通信原理-教学大纲.docx

通信原理课程教学大纲（理论/实践）课程名称通信原理学 分4英文名称Principles of Communications总学时64课程类别必修 选修适用专业信息通信类专业理论学时52实验学时12先修课程高等数学、模拟电子技术、数字电子技术、概率论与数理统计、信号与系统、高频电子线路一、课程地位与作用“通信原理”是信息通信类专业的核心课和考研课，是从基础到专业、理论到应用的衔 接桥梁。课程主要教学内容有：通信系统的基本概念、组成和性能指标，模拟调制，数字通 信（重点），先进数字调制方法和差错控制编码技术，同步技术和5G拓展内容等，对培养学 生通信领域的问题分析与综合应用能力有着非常重要的作用。二、课程目标课程目标1：通过线上导学、线下课堂讲授、线上线下循环反馈、布置课后作业等方式， 使学生对通信原理具有定的认知，了解通信系统的基本组成和工作原理，掌握模拟通信系 统的调制方式、数学模型；掌握模拟信号的数字化过程、原理和方法；了解数字通信系统的 信号传输方法、信号频谱特征；理解数字基带传输的基本概念、组成原理；掌握数字频带传 输的基本调制方式、系统组成；理解现代数字调制技术（恒包络调制技术、非恒包络调制技 术、正交频分复用技术）的基本原理；了解信道编码的意义、分类和纠错检错的基本原理, 掌握线性分组码和循环码的编码和解码方法等。课程目标2：在线上导学、线下课堂讲授、线上线下循环反馈、布置课后作业等过 程中，将通信系统中问题建模和系统分析的方法贯穿始终,使学生初步掌握通信系统的设计、 分析和计算的能力，包括：掌握模拟调制系统的相关功率与频谱带宽的计算、原理分析和系 统抗噪声性能分析的能力，掌握PCM编解码的计算和量化信噪比计算的基本知识和技能, 掌握数字基带传输和数字频带传输系统的原理分析和系统抗噪声性能分析的能力，理解现代 数字调制技术的发展脉络及应用，理解信道纠错编码的相关分析方法。通过组织研讨课 和拓展课，学生围绕研讨主题进行资料准备，结合课程内容，进行文献查阅，学习并完成具 有实用性、普遍性的调研报告，培养学生掌握主要文献检索工具互联网搜索引擎的使用方法, 能够利用互联网和文献检索工具收集相关信息的能力。教学内容突出通信技术的基础性 和传承性，并以前沿性与创新性内容为拓展，帮助学生从前人的积累中获得启迪，将以往的 知识和经验作为以后创造的支撑，培养学生高阶思维和解决复杂工程问题的能力，能够胜任 未来ICT领域集成、制造、应用和创新等工作。课程目标3：通过实验操作和工程化教学，使学生深入理解通信系统的组成、基本原理、 分析方法，建立工程概念，运用理论分析与实测结果进行对比，巩固并夯实对基础理论的扎 实掌握。表1课程目标与毕业要求对应关系表专业毕业要求课程教学目标毕业要求1:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决信息与通信领域复杂 工程问题。课程教学目标1, 2, 3毕业要求2：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献 研究分析信息与通信领域复杂工程问题，以获得有效结论。课程教学目标1, 2, 3毕业要求3：能够设计针对信息与通信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逻辑和系统思维、创新 意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。课程教学目标1, 2, 3毕业要求4：能够基于科飞原理并采用科学方法对信息与通信领域复杂工程问题进行研 究，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。课程教学目标1, 2, 3三、课程思政内容1. 我国通信产业从1G的落后到5G的领跑，通信技术不断突破创新，通过梳理通信技 术发展脉络，增强使命感与荣誉感，帮助学生专业成才和“精神成人气2. 结合我国信息通信技术的快速发展，融入热点时政素材，例如华为事件、亳米波通信 国际标准、5G编码标准之争等，牢固树立社会主义核心价值观，增强民族自信，树立科技 报国的理想信念。3. 通过对现代数字调制技术的发展过程及应用进行梳理和总结，强调从问题的提出（解 决什么冲突和矛盾）、问题的分析（关键原理是什么）、问题的解决（技术改进的思路）和多 维度的评价（有效性、可靠性、系统实现复杂度等）等角度理解通信技术的发展和演变，培 养学生分析和思辨的能力，善于应用己有的知识储备去解决新的问题，识旧物而闻新，培养 学以致用的综合能力。4. 以德才兼备的杰出校友、在校生楷模为实例，激励学生热爱专业，培养学生敢于创造、努力探索的精神。四、课程教学内容提要与基本要求理论部分序 号教学内容提要基本教学要求 （措辞不要求统一）学时对应课程目标备注1第一章绪论 第二章预备知识掌握通信系统基本概念； 掌握通信系统质量指标及含 义；掌M信息及其度量。2课程教学目标12第三章模拟调制3.1线性调制概念及通信系统模型3.2 AM、DSB、SSB 及 VSB 调制 和解调3.3相干解调抗噪声性能3.4非相干解调抗噪声性能掌握基本概念及通信系统模 型；熟练掌握AM、DSB、SSB 及VSB调制和解调方法，掌握 相干解调与非相干解调抗噪声 性能；重难点说明：深入理解抗噪声 性能及其概念。