通信原理教程-使用MATLAB仿真与分析（第2版）教学大纲

-PAGE36-****大学《通信原理（含实验）》课程教学大纲（2019版）一、课程基本信息课程名称通信原理（含实验）CommunicationPrinciples课程代码课程性质必修开课单位****学院课程类型□通识课GeneralEducationCourses□新生研讨课FreshmanSeminar□公共基础课PublicBasicCourses□专业基础课SpecialtyFoundationalCourses☑专业课SpecializedCourses□实验课ExperimentalCourses□课程设计CurriculumDesign□多元化课程DiversifiedCourses□实习实训PracticalTraining授课学期第5学期学分/学时3/56课内学时56理论学时40实践学时16课外学时0（课程设计、实验单列课程）课程负责人向军课程团队适用专业授课语言中文先修课程信号与系统、数字信号处理、模拟电子技术、数字电子技术后续课程通信电路、计算机网络课程中文简介通信原理是电子信息工程专业一门重要的专业课。本课程在信号和系统频域分析方法的基础上，介绍基本的模拟调制解调技术，重点介绍数字通信系统的基本原理，包括数字基带传输系统、数字频带传输系统、模拟信号的数字化传输以及各种通信系统的抗噪声性能分析。通过本课程的学习，使学生掌握信号频谱的概念及系统的频域分析方法，熟悉基本的调制解调技术，掌握各种调制解调技术的原理和性能特点，为后续信息传输类专业课程打基础。课程英文简介Communicationtheoryisanimportantprofessionalbasiccourse.Thiscourseintroducesthebasicanalogmodulationanddemodulationtechnique,basedonthefrequencydomainanalysismethodofsignalandsystem.Thiscoursefocusesontheprincipleofdigitalcommunicationsystem,includingdigitalbasebandtransmissionsystem,digitalpassbandtransmissionsystem,digitaltransmissionanalogsignal,andtheanalysisofthenoiseresistanceperformance.Afterthestudyofthiscourse,studentsshouldbefamiliarwiththeconceptofsignalspectrumandfrequencydomainanalysismethod,graspthebasicmodulationanddemodulationtechnique,mastertheprinciplesandperformancecharacteristicsofvariousmodemtechnologies,andlaythefoundationforthefollow-upcoursesofinformationtransmission.二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1了解通信和通信系统的基本概念，熟悉信号与系统的时域和频域分析方法，并能熟练应用于通信系统分析。1.2掌握电子信息工程专业基础知识，能够应用基本概念、基本理论和基本方法描述和分析电子信息工程领域复杂工程问题。掌握通信与信息传输系统的基本概念；能够熟练应用时域和频域分析方法对复杂的工程问题进行分析。2通过理论教学，使学生掌握模拟和数字通信系统中基本的调制解调技术，熟练掌握各种调制解调传输性能分析的基本方法以及重要结论。2.1能够运用数学、自然科学的基本原理，能够识别和判断电子信息工程领域典型系统的基本结构和关键环节，并初步建立数学模型。掌握基本的调制解调技术；能够建立模拟和数字通信系统中基本的调制解调数学模型；能够综合应用各种方法对传输的有效性和可靠性等方面的性能进行分析比较。3通过实验教学，使学生能够基于基础理论知识，熟练搭建仿真模型，对通信系统中基本的调制解调过程进行实验仿真分析。4.1具备基于科学原理，采用科学方法开展实验、仿真和实验数据分析的能力。能够基于通信原理的基本理论知识，采用科学方法对复杂工程问题进行研究。4通过实验教学，使学生增强工程意识和动手能力，具备熟练进行实验设计以及对实验结果进行分析和解释的能力。4.3能够对实验数据进行分析、处理与解释，并通过信息综合与相关研究进行对比，获得有效结论。通过课程实验，增强工程意识和动手能力，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课时理论/实践支撑课程目标1绪论：（1）模拟和数字通信系统的基本组成（2）通信系统的性能指标（3）复习信号与系统的时域和频域分析方法了解通信系统的基本组成及性能评价指标，复习信号与系统的时域和频域分析方法。4/0目标12模拟调制系统：模拟幅度调制的基本原理模拟角度调制的基本原理模拟传输系统抗噪声性能的分析方法掌握模拟幅度和角度调制及解调的基本原理和过程，了解各种调制传输方式的有效性和可靠性分析方法，熟悉各种调制传输方式在性能上的区别以及相关重要结论。8/0目标1，23实验1：软件认识实验熟悉MATLAB/Simulink软件的基本用法。0/2目标3，44实验2：单边带调制解调仿真设计实验掌握在Simulink中搭建模拟幅度调制解调仿真模型的基本方法，能够熟练使用接收计算器观察和分析仿真结果。0/2目标3，45实验3：模拟调频传输系统仿真设计实验掌握在Simulink软件中搭建FM调制解调仿真模型的基本方法，熟悉模拟调幅和调频传输性能上的区别。