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1、安徽大学本科教学课程教案课程代码：ZX36191课程名称：通信原理授课专业：网络工程授课教师：职称/学位：也匝开课时间：二O一六至二O一七学年第2学期周次1课时数3教学章节第一章绪论一、通信的概念及系统模型二、通信系统的分类及通信方式三、信息的度量及平均信息量四、通信系统的主要性能指标目标要求理解通信系统模型中各组成部分的功能；掌握信息量、信道容量和系统的有效性、可靠性的概念及传输速率计算方法；了解通信技术的发展状况。重点难点信息量、信道容量和系统的有效性、可靠性的概念及传输速率计算方法教学方式课堂讲授小组活动口实验演示难点答疑提问作业讲评口实践教学考试测验其他活动媒体资源文字教材电子教案口录
2、像材料录音材料口直播课堂CAl课件IP课件其他资源：课后作业1 .通信系统的一般模型是什么？2 .如何对信息量进行度量？板书设计使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导本课程是网络工程本科专业的一门专业选修课，该课程设置的目的是使学生学习和掌握入新通信系统的基本组成和工作原理，掌握通信系统的分析方法，培养学生的工程计算和工程测课试能力，为研究设计各种通信系统奠定必要的基础，同时也为后续专业课程的学习打下良好的基础。第一章绪论第一节通信的概念及系统模型1.通信的概念讲2.通信系统的基本模型授3.模拟与数字通信内第二节通
3、信系统的分类及通信方式容1.通信系统的分类2.通信的方式第三节信息的度量及平均信息量1.信息的度量2.平均信息量第四节通信系统的主要性能指标1.模拟通信系统的有效性与可靠性2.数字通信系统的有效性和可靠性掌握信息量、信道容量和系统的有效性、可靠性的概念及传输速率的计算方法。归纳总结周次2课时数3教学章节第二章确知信号分析一、引言二、周期信号的频谱分析三、非周期信号的频谱分析四、傅氏变换的基本原理及其应用目标要求理解能量信号、功率信号、能量谱和功率谱的概念；掌握自相关函数和互相关函数的计算方法；理解能量谱与自相关函数的关系。重点难点通信系统中常用信号的博氏变换及其频谱；能量谱与自相关函数的关系。
4、能量谱和功率谱的概念。教学方式课堂讲授小组活动口实验演示作业讲评实践教学考试测验难点答疑提问其他活动媒体资源文字教材电子教案录像材料CAI课件IP课件其他资源：.录音材料口直播课堂课后作业1 .周期信号的频谱和非周期信号的频谱有什2 .已知/的频谱尸（八）如图所示，画出/八3 .已知功率信号/(f)=20cos(400z)cos(200(1)该信号的平均功率；(2)该信号的自相关函数；(3)该信号的功率谱密度。么特点COS2o的频谱函数图。设o=3fv0a)1r.0/Or)V,试求板书设计使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容
5、设计与手段导入新课通信原理研究的问题是信号在通信系统中的传输和变换。确知信号是通信中常用的信号，其多用于对通信信号进行变换。通过对本章的学习，要求了解对确知信号的分析方法，为后面章节中基于这些确知信号序奠定基础。讲授内容第一节引言根据通信系统中信号的特点，可以将其分为：数字信号与模拟信号；周期信号与非周期信号；确知信号与随机信号；能量信号与功率信号等。第二节周期信号的频谱分析傅氏级数和傅氏变换揭示了信号时域和频域特性的内在联系。周期信号的傅氏级数有三种表示式：基本表示式、余弦函数表示式、指数函数表示式。周期信号频谱的最大特点是谱线的离散性和谐波性。第三节非周期信号的频谱分析1 .傅氏变换与频谱
