通信原理教程-使用MATLAB仿真与分析（第2版）教学大纲、实验大纲

-实验大纲开课学院：电气工程学院开课校区：犀浦开课实验（室）中心：电气工程实验中心课程名称：通信原理CourseName（英文名称）：Communicationprinciple课程代码：ELEC012112课程类别：专业基础课程性质：必修课程学分：3实验学分：0.5实验学时：16实验项目数：8（必开）适用学科专业:电子信息工程先修课程：信号与系统撰写人：向军 撰写日期：2024-8 审核人：一、实验简介本课程全面介绍模拟和数字通信的基本原理，使学生系统地掌握模拟和数字信息传输的基本原理、数字和模拟通信系统中采用的基本调制技术，掌握调制信号和各种已调信号的时域和频域分析方法，掌握模拟信号的数字化和数字基带传输技术，了解信息传输过程的主要技术问题及其分析方法，了解通信系统的主要技术指标及相关概念。通过课程实验，培养学生理论联系实际的能力，巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本的通信理论和调制解调技术，训练通信和信息传输系统的分析和综合能力，培养分析和解决实际问题的能力以及协同合作的实践能力。二、实验教学任务及要求实验教学是以培养学生掌握基本实验技能、强化动手和解决问题的能力、树立科学严谨的思维与态度作为基本任务。学生应基于实验中心实验教学管理系统预习有关实验内容、认真参加实验并遵守实验室相关规定，要求学生认真完成每一个实验过程，熟悉MATLAB的功能和使用方法，掌握实验数据观测和分析的基本方法和技能。由指导教师讲清实验的基本要求及安全事项，由学生独立操作完成；每个实验小组1人，每个实验项目1讲（2节课）；熟悉MATLAB/Simulink的功能和使用方法；能结合理论教学内容建立仿真模型，并对基本的调制解调过程及其性能进行仿真分析；能准确完整观测实验数据，分析绘制相关波形和频谱；能独立整理分析实验数据，规范、清晰、完整地完成实验报告。三、考核方式实验成绩占课程总成绩20%，实验总评成绩由以下3部分组成：出勤及课堂表现（20%）：根据出勤和课堂讨论进行评定，满分20分，缺勤3次及以上计0分；实验报告（60%）：每项实验报告根据评分标准进行评定，共8次，最后取平均分，满分60分；期终测验（20%）：根据测验题目考察学生平时完成实验的情况，由测验评分标准评定，满分20分。四、实验教材/讲义教材/讲义名称编者出版社出版（编写）时间教材/讲义通信原理实用教程——使用MTALAB仿真与分析向军清华大学出版社2022.6教材五、实验内容安排和具体要求（一）教学内容及要求1.软件认识实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

验证性

（5）必开/选开：

必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：利用MATLAB相关图符搭建一个基本的锁相环路仿真模型，仿真运行后观察各点信号的时间波形和频谱。通过实验，了解MATLAB软件的基本用法，了解Simulink通信工具箱和DSP系统工具箱中的常用模块。2.单边带调制解调仿真设计实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：

必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：根据滤波法实现单边带调制的原理，在Simulink中搭建单边带调制仿真及相干解调的仿真模型，观察调制和解调器各点信号的时间波形和频谱，并对单边带调制传输系统的抗噪声性能进行仿真分析。通过实验，掌握在MATLAB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。3.模拟调频传输系统仿真设计实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：

必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：利用Simulink通信工具箱中的相关模块搭建仿真模型，观察FM信号的时间波形和带宽，并对FM信号的非相干解调过程进行仿真分析。通过实验，掌握MATLAB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。4.均匀量化编译码仿真设计实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：搭建一个简单的数字化传输系统仿真模型，对抽样、均匀量化和线性编译码过程进行仿真。通过仿真运行，对实验波形和结果数据进行分析比较。5.PCM编译码仿真设计实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：

必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：搭建低通抽样、A律13折线近似非均匀量化和非线性PCM编译码传输系统模型。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。6.数字基带信号编译码仿真设计实验：（1）项目代码： （2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：搭建仿真模型，产生任意占空比的单极性归零码和AMI码基带信号，并对其性能进行分析比较。通过实验，掌握常用的各种数字基带信号编译码规则及其特性。7.数字基带传输系统仿真及眼图观察实验：（1）项目代码：

（2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：

必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1鼠标键盘等无1（8）实验内容简介：通过实验仿真分析，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。8.2DPSK调制解调仿真设计实验：（1）项目代码： （2）实验学时：

2.0

（3）每组人数：

1（4）项目类型：

综合性

（5）必开/选开：必做（6）设备名称及台套数：序号设备名称型号规格台套数1电脑安装好MATLAB软件及相关工具箱1（7）主要耗材：序号耗材名称型号规格备注1