《通信原理》(第3版)教案.doc
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1、陆军工程大学教案课程名称:通信原理课程编号:XXXXXXX英文名称:Principles of Communications课程性质:必修、考试总学时数:80(理论学时:70 实验学时:10)折算学分:4先修课程:高等数学、概率论、信号与系统、高频电路选用教材:通信原理(第3版)高媛媛、魏以民、郭明喜、沈越泓编著,2020年适用专业:通信工程、电子工程、系统工程等本科专业第一章绪论主要知识点及教学用时安排1. 掌握通信系统的组成,理解数字通信系统各部分的作用;2. 了解信源的分类,掌握信息量、熵的概念与定义,熟练掌握通信系统主要性能指标的定义;3. 了解本课程研究对象、研究目的及主要研究方法,
2、了解本课程的内容及实施方法。4课时备注(实验、上机、课外学习等安排)无本章教学目标及对学生毕业要求的支撑性:通过这部分内容的教学,使学员对数字通信系统的整体框架有基本的了解,对这种抽象化的系统结构的重要性及其与实际通信系统的关系有一定的认识。通过课后思考题及习题,考察学生对数字通信系统基本构成的认知程度,以及对通信系统主要性能指标的掌握程度。本章教学内容摘要:1. 通信系统一般模型2. 模拟信号与数字信号3. 模拟通信系统4. 数字通信系统5. 数字通信的优缺点6. 通信系统分类7. 信息及其度量 8. 通信系统的性能指标9. 通信发简史本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段:重点:通信系统
3、的组成、主要性能指标难点:通信系统各部分的作用、信息量的概念与计算采用课堂多媒体教学手段进行理论教学;通过课后思考题及习题,考察学员对数字通信系统基本构成的认知程度,以及对通信系统主要性能指标的掌握程度。教学反馈(作用、测试、答疑、交流等情况)通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。课程教学小结:本次课讲解了衡量模拟与数字通信系统性能优劣的指标,并由此引出了码元速率、信息速率、频带利用率、误码率及误信率等概念。最后对通信的发展与现状进行了简单的介绍。课程考核及教学目标达成情况:通过课堂提问、作业、章节测试来观察学生的教学目标学习情况教学反思(存在的主要问题):可以加强课堂的互动环节设
4、计改进方案:在PPT中增加动画,另外配合仿真软件来展示授课内容第二章随机过程与数理统计主要知识点及教学用时安排1. 了解随机过程的概念,掌握随机过程统计描述的方法,理解平稳随机过程的概念和各态历经性,熟练掌握高斯平稳过程的定义、特点及对它的描述方法。2. 理解平稳随机过程功率谱和自相关函数的定义,熟练掌握随机信号的功率谱、相关函数的特点及两者的关系;掌握平稳随机过程通过线性系统的分析方法。3. 了解通信系统中的噪声,熟练掌握白噪声和高斯白噪声的定义及特点,理解窄带高斯噪声的定义,掌握它们的特点;掌握正弦信号加窄带高斯噪声的统计特性。4. 了解周期平稳随机过程概念,了解信号检测基本准则。12课时
5、备注(实验、上机、课外学习等安排)实验1个,2课时本章教学目标及对学生毕业要求的支撑性:通过对确知信号和随机信号分析等内容的学习,培养学员思维的灵活性,能运用有关数学知识分析通信系统中的信号与噪声。采用课堂多媒体教学和软件工具演示等手段进行理论教学。通过随机过程等内容的学习,培养学生思维的灵活性,能运用有关数学知识分析通信系统中的噪声,提高他们的综合素质。同时,通过上机实验使学生建立计算机辅助分析能力。本章教学内容摘要:1. 引言2. 确知信号分析3. 随机变量及其数字特征4. 随机过程及其统计特性5. 平稳随机过程6. 高斯随机过程7. 平稳随机过程通过线性系统8. 窄带随机过程9. 通信系
6、统中的噪声本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段:重点:傅立叶变换,随机变量的常见概率分布,平稳随机过程,高斯平稳过程,白噪声,随机信号的功率谱与相关函数难点:随机过程的概念与统计描述方法,平稳随机过程的定义与数字特征的计算,平稳随机过程通过线性系统本章采用课堂多媒体教学和软件工具演示等手段进行理论教学;通过课堂演示实验使学员建立计算机辅助分析能力。教学反馈(作业、测试、答疑、交流等情况)通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。课程教学小结:本章主要复习了信号系统和概率论相关知识,学习了随机过程及随机过程通过线性系统,要求重点掌握高斯随机过程的特性和一些结论,如平稳随机过程通过线性
7、系统时,其输出过程也是平稳的;如果输入过程是高斯分布的,则输出随机过程也是高斯分布的。另外掌握输出过程的数学期望、功率谱密度与输入过程的关系课程考核及教学目标达成情况:通过课堂提问、作业、章节测试来观察学生的教学目标学习情况教学反思(存在的主要问题):可以加强课堂的互动环节设计改进方案:在PPT中增加动画,另外配合仿真软件来展示授课内容第三章信道主要知识点及教学用时安排1. 了解常用的恒参信道和随参信道;2. 掌握理想恒参信道的特点,掌握恒参线性信道的常见失真和数学模型;3. 了解随参信道的数学模型,了解信道衰落特点和多径时延等基本概念;4. 掌握信道容量的概念,了解香农公式的应用。4课时备注