6、分析2 .通信中常用信号的频谱函数3 .周期信号的频谱函数第四节傅氏变换的基本性质及应用1 .频率卷积定理及应用2 .时域卷积定理及其应用第五节波形相关用相关函数、归一化相关函数和相关系数来描述、研究波形间相关程度。1 .相关函数2 .相关系数第六节谱密度和帕塞瓦尔定理1 .能量信号的帕塞瓦尔定理和能量谱密度2 .功率信号的帕塞瓦尔定理和功率谱密度第七节信号的带宽信号带宽的定义有多种形式。对于同一信号，不同的带宽定义，可能得到不同的信号带宽。归纳总结1 .傅氏级数和傅氏变换揭示了信号时域和频域特性的内在联系。周期信号频谱的最大特点是谱线的离散性和谐波性。2 .用相关函数、归一化相关函数和相关系
7、数来描述、研究波形间相关程度。3 .帕塞瓦尔定理把一个信号能量或功率的计算和频谱函数联系起来。4 .能量信号的自相关函数与其能量谱密度函数互为傅氏变换；功率信号的功率谱密度函数与其自相关函数互为傅氏变换。5 .信号带宽的定义有多种形式。对于同一信号，不同的带宽定义，可能得到不同的信号带宽。周次33课时数教学章节第三章随机信号分析一、引言二、随机变量三、随机过程四、随机过程通过线性系统目标要求理解随机过程及白噪声的概念；掌握平稳过程的数字特征(均值、方差、相关函数)的计算方法；掌握平稳过程通过线性系统后的自相关、功率谱的计算方法；掌握正态随机过程、窄带噪声的特征、分析方法。了解信号加窄带噪声的分
8、析方法。重点难点教学方式课堂讲授小组活动口实验演示口难点答疑提问作业讲评口实践教学考试测验其他活动媒体资源文字教材电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件IP课件其他资源：课后作业1 .Z(r)=Xcos2F0r-Ysin2F0r为一随机过程。其中X、Y为独立的高斯随机变量，均值为0,方差为Io(1)求QZ和RZQ+工)，问Z为平稳随机过程吗？(2)求Z瞬时值的概率密度函数FZ。(提示：Z(F)的瞬时值是高斯随机变量。)2 .带宽有限的白噪声(/),具有功率谱,()=106WHz,其频率范围为-Io(MOOkHzo(1)试验证噪声的均方根值=0.45Vo(2)求兄、和(什工)在什么间距
9、上不相关？(3)设是服从高斯分布的，试求在任一时刻f时，超过0.45V的概率是多少？超过0.9V的概率又为多少？板书设计PPT使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课通信系统中的信号可分为两大类：确知信号和随机信号。确知信号在系统中主要参与对通信信号（携带信息的信号）的变换；通信系统中的随机信号包括通信信号和噪声。前面我们学习了确知信号的分析方法，本次课我们将学习随机信号的分析方法。包括对随机信号和噪声的特征表达，以及它们运过线性系统的分析方法进行基本的介绍。讲授内容第一节引言第二节随机变量1 .什么是随机变量
10、2 .概率及概率密度函数3 .随机变量的数字特征第三节随机过程1 .随机过程的定义2 .随机过程的统计特性3 .平稳随机过程4 .平稳随机过程的功率谱密度第四节随机过程通过线性系统1 .输出随机过程Y的数学期望2 .输出随机过程丫的自相关函数3 .输出随机过程丫的功率谱密度4 .输出随机过程的概率分布第五节通信系统中的噪声1 .白噪声2 .低通型白噪声3 .带通型白噪声及窄带高斯噪声归纳总结通过本次课的学习，要求同学们做到以下几点：1 .理解随机过程及白噪声的概念；2 .掌握平稳过程的数字特征（均值、方差、相关函数）的计算方法；3 .掌握平稳过程通过线性系统后的自相关、功率谱的计算方法；4 .
