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3.5调频系统的抗噪声性能
3.6各种模拟调制系统的比较
3.7频分复用4.8模拟通信系统的应用举例
第4章模拟信号的数字化
4.1引言
4.2模拟信号的抽样
4.3模拟信号的量化
量化原理、均匀量化和线性PCM编码;
非均匀量化
4.4A律PCM编码
常用的二进制码组、A律PCM编码规则
5.4.5脉冲编码调制系统
4.6差分脉码调制
4.7增量调制
4.8时分复用
第5章数字信号的基带传输
5.1引言
5.2数字基带信号的码型
5.3数字基带信号的功率谱
5.4无码间串扰的传输波形
5.5部分相应基带传输系统
5.6数字信号基带传输的差错率
5.7扰码与解扰
5.8眼图
5.9均衡
第6章数字信号的调制传输
6.1二进制数字调制
6.2二进制数字调制的抗噪声性能
6.3数字信号的最佳接收
6.4多进制数字调制
第7章现代数字调制技术
7.1偏移四相相移键控
7.2π/4四相相移键控
7.3最小频移键控
7.4高斯最小频移键控
第8章差错控制编码
8.1差错控制编码的基本概念
第8章差错控制编码
8.2线性分组码
8.3循环码
总复习
四、实验
1.实验项目一览表
序
号
实验项目名称
学时
实验类别
实验要求
实验类型
每组人数
1
脉冲幅度调制与解调系统实验
2
专业基础
必做
验证
脉冲编码调制PCM及系统试验
3
FSK调制与解调系统实验
二相PSK系统调制与解调实验
2
2.实验项目目的和要求:
[1].[脉冲幅度调制与解调系统实验]:
目的:
熟悉PAM调制解调的工作原理。
要求:
通过示波器观察,总结PAM调制的特点。
[2].[脉冲编码调制PCM及系统试验]:
熟悉PCM编、译码专用集成芯片的功能和使用方法。
通过数字电路实现PCM调制和解调。
观察各个测试点波形情况,理解PCM的编码过程。
掌握PCM调制工作原理及实现方法。
[3].[FSK调制与解调系统实验]:
理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
通过数字电路实现PSK调制和解调,观察各个测试点波形情况,掌握FSK调制工作原理及实现方法。
[4].[二相PSK系统调制与解调实验]:
了解载波信号的产生方法,掌握PSK(2PSK、2DPSK)调制解调原理。
通过数字电路实现PSK调制和解调,通过观察各个测量点的波形情况,掌握PSK(2PSK、2DPSK)调制解调工作原理及电路组成。
3.考核方式:
按实际完成的实验情况和实验报告评定成绩,并入课程总成
绩20%。
五、课程总学时分配
课程总学时为72,其中理论学时64,实验学时8。
六、推荐教材及参考书
教
材:
南利平通信原理简明教程(第3版)清华大学
实验指导书:
通信原理实验指导书翟红艺
七、课程考核方式
课程成绩考试成绩占70%,平时成绩占30%(实验占20%,平时占10%)。
八.教学授课班级
电子信息工程专业133111331213313
电子信息科学与技术专业13351
教案
次数
第1次课
课题
授课类型
理论课(√)、实践课()、实习()
教学时数
2学时
教学目的要求
1.熟悉本课程主要容、学习方法及成绩评定方法;
2.了解通信的基本概念
3.掌握通信系统的组成及分类
教学容提要
时间设计
本学期所授课程的主要容及要求
1.1.容(共八章)
1.2.要求:
平时作业按时全交。
1.3.考勤:
课堂点名;
作业登记。
1.4.实验:
人人动手完成每一个实验项目,独立完成实验报告
成绩评定方法:
总分=期末(70%)+平时(10%)+实验(20%)
其中平时成绩=作业70%+考勤30%
1.5.手机:
Email:
1103822094qq.
第一章绪论
1.通信的定义
2.通信系统的模型
3.通信的方式
1.2模拟通信与数字通信
1.通信系统的分类
2.模拟通信系统模型
3.数字通信系统模型
4.数字通信的主要优点
1.3通信发展简史
1.通信发展简史
2.通信技术的发展历程
5min
15min
25min
30min
教学重点难点
重点:
1)通信的基本概念
2)通信系统的组成
讨论思考作业
讨论:
模拟信号与数字信号之间的区别是什么?
试述数字通信有那些优点,为什么?
思考:
通信系统模型及各组成部分的作用是什么?
教学后记
通过学习掌握通信系统的基本概念、通信系统的组成及分类
第2次课
第1章绪论(1.4-1.5)
1.掌握信息的度量与平均信息量的计算
2.
