《数字移动通信综合实践》教学大纲

《数字移动通信综合实践》教学大纲课程英文名ComprehensivePracticeofDigitalMobileCommunication课程代码03P0064学分2总学时2周课程类别集中实践环节先修课程通信系统原理、数字移动通信、数据通信与网络课程性质必修适用专业通信工程开课学院信息工程学院教材及主要参考书教材：无主要参考书：（1）matlab/systemview通信原理实验与系统仿真（第2版），曹雪虹等，清华大学出版社，2020年。（2）仿真技术与通信系统仿真，杨国建等，东北农业大学出版社，2012年。一、课程地位与目标（一）课程地位本课程是通信工程专业的一项集中实践环节，是学生学完《通信系统原理》、《数据通信与网络》、《数字移动通信》等课程后，进行的一次全面的通信系统设计综合训练。紧跟信息通信行业标准演进路线及垂直行业数智化转型发展方向，开展5G关键技术创新、无线通信物理层链路设计，5G+垂直行业应用创新等方向，使学生加深对移动通信基本模块、关键技术的理解，使学生具有理论联系实际、分析和解决通信系统问题的综合能力。本课程要求学生熟练掌握一种通信系统仿真编程语言（如MATLAB，FPGA、Python）的使用，为毕业设计和今后从事实际复杂通信系统的设计与分析打下良好的基础。课程目标该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下：ILO-1：能够基于5G协议的原理，通过查阅文献并综合考虑各方面的因素，对5G系统进行分析，提出合理的解决方案。在方案研究和设计过程中增强科学素养，培养创新意识和探索精神。ILO-2：能够采用模拟仿真、软件无线电等方法对复杂问题设计满足特定需求的系统，对其进行分析理解其局限性。ILO-3：能够针对设计方案和实验结果进行表达和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言，清晰表达思想和回应问题。（三）思政目标本课程结合知识体系和能力目标，通过介绍数字移动通信的发展和应用历程，培养学生的科学思维、辩证思想和创新意识，以及多视角看待问题分析问题的方法和科学发展观；通过引入相关技术前沿与应用案例，结合国家建设和民族复兴的新时代背景，激发学生奋发图强、科技报国的使命担当。二、课程目标与毕业要求对应关系本课程支撑的毕业要求如下：毕业要求1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决通信技术与通信设备研发测试、信息处理等工程问题。毕业要求1-4能够利用工程基础和数学模型，对通信复杂工程问题的解决方案进行比较、综合与实验仿真。毕业要求3：能够设计针对通信工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。毕业要求3-3：能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，提出合理的解决方案，完成系统设计与实现毕业要求10：能够就通信领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令；具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。毕业要求能够就通信工程的专业问题，撰写设计文稿、技术报告等文档，并能就技术问题和解决方案进行陈述发言，清晰表达自己的观点，回应质疑。表1课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标毕业要求毕业要求1-4(支撑强度：H)毕业要求3-3(支撑强度：H)毕业要求10-1(支撑强度：H)ILO-1100ILO-2010ILO-3001注：表1中的系数说明本课程中的不同课程目标对相关毕业要求指标点支撑的权重，用于毕业要求达成度分析。根据表1，本课程目标的达成度对相关毕业要求指标点的支撑情况如下：支撑毕业要求1-4的分值=ILO-1达成度*100%；支撑毕业要求3-3的分值=ILO-2达成度*100%；支撑毕业要求10-1的分值=ILO-3达成度*100%.