11、掌握正态随机过程、窄带噪声的特征、分析方法；5 .了解信号加窄带噪声的分析方法。周次4课时数3教学章节第三章随机信号分析五、通信系统中的噪声第四章信道一、引言二、广义信道的定义及其数学模型三、恒参信道的特性及其对信号传输的影响四、随参信道的特性及其对信号传输的影响目标要求信道的基本概念及分类，掌握恒参信道、随参信道的基本概念极其对被传信号的主要影响；信道容量的基本概念。重点难点恒参信道、随参信道的基本概念极其对被传信号的主要影响。教学方式课堂讲授口小组活动口实验演示口难点答疑提问作业讲评口实践教学口考试测验口其他活动媒体资源文字教材口电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件口IP课件口
12、其他资源：课后作业1 .恒参信道、随参信道的基本概念极其对被传信号的主要影响有哪些？2 .分集技术主要有哪几种？板书设计（或PPT,空白不够可添加附页）使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课前面两次课我们学习了通信系统中的信号分析的方法。信道是通信系统不可缺少的组成部分。信道特性的优劣直接影响到整个通信系统的质量。第一节引言信道是信号的传输通道，狭义的信道指的是传输媒质。狭义信道：有线信道和无线信道。讲 授 内 容从研究信号传输的观点来说，信道的范围还可以扩大：除包括传输媒质外，还可以包括有关的变换装置(如发
13、送设备、接收设备、馈线与天线、调制器和解调器等)。我们称这种扩大范围的信道为广义信道。第二节广义信道的定义及其数学模型通信系统中常用的两种广义信道为调制信道与编码信道。1 .调制信道及其数学模型调制信道是从研究调制与解调角度定义的，其范围从调制器的输出端至解调器的输入端。调制信道可以用一个二端口(或多端口)线性时变网络来表示，这个网络便称为调制信道模型。二对端调制信道模型：eo(t)=如).()+(，)ei(r)输入信号e0(r)输出信号信道中各处噪声(或干扰)的集中体现。左为乘性干扰(依赖于信道特性)，表示信道对信号的影响。在分析研究乘性干扰k(t)时，在相对的意义上可把调制信道分为两大类：
14、(1)恒参信道：k(t)随时间不变化，或基本不变化。(2)随参信道(非恒参信道的统称)：Mf)是随机快变化的。2 .编码信道编码信道是从研究编码和解码的角度定义的，其范围从编码器输出端至解码器输入端。编码信道中传输的是编码以后、译码以前的数字信号，由于信道噪声或其它因素的影响，将导致输出数字序列发生错误(这其中也包含调制信道的影响)，因此输入输出数字序列之间的关系可以用一组转移概率来表征。第三节恒参信道特性及其对信号传输的影响恒参信道是指信道参数是稳定的，不随时间变化的。其传输特性可以等效为一个线性时不变网络。线性网络的传输特性可以用幅度频率特性和相位频率特性来表征。1 .无失真传输（理想恒参
15、信道）线性系统不产生失真的两个条件：（1）系统的幅频特性是一个不随频率变化的常数，即H（f）=k（常数）（2）系统的相频特性是一条通过原点的直线，斜率为2d,即（f）=2ftd2 .产生失真的传输1）幅频失真是由幅度一频率特性不理想引起的，它会使信号中不同频率的分量分别受到信道不同的衰减。2）相频失真相频失真是指信道的相位一频率特性偏离线性关系所引起的失真。3 .克服失真的措施改善信道中的滤波性能；加一个线性补偿网络（均衡技术）。第四节随参信道特性及其对信号传输的影响1 .随参信道特性随参信道的复杂性主要源于其传输媒质的复杂特性。一般来说，随参信道传输媒质具有以下特点：1）对信号的衰耗随时间的
16、变化而变化；2）对信号的时延随时间的变化而变化；3）具有多径传播。2 .多径传播及其影响D多径传播在远距离传输的重要信道一短波电离层反射信道中，发送信号会通过多条路径到达接收端，接收信号是衰减和时延随时间变化的各路径信号的合成，此现象称为多径传播。2）对信号传输的影响多径衰落频率扩散频率选择性衰落第五节信道容量信道容量：单位时间内信道上所能传输的最大信息量称为信道容量。它可用信道的最大信息传输速率（比特率）来表示。香农公式告诉我们：在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中，通信系统的极限信息传输速率（或信道容量）为C=Blb（I+得）香农公式表明了当信号与作用在信道上的噪声的平均功率给定时，在具有
