通信专业实验二教学大纲

通信专业实验二教学大纲课程目录号：260078课程目录名称：通信专业实验Ⅱ英文名称： ProfessionalexperimentsofCommunicationEngineeringII先修课程： 《电磁场原理》、《移动通信》、《计算机网络》面向对象： 通信工程专业一、课程简介：《通信专业实验II》面向的对象是通信工程专业本科生，本实验课程与专业课教学相适应，实验内容包括：移动通信、电磁场仿真、数据交换、VOIP融合通信等四个方面。通过通信专业实验的训练，可以获得较强的动手能力，并且具有灵活的应变能力，能尽快接受新知识和新技术，本实验可使学生对所学的通信专业知识有一个全面了解和熟悉。二、教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生掌握移动通信系统的基本功能、信令系统、无线多信道共用、空闲信道选取方式，以及直扩码分多址技术等；能够利用HFSS软件进行电磁场仿真与分析，掌握T型波导场的分布及优化、矩形波导腔体天线远场特性、微带连接线不连续性的射频特性等；掌握VOIP软交换、通信组网与维护等。为学生以后从事相关的工作，奠定宽阔的基础。三、主要内容与学时分配：第1章移动通信(15课时)第1节实验一：移动通信系统组成及功能[目的]：了解移动通信系统的组成；了解移动通信系统的基本功能；了解基带话音的基本特点。[重点]：构成移动通信实验系统，观察呼叫接续过程。[内容]：按网络结构连接各设备，构成移动通信实验系统。观察呼叫接续过程，熟悉移动通信系统的基本功能。用双路无线综合测试仪（以下简称综测仪）及示波器观测空中传输的话音波形。第2节实验二：无线数字信令[目的]：通过对无绳电话的测量，了解一般移动通信系统无线数字信令的基本概念，包括数字信令调制方式、帧结构及传输协议等概念。[重点]：观测无绳电话无线数字信令波形，理解数字信令帧结构。[内容]：用双踪示波器通过综测仪观测无绳电话无线数字信令波形，了解数据的副载波调制方式及数字信令帧结构。用双踪示波器通过综测仪观测无绳电话无线数字信令传输协议。第3节实验三：信令系统[目的]：通过对移动通信教学实验系统的测量，了解一般移动通信系统的信令系统的基本概念。[重点]：无线数字信令与用户线信令的转换、转发；呼叫接续信令传输过程。[内容]：用示波器观测无绳座机用户线信令。用示波器观测手机操作时座机对手机—座机之间无线数字信令与座机—交换机之间用户线信令的转换、转发。用示波器观测手机主呼有线电话的呼叫接续信令传输全过程。第4节实验四：多信道共用、空闲信道选取方式[目的]：通过对移动通信教学实验系统的测量，了解一般移动通信系统无线多信道共用、空闲信道选取方式。[重点]：多信道共用、空闲信道选取方式；切换频道功能。[内容]：用综测仪自动跟踪测量无绳电话呼叫接续各阶段的工作信道，了解其多信道共用、空闲信道选取方式。用综测仪自动跟踪测量无绳电话通话状态下切换频道操作后通话信道的改变，了解其切换频道功能。第5节实验五：DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信[目的]：了解DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信原理。[重点]：发端扩频调制及收端相关检测原理，直扩码分多址逻辑信道形成原理。[内容]：测量单信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，了解发端扩频调制及收端相关检测原理，初步了解直扩码分多址逻辑信道形成原理。测量2信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，进一步了解发端扩频调制、收端相关检测及码分多址逻辑信道形成原理。第2章电磁场仿真(15课时)第1节实验一：HFSS软件系统介绍[目的]：了解HFSS软件设计环境，熟悉软件的基本操作。[重点]：HFSS软件的主要操作方法。[内容]：认识软件设计环境，熟悉基本操作，包括：创建工程、模型视图、复制与粘贴、文件类型、导出文件、导出矩阵数据、导入文件等。第2节实验二：波导腔体内场分析[目的]：利用HFSS软件求解、分析、观察T型波导场的分布情况。[重点]：S参数曲线、场强覆盖分布图[内容]：建立一个T型波导模型。利用HFSS软件求解、分析、观察T型波导场的分布情况。记录S参数曲线，并记录场强覆盖分布图，动态演示长覆盖图的演化规律。