通信原理(2363)自学考试大纲资料

1、通信原理 （2363） 自学考试大纲一、课程性质与设置目的（一）课程性质、地位与任务 通信原理是高等教育自学考试通信工程专业的一门重要的专业课程。 本课程的任务是学生通过学习现代通信系统所涉及的基本原理、基本技术，掌握数 字数据通信的系统构成、工作原理和主要性能指标。（二）本课程的基本要求1. 理解通信系统的基本模型、基本指标、信息、信道、传输介质、通信方式、差错 控制、信号及噪声等基本概念和基本原理。2. 理解模拟调制的基本原理。3. 掌握数字数据传输的基本原理和技术。4. 掌握不同传输方式通信系统的噪声性质，并进行分析和比较。5. 掌握复用技术和多址技术的基本原理。6. 掌握通信网的基本理

2、论。7. 掌握通信系统中不同同步方式的原理和作用。8. 学生在自学过程中应按大纲要求， 仔细阅读教材， 切实掌握有关内容的基本概念、 基本原理和基本方法。（三）本课程与相关课程的联系与分工 本课程是自学考试计划中通信工程专业一门重要专业课程。要学好本课程，必须具 有“电路与电子技术” “工程数字”等课程的基本知识。二、课程内容与考核目标第一章 绪 论（一）学习目的与要求 要求学生能理解通信系统模型的基本原理，理解信息及其度量、信道与信道容量的 基本概念，掌握不同类型传输介质的特性，掌握不同通信方式及差错控制的基本原理， 掌握通信系统主要性能指标。（二）课程内容第一节 通信系统模型1通信系统模型

3、及各组成部分 模拟通信系统模型 数字通信系统模型第二节 信息及其度量信息 信息量第三节 信道与信道容量信道 信道容量 传输介质 传输介质的分类 通信系统中常用的传输介质第四节 通信方式串行传输和并行传输 同步传输和异步传输 单工、半双工和全双工传输第五节 差错控制差错产生的原因 差错的类型 差错控制第六节 通信系统的主要性能指标模拟通信系统的有效性和可靠性的衡量 数字通信系统的有效性和可靠性的衡量(三) 考核知识点1. 通信系统模型的组成2. 信息及信息量的概念3. 信道及信道容量的概念、传输介质的分类4. 串行传输与并行传输、单工传输、半双工传输和全双工传输、同步传输和异步传输的基本原理5.

4、 差错产生的原因及差错类型、差错控制的基本原理6. 通信系统的性能指标：可靠性和有效性(四) 考核要求1. 通信系统模型的组成通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型，达到“领会”层次。2. 信息及信息量的概念，达到“识记”层次。3. 信道及信道容量的概念 传输介质的分类(1) 信道、信道容量，达到“识记”层次。(2) 传输介质的分类，达到“识记”层次。(3) 通信中常用介质(双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质)的特性，达到“领会”层次。4. 通信方式(1) 串行传输和并行传输的概念，达到“领会”层次。2(2) 同步传输和异步传输的概念与基本原理，达到“领会”层次。(3) 单工、半双工和

5、全双工传输的概念，达到“领会”层次。5. 差错控制(1) 差错产生的原因及差错类型，达到“识记”层次。(2) 差错控制基本原理，达到“领会”层次。(3) 差错控制编码的方法，达到“识记”层次。6. 通信系统的主要性能指标(1) 模拟通信系统的有效性和可靠性衡量，达到“识记”层次。(2) 数字通信系统的有效性衡量(传输速率) ，达到“简单应用”层次。(3) 数字通信系统的可靠性衡量(差错率) ，达到“领会”层次。第二章 信号与噪声(一) 学习目的与要求要求学生能了解通信系统中信号的分类及信号的分析理论，掌握信号的频谱分析方 法及信号通过线性系统传输时的特性，掌握随机过程的频谱分析及其通过线性系统

6、的特 性，理解自噪声的概念，掌握通信系统中噪声的分析方法和噪声的性质。(二) 课程内容第一节 信号的频谱分析傅立叶级数 傅立叶变换信号的功率谱密度和能量谱密度第二节 卷积与相关卷积运算卷积图解和说明卷积定理 相关积分 相关定理函数的性质第三节 信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性 无失真传输的条件第四节 随机信号分析随机过程的概念 随机过程的数字特征 平稳随机过程的遍历性第五节 随机过程的频谱分析功率谱 功率谱与相关函数的关系自相关3第六节 随机过程通过线性系统均值相关函数均方值 PY功率谱第七节 噪声及其通过乘法器的响应白噪声的概念 乘法器的噪声响应第八节 窄带噪声窄带噪声的

