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2024年通信原理教案x
目录
CONTENTS
课程介绍与教学目标
通信系统基本概念
模拟通信系统
数字通信系统
信道编码与差错控制
通信网络基础
现代通信技术与应用
课程介绍与教学目标
通信原理是电子信息类专业的一门重要基础课程，主要研究信息的传输、处理、交换和存储等方面的基本原理和技术。
课程内容包括模拟通信系统和数字通信系统的基本原理、调制与解调技术、信道编码与差错控制技术等，旨在培养学生掌握现代通信技术的基本理论和方法，具备分析和解决通信问题的能力。
掌握通信系统的基本组成、工作原理和性能指标，理解模拟通信系统和数字通信系统的基本原理和技术。
知识目标
能够分析和设计简单的通信系统，具备进行通信系统仿真和实验的能力。
能力目标
培养学生的创新精神和实践能力，提高学生的团队协作和沟通能力。
素质目标
本课程共xx学时，包括理论授课、实验和课程设计等环节。其中，理论授课主要讲解通信原理的基本概念和原理，实验环节则通过具体操作来加深对理论知识的理解，课程设计则是让学生综合运用所学知识解决实际问题的实践活动。
课程安排
课程考核采用平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合的方式。其中，平时成绩占xx%，主要考察学生的出勤率、课堂表现和作业完成情况；实验成绩占xx%，主要考察学生的实验操作能力和实验报告质量；期末考试成绩占xx%，主要考察学生对课程知识的掌握程度和应用能力。
考核方式
通信系统基本概念
信源
信道
信宿
产生和发送信息的设备或源头。
传输信号的媒介，可以是无线或有线。
接收和处理信息的设备或终点。
信号
信道容量
信道编码
调制与解调
01
02
03
04
携带信息的物理量，可以是电信号、光信号等。
信道能够传输的最大信息量，受信道带宽和信噪比等因素影响。
为了提高信道传输的可靠性，对信号进行编码处理。
将信号转换成适合在信道中传输的形式，以及在接收端将信号还原成原始形式的过程。
模拟通信系统
将基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号的过程。
调制的基本概念
根据调制信号的性质，可分为模拟调制和数字调制；根据载波受调制参数的不同，可分为幅度调制、频率调制和相位调制。
调制的分类
将已调信号恢复为原始基带信号的过程，也称为检测。
解调的基本概念
与调制方式相对应，有相干解调和非相干解调两种方法。
解调的方法
有效性指标
衡量模拟通信系统传输信息的能力，主要包括传输速率和频带利用率两个指标。
可靠性指标
衡量模拟通信系统传输信息的准确性，主要包括误码率和误信率两个指标。
抗干扰性能
模拟通信系统在受到干扰时的性能表现，包括抗干扰能力和抗多径干扰能力等。
系统优化
针对模拟通信系统的性能瓶颈，可以采用各种优化技术来提高系统性能，如信道编码、均衡、分集接收等。
数字通信系统
03
基带信号的调制与解调
阐述基带信号调制的基本原理和方法，包括振幅键控、频移键控和相移键控等，并介绍相应的解调方法。
01
基带信号的定义与特性
阐述基带信号的基本概念，包括其时域和频域特性，以及其在数字通信中的意义。
02
基带传输系统的组成
详细介绍基带传输系统的各个组成部分，包括信源、信源编码、信道编码、调制器、信道和解调器等。
信道编码与差错控制
信道编码的目的
通过增加冗余度来提高系统的抗干扰能力，从而在接收端能够准确地恢复出原始数据。
信道编码的定义
在数字通信中，为了提高数据传输的可靠性，在发送端对原始数据进行特定的编码处理，以增加冗余度，这种编码称为信道编码。
信道编码的分类
根据编码方式的不同，信道编码可分为线性分组码、循环码、卷积码等。
线性分组码
一种将信息序列划分为等长的组，然后对每个组进行独立编码的信道编码方式。其编码和解码过程可以用线性代数的方法来描述和实现。
循环码
一种特殊的线性分组码，其码字具有循环移位特性。即任何一个码字循环移位后仍然是该码的码字。循环码具有优良的纠错性能和易于实现的编译码器结构。
卷积码
一种连续处理的信道编码方式，其编码器具有记忆功能。卷积码的编码过程可以看作是一个滑动窗口在输入信息序列上滑动并进行编码的过程。卷积码具有优良的纠错性能和较高的编码效率。
级联码
一种将两个或多个独立的信道编码器级联起来使用的信道编码方式。通过增加编码器的数量和级联方式，可以进一步提高系统的抗干扰能力和纠错性能。
差错控制策略
在数字通信中，为了降低数据传输的误码率，需要采取一系列的差错控制策略，如前向纠错、反馈重传、混合纠错等。这些策略可以根据不同的应用场景和需求进行选择和优化。
反馈重传
一种通过反向信道将接收端检测到的错误信息反馈给发送端，并要求发送端重新发送出错数据的差错控制方法。反馈重传技术可以降低传输开销，但会增加系统的复杂性和时延。
混合纠错
一种将前向纠错和反馈重传相结合的差错控制方法。在混
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