第3节实验三：波导腔体内场优化[目的]：利用HFSS软件，对T型波导的间隔位置进行优化。[重点]：T型波导的间隔位置优化、测量各端口输出功率。[内容]：利用HFSS软件，对T型波导的间隔位置进行优化，使得第三端口输出功率是第二端口输出功率的2倍，测量各端口输出功率，观察T型波导场分布情况。记录最终结果，间隔位置，2、3端口的输出功率。第4节实验四：天线远场特性分析[目的]：分析矩形波导腔体天线远场特性。[重点]：测量矩形波导腔体天线远场近场特性。[内容]：建立、求解、分析矩形波导腔体天线，工作频率为10GHz，测量其远场近场特性。记录三维模型图，三维极化图，辐射方向图。第5节实验五：PCB立体布线的不连续性分析[目的]：建立、求解和分析一个具有非连续性的微带线，研究微带连接线不连续性的射频特性[重点]：S21参数曲线，分析接地板的三维场强分布。[内容]：建立、求解和分析一个具有非连续性的微带线，研究微带连接线不连续性的射频特性。记录S21参数曲线并标注出各个极小值点，在各个极小值点的频率点分析接地板的三维场强分布，并记录其中2个频率点的场强分布图。第3章VOIP实验(15课时)第1节实验一VOIP设备及接口认识[目的]：学生通过本实验中对VOIP设备（软交换服务器、语音网关、IP话机）和接口（以太网接口、控制台接口、FXS、FXO接口）进行初步的了解，进行基础的线路连接。[内容]：了解VOIP设备（软交换服务器、语音网关、IP话机）和接口（以太网接口、控制台接口、FXS、FXO接口）；线路连接。第2节实验二VOIP设备的网络配置[目的]：学生通过本实验，了解网络基本概念，学会配置VOIP设备的网络基本设置。[内容]：配置VOIP设备的网络基本设置。第3节实验三最简软交换系统基本配置[目的]：学生通过本实验，学习软交换系统中，服务器和终端的关系。在只包括软交换服务器和IP话机的简单VOIP系统中，软交换服务器和IP话机的对应配置关系。[内容]：在简单VOIP系统中，学习软交换服务器和IP话机的对应配置关系第4节实验四最简软交换系统高级配置[目的]：学生通过本实验，了解软交换系统中SIP服务端口的含义。超时配置、语音编码配置的含义。及配置带来的影响。[内容]：熟悉软交换系统中SIP服务端口；超时配置，语音编码配置；分析配置影响。第5节实验五信息管理和系统管理[目的]：学生通过操作软交换系统中的信息管理配置，学习软交换系统对企业的扩展增值应用。[内容]：软交换系统中的信息管理配置；对企业的扩展增值应用。第6节实验六语音网关基本配置[目的]：学生通过本实验，了解语音网关的概念。其在软交换体系中的位置和作用。[内容]：语音网关配置，分析其在软交换体系中位置与作用。第7节实验七语音网关高级配置[目的]：学生通过本实验学习中继、路由的概念以及配置方法。[内容]：熟悉中继配置方法；路由配置方法。第8节实验八语音网关落地配置[目的]：学生通过本实验，学习落地呼出的概念、配置方法。[内容]：熟悉语音网关落地呼出配置方法。第9节实验九拨号规则配置[目的]：学生通过本实验，学习各种拨号规则、号码转换的配置，以及它们对软交换系统带来的影响。[内容]：练习各种拨号规则、号码转换的配置；分析其对软交换系统的影响。第10节实验十电话会议[目的]：学生通过本实验，学习电话会议、电话会议室、管理员的概念。进行电话会议系统的配置[内容]：熟悉电话会议系统的配置。第4章数据交换实验(15课时)第1节实验一Telnet登录配置[目的]：掌握IP地址的配置及用户权限的设置，实现PC机通过Telnet方式访问交换机。[内容]：进行组网图的连接，配置登录IP地址及用户权限。第2节实验二E026基础应用端口Access属性配置[目的]：掌握交换机端口Access属性的原理、应用及配置命令，实现Access端口PC机的互访。[内容]：进行组网图的连接，对E026的端口进行Access配置。第3节实验三E026基础应用端口trunk属性配置[目的]：掌握交换机端口Trunk属性的原理、应用及配置命令，实现跨交换机上处于相同VLAN的PC机的互访。[内容]：进行组网图的连接，对E026的端口进行trunk配置。第4节实验四E026基础应用端口hybrid属性配置[目的]：掌握交换机端口Hybrid属性的原理、应用及配置命令，实现同一交换机上处于不同VLAN的PC机的互访。[内容]：进行组网图的连接，对E026的端口进行Hybrid配置。第5节实验五S3026基础应用典