通信原理
分享
课程详情
课程评价
spContent=从古代的邮驿到今天的手机，从手写的书信到计算机网络即时通信软件，从古代的烽火台到今天的卫星通信，从飞鸽传书到今天的物联网，人类社会发展进步的每一个脚印都可视为着通信技术发展的烙印。通信技术的进步是人类社会发展的一个缩影。随着科技的发展，通信技术更是贯穿人类生活的各方面，越来越多的领域开始被通信所连接，形成一个相互关联的关系网，为各区域的交流做出了宏大的贡献。
—— 课程团队
课程概述

1、我为什么要学习这门课？

（1）未来已来：5G/6G、物联网、卫星互联网、自动驾驶、元宇宙等所有“新基建”的核心都是“通信”。

（2）职业刚需：电子信息类考研专业课、运营商/设备商笔试面试、硬件/FPGA/算法岗的“敲门砖”。

（3）能力跃迁：从“会调模块”到“懂原理、能设计、可优化”，摆脱“只会用，却说不清”的尴尬。

2、这门课的主题是关于什么？

把“比特”安全、高效、可靠地变成“电磁波”，再把“电磁波”还原成“比特”。

六大知识模块层层递进：

（1）确定信号与随机信号分析——数学地基；

（2）模拟调制（AM/FM/PM）——“让基带飞起来”；

（3）数字基带传输——“0/1”怎样在电线里奔跑；

（4）数字频带传输（ASK/FSK/PSK/QAM）——“0/1”怎样在空气中飞翔；

（5）差错控制——“抗噪声、抗衰落”；

（6）同步与多址——“多人同时说话也不乱”。

3、 学习这门课可以获得什么？

（1）系统性知识框架：能把“调制”“码间干扰”“信噪比”“香农公式”这些碎片概念串成一张网。

（2）可迁移的工程能力：

  – 会算：带宽效率、误码率、香农极限；

  – 会画：眼图、功率谱、误码率曲线；

  – 会调：使用仿真软件搭建系统并调试分析。

4、特色和亮点

（1）“短视频+弹题”的轻量化学习；

（2）“平台+社群”的双轨互动；

（3）“竞赛+认证”的能力外延


授课目标

《通信原理》是电子信息类专业的必修课程。课程系统地阐述通信理论的基本概念、基本原理、基本方法和通信系统的主要性能指标。通过本课程的学习，学生将建立通信系统的概念，掌握通信的基本原理、基本问题，学会通信工程中分析、解决问题的基本方法，为后续课程学习及其在专业中的应用打好基础。

课程大纲
预备知识

本课程以通信系统基本原理与关键技术为核心，理论性与实践性强，内容较为抽象。为保障学习效果，建议在学习本课程前，具备以下预备知识：

1、《概率论与随机过程》的核心知识：这是本课程的核心数学工具，是理解信号噪声、系统性能分析和评估有效性和可靠性的基础。需掌握随机变量、概率分布、数学期望、方差、相关函数、平稳随机过程、高斯过程等基本概念和分析方法。

2、《信号与系统》的深入理解：这是分析通信信号和处理方法的基础框架。需牢固掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换、线性时不变系统、滤波、频谱、卷积、系统响应等核心知识。

3、必要的电子与信息类基础知识：包括电路与系统的基本概念、模拟与数字电路原理、以及初步了解通信系统的基本组成框图。

建议：具备一定的编程能力（如MATLAB/Python）对理解原理和完成实践环节很有帮助。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

一、经典教材

1、中文经典教材

（1）《通信原理》（第7版）--樊昌信、曹丽娜

国内经典教材，内容系统，涵盖模拟与数字通信基础，适合入门。

（2）《现代通信原理》--曹志刚等

清华经典教材，侧重数字通信，理论深度较高。

2、英文经典教材

《Digital Communications》（第5版）--John G.Proakis

全球广泛使用的权威教材，数学推导严谨，适合科研进阶。

二、习题与辅导