8、(实验、上机、课外学习等安排)实验1个,2课时本章教学目标及对学生毕业要求的支撑性:通过这部分内容的教学,使学员了解各种实际信道的特点,培养学员把复杂问题抽象化的能力,掌握分析加性高斯信道的方法。本章教学内容摘要:1. 信道的定义、分类和模型 2. 恒参信道及其传输特性 3. 随参信道及其传输特性 4. 随参信道特性及其对信号传输的影响 5. 随参信道特性的改善分集接收 6. 信道容量的概念 本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段:重点:各种实际信道的特点 难点:随参信道的特点和数学模型 本章采用课堂多媒体教学和软件工具演示等手段进行理论教学;通过课堂演示实验使学员建立计算机辅助分析能力。教
9、学反馈(作用、测试、答疑、交流等情况)通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。课程教学小结:本章讲解了各种常见信道及其特性,恒参信道的基本特性,随参信道的基本特性、频率选择性衰落原理、相关带宽等概念;介绍了分集接收的概念与方法及连续信道容量的含义及计算方法。重点掌握频率选择性衰落原理及相关带宽等概念;连续信道容量的含义及计算方法。课程考核及教学目标达成情况:通过课堂提问、作业、章节测试来观察学生的教学目标学习情况教学反思(存在的主要问题):可以加强课堂的互动环节设计改进方案:在PPT中增加动画,另外配合仿真软件来展示授课内容第五章数字基带信号传输主要知识点及教学用时安排1. 熟练掌握
10、数字基带信号传输系统的方框图,掌握基带信号常用码型及其编译码方法;2. 掌握常用随机二进制波形序列的功率谱的特点及运用;3. 熟练掌握无码间串扰的传输特性,并会判断系统是否为无码间串扰传输系统;掌握无码间串扰传输条件下码元速率、信道带宽和频带利用率之间的关系;4. 掌握二元确知信号最佳接收的概念。熟练掌握匹配滤波器的特点及传输特性;5. 掌握在加性高斯白噪声信道下基带传输系统的最佳接收机结构,了解其抗噪性能分析方法并掌握其结论;6. 了解最佳基带传输系统的概念;7. 理解眼图的意义、功用;8. 了解均衡技术和评价指标。12课时备注(实验、上机、课外学习等安排)实验1个,2课时本章教学目标及对学
11、生毕业要求的支撑性:通过这部分内容的教学,使学员全面认识一个基本的通信系统的结构,了解信息在系统内的传输过程,对噪声和码间串扰给信息传输带来的不利影响有深刻的理解,从而掌握解决问题的相关原理、技术和方法,培养辨证的思维方法和理解能力。通过对基带信号波形和功率谱、码间串扰和最佳接收等内容的讲解,巩固前面章节的随机过程和信号系统等基础知识,培养学员缜密的数学思维能力和基础理论的综合应用能力。本章教学内容摘要:1. 数字基带信号的码型和波形 2. 数字基带信号的功率谱分析 3. 数字基带信号的传输及码间干扰 4. 基带系统的无码间干扰传输特性 5. 无码间干扰时噪声对传输性能的影响 6. 多进制数字
12、基带信号的传输 7. 眼图 8. 部分响应系统9. 时域均衡技术本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段:重点:数字基带信号传输系统框图,码型与功率谱,无码间串扰系统传输特性,匹配滤波器难点:功率谱分析,码间串扰,无码间串扰系统传输特性,二元确知信号的最佳接收 采用课堂多媒体教学手段进行理论教学;采用可视化仿真软件SystemView 进行相关内容的仿真实验教学反馈(作用、测试、答疑、交流等情况)通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。课程教学小结:本章讲解了数字基带信号中常用的码型和波形;对数字基带信号的功率谱进行了分析,并介绍了分析结果的运用;讲解了数字基带信号的传输及码间干扰形
13、成的原理以及码间干扰的影响;介绍了基带系统的无码间干扰传输特性及应用;讲解了无码间干扰时噪声对传输性能的影响及误码率公式推导;讲解了多进制数字基带信号的传输,眼图以及均衡。课程考核及教学目标达成情况:通过课堂提问、作业、章节测试来观察学生的教学目标学习情况教学反思(存在的主要问题):可以加强课堂的互动环节设计改进方案:在PPT中增加动画,另外配合仿真软件来展示授课内容第六章正弦载波数字调制(包括课本的第六章和第七章内容)主要知识点及教学用时安排1. 熟练掌握2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的调制解调方框图;2. 了解对它们性能的分析方法,掌握误码率分析结论和已调信号的频谱结构;3.
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