7、概念(三)考核知识点1. 信号的频谱分析窄带噪声的性质傅立叶级数 傅立叶变换功率谱密度和能量谱密度2. 卷积和相关运算 卷积3. 信号通过线性系统的传输4. 随机信号分析 随机过程的频谱分析 随机过程通过线性系统分析5. 噪声的概念 乘法器的噪声响应 窄带噪声( 四)考核要求1. 信号的频谱分析(1) 傅立叶级数，达到“领会”层次。(2) 傅立叶变换，达到“领会”层次。(3) 功率谱密度和能量谱密度，达到“领会”层次。(4) 周期信号的功率谱密度，达到“领会”层次。2. 卷积和相关(1) 卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理，达到 领会”层次。(2) 相关定理、自相

8、关函数的性质，达到“领会”层次。3. 信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性，达到“领会”层次。4. 随机信号分析(1) 随机过程的概念、平稳随机过程，达到“识记”层次。(2) 随机过程的数字特征，达到“领会”层次。(3) 平稳随机过程的遍历性，达到“识记”层次。5. 随机过程的频谱分析(1) 功率谱描述随机过程的频谱特性，达到“识记”层次。(2) 功率谱与相关函数的关系，达到“领会”层次。(3) 计算随机过程的功率谱方法，达到“简单应用”层次。6. 随机过程通过线性系统输出、均值、相关函数、平均功率PY、功率谱，达到“领会”层次。7. 噪声及其通过乘法器的响应（1）白噪声的概念

9、，达到“识记”层次。（2）乘法器的噪声响应，达到“领会”层次。8. 窄带噪声 窄带噪声的性质，达到“识记”层次。第三章 模拟调制系统（一）学习目的与要求 要求学生能了解调制的概念、调制的分类，了解模拟调制中各种调幅系统的特点及 适用范围，了解角度调制中相位调制和频率调制的特点及应用范围，从而理解模拟调制 的基本原理。（二）课程内容第一节 幅度调制幅度调制的概念带调幅标准调幅 抑制载波双边带调幅单边带调幅 残留边第二节 角度调制角度调制的概念 PM FM 波宽带调频宽带调相 宽带角调波产生和解调（三）考核知识点1. 调制的基本概念模拟调制的含义2. 幅度调制的含义和分类3. 标准调幅系统抑制载波

10、双边带系统单边带调幅系统残留边带调幅系统5幅信号解调4. 角度调制的含义和相关的基本概念5. 宽带调频 宽带调相 宽带角调波的产生和解调（ 四）考核要求1. 调制的基本概念、模拟调制含义，达到“识记”层次。2. 幅度调制的含义和分类，达到“识记”层次。3. 标准调幅的过程及其功率和效率，达到“简单应用”层次。4. 抑制载波双边带调幅 单边带调幅 残留边带调幅，达到“领会”层次。5. 调幅信号的相干解调、调幅信号的非相干解调，达到“识记”层次。6. 角度调制的含义、 PM波、 FM波，达到“识记”层次。7. 宽带调频、宽带调相，达到“识记”层次。8. 宽带角调波的产生和解调，达到“领会”层次。第

11、四章 基带数字信号及其传输（一）学习目的与要求 要求学生能理解脉冲振幅调制、脉冲编码调制、增量调制、增量脉码调制和自适应 差值脉码调制的基本原理。了解数字基带信号的常用码型，掌握数字基带信号通过基带 传输系统的传输性能。（二）课程内容第一节 抽样定理低通信号的抽样定理 带通信号的抽样定理第二节 脉冲振幅调制自然抽样 平顶抽样第三节 脉冲编码调制脉冲编码调制的基本原理 量化 压缩和扩张 编码第四节 增量调制预测编码的概念 增量调制的基本原理第五节 增量脉冲调制增量脉码调制的基本原理 增量脉码调制的特点第六节 自适应差值脉码调制自适应差值脉码调制的基本原理第七节 数字基带信号的常用码型选择传输码型

