通信原理

本课程由电子科技大学通信与信息工程学院根据同名课程精心制作。由四川省教学名师、该校“通信工程”专业首席教授、校最受学生欢迎教师李晓峰教授主讲。原课程——“通信原理”为国家精品课程、国家资源共享课程,也是该校知名的国家特色专业、四川省品牌专业“通信工程”的标志性课程。

电子科技大学

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通信原理
  • 分类: 电子
  • 平台: 中国大学MOOC
  • 语言: 中文

课程概述

电子通信从最初的电报、电话发展到今天的移动通信、无线个人通信、宽带互联网、光纤通信和卫星通信等等经历了不到两百年的时间。如今,通信技术已深刻改变了人们的生活方式。那么,通信的本质是什么?怎样实现有效、可靠的通信?“通信原理”课程要揭示其中的基本理论与技术。欢迎来到“通信原理”课堂,和我们一起探索通信的奥秘!

本课程视频与教材相结合,共分8章。主要讲授数字与模拟通信系统的基本理论、主要技术与分析方法,阐述典型系统与工程应用。内容包括:导论、基础知识、模拟传输、数字基带传输、数字频带传输、模拟信号数字化与PCM、信号空间与最佳传输理论、现代数字传输技术等。

视频共计35讲、86段视频。每章第1讲最初几分钟说明了本章的基本问题,它们作为主线,引导后续各讲展开。各章、讲适度分离,以便按需独立学习。讲解力求:1)简单易懂:让初学者轻松入门;2)融合贯通:再次学习可深化理解。
导学图帮助学生梳理各部分知识,建立全局观.

学习方法可以是:1)先看视频,再读教材,促进思考;2)先读教材,再看视频,深化理解;3)其他各种安排。深入学习者,可以从各讲的相关知识点出发,阅读参考书籍,积极参加讨论。基本学习的人,可以按需裁剪章/节内容,或只观看部分视频讲座。浅尝即止的话,可以只学习第1章与少数几讲视频。

课程注重简易性与启发性,强调理论与实际的有机结合。力图通过循序渐渐帮助学生掌握基础理论,运用基本知识,理解典型系统,进而发展分析问题与解决问题的能力,提升创新素质。

课程教材:李晓峰. 周宁. 周亮等编著. 《通信原理(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)第2版》,清华大学出版社, 2014年8月。

证书要求

本课程总计100分,成绩构成如下:
1、 平时成绩(测试与作业、讨论与交流等综合评定)40%
2、 期末考试占60%
完成课程学习并考核成绩60~84分为合格,成绩85~100分为优秀。

预备知识

信号与系统、随机信号分析

授课大纲

第1章 导论
第1讲 电子通信的起源
1-1-1:电报与电话
第2讲 传输什么——消息
1-2-1:消息与信息
1-2-2:数字消息的指标与模型
1-2-3:模拟消息与其他消息
第3讲 消息的通路——信道
1-3-1:基本特性
1-3-2:AWGN模型
第4讲 无影无形的电波
1-4-1:电波及其频带
1-4-2:三种传播模式
1-4-3:电波管理与频分策略
第5讲 两大“武林门派”
1-5-1:“数字门”与“模拟门”
1-5-2:“数字门”的三大神奇

第3章:模拟传输
第1讲 常规调幅
3-1-1:基本原理
3-1-2:波形特性与包络检波
3-1-3:要点小结
第2讲 抑制载波双边带调幅
3-2-1:基本原理
3-2-2:相干解调
第3讲 单边带与残留边带调幅
3-3-1:单边带调幅
3-3-2:残留边带调幅
3-3-3:单边带调幅的相移方法
第4讲 角度调制的原理
3-4-1:两种方法——PM与FM
3-4-2:举例
第5讲 角度调制的基本参数与信号带宽
3-5-1:基本参数
3-5-2:带宽与频谱特点
第6讲 角度调制的产生与接收
3-6-1:FM信号的产生与接收方法
3-6-2:无线电FM广播
第7讲 系统噪声分析与性能比较
3-7-1:噪声分析方法
3-7-2:解调增益与系统增益
3-7-3:各种调制的性能比较