三、设计选题及任务要求表2课程设计的选题与任务要求序号参考选题任务与要求1无线通信物理层链路仿真设计1.要求按照5G协议的要求，使用matlab构建发送端。2.根据发射原理，仿真设计接收端。3.在不同信噪比下，仿真测试系统误码率性能。25G+软件无线电创新设计1.基于软件无线电平台的不同调制解调的设计2.对接收端数据的恢复检测3.利用XSRP软件无线电中的DSP+FPGA硬件模块构建收发系统，用matlab仿真实现文字传输或实时传输语音。注：学生可任选其中一个题目进行设计。四、课程设计的进程与时间安排表3课程设计的进程安排序号主要进程教学内容时间分配对应课程目标1方案设计文献检索、分析调研第1~2天ILO-12研究与实现对设计方案进行模拟仿真和实验研究，通过软硬件技术实现设计方案，达到设计要求。第3~12天ILO-23验收与报告撰写组内讨论，设计方案和实验结果进行演示和陈述，回答教师提问。按照要求撰写课程设计报告。第13~14天ILO-3注：进程安排的最少时间为0.5天。五、考核方式与评分标准学生成绩的评定由由三部分构成：方案设计占比20%，研究与实现占比40%，验收与报告撰写占比40%，评分标准与依据与如表4所示。表4考核方式与评分标准考核内容考核方式评分标准占总成绩比例对应课程目标评分依据分数方案调研对设计方案进行评价能综合运用知识，调研深入充分；（2）独立设计出完整的解决方案，方案完整、合理、可行；（3）按时提交。90~10020%ILO-1（1）能运用所学知识，进行了调研分析；（2）设计方案完整、合理；（3）按时提交。75~89（1）基本能够运用所学知识，进行了相关调研；（2）设计方案基本完整、合理；（3）按时提交。60~74对设计任务的理解模糊不清，不及时提交或提交的设计方案不符合任务要求。<60设计与实现实验过程中，观察学生在研究分析、代码编写、实验调测方面的能力和进步，并对设计方案的具体实现效果进行评价（1）能制定实验方案针对特定问题进行研究，分析理解力强；（2）能熟练运用软硬件技术和仿真工具，独立编写代码进行模拟仿真和性能调测，综合实践能力强；（3）完整实现了设计任务书要求。90~10040%ILO-2（1）能制定实验方案针对特定问题进行研究，有良好的分析理解能力；（2）能运用软硬件技术和仿真工具，编写代码进行模拟仿真和性能调测，有良好的综合实践能力；（3）实现了设计任务书要求。75~89（1）能针对问题进行基本的实验研究。（2）能运用软硬件技术和仿真工具对方案进行基本的模拟仿真和性能调测，有一定的综合实践能力。（3）基本实现设计任务书要求。60~74不能辨析和分析问题，不能熟练运用相关技术和工具解决问题，设计方案没有实现。<60验收与实验报告验收答辩，设计报告批改（1）成功演示和流畅陈述设计方案和实现结果，要点突出，正确回答问题，有较好的沟通交流能力。（2）设计报告条理清晰，论述充分，文字通顺，图表规范。90~10040%ILO-3（1）能够演示并陈述设计方案和实现结果，能正确回答问题。表达良好。（2）设计报告条理清晰，文字和图表规范。75~89（1）演示并陈述了设计方案和实现结果，效果一般，回答问题基本正确。（2）设计报告条理基本清楚，文字表述和图表基本规范。60~74不能演示和陈述设计方案，设计报告不符合基本要求。<60考核类别考查成绩登记方式百分制六、课程目标达成度评价方法课程设计结束后，根据学生的学习表现和考核成绩，采用定量和定性相结合的方式，对课程目标达成情况进行分析。课程目标达成情况的定量评价建议采用表5所示的方法，定性分析可以采用与学生座谈或问卷调查等形式，根据反馈信息对课程的教学质量和学习效果进行综合评估。表5课程目标达成情况定量评价课程目标课程目标达成情况定量评价标准课程目标对应的考核内容课程目标达成情况ILO-1方案设计90~100分：优秀80~89分：良好70分及以上：合格<60：不合格ILO-2研究与实现85~100分：优秀70~85分：良好60分及以上：合格<60：不合格ILO-3验收与实验报告90~100分：优秀80~89分：良好60分及以上：合格<60：不合格ILO1:与ILO-1相关的“设计方案”分数权值：100%；ILO2:与ILO-2相关的“程序设计与实现”分数权值：100%；ILO3:与ILO-3相关的“验收答辩与实验报告”分数权值