12、的原则 常用的码型及各自的优缺点、用途第八节 数字基带信号的频谱分析用统计的方法研究随机脉冲序列的功率谱密度第九节 无码间串扰的基带传输特性奈奎斯特定理频谱形式的残留对称定理6第十节 眼图和均衡眼图的概念 眼图的作用 均衡的概念(三) 考核知识点1. 低通道信号的抽样定理 带通信号的抽样定理2. 脉冲振幅调制3. 脉冲编码调制4. 增量调制5. 增量脉码调制6. 自适应差值脉码调制7. 数字基带信号的常用码型8. 数字基带信号的频谱分析9. 无码间串扰的基带传输特性10. 眼图和均衡( 四)考核要求 1低道信号的抽样定理、带通信的抽样定理，达到“识记”层次。 2脉冲振幅调制的基本形式，达到“识

13、记”层次。3脉冲编码调制(1) 脉冲编码调制的基本原理，达到“领会”层次。(2) 量化、量化误差、量化噪声，达到“简单应用”层次。(3) 压缩和扩张技术的基本过程，达到“领会”层次。(4) PCM中常用的二进码，达到“识记”层次。4. 增量调制(1) 预测编码的概念，达到“识记”层次。(2) 增量调制的基本原理，达到“领会”层次。5. 增量脉码调制(1) 增量脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。(2) 增量脉码调制与 PCM、 M的区别，达到“领会”层次。6. 自适应差值脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。7. 数字基带信号的常用码型及其优缺点、用途，达到“识记”层次。8. 无码间串扰的基

14、带传输特性(1) 奈奎斯特速率、奈奎斯特带宽、奈奎斯特定理，达到“领会”层次。(2) 频谱形式的残留对称定理，达到“识记”层次。9. 眼图和均衡7(1) 眼图的概念、眼图的作用，达到“识记”层次。(2) 均衡的概念，达到“识记”层次。第五章 数字调制系统(一) 学习目的与要求 要求学生掌握二进制数字信号产生、解调的基本原理以及二进制数字调制信号的频 谱特性，理解多进制数字调制的基本原理，了解正交振幅调制、交错正交相移键控、最 小频移键控、正弦频移键控、平滑调频，调制前高斯滤波的最小频移键控等现代数字调 制技术。(二) 课程内容第一节 二进制数字调制系统二进制数字调制信号的产生 二进制数字调制信

15、号的解调第二节 二进制数字调制信号的频谱特性ASF信号的功率谱 FSK 信号的功率谱 PSK 信号的功率谱第三节 多进制数字调制系统MASK系统 MFSK 系统 MPSK 系统第四节 现代数字调制技术正交振幅调制 交错正交相移键控 最小频移键控 正弦频移键控 滑调频调制前高斯滤波的最小频移键控(三) 考核知识点1. 二进制数字调制系统 二进制数字调制信号的产生与解调2. 二进制数字调制信号的频谱特性ASK 信号、 FSK信号、 PSK信号的功率谱3. 多进制数字调制系统 MASK 系统 MFSK 系统 MPSK 系统4. 现代数字调制技术(四) 考核要求1. 二进制数字调制系统(1)ASK 信

16、号的产生、 FSK信号的产生、 PSK和 DPSK信号的产生，达到“简单应用” 层次。(2)ASK 信号、 FSK信号、 PSK信号和 DPSK信号的解调，达到“简单应用”层次。2. 二进制数字调制信号的频谱特性8ASK信号功率谱、 FSK信号功率谱、 PSK信号和 DPSK信号功率谱，达到“简单应用” 层次。3. 多进制数字调制系统(1) MASK 信号波形，达到“识记”层次。(2) MFSK 系统构成，达到“识记”层次。(3) 4PSK 信号和 4DPSK信号产生和解调方法，达到“识记”层次。4. 现代数字调制技术 正交振幅调制、交错正交相移键控等，达到“识记”层次。第六章 通信系统的噪声