0/2目标3，45模拟信号的数字传输：模拟信号的抽样抽样信号的量化脉冲编码调制了解模拟信号数字化传输的基本过程，熟练掌握抽样定理及其应用、均匀和非均匀量化的性能、PCM编码的基本方法及其应用。8/0目标1，26实验4：均匀量化编译码仿真设计实验能够熟练搭建一个基本的模拟信号数字化传输系统仿真模型，通过仿真运行，对实验波形和结果数据进行分析比较。0/2目标3,47实验5：PCM编译码仿真设计实验熟练搭建PCM编译码仿真模型，通过对仿真波形观察和数据分析，熟悉PCM编译码传输的过程和特点。0/2目标3,48数字信号的基带传输：数字基带信号的码型各种基带信号的功率谱及性能特点码间串扰的概念及无码间串扰传输的条件数字基带传输系统的抗噪声性能眼图的概念和应用；习题课熟悉典型的数字基带传输码型，掌握各种码型的编译码规则及特点；了解数字基带传输系统的基本组成及传输过程；掌握码间串扰和噪声对数字基带传输的影响；学会用眼图分析和评价数字基带传输系统的性能。10/0目标1,29实验6：数字基带信号编译码仿真设计实验正确应用软件图符搭建基本的仿真模型，实现数字基带信号的编译码，掌握数字双相码、密勒码、CMI码和AMI码、HDB3码的特点及编译码规则。0/2目标3，410实验7：数字基带传输系统仿真及眼图观察实验了解数字基带传输系统的基本组成及传输过程；通过实验仿真分析，掌握码间串扰和噪声对数字基带传输的影响；学会用眼图分析和评价数字基带传输系统的性能。0/2目标3，411数字信号的调制传输：（1）2ASK、2FSK和2PSK的基本原理及性能特点（2）2DPSK调制解调（3）二进制数字调制系统的抗噪声性能（4）多进制调制和QPSK调制和解调的基本原理及其性能了解二进制数字调制解调的基本原理和性能特点；熟练掌握各种调制解调传输过程的时域和频域分析方法，熟悉各种数字调制传输系统的性能特点及其典型应用。10/0目标1，212实验8：2DPSK调制解调仿真设计实验通过仿真模型的搭建和运行结果分析，熟悉DPSK传输的基本原理和特点。0/2目标3，4四、课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）评价依据及成绩比例成绩比例(%)考察考试1了解通信和通信系统的基本概念，熟悉信号与系统的时域和频域分析方法，并能熟练应用于通信系统分析。1010202通过理论教学，使学生掌握基本的调制解调技术，熟练掌握各种调制解调传输性能分析的基本方法以及重要结论。1050603通过实验教学，使学生能够基于基础理论知识，熟练搭建仿真模型，对通信系统中基本的调制解调过程进行实验仿真分析。10104通过实验教学，使学生增强工程意识和动手能力，具备熟练进行实验设计以及对实验结果进行分析和解释的能力。1010合计4060100五、教材及参考资料教材：向军编，通信原理实用教程——使用MATLAB仿真与分析，清华大学出版社，2022.参考资料：1.南利平、李学华、王亚飞、李振松编，通信原理简明教程（第3版），清华大学出版社，20172.樊昌信编，通信原理（第六版）精编本，国防工业出版社，20113.王兴亮编，数字通信原理与技术（第三版），西安电子科技大学出版社，20094.蒋青编，通信原理（第二版），人民邮电出版社，20085.SimonHaykin,CommunicationSystems(FourthEdition)，电子工业出版社，2003大纲执笔人：向军审核人（专业负责人/系主任）：定时间：2021年6月日附录：课程达成度评价评分标准《通信原理（含实验）》课程达成度评价评分标准序号课程目标比例优（100-90）良（89-80）中（79-70）及格（69-60）不及格（<60）1了解通信和通信系统的基本概念，熟悉信号与系统的时域和频域分析方法，并能熟练应用于通信系统分析。20%熟练掌握通信与信息传输系统的基本概念；能够熟练应用时域和频域分析方法对复杂工程问题进行分析。掌握通信与信息传输系统的基本概念；能够比较熟练地应用时域和频域分析方法对复杂工程问题进行分析。掌握通信与信息传输系统的基本概念；能够正确地应用时域和频域分析方法对复杂工程问题进行分析。了解通信与信息传输系统的基本概念；基本能够应用时域和频域分析方法对复杂工程问题进行分析。不了解通信与信息传输系统的基本概念；无法应用时域和频域分析方法对复杂工程问题进行分析。2通过理论教学，使学生掌握基本的调制解调技术，熟练掌握各种调制解调传输性能分析的基本方法以及重要结论。60%熟练掌握基本的调制解调技术；能够综合应用各种方法对传输的有效性和可靠性等方面的性能进行分析比较。掌握基本的调制解调技术；能够比较熟练地综合应用各种方法对传输的有效性和可靠性等方面的性能进行分析比较。基本掌握基本的调制解调技术；能够比较正确地综合应用各种方法对传输的有效性和可靠性等方面的性能进行分析比较。基本掌握基本的调制解调技术；能够比较正确地应用各种方法对传输的有效性和可靠性等方面的性能进行分析比较。未掌握基本的调制解调技术；无法建立数学模型；无法应用各种分析方法。3通过实验教学，使学生能够基于基础理论知识，熟练搭建仿真模型，对通信系统中基本的调制解调过程进行实验仿真分析。10%认真学习实验室安全条例，严格按照安全规范执行；实验方案正确，设备使用正确规范。认真学习实验室安全条例，能严格按照安全规范执行；实验方案比较正确；设备使用比较规范正确。较认真学习实验室安全条例，能按照安全规范执行；实验方案基本正确，有操作步骤和实验原理图。了解实验室安全条例，基本按照安全规范执行；实验方案基本正确；设备使用基本规范。安全意识淡薄；实验方案不正确；有损坏实验设备现象。4通过实验教学，使学生增强工程意识和动手能力，具备熟练进行实验设计以及对实验结果进行分析