国防科学技术大学

通信原理

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课程概述

“通信原理”是电子信息类专业的学科基础课程,是国防科学技术大学重点建设的精品课程,主要讲授通信的基本原理和关键技术。本课程既有很强的理论性和系统性,又有很强的工程性和实践性。通过本课程的学习,学习者将掌握信息传输的基本原理和通信系统的性能分析方法,具备一定的分析和解决通信系统设计中的工程实践问题的能力,为后续相关专业课程的学习打下坚实的基础。

课程学习过程中,建议“通过系统学原理、着眼信号学原理、突出随机性学原理”。“通过系统学原理”就是要强调各种概念与原理在通信系统中的应用情况分析以及具体通信系统如何采用相应技术达到系统最优化,避免“只见树木、不见森林”,从而通过本课程的学习提高自身的知识综合运用能力;“着眼信号学原理”主要是因为信号是信息的载体,传递信息是通信的目的。通信系统中的每个技术环节都与信号的处理息息相关,只有通过对信号的时域、频域分析才能把握通信技术原理的本质;“突出随机性学原理”是因为通信过程面临各种随机的现象,要想把握通信规律的本质,必须研究通信信号的统计规律。因此,在课程讲授中我们强调通信过程中随机性的描述,以及统计数学工具和信号分析方法在通信系统设计中的应用。

本课程共分8章,合计36讲,138段视频,具体内容包括:绪论、信道、模拟调制技术、数字基带传输、数字频带传输、数字信号的最佳接收、同步与数字复接等。这些内容涵盖了现代信息传输领域的主要基础理论和技术,可提供丰富的通信专业基础知识。本课程还将提供课程相关的教学案例、MATLAB仿真实例,以帮助学习者加深对课程内容的理解。

另外,为了开拓学习者的视野、了解现代通信前沿技术,本课程还提供软件无线电技术、多输入多输出(MIMO)技术、无线协同通信技术、基于光子轨道角动量(OAM)的光通信,以及基于生物启发的智能通信网络等方面的前沿讲座视频。

授课目标
使学习者掌握信息传输的基本原理和通信系统的性能分析方法,具备一定的分析和解决通信系统设计中的工程实践问题的能力,为后续相关专业课程的学习打下坚实的基础。
证书要求

课堂测试和单元测验占20%,作业占5%,课程讨论占15%,期末考试占60%。按百分制计分,60~84分为合格,85~100为优秀。对课程有特殊贡献的学员,可以获得10~15分的加分,主要表现包括积极推广课程,积极帮助其他学员,热心参与维护课程交流群,积极帮助改进课程等。


预备知识

 

信号与系统、随机信号分析与处理(或概率论与随机过程)

授课大纲

引 言

第一章 绪论

    第1讲 通信的基本概念和通信系统的组成

    第2讲 信息的度量和通信系统的性能指标

第二章 信道

    第3讲 信道的概念和实际信道

    第4讲 信道特性及其数学模型

    第5 信道容量

第三章 模拟调制技术

    第6讲 调制的概念和幅度调制

    第7讲 幅度调制系统的抗噪声性能

    第8讲 角度调制原理

    第9讲 调频系统的抗噪声性能

    第10讲 频分复用和模拟调制技术的应用

第四章 模拟信号的数字化

    第11  模拟信号的抽样

    第12  抽样信号的量化

    第13  脉冲编码调制

    第14讲 差分脉码调制与增量调制

    第15讲 时分复用

第五章 数字基带传输

    第16讲 数字基带信号及其频谱

    第17讲 基带传输的常用码型和码间串扰

    第18讲 无码间串扰的基带传输特性

    第19  基带传输系统的抗噪声性能与眼图

    第20讲 部分响应基带传输系统

    第21讲 均衡原理

第六章 数字频带传输

    第22讲 二进制振幅键控和频移键控

    第23讲 二进制相移键控和差分相移键控

    第242ASK2FSK系统的抗噪声性能

    第25讲 2PSK2DPSK系统的抗噪声性能

    第26讲 多进制数字调制

    第27讲 多进制数字调制系统的抗噪声性能

    第28讲 正交幅度调制和最小频移键控

    第29讲 正交频分复用

第七章 数字信号的最佳接收

    第30讲 数字信号的最佳接收

    第31讲 不同类型数字信号的最佳接收及其误码性能

    第32讲 数字信号的匹配滤波接收

    第33讲 最佳基带传输系统

第八章 同步与数字复接

    第34讲 同步的概念和载波同步

    第35讲 码元同步

    第36讲 帧同步、网同步和数字复接



讲座一:软件无线电技术

讲座二:多输入多输出(MIMO)技术

讲座三:无线协同通信技术

讲座四:基于光子轨道角动量(OAM)的光通信

讲座五:基于生物启发的智能通信网络



参考资料


1)《通信原理》,马东堂等编著,北京:高等教育出版社,2017.09.

2)《通信原理与应用:基础理论部分》,曹志刚、宋铁成等编著,北京:高等教育出版社,2015.08.

3《通信原理》(第7版),樊昌信,曹丽娜编著,北京:国防工业出版社,2012.11.

4《通信系统原理》,(美)John G. Proakis 等著;李锵等译, 北京:电子工业出版社,2006.06.