17、性能(一) 学习目的与要求 要求学生能理解模拟调制系统输出信噪比与相应传输带宽的定量关系，掌握二进制 数字调制系统误码率的分析与比较，理解最佳接收的概念，掌握二进制数字调制系统最 佳接收性能。(二) 课程内容第一节 模拟幅度调制系统噪声性能相干解调的噪声性能 非相干解调的噪声性能第二节 模拟角度调制系统的噪声性能宽带调频系统的噪声性能 宽带调相系统的噪声性能第三节 二进制 PCM系统的噪声性能量化噪声 信道噪声第四节 无码间串扰基带传输系统的噪声性能理想基带系统的噪声性能第五节 最佳基带传输系统的噪声性能最佳基带系统的抗噪声性能第六节 数字调制系统的噪声性能二进制 ASK系统的噪声性能二进制

18、FSK系统的噪声性能二进制 PSK和 DPSK系统的噪声性能第七节 二进制数字信号最佳接收的噪声性能9二进制数字信号的最佳接收最佳接收的概念 匹配滤波器与相关器(三) 考核知识点1. 模拟幅度调制系统的噪声性能(1) 相干解调的噪声性能。(2) AM 系统非相干解调的噪声性能。2. 模拟角度调制系统的噪声性能(1) 宽带调频( WBFM)系统的噪声性能。(2) 宽带调相( WBP)M 系统的噪声性能。(3) 调频( FM)的门限效应。(4) 加重技术3. 二进制 PCM系统的噪声性能4. 无码间串扰基带传输系统的噪声性能5. 最佳基带传输系统的噪声性能6. 数字调制系统的噪声性能(1) 二进制

19、 ASK系统的噪声性能。(2) 二进制 FSK系统的噪声性能。(3) 二进制 PSK和 DPSK系统的噪声性能。7. 二进制数字信号最佳接收的噪声性能(1) 最佳接收的概念。(2) 匹配滤波器与相关器。(3) 二进制数字信号的最佳接收。( 四)考核要求1. 模拟幅度调制系统的噪声性能相干解调的噪声性能、 AM系统非相干解调的噪声性能，达到“识记”层次。2. 模拟角度调制系统的噪声性能(1) 输出信噪比与带宽的定量关系，达到“领会”层次。(2) 调频的门限效应，达到“领会”层次。3. 二进制 PCM系统的噪声性能，达到“领会”层次。4. 理想基带传输系统误码率，达到“领会”层次。5. 数字调制系

20、统的噪声性能二进制数字调制系统误码率公式，达到“简单应用”层次。6. 二进制数字信号最佳接收的噪声性能(1) 最佳接收的概念，达到“识记”层次。(2) 匹配滤波器的性能，达到“领会”层次。10(3) 二进制数字信号的最佳接收，达到“识记”层次。第七章 信道复用和多址方式(一) 学习目的与要求 要求学生理解频分多路复用和时分多路复用的基本原理，了解多址通信方式的主要 形式和特点，理解 CDMA/DS和 CDMA/FH的工作原理，掌握多址技术的主要特点和关键技 术。(二) 课程内容第一节 频分多路复用原理FDM系统原理第二节 时分多路复用原理TDM系统原理第三节 多址通信方式频分多址方式时分多址方

21、式第四节 码分多址码分多址方式码分多址的主要特点和关键技术(三) 考核知识点1. 频分多路复用原理2. 时分多路复用原理3. 频分多址方式时分多址方式4. 码分多址方式码分多址的主要特点和关键技术( 四)考核要求1. FDM 系统原理图、 FDM系统的多级调制、波分复用系统，达到“识记”层次。2. TDM 系统及波形，达到“识记”层次。3. 多址通信方式(1) 常用多址方式种类，达到“识记”层次。(2) 频分多址方式、时分多址方式、码分多址方式的工作原理，达到“领会”层次。4. 码分多址(1) CDMA/DS系统的工作原理，达到“领会”层次。(2) CDMA/FH系统的工作原理，达到“领会”层

22、次。(3) CDMA的主要特点和关键技术，达到“领会”层次。11第八章 通信网（一）学习目的与要求 要求学生理解通信网的概念，了解通信网的功能、业务、类型和发展方向以及通信 网理论，基本通信网和现代通信网基本知识。（二）课程内容第一节 概述通信网的概念 通信网的功能 通信网的业务 通信网的类型 通信网 的发展方向第二节 通信网理论基础通信网基本要求通信网的拓扑结构 通信网中的交换技术制 通信网的约定第三节基本通信网交换网 广播网第四节现代通信网通信网络控电话网 计算机通信网 移动通信网 综合业务数字网 宽带 ISDN 智能网 个人通信网（三）考核知识点1. 通信网的基本知识2. 通信网理论基础