17、一定频带宽度B的信道上，理论上单位时间内可能传输的信息量的极限值。香农公式也是扩展频谱技术的理论基础。归纳总结掌握恒参信道、随参信道的基本概念极其对被传信号的主要影响；信道容量的基本概念。周次53课时数教学章节第四章信道五、随参信道特性的改善技术六、信道容量第五章模拟调制系统一、引言二、幅度调制目标要求理解线性调制、相干解调、非相干解调的概念；掌握各类线性调制系统的性能分析方法；了解各类调制的应用。重点难点重点：标准调制（AM）、双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）的基本原理、调制模型；己调信号的时域、频域表示及带宽；难点：各类线性调制系统的性能分析方法。教学方式
18、课堂讲授小组活动口实验演示口难点答疑提问作业讲评口实践教学考试测验其他活动媒体资源文字教材电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件IP课件其他资源：课后作业板书设计使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课原始信源发出的信号带有丰富的低频成分，但通信信道却往往工作在较高的频率范围上，因而需要对原始信号进行一定的调整使之适应通信信道。这就是调制的过程，接收端要恢复原始的信号，这是解调的过程。本次课将重点讨论各种模拟调制方式下已调信号的时域波形、频谱结构、调制与解调的原理、系统抗噪声性能。讲授内容第四章信道第
19、四节随参信道特性的改善技术（1）自适应技术。（最有效：频率自适应）（2）抗衰落性能良好的调制键控技术。（时频调制，扩频调制等）（3）差错控制技术。（纠检错）（4）分集接收技术。第五章模拟调制系统第一节引言从信源转换来的信号为基带信号（低通型信号），而多数信道（无线信道和部分有线信道）为带通型，低通信号与带通信道不匹配。解决办法：调制（与解调），其实质为频谱搬移。调制：就是按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。分为线性调制（幅度调制）和非线性调制（角度调制）。第二节幅度调制1 .标准调制（AM）2 .抑制载波双边带调制（DSB）3 .单边带调制（SSB）4 .残留边带调制（V
20、SB）5 .调幅信号的解调6 .幅度调制系统的抗噪声性能归纳总结本次课学习了标准调制（AM）、双边带调制（DSB）,单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）的基本原理、调制模型；已调信号的时域、频域表示及带宽：AM、DSB、SSB.VSB解调系统（包括相干、非相干）方框图；解调系统性能（抗噪声性能）的分析方法及结论。要求同学们掌握它们的时间表示式、频谱、信号带宽、功率及其调制解调方法。周次6课时数3教学章节第五章模拟调制系统三、角度调制四、频分复用目标要求理解角度调制、频偏、调制指数的概念；频分复用概念；了解调频系统的抗噪声性能；了解调频系统与调幅系统的比较结果。重点难点重点：角度调制、频
21、偏、调制指数的概念。难点：调频信号的频谱分析。教学方式课堂讲授小组活动口实验演示难点答疑提问作业讲评口实践教学口考试测验其他活动媒体资源文字教材电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件IP课件其他资源：课后作业L什么是过调幅失真？过调幅失真对振幅调制(AM)有哪些影响？2 .频率和相位调制两者有怎样的关联？3 .调幅波Sm(O=(I+COS。COS“通过某滤波器后，载频分量的幅度未变，而边频分量的幅度降为原来的一半。(1)求滤波器输出调幅信号的调幅系数；(2)求滤波器输出调幅信号的功率；(3)写出滤波器输出信号的时域表示式。4 .已知基带信号为/，频谱为尸(0；载波信号为c(f),频谱
