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教学大纲
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01
课程基本信息
课程中文名称：通信原理
课程英文名称：Communication Principles
学分：3.5
课程类别：专业核心
课程性质：必修
考核方式：闭卷笔试
总学时：56
适用专业类：电子信息科学类专业
先修课程：电路理论，信号与线性系统
02
课程简介与特色
课程简介
本课程是电子信息类专业的重要专业核心课程。课程以通信系统为主线，按四大模块讲授通信信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字频带传输系统、模拟信号数字化、信道编码等相关知识。学生通过本课程学习，理解通信系统基本概念、基本理论、基本技术，掌握通信系统的组成、工作原理、实现方法和关键技术；掌握通信系统的分析设计、建模仿真和工程实现的方法，并为后续专业课程打下良好的基础。
课程特色
课程紧跟通信前沿动向，以系统设计为主线，运用信息化手段和多元化教学方式，开展混合式教学，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。加强校企协同、科教融合，注重科学思维方法训练，培养学生通信工程实践能力、工匠精神和创新意识。通过课程与思政的有机融合，实现科学观和个人价值观的塑造，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
03
课程教学目标及其对专业毕业要求的支撑
本课程的教学目标如下：
1．正确理解通信系统的基本概念、基本理论、基本技术；
2．掌握通信系统的组成、工作原理、实现方法和关键技术，能对通信系统进行分析设计、建模仿真和性能比较；
3. 培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，具备通信系统观念和工程意识，建立深入思考、发现问题、寻求突破的科学精神与创新素质；具有自主学习和终身学习的意识；
4.具有勇于担当和报效祖国的责任感，成为具备国际视野，家国情怀，使命担当的卓越人才。
知识贡献：学生通过对通信基本概念、基本理论的学习，具有扎实的专业知识；
能力贡献：学生通过掌握通信系统的组成、原理和实现方法，具有通信系统观念和工程意识，能自主学习，并使用批判性科学思维发现问题、分析问题和创新性解决问题，具备对通信系统的分析设计、建模仿真和工程实现的高阶能力；
素质贡献：学生通过课程学习，具备坚定的政治信念和良好的道德修养。在通信前沿的调研和探索过程中，增强专业自信和民族自信；在通信系统设计与开发的过程中，加强团队合作意识，培养敬业专注、精益求精的工匠精神；通过课外探索实践、企业现场教学和创新实践活动，加强业务技能、提升职业素养。
价值贡献：通过课程的价值引领，学生能树立正确的人生观和价值观，具有勇于担当、报效祖国的责任感，成为具备国际视野、家国情怀、使命担当的创新卓越人才和社会主义接班人。
04
教学内容进度安排及对应课程目标
1．绪论
通信的基本概念，通信系统组成，通信系统分类与通信方式，信息及其量度，通信系统主要性能指标，通信的发展与前沿动态。
重点：信息量、码元传输速率、信息传输速率的概念，模拟通信和数字通信的定义，通信系统可靠性和有效性的衡量标准。
难点：信息的含义及其量度。
2．信道
信道定义，信道数学模型，恒参信道特性及其对信号传输的影响，随参信道特性及其对信号传输的影响，分集接收，信道的加性噪声，信道容量。
重点：恒参信道和随参信道的定义，恒参信道特性及其对信号传输的影响，随参信道特性及其对信号传输的影响，连续信道和离散信道的容量计算方法。
难点：香农公式的含义及结论。
3．模拟调制系统
幅度调制原理及抗噪声性能，角度调制原理及抗噪声性能，模拟调制系统比较，频分复用，复合调制和多级调制。
重点：AM、DSB、SSB、VSB的调制和解调原理及相应四种幅度调制信号的频谱、带宽以及时域表达式，FM信号的调制解调原理以及时域表达式、频谱特点和带宽，FDM概念和方法。
难点：AM、DSB、SSB以及FM系统的抗噪声性能分析方法及结论。
4．数字基带传输系统
数字基带信号及其功率谱特性，基带传输常用码型，基带脉冲传输与码间干扰，无码间干扰的基带传输特性，部分响应系统，基带传输系统的抗噪声性能，眼图，时域均衡。
重点：常见数字基带信号传输码型变异吗规则，二进制基带随机信号的功率谱特征，无码间串扰条件的推导方法、结论和应用，部分响应系统的特点，实际部分响应系统的构成。
难点：无码间串扰系统时域、频域分析方法和奈奎斯特第一准则的应用。
5．正弦载波数字调制系统
二进制数字调制原理，二进制数字调制系统的抗噪声性能，二进制数字调制系统的性能比较，多进制数字调制系统，改进的数字调制方式。
重点：二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱，二进制数字调制系统的工作原理。
难点：二进制数字调制系统抗噪声性能的分析方法和结论。
6．信源编码
抽样定理，模拟脉冲调制（PAM, PDM, PPM），模拟信号的量化，脉冲编码调制(PCM)，增量调制，时分复用和多路数字电话系统。
重点：低通和带通抽样定理，脉冲振幅调制，量化基本概念和方法，PCM编码方法，多路数字电话系统工作原理。
难点：抽样定理的应用，模拟信号的均匀量化和非均匀量化的方法及其性能，13折线A律法的实现原理。
7．信道编码
纠错编码的基本思想和基本原理，常用的简单编码，线性分组码，循环码。
重点：最小码距与纠错检错能力的关系，监督矩阵、生成矩阵的定义、求解方法及相互关系。
难点：线性分组码的系统码产生方法，监督矩阵、生成矩阵及相互关系。
8．同步原理
载波同步方法、位同步及群同步的基本概念、作用和基本实现方法。
重点：载波同步方法、位同步和群同步的基本概念。
难点：三种基本同步方法的实现方法。
05
达成课程目标的途径与措施
课程注重学生科学思维方法的训练，采用线上线下结合的混合式教学模式。在线课程各类教学资源供学生线上自主学习，完成作业、测试和讨论；设置研究型学习主题，指导学生进行线上探究性学习和分组讨论；线下教学测评线上学习成效，对反馈问题进行归纳总结并有针对性解答，以问题为导向进行课堂讲授，翻转课堂为学生提供自主学习和探究性学习成果的展示平台，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。以“基础、综合、设计”三个层次组织实验实践教学，加深学生对知识点的理解，培养学生探索未知、追求真理、永攀科学高峰的责任感和使命感及精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
06
考核方式
总评成绩由期末成绩，平时成绩和实验成绩组成。期末考试占总评成绩的50%。其中客观题主要考核学生对知识点的掌握，体现知识目标的考核。主观题主要考核学生分析问题和解决问题的能力，体现能力目标的考核。平时成绩占总评成绩的40%，平时成绩评定包括自主学习、线上作业、单元测试、讨论参与、分组调研、线上考试等线上环节，考勤、课堂练习、翻转课堂、课外探索实践等线下环节和课堂抢答、激励环节加分。考平时成绩的过程性考核综合考核学生对知识目标，能力目标，素质目标和价值目标的达成度。实验成绩占总评成绩的10%，以实验预习、实验过程和实验结果分析按2；3；5的比例计分，考核学生能力目标和素质目标的达成度。
07
主要教学用书、参考书目
1.教学用书
《通信原理——理论、分析及应用》 吴薇，李玮，刘辛 编著，清华大学出版社，ISBN号：978-7-302-67166-4，2024
2.参考书目
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参考书籍
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