《通信系统原理》教学大纲

《逋信系统原理》教学大纲

课程英文名PrincipleofCommunicationSystem课程代码C0807Y19

学分2.5总学时40理论学时30实验/实践学时10

学科基高等数学、概率论与数理统计、信

课程类别课程性质任选先修课程

础课号与系统

适用专业电子信息科学与技术开课学院信息工程学院

执笔人审定人王怡制定时间2018年4月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

本课程是电子信息工程专业、通信工程专业和电子信息科学与技术专业的专业基础课中

的一门学科选修课。本课程以高等数学中的积分变换、概率论中的概率统计和信号与系统中

的频域分析的基本原理为基础，主要内容为研究通信系统的各个模块的工作原理以及系统的

性能分析。

通过本课程的学习使学生掌握模拟调制、数字调制、基带信号处理以及信源编码和信道

编码等内容，为以后数字移动通信的学习打下基础。

（二）课程目标

课程目标毕业要求目标分类

1.掌握通信系统原理的传输速率、误码率、带宽、信工程知识1.1理解

噪比等方面的计算。工程知识1.2分析

2.掌握模拟调制技术、数字调制技术和信道编码的原问题分析2.1分析

理和设计方法，并将它们运外于通信系统内，分析其问题分析2.2应用

性能。

3.掌握通信系统关键模块的仿真设计设计/开发解决方法分析

3.1应用

研究4.4评价

二、课程目标达成的途径与方法

课程目标教学环节对应内容

讲授第1、4、5、6章及作1、通信系统的常识

业4、模拟调制系统

课程目标1

5、数字基带传输系统

6、数字带通传输系统

课程目标2讲授第4、5、6、7章及作4、模拟调制系统

业5、数字基带传输系统

实验三、实验四6、数字带通传输系统

7、差错控制编码

实验三、数字基带信号的系统仿真.设计

实验四、2DPSK调制解调的仿真设计

实验一、实验二、实验三、实验一、AMI/HDB3码型变换实验

实验四实验二、FSK传输系统实验

课程目标3

实验三、数字基带信号的系统仿真设计

实验四、2DPSK调制解调的仿真设计

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、\1、L）

课程目标

毕业要求2毕业要求3毕业要求4

课程目标1M

课程目标2MH

课程目标3IIM

四、课程主要内容与基本要求

1、通信系统的常识

了解通信的基本概念、通信系统分类与通信方式：理解通信系统的组成；熟练掌握信息

及其度量、通信系统主要性能指标。这部分是该课程的基础部分，重点掌握信息及其度量、

通信系统主要性能指标。

2、随机过程

了解随机过程的基本概念、高斯向噪声和带限白噪声；掌握平稳随机过程的定义和判定

以及功率谱密度的计算；理解各态历经性、高斯随机过程、窄带随机过程、正弦波加窄带高

斯噪声的定义和性质；掌握平稳随机过程通过线性系统的统计性质。这部分是该课程的数学

基础，为后续章节的模拟调制系统、数字基带和频带传输系统的性能分析铺垫随机过程的知

识。

3、信道

了解无线信道的类型、有线信道的类型、信道中的噪声特性：理解信道的数学模型：掌

握信道特性对信号传输的影响、信道容量的计算。这部分是建立在第1章节通信系统组成的

基础上，重点讲解信道的特性对信号传输的影响以及信道容量的许算，为后续系统性能的分

析打下基础。

4、模拟调制系统

理解幅度调制的原理、非线性调制原理：掌握线性调制系统的抗噪声性能、调频系统的

抗噪声性能：了解各种模拟调制系统的比较以及频分复用和调频立体声的原理。在前面三个

章节的基础上，重点分析幅度调制、非线性调制的原理和抗噪声性能分析，这部分的内容为

后续的数字基带传输系统和数字带通传输系统的抗噪声性能分析提供基本的思路，并为模拟

信号的数字传输提供模拟信号的性质。

5、数字基带传输系统

熟练掌握数字基带信号及其频谱特性、数字基带信号传输与码间串扰、无码间串扰的基

带传输特性：掌握基带传输系统的抗噪声性能分析方法；理解基带传输的常用码型的构造方

法和性质：了解眼图的性质：利用实验去验证数字基带信号及其频谱特性，并仿真设计一个

数字基带传输系统，对系统的性能和理论结果进行对比分析。这部分是在第1、2、3三个章