22、为卬)。(1)写出AM、DSB.SSB、FM、PM的一般数学表达式。(2)写出AM、DSBSSB.NBFM、WBFM的带宽表达式。(3) wa=0.5,画出AM、DSB、FM的波形及AM、DSB.SSB的频谱草图。板书设计使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课模拟调制技术可分为线性调制和非线性调制，上次课我们学习了线性调制，即幅度调制（AM、DSB、SSB和VSB）,分别分析了它们的时间表示式、频谱、信号带宽、功率及其调制解调方法。本次课我们就来学习非线性调制（角度调制，包括FM和PM）。将重点介绍FM信号，
23、研究它的频谱、带宽和调制解调方法。第五章模拟调制系统第三节角度调制角度调制又称为非线性调制，是指己调信号的频谱不仅是将调制信号频谱在频率轴上进行搬移，同时还改变了其结构，用已调信号控制载波的频率或相位实现这种调制。非线性调制可以分为FM和PMo讲 授 内 容1.2.3.4.角度调制的基本概念窄带调频（NBFM）宽带调频（WBFM）按频率区分信号来实现信道复用的方法称为频分复用。角度调制系统与幅度调制系统的抗噪声性能比较第四节频分复用1.载波电话系统2.电视FDM系统原理框图第五节模拟调制系统应用举例归纳总结周次8I课时数I3教学章节第六章模拟信号的数字传输一、引言二、脉冲编码调制目标要求模拟信
24、号数字化的基本过程；两种抽样定理的含义及结论；均匀量化和非均匀量化；PCM、DM的编码过程及系统原理以及两者的区别；量化噪声的由来以及它们与加性噪声对系统性能的影响；DPCM及其它改进的模数系统的基本原理。重点难点重点：脉冲编码调制和增量调制的原理；A律13折线的编码原理。难点：PCM编码、编码中取样速率，编码后码元速率等的关系。教学方式课堂讲授口小组活动口实验演示口难点答疑口提问作业讲评口实践教学口考试测验口其他活动媒体资源文字教材电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件口IP课件口其他资源：课后作业1 .均匀量化和非均匀量化的区别2 .设单路语音信号切的频率范围为3003400Hz
25、,取样频率为=8kHz,量化级数。=128。试求PCM信号的二进制码元速率为多少？3 .已知某13折线编码器输入样值为+785mV,若最小量化级为ImV,试求13折线编码器输出的码组。板书设计使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课我们在第5章中介绍了模拟信号的调制技术，但在实际应用中，往往要依靠数字传输系统对数据进行传输，因而就必须将模拟信号转换为数字信号进行传输。本章将介绍模拟信号数字传输的基本框架以及两种具体的编码方法。讲授内容第六章模拟信号的数字传输第一节引言与模拟系统相比，数字通信具有许多优点，已成为
26、现代通信的发展方向。但通信中的许多业务，其信源信号都是模拟的。在利用数字通信系统传输模拟信号时，首先要将模拟信号数字化，然后按数字通信方式传输。模拟信号数字化的方案有很多种，目前采用最普遍的是信号波形的模一数变换方法(波形编码)。即在通信系统的发送端，经过取样、量化和编码等步骤，把模拟基带信号波形变换成数字基带信号：在接收端，则通过对应的逆变换将数字信号恢复为原始的模拟信号。这主要包括脉冲编码调制(PCM)和增量调制(AM)两大类。第二节脉冲编码调制(PCM)脉冲编码调制(PCM)是波形编码中最重要的一种方式。PCM在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了广泛的应用。PCM过程主要由抽样、
27、量化与编码三个步骤组成。1. 6.2.1取样2. 量化3. 编码4. PCM系统误码噪声5. A律13折线的编码原理在A律13折线编码中，正负方向共有16个段落，在每一段落内有16个均匀分布的量化电平，因此总的量化电平数L=256,编码位数M=8。8位码的排列如下：极性码段落码段内码MM2MyM4M5M(7M8(1)极性码M0,则量化值为正；MIV0,则量化值为负。(2)段落码对应于相应的8段，表示信号绝对值位于哪段，故用3位编码，代表了8个段落的起始电平值。(3)段内码对应每个段落的16小段，故用4位编码。归纳总结取样定理是模拟信号数字化，及时分多路复用的理论基础，重点是低通取样定理，应掌握