4课程教学目标1, 23第三章模拟调制3.5角调制的概念与时域表达式3.6窄带角调制3.7 WBFM信号的表达及带宽计 算3.8调频信号的产生、解调及其抗 噪声性能3.9 FDM、复合调制理解角调制概念及时域表达式 与窄带角调制；掌握WBFM信号带宽计算;熟 练掌握调频信号的产生、解调 及其抗噪声性能理解FDM、复 合调制.重难点说明：深入理解调频系 统的抗噪声性能。6课程教学目标1, 24第四章语音信号的波形编码4.1模拟信号数字化的概念及过程 4.2脉冲编码调制（PCM）原理 4.3差分脉码调制与增量调制原理 4.4时分复用的原理及方法4.5数字复接序列，A律PCM基 群帧结构理解模拟信号数字化的概念及 过程；熟练掌握PCM原理、TDM原 理及A律PCM基群帧结构； 掌握ADPCM原理及AM原 理；数字复接技术；重难点说明：DPCM与AM的 深入理解。8课程教学目 标1 * 25第五章数字信号的基带传输5.1数字信号的主要码型5.2简单二元码功率谱的计算方法5.3波形传输无失真条件与部分响 应5.4二元码误比特率的计算5.5 M序列的产生及性质，扰码5.6时域均衡原理熟练掌握数字信号的主要码 型；理解简单二元码功率谱的 计算方法；掌握波形传输无失真条件、二 元码误比特率的计算、M序列 及扰码技术；了解部分响应技术与时域均衡 原理：重难点说明：波形传输无失真 条件的物理意义。10课程教学目 标1, 26第六章数字信号的频带传输6.1二进制数字调制信号产生和解 调6.2二进制数字调制信号抗噪声性 能6.3数字信号的最佳接收及最佳接 收的性能熟练掌握二进制数字调制信号 的产生和解调；掌握二进制数字调制信号的抗 噪声性能、最佳接收概念； 了解多进制数字调制信号； 重难点说明：最佳接收及其抗 噪声性能。10课程教学目标1, 26.4多进制数字调制信号7第七章现代数字调制技术7.1最小频移键控7.2正交幅度调制7.3正交频分复用掌握最小频移键控技术；了解正交幅度调制基本原理； 了解正交频分复用基本原理； 重难点说明：最小频移键控方 案的实现。4课程教学目 标 1, 2, 38第八章差错控制编码8.1差错控制的分类方法及原理8.2简单纠错码的编码方法8.3线性分组码8.4循环码8.5数字通信系统应用举例了解差错控制的分类方法及原 理；掌握简单纠错码的编码方法、 线性分组码、循环码；理解数字通信系统应用举例； 重难点说明：各种差错控制编 码方案的实现。8课程教学目标1, 2实验部分序 号实验项目名称实验内容、要求及时间安排、仪器要求学 时对应课 程目标实验 类型必开 /选 开1PCM编解码与时分 复用实验实验内容：了解PCM编译码原理及过程，掌 握PCM帧结构组成原理，理解PCM时分复 用基本原理，掌握各种实验设备的使用方法。 时间安排：第四章授课后。仪器要求：通信原理实验箱。4课程教学目标1验证必开2数字基带传输实验实验内容：掌握数字基带信号的码型变换及 各种基带码型的应用，了解数字基带信号的 频谱分布，理解并掌握各种数字基带通信系 统的组成、工作原理及分析方法。时间安排：第五章授课后。仪器要求：通信原理实验箱。4课程教 学目标1, 2, 3设计必开3数字调制传输与信道 编码实验实验内容：掌握各种数字调制信号的实现原 理，了解各种频带信号的应用，了解数字频 带信号的频谱分布，理解并掌握各种数字频 带通信系统的组成、工作原理及分析方法； 掌握信道编洋码基本原理与实现方法。时间安排：第五章授课后。仪器要求：通信原理实验箱、PC机、仿真软 件：4课程教 学目标 1, 2, 3设计必开五、课程考核方式及成绩构成比例考核方式考核方式成绩比例（%）备注学习表现课堂互动、纪律、作业等15实验实验报告、实验完成情况等15期末考试考试（笔试）、大作业（论文）、项目 报告等70闭卷口开卷（如 考试，请注明闭 卷、开卷）六、建议教材与参考书（宋体，4号加粗）建议教材：李学华等编著.通信原理简明教程（第4版）.北京：清华大学出版社，202（）。参考书：1.樊昌信.通信原理（第7版）.北京：国防工业出版社，2013.2. 周炯槃等.通信原理（第4版）.北京：北京邮电大学出版社，2015.七、其他1.毕业要求达成度评价依据与方法毕业要求 指标点评价依据评价方法1期末考试成绩、平时成绩（课上提 问、作业、质答疑）、实验成绩。期末考试占70%、平时成绩（课堂互动、纪律、 作业等）占15%、实验成绩占15%,总分100 分2期末考试成绩、平时成绩（课上提 问、作业、质答疑）、实验成绩。期末考试占70%、平时成绩（课堂互动、纪律、 作业等）占15%、实验成绩占15%,总分100 分3期末考试成绩、平时成绩（课上提 问、作业、质答疑）、实验成绩。期末考试占70%、平时成绩（课堂互动、纪律、 作业等）占15%、实验成绩占15%,总分100 分4期末考试成绩、平时成绩（课上提 问、作业、质答疑）、实验成绩。期末考试占70%、平时成绩（课堂互动、纪律、 作业等）占15%、实验成绩占15%,总分100 分2.大纲持续改进说明本大纲基于2016版课程大纲进行了修订。主要变动为：按照中国工程教育专业认证标准撰写；加入课程目标与毕业目标关系；以及教学活动与课程目标关系等。课程教学持续改进情况：1、存在问题：教学多样化，多元化不足。历年考试考察学习效果公式化，影响对基本概念和学生能力 的培养，工程概念训练不足，影响学生对复杂工程概念的建立和理解。2、改进措施：（1）紧跟技术进步，与时俱进，逐步改革考核方式；（2）教学环节增加讨论式教学、案例式教学；（3）强化实验教学环节，强化理论教学过程中的工程概念。3、效果评价：跟踪历年学生学后情况，进行1-2届、5年后毕业生的跟踪反馈。