1.4.1信息量
1.定义
1)
等概率出现的离散信息信息量:
2.信息量的单位
1.4.2平均信息量:
总信息量
信源熵的最大值
45min
20min
1)信息的度量
2)通信系统性能评价指标。
衡量通信系统的主要性能指标是什么?
数字通信系统具体用什么指标来表述?
作业:
1.1、1.2、1.4
通过学习掌握信息的度量与平均信息量的计算,RB与Rb,频带利用率计算
第3次课
1.5通信系统的质量指标第2章预备知识
1.通信系统的有效指标传输速率RB与Rb,频带利用率计算
2.掌握信号的分类、理解周期信号与非周期信号的频谱分析方法
3.掌握信号的能量谱密度和功率谱密度计算
1.5 通信系统的质量指标
1.5.1模拟通信系统的质量指标
1.有效性:
有效传输带宽
2.可靠性:
输出信噪比
1.5.2数字通信系统的质量指标
有效性
1.码元传输速率Rs
2.信息传输速率Rb
3.Rb与Rs关系
4.频带利用率η
可靠性
1.误码率
2.误信率(也称误比特率)
2.1信号和系统的分类
2.1.1信号的主要分类:
1.确知信号、随机信号
2.周期信号、非周期信号
3.能量信号、功率信号
2.1.2系统的分类
25min
重(难)点:
通信系统质量指标
信号的能量谱密度、功率谱密度
什么是能量信号,功率信号?
自相关函数与谱密度之间的关系
通过学习掌握基本信号的主要分类、了解各种信号的频谱密度函数的计算
第4次课
2.4高斯随机过程2.7通信中常见的几种噪声
1.掌握随机变量的基本概念
2.理解随机过程的统计特性
3.掌握白噪声的特点
2.4.1高斯随机过程的定义和性质
2.4.2一维高斯分布
Q函数、误差函数、互补误差函数
2.4.3高斯白噪声
1.加性高斯白噪声:
2.带限噪声
2.7.1信道的定义和分类
调制信道、编码信道
2.7.2信道数学模型
1.调制信道模型
2.编码信道模型
2.7.3恒参信道和随参信道
2.7.4信道容量
1)香农公式
2)结论:
任何一个连续信道都具有确定的信道容量;
只要信源的信息速率小于或等于信道容量(无差错传输极限信息速率)则理论上可以实现无差错传输,即实现理想通信系统;
反之则不能实现无差错传输。
20min
高斯噪声的特性
信道容量的计算。
2.12、2.13
通过学习掌握随机信号的相关概念、噪声的基本特性、信道容量计算
第5次课
第3章模拟线性调制
1.理解调制的概念和物理本质
2.掌握幅度调制的工作原理
引言调制的概念和调制的目的
3.1双边带调幅
3.1.1常规调幅
表达式
频谱
调幅指数
调制效率
3.1.2抑制载波的双边带调幅
3.1.3调制与解调
1.调制
双边带调制模型、常规调幅调制模型
2.解调
相干解调原理
包络检波
10min
35min
15min
1.掌握双边带调制的工作原理、表达式、频谱图
2.掌握双边带幅度调制的调制与解调原理
3.1、3.2、3.3
通过学习掌握双边带调制的工作原理、表达式、频谱图、调幅指数、调制效率,掌握双边带幅度调制的调制与解调原理。
第6次课
第3章模拟线性调制(3.2)
2.掌握幅度调制的工作原理,会分析其抗噪声性能
3.熟悉AMDSBSSBVSB的信号形式
3.2单边带调制(SSB)
3.2.1用滤波法形成单边带信号
滤波法的原理
级
多级滤波法,方案设计
3.2.2用相移法形成单边带信号
相移法的原理
希尔伯特变换及其物理意义
3.2.3单边带信号的解调
相干解调
1.单边带信号的调制方法
2.多级滤波器的设计
滤波法的技术难点、希尔伯特变换的物理意义
3.9、3.14
通过学习掌握单边带调制的基本工作原理
第7次课
第3章模拟线性调制(3.3)
1.了解残留边带调制的原理和调制解调
2.掌握线性调制和解调的一般模型
3.3残留边带调制
残留边带信号的产生
残留边带信号的解调
3.3线性调制和解调的一般模型
3.3.1线性调制信号产生的一般模型、
滤波法
相移法
比较
3.3.2线性调制信号解调的一般模型
载波插入法
线性调制和解调的一般模型
常规调幅信号包络检波法解调的优点、如何利用包络检波法解调其它幅度调制信号
通过学习掌握各种幅度调制的基本工作原理及相关的性能分析
第8次课
掌握幅度调制的抗噪声性能分析
3.3线性调制系统的抗噪声性能。
3.3.2通信系统抗噪声性能的分析模型
G的定义
3.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能.