28、取样速率与信号最高频率之间的关系、取样后信号的频谱特点，以及从己取样信号中恢复原信号的方法。PCM编码、AM编码是目前两种常用的模拟信号数字化的方法，重点是编码的概念及基本方法，特别是取样量化、编码的过程；非均匀量化的概念及实现方法；PCM编码、AM编码中取样速率，编码后码元速率等的关系，以及两种编码方法各自的特点。周次Q3课时数教学章节第七章数字信号的基带传输一、引言二、数字基带系统的构成三、数字基带信号的码型和波形四、数字基带信号的功率谱分析目标要求理解基带传输系统特性；理解主要传输码型差分码、AMkHDB3的编码规则及特点；掌握无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法。重点难点
29、重点：主要传输码型差分码、AMkHDB3的编码规则及特点；无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法。难点：无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法。教学方式课堂讲授口小组活动口实验演示难点答疑口提问作业讲评口实践教学口考试测验口其他活动媒体资源文字教材电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件口IP课件口其他资源：课后作业板书设计（或PpT,空白不够可添加附页）使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导 入 新 课数字基带信号往往含有丰富的低频分量，甚至直流分量，在某些具有低通特性的有线信 道
30、中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传输，称之为数字基带传输。讲 授 内 容第一节引言所谓基带信号，就是频谱集中在零频（直流）或某个低频附近的信号。数字基带信号通过低通型信道的传输称为数字信号的基带传输，这样的传输 系统称为数字基带系统。第二节数字基带系统的构成典型的数字基带系统组成方框图:第三节数字基带信号的码型和波形1 .数字基带信号的码型单极性不归零码双极性不归零码单极性归零码双极性归零码差分码极性交替码（AMI码）三阶高密度双极性码（HDB3码）2 .数字基带信号的波形常用的有升余弦脉冲、钟型脉冲、三角脉冲等。第四节数字基带信号的功率谱分析1.二元数字基带信号的功率谱
31、分析PS=AMl-p）G（f）-G2（f）2+SIPG3）+（1-p）Gz3）M（/一成）包括连续谱和禽散谱两部分。1）单极性不归零码的功率谱（满足=7b）P=/+1月划特点：含直流分量，不利于传送；不含定时分量，不利于码元同步；信号的带宽B=JbO2）双极性不归零码的功率谱（满足户几）r-2PXS中利特点：不包含直流分量，无码元同步信号分量，不利于码元信号的同步。3）单极性归零码的功率谱（满足Tb）PX=*保+5空2图*“特点：含有直流分量；能从功率谱中提取码元同步信号分量。4）双极性归零码的功率谱（满足KTb）PX小目fg特点：不包含直流分量，但也无码元同步信号分量。2.其他数字基带信号的
32、功率谱分析归纳总结主要讲述了数字基带信号的传输过程、数字基带信号的码型和波形、码间干扰的概念及产生原因。要求掌握主要传输码型差分码、AMhHDB3的编码规则。周次10课时数教学章节第七章数字信号的基带传输五、无码间干扰传输六、无码间干扰时噪声对传输性能的影响七、眼图目标掌握无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法；理解部分响应系统编码方法；掌要求握时域均衡的分析及计算方法；理解眼图的含义及作用。重点重点：无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法；时域均衡的分析及计算方法。难点难点：无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法；眼图的含义及作用。教学课堂讲授口小组活动口