23、3. 基本通信网的组成4. 现代通信网（ 四）考核要求1. 通信网的基本知识 通信网的概念、功能、业务、类型、发展方向，达到“识记”层次。2. 通信理论基础（1） 通信网的基本要求，达到“识记”层次。（2） 网络的基本拓扑结构和种类，达到“识记”层次。3. 基本通信网的组成，达到“识记”层次。4. 现代通信网（1） 电话网的组成，达到“识记”层次。12(2) 计算机通信网的组成，达到“识记”层次。(3) 移动通信系统的组成，达到“识记”层次。(4) 综合业务数字网的概念，达到“识记”层次。(5) 宽带 ISDN 的概念，达到“识记”层次。第九章 同步原理(一)学习目的与要求 要求学生理解载波同

24、步、位同步、帧同步的原理，掌握各种同步实现的方法，了解 各种同步法的特点。(二)课程内容第一节载波同步直接提取法插入导频法非线性变换法第二节位同步插入导频法直接法第三节帧同步集中插入法 分散插入法(三) 考核知识点1. 载波同步2. 位同步3. 帧同步( 四)考核要求1. 载波同步(1) 直接提取法、插入导频法、非线性变换法的原理，达到“识记”层次。(2) 直接提取法、插入导频法、非线性变换法的实现，达到“识记”层次。2. 位同步(1) 插入导频法的原理，达到“识记”层次。(2) 直接法的常用实现方法，达到“识记”层次。3. 帧同步(1) 帧同步的概念，达到“识记”层次。(2) 帧同步的原理，

25、达到“识记”层次。(3) 帧同步的实现方法，达到“识记”层次。13三、关于大纲的说明与考核实施要求（一）考试大纲的目的和作用 课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。 其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范围 和标准。因此，它是编写自学考试教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进 行自学考试命题的依据。（二）课程自学考试大纲与教材的关系 课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容 与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展和发挥

26、。本大纲与教材所体现的课程内容一致；大纲里面的课程内容和考核知识点与教材里 面相关内容一致。反过来教材里有的内容，大纲里就不一定体现。（三）关于自学教材与主要参考书1. 自学教材通信原理编者孙学军 王秉钧出版社电子工业出版社2. 参考书现代通信原理现代通信系统编者曹志刚 钱亚生 编 者王秉钧等出版社 清华大学出版社 出版社 天津大学出版社（四）关于自学要求和自学方法指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要 求还明确了课程的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了 课程内容的主体部分。因此，课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学

27、 考试考核的主要内容。在自学要求中，对各部分内容掌握程度的要求由低到高依次为：了解、理解、掌握。 为了使学生能更好地自学，达到考试大纲的要求，希望学员在自学过程中应注意以 下几点：（1）开始阅读某一章教材内容之前，先阅读大纲中关于这一章的要求，以便在阅读 教材时做到心中有数，掌握对各知识点的能力层次要求。（2）阅读教材时，要注意基本概念的理解，基本原理要弄懂。（3）本课程涉及到数学分析，教材中已尽量回避，望学生在自学过程中，应注意基 本概念和结论的把握。（五）对社会助学的要求14（1）应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。（2）辅导时，应以大纲为依据，不要随意增删内容。（3）对于

28、本课程所涉及到的繁锁的数学推导应尽量回避，应突出重点，强调物理概 念，用直观的图解方法解释物理问题。（4）要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者完全不同，在各个能力层次中都 存在着不同难度的试题。（六）对考核内容和考核目标的说明（ 1）本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成，在自学考试中成为考核知识点。因此，课程自学考试大纲中所 规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中地位、作 用以及知识自身的特点不同，自学考试将对各知识点分别按四个认知（或叫能力）层次 确定其考核要求。（ 2）四个能力层次从低到高依次是：识记；领会；简单应用；综合应用。 识记：要求考生能够对大纲中的知识点，如定义、定理、公式、性质、法则等有清 晰准确的认识，并能做出正确的判断和选择。领会：要求考生能够对大纲中的概念、定理、公式、法则等有一定的解释，清楚它