节的基础上，重点分析数字基带传输系统的时域和频域特性，特别是无码间干扰特性的分析，

这部分内容和数字带通传输里的调制解调技术构建了现代通信网络架构物理层的核心部分。

6、数字带通传输系统

熟练掌握二进制数字调制原理、二进制数字调制系统的抗噪声性能分析；理解二进制数

字调制系统的性能比较：掌握多进制相移键控和多进制差分相移键控的原理和抗噪声性能：

利用实验去验证不同调制技术的性能，以及设计一个目前常用的数字调制和解调系统，并分

析其性能。这部分在第5部分的基础上，重点讲解数字调制解调的原理和抗噪声性能分析,

这是现代通信系统其中一个核心知识点。

7、差错控制编码

理解纠错编码的基本原理、纠错编码的性能、简单的实用编码；掌握线性分组码、循环

码；了解卷积码的基本原理。这部分是第1章节描述的整个通信系统中，关于信道编解码原

理部分.

五、课程学时安排

章节

教学内容学时数学生任务对应课程目标

号

绪论

12作业1.2,1.6课程目标1

3随机过程4作业3.3,3.9,3.14课程目标1

4信道2作业4.6,4.7课程目标2

模拟调制系统4作业5.3,

5课程目标2

5.7,5.18,5.19

数字基带传输系统12作业

66.3,6.7,6.10,6.11,课程目标3

6.12

实验一，实验三

数字带通传输系统12作业7.6,7.15,7.18

7课程目标3

实验二、实验四

差错控制编码4作业

7课程目标3

11.1,11.5,11.7,11.8

六、实践环节及基本要求

序实验实验

实验项目学时范本要求

号性质类别

内容要求：了解二进制单极性码变换

为AMI/HDB3码的编码规则;熟悉

HDB3码的基本特征:熟悉HDB3码的

编译码器的工作原理和实现方法。

教学方式：要求学生实验操作之前必

AMI/HDB3码型

1变换实验3须预习，在老师讲解基本操作方法验证必做

后，学生按照每组2个人自由组合，

按照实验指导书的操作步骤，记录相

关实验结果，并能对实验结果有预期

的正确判断,并回答实验指导竹中的

思考题，撰写实验报告。

内容要求：熟悉FSK调制和解调基本

工作原理：掌握FSK数据传输过程：

掌握FSK正交调制的基本工作原理

与实现方法。

教学方式：要求学生实验操作之前必

FSK传输系统

须预习，在老师讲解基本操作方法验证选做

2实验3

后，学生按照每组2个人自由组合，

按照实验指导书的操作步骤，记录相

关实脸结果，并能对实验结果有预期

的正确判断，并回答实验指导书中的

思考题，撰写实验报告。

内容要求：学会用MATLAB语言设计

单极性和双极性码元的时域和功率

数字基带信号谱密度；学会对数字基带信号的系统

的系统仿真设

34进行仿真设计，并把性能仿真结果和设计必做

计理论结果进行对比。

教学方式：要求学生根据实验内容设

计相应的实验方案，基于不同的参数

设计，每个同学撰写相应的程序代

码，并进行调试测试和仿真分析，最

后针对程序原理和仿真结果回答老

师的提问，撰写实验报告。

内容要求：要求用MATLAB产生独立

等概的二进制信源,画出2DPSK信号

波形及其功率谱：画出相干辞调和相

位比较法后的信号波形。

2DPSK调制解教学方式：要求学生根据实检内容设

45设计必做

调的仿真设计计相应的实验方案，基于不同的参数

设计，每个同学撰写相应的程序代

码，并进行调试测试和仿真.分析，最

后针对程序原理和仿真结果回答老

师的提问，撰写实验报告。

加深对QPSK数字调制技术的理解；

并学会使用matlab仿真工具进行功

率谱的分析

内容要求：要求用MATLAB产生独立

等概的二进制信源，画出Q〉SK信号

波形及其功率谱；画出相干解调后的

QPSK调制解调

信号波形。选做

5的仿真设计5设计

教学方式：要求学生根据实验内容设

计相应的实验方案，基于不同的参数

设计，每个同学撰写相应的程序代

码，并进行调试测试和仿真分析，最

后针对程序原理和仿真结果回答老

师的提问，撰写实验报告。

注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等：2.实验类别指必做、选做等。

七、考核方式、成绩评定

考核内容