1323S01024-通信系统建模与仿真-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《通信系统建模与仿真》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323S01024

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）通信系统建模与仿真

（英文）ModelingandSimulationofinformationsystem

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

17

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

先修课程

信号与系统、数字信号处理、Matlab程序设计语言、通信原理

适用专业（类）

通信工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《信息系统建模与仿真》课程是本专业（类）的一门专业拓展课程，是信息与通信工程的重要内容。随着通信技术的发展，通信系统变得越来越复杂，多数情况下难以用解析方法对其性能进行评价。通过本课程的学习，学生将掌握利用计算机软件对复杂通信系统进行性能仿真的基本方法，包括仿真中信号和系统的表示，随机变量与随机过程的产生，通信系统的建模，以及性能估计方法等，并通过仿真实验，逐步掌握复杂系统的仿真方法。

（二）教学目标

通过本课程的学习，学生将掌握如下的课程目标。

课程目标1：本课程在《通信原理》的课程基础上，通过软件仿真来帮助学生理解通信技术中的抽象概念，理解通信系统的基本原理和技术，进一步扩展系统知识，加深对实际系统的认识。本课程将强调理论与应用的结合，通过分析和设计实例来让学生应用所学知识解决现实问题，同时提高学生的分析和解决复杂工程问题的能力。

课程目标2：掌握通信系统建模和仿真的方法和工具。学生将使用MATLAB等工具进行模拟和仿真，并学习如何应用这些工具来模拟通信系统中的不同部分，以更好地理解每个部分的功能和如何配置它们以实现所需的系统性能。学生将学习如何为不同的应用场景和环境选择合适的技术，并理解每种技术的局限性和可能的改进方向。

通过这些课程目标的实现，学生将掌握通信系统的基本设计和仿真技术，具备在实际工程项目中进行设计和开发的能力，也能从理论和仿真的角度对现有的通信系统进行分析和优化。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

4-1能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析通信工程专业领域复杂工程问题的解决方案；

课程目标1

5-2能够针对通信工程专业领域具体的工程问题对象，开发满足特定需求的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。

课程目标2

四、教学方式与方法

以课堂多媒体教学为主，课堂演示和讲解相结合，辅以自学、答疑和信息系统建模与仿真实验（独立设置实验课）。

课堂采用启发式教学和实例教学，并将教学的重点放在培养学生软硬件模块或系统的设计与开发思维以及运用工具解决实际问题的能力上。另外，通过师生互动，双向交流，激发学生主动学习的热情，让他们成为教学中的主体。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

理解信息系统的物理层链路的仿真和开发方法。

掌握信号和系统表示、信道建模、调制与解调、正交频分复用、性能估计方法等典型例子的仿真方法。

在仿真与开发过程中，培养学生的实验研究能力和解决问题的能力。

（二）教学难点

通过对链路级通信系统的性能仿真，逐步掌握复杂通信系统的仿真方法；理解系统非理想因素对仿真和开发的影响。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第一章通信系统仿真方法概述

了解本课程的基本内容，了解本课程的意义，知道通信仿真的必要性，熟悉MATLAB与Simulink的基本仿真方法。

2

讲授

课程目标1

2

第二章通信系统中的信道建模与仿真

掌握加性高斯白噪声信道与多径衰落信道的特点，以及在MATLAB和Simulink下的仿真方法，简单实现对常见信道进行建模与仿真。

2

讲授

课程目标1,2

3

第三章模拟调制

掌握幅度调制和角度调制在MATLAB和Simulink下的表示方法，理解调制和解调原理，掌握信号频谱的基本分析思路。

2

讲授

课程目标1,2

4

第四章模拟信号的数字传输

理解模拟信号到数字信号的转换的理论过程，掌握抽样、量化和编码的建模与仿真。

2

讲授

课程目标1,2

5

第五章数字信号基带传输

掌握数字基带信号在MATLAB下的仿真方法，包括码型的表示、码型功率谱的分析、无码间串扰的信号传输、眼图的绘制等。

3

讲授

课程目标1,2

6

第六章数字信号带通传输

掌握ASK、FSK、PSK和DPSK调制信号的产生、熟悉信号调制与解调的过程，掌握各种信号在MATLAB和Simulink下的系统仿真方法，以及利用MonteCarlo仿真方法统计系统的误码率等。熟悉仿真方法的Simulink实现。

4