分析DSB、SSB系统的抗噪声性能
3.3.3常规调幅包络检波的抗噪声性能
AM调制系统的性能
门限效应
抗噪声性能的分析比较
分析DSB、SSB、VSB系统的抗噪声性能
1)DSB的信噪比改善了一倍。
原因是相干解调把噪声中的正交分量抑制掉,从而使噪声功率减半。
2)SSB系统中,信号于噪声有相同的表示形式,所以相干解调过程中,信号和噪声的正交分量被抑制掉,故信噪比没有改善,即G=1。
GDSB=2GSSB.但不能说双边带系统的抗噪声性能比单边带系统性能。
因为:
BDSB=2BSSB,在相同的输入噪声功率谱密度使NiDSB=2NiSSB,因而在相同的Si和no时,两者的输出信噪比相同,即性能相同。
3.23
通过学习掌握各种幅度调制相关的性能分析
第9次课
第3章模拟角调制(3.4)
掌握角度调制概念、NBFM定义、表达式
3.4角调制的基本概念
窄带角调制
窄带调频(NBFM)
定义:
表达式:
频域表达式:
NBFM与AM的比较
窄带调相
频域表达式
1.FM的工作原理
2.窄带角调制的定义、频谱
窄带调频信号的频谱与常规调幅信号的频谱有何异同点
3.10
通过学习掌握角度调制的工作原理,窄带调频、窄带调相的频谱特点。
第10次课
第3章模拟调制系统(3.4)
掌握宽带调频的定义、频带宽度
3.4宽带调频(WBFM)
定义
单频信号的宽带调频
单频调制时的频带宽度
调频信号的功率分配
宽带调相
单频信号的宽带调相
重点、难点:
调频信号的带宽
调频信号的功率分配
贝塞尔函数的性质调频信号的频谱特点
3.2
通过学习掌握角度调制的工作原理,抗噪声性能分析
第11次课
第3章模拟调制系统(3.5)
掌握调频信号的产生和解调
3.5调频信号的产生与解调
调频信号的产生
直接调频法
间接调频法(阿姆斯特朗法)
具体方案
调频信号的解调
非相干解调
调频信号的产生、解调原理
间接调频方案设计
倍频法的工作原理
3.11
第12次课
第3章模拟调制系统(3.6)
掌握调频系统的抗噪声性能分析
3.6调频系统的抗噪声性能
非相干解调的抗噪声性能
单频调制
调频系统抗噪声性能分析
调频系统中的门限效应
相干解调的抗噪声性能
FM的抗噪声性能分析
调频系统性能优于线性调制系统的原因
3.17
通过学习掌握角度调制抗噪声性能分析
第13次课
第3章模拟调制系统(3.7、3.8)
掌握复用的定义和目的、频分复用原理、模拟通信的典型应用
3.7频分复用(FDM)
频分复用(FDM)
充分利用信道的频带资源,提高信道利用率
原理:
复合调制
3.8模拟通信系统举例
载波系统
调幅广播
调频广播
频分复用工作原理
预加重和去加重的原理
预加重和去加重的目的、频分复用的目的
3.40
通过学习掌握频分复用工作原理、预加重和去加重的原理。
第14次课
第4章模拟信号的数字化(4.1、4.2)
掌握PCM原理、PCM过程、PCM编码
4.1脉冲编码调制
脉冲编码调制的基本原理
PCM调制过程有抽样、量化和编码三个步骤。
4.2模拟信号的抽样
1.低通抽样定理
2.带通抽样定理
3.自然抽样
4.平顶抽样
低通抽样定理、带通抽样定理
脉冲编码调制的基本原理、抽样定理
4.2、4.3
掌握脉冲编码调制的基本原理、低通抽样定理、带通抽样定理,掌握pcm调制的主要过程。
第15次课
第4章模拟信号的数字化(4.3)
基本概念
量化电平、量化间隔
量化特性曲线
量化噪声
均匀量化和线性PCM编码
均匀量化不过载噪声功率
线性PCM编码
均匀量化的讨论
非均匀量化
量化特性曲线、量化概念、均匀量化不过载噪声功率
4.13
掌握量化的概念、掌握均匀量化信噪比的计算
第16次课
第4章模拟信号的数字化(4.4)
4.4律PCM编码
A律13折线
A律13折线的规律
μ律15折线
A律PCM编码原理
PCM信号的码元速率和带宽
对数量化及其折线近似、A律PCM编码原理
4.26
掌握A律PCM编码原理;
第17次课
第4章模拟信号的波形编码(4.5、4.6)
4.5脉冲编码调制系统
脉冲编码调制系统原理
PCM系统抗噪声性能分析
4.6差分脉
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- 通信 原理 教案