33、实验演示口难点答疑口提问方式作业讲评口实践教学口考试测验口其他活动媒体文字教材口电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂资源CAI课件口IP课件口其他资源：1.如何做到无码间干扰的传输?2 .已知二元信息序列为100i100oooi100oooioi,画出它所对应的单极性归零码、双极性全占空码、AMl码、HDB3表示时的波形图(基本波形用矩形)。3 .已知HDB3码波形如图所示，求原基带信息。IrInrLln-课后作业4.已知矩形、升余弦传输特性如图所示。当采用以下速率传输时，指出哪些无码间干扰，哪些会引起码间干扰。(1) RS=100OB(2)Ri=2000B(3)&=150OB(4)RS=3
34、00OB100001000 /-/HzM)板 书设 计(或PPT,空白不够可添加附页)使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课在实际工程中，由于部件调试不理想或信道特性发生变化，都可能使系统的性能变坏。除了用专用精密仪器进行定量的测量以外，在调试和维护工作中，技术人员还希望用简单的方法和通用仪器也能宏观监测系统的性能，其中一个有效的实验方法是观察接收信号的眼图。讲授内容第五节无码间干扰传输1 .码间干扰产生的原因及其对系统性能的影响由于系统总传输特性H的不理想，导致接收码元波形畸变、展宽和拖尾。那么前面码元的接
35、收波形就会蔓延到后续码元的时间区域，从而对后续码元的取样判决产生干扰。此即为码间串扰。2 .无码间干扰传输波形无码间干扰的传输波形应满足条件：非零常数H=OhnTs)=S0n03.无码间干扰传输特性具有奇对称滚降特性的”(0,它的冲激响应有周期性的零点，是一种无码间干扰传输特性。第六节无码间干扰时噪声对传输性能的影响1.单极性信号且“1”、“0”等概时误码率公式为：F=lerfcf_l21122J2 .双极性信号且“1”、“0”等概时误码率公式为：n1J%)P=-erfc=-C23 .双极性和单极性码的误码率比较结果第七节眼图为了得知实际传输系统的特性，以及调试系统，通常需用实验手段估计系统的
36、性能。眼图是指利用实验的方法来估计和改善(即通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的像眼睛一样的图形。眼图可以显示传输系统性能缺陷对于基带数字信号传输的影响。眼图的测试步骤(1)接收源波器的输出信号加到示波器的垂直轴(丫轴)；(2)调整示波器的水平扫描周期，使它与信号码元的周期几同步，则从示波器上显示出一个类似于眼睛的图形；(3)如果示波器的水平扫描周期满足丁二几(为正整数)，则可得到同时显示只相同的眼图。由眼图可以获得的信息是：最佳取样时刻应选在眼图张开最大的时刻，此时的信噪比最大。眼图斜边的斜率反映出系统对定时误差的灵敏度，斜边愈陡，对定时误差愈灵敏，对定时稳定度要求愈高。在抽样时刻，上
37、下两个阴影区的高度称为信号失真量，它是噪声和码间串扰叠加的结果，所以眼图的张开度决定了系统的噪声容限。归纳总结码间干扰是数字通信系统特有的问题，在数字通信系统中应尽量减小它，理想基带传输特性在理论上可以避免码间干扰，但实际系统或多或少都存在有码间干扰，采用均衡器可对有码间干扰的波形进行校正，进而减小或消除取样点上的码间干扰。眼图是用来观察分析码间干扰和噪声的实验手段，到目前为止对码间干扰尚无详细的数学分析工具，减小码间干扰主要靠观察眼图调整均衡器等手段。周次123课时数教学章节第七章数字信号的基带传输八、均衡九、部分响应系统目标要求掌握无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法；理解部
38、分响应系统编码方法；掌握时域均衡的分析及计算方法；理解眼图的含义及作用。重点难点重点：时域均衡的分析及计算方法。难点：理解部分响应系统编码方法。教学方式课堂讲授口小组活动口实验演示口难点答疑口提问作业讲评口实践教学口考试测验口其他活动媒体资源文字教材口电子教案口录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件口IP课件口其他资源：课后作业有一个三抽头的时域均衡器如图所示。若输入信号X的取样值为x-2=18,x-i=13,xo=l,x+=l4,x+2=ll6,其余取样值均为Oo求均衡器输入及输出波形的峰值失真。板书设计（或PpT,空白不够可添加附页）使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部