第4章: 数字基带传输
第1讲 数字基带传输信号
4-1-1:二元PAM信号
4-1-2:一般PAM信号
4-1-3:速率与带宽
4-1-4:基带传输信号带宽计算
第2讲 噪声中的接收方法与性能
4-2-1:二元信号的接收与眼图
4-2-2:二元信号的传输性能
4-2-3:一般多元信号的接收
第3讲 最佳接收原理
4-3-1:匹配滤波器
4-3-2:二元基带信号的误码分析
4-3-3:最佳接收技术
第4讲 空间信号分析方法
4-4-1:空间信号思想
4-4-2:信号星座图
第5讲 带限信道上的传输方法
4-5-1:码间干扰与Nyquist准则
4-5-2:带限信道的传输方法
4-5-3:带限AWGN信道的最佳传输
第6讲 信道均衡技术
4-6-1:信道均衡技术
第7讲 符号同步方法
4-7-1:符号同步方法
第8讲 线路码型
4-8-1:基本概念与基本码型
4-8-2:HDB3码与nBmB码

第5章:基本的数字频带传输
第1讲 频带调制的基本星座图
5-1-1:二维频带信号
5-1-2:二元星座图
5-1-3:MPSK与MASK星座图
5-1-4:QAM星座图
第2讲 传输系统结构与信号带宽
5-2-1:基本频带传输系统
5-2-2:系统举例与实现技术
5-2-3:信号带宽与无ISI设计
第3讲 FSK星座图及其传输系统
5-3-1:FSK星座图
5-3-2:FSK传输系统
第4讲 OOK与FSK的非相干接收
5-4-1:OOK的非相干接收
5-4-2:FSK的非相干接收
第5讲 差分PSK及其差分检测
5-5-1:二元DPSK
5-5-2:差分检测与误码率
5-5-3:DQPSK、π/4-DQPSK与OQPSK
第6讲 频带传输系统的特性与比较
5-6-1:频带传输系统的特性与比较

第6章:模拟信号数字化与PCM
第1讲 模拟信号的抽样
6-1-1:抽样定理
6-1-2:实际抽样与脉冲调制
6-1-3:带通抽样
第2讲 均匀量化与最佳量化
6-2-1:量化原理与均匀量化器
6-2-2:最佳量化器
第3讲 量化信噪比与对数量化
6-3-1:量化信噪比
6-3-2:对数量化技术
第4讲 脉冲编码调制
6-4-1:脉冲编码调制原理
6-4-2:PCM传输总信噪比
第5讲 差分PCM与增量调制
6-5-1:差分PCM原理
6-5-2:增量调制
第6讲 时分复用
6-6-1:时分复用原理
6-6-2:电信的TDM数字体系

第8章:现代数字传输技术
第1讲 MSK与GMSK
8-1-1:CPFSK原理
8-1-2:最小相移键控(MSK)
8-1-3:恒包络与功率谱
8-1-4:GMSK及其GSM应用案例
第2讲 正交频分复用(OFDM)
8-2-1:基本原理
8-2-2:系统方案
8-2-3:案例:WiFi中的OFDM
第3讲 扩展频谱
8-3-1:直接序列扩频
8-3-2:CDMA手机案例
8-3-3:跳频扩频简介
8-3-4:伪随机(PN)序列简介

参考资料

(一)教材:
李晓峰. 周宁. 周亮等编著. 通信原理(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)第2版.清华大学出版社, 2014.8

(二)参考资料:
1. B. P. Lathi. Modern Digital and analog communication systems, 4th ed. 电子工业出版社,2011
2. J. G. Proakis, M. Salehi. Communication systems engineering, 2nd ed. ,高等教育出版社,2006
3. 樊昌信. 张甫. 徐炳祥. 吴成柯. 通信原理(第5版). 北京:国防工业出版社,2001
4. 曹志刚,钱亚生. 现代通信原理. 北京:清华大学版社,1992
5. 周炯槃. 庞沁华. 续大我. 吴伟陵. 通信原理(第三版). 北京:北京邮电大学出版社,2008
6. L. W. Couch II. Digital and analog communication systems, 6th ed. 科学出版社,2003
7. S. Haykin著. 沈连丰等译. 通信系统(第4版). 电子工业出版社,2003

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