 西安电子科技大学通信原理网站 东南大学通信原理网站 北京交通大学通信原理网站 南京邮电大学通信原理网站 http 202 119 236 185 tongxin index aspx 麻省理工学院的 Transmission of Information http web mit edu 6 441 www 哥伦比亚大学的 Communication Theory http www cvn c