39、分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段导入新课由于实际的信道特性不可能完全知道；而且实际的信道特性也不是恒定不变的；同时我们也无法设计出理想的基带传输系统。故而码间串扰在实际的系统中总是存在的。当干扰严重时，必须进行校正，通过在系统中加入可调滤波器，一般称之为均衡器，用以校正这些失真。讲授内容第八节均衡在实际的系统中总是存在不同程度的码间串扰。为此，往往在系统中加入可调(也可不调)滤波器，一般称之为均衡器，用以校正某些失真。1 .时域均衡原理由于缺少信道的统计特性，因此，设计最佳的有限滤波器很难进行，一般是利用某种形式的可调网络来实现。最有用的可变网络形式是横向滤波器，它
40、实际上就是一个抽头延迟线加上一些可变增益放大器组成的，2 .均衡器抽头系数的确定,fif0(5)=I.一n1 ifAr=O+Nhn=ECkX自k=-N可以联立方程求解抽头系数Cno第九节部分响应系统1 .第一类部分响应系统第一类部分响应系统的冲激响应是两个相隔一个码元间隔的Sa(7;)的合成波形。M八一S八I,sinm_7；)/4jL7；r;(t-Ts)Ts_72sin(7)nt(TsT)系统的传输特性为：248S(M；)e-M团十H(f)=s0户玩系统由相关编码器和理想低通滤波器两部分组成。2.部分响应系统的一般形式归 纳 总 结迫零法设计的均衡器只确保峰值两侧各有N个零点。但远离峰值的一些
41、取样点上仍会有码间干扰。一般来说抽头有限时，总不能完全消除码间干扰，但当抽头数较多时可以将码间干扰减小到相当小的程度，要想完全消除码间干扰，均衡器的抽头数应为无限多。部分响应系统带来的好处是减小了码间干扰并提高了频带利用率，其代价是要求发送信号的功率增加。周次133课时数教学章节第八章数字调制技术一、引言二、二进制数字振幅调制三、二进制数字频率调制目标要求理解数字载波键控概念；掌握ASK、FSK、PSK调制、解调原理，己调信号时域表示及频谱结构；掌握数字系统抗噪性能分析方法；了解MSK、QPSK.OQPSK,QAM等系统的性能及特点。重点难点掌握ASK、FSKsPSK调制、解调原理，已调信号时
42、域表示及频谱结构；掌握数字系统抗噪性能分析方法。教学方式课堂讲授小组活动口实验演示口难点答疑口提问作业讲评口实践教学考试测验其他活动媒体资源文字教材口电子教案录像材料口录音材料口直播课堂CAI课件IP课件其他资源：课后作业1.已知码元传输速率凡=IO3Baud,接收机输入噪声的双边功率谱密度(2=10WHz,今要求误码率Pe=5x103试分别计算出相干2ASK、非相干2FSK、差分相干2DPSK以及2PSK系统所要求的解调器输入端的信号功率。2已知数字信息m=IOIIol0,分别以下列两种情况画出2PSK、2DPSK信号的波形。码元速率为1200BaUd,载波频率为1200Hz。(2)码元速率
43、为1200Baud,载波频率为1800Hzo板书设计(或PpT,空白不够可添加附页)使用PPTo板书用于讲述需要重点讨论的问题。黑板分为两部分，左侧用于板书，右侧用于放映幻灯片。教学环节内容设计与手段前面我们学习了数字基带传输系统，但是实际信道中，大多数具有带通传输特性，必须导用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。入和模拟调制技术一样，可以用数字基带信号改变正弦型载波的幅度、频率或相位中的某新个参数，产生相应的数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。也可以用数字基带信号课同时改变正弦型载波幅度、频率或相位中的某几个参数，产生新型的数字调制。第八章数字调制技术第一节引言讲第二节二进制振幅调制(2ASK)授内1.2ASK信号的产生容2. 2ASK信号的功率谱和带宽3. 2ASK信号的解调及抗噪声性能第三节二进制频率调制(2FSK)1.2FSK的产生2.2FSK信号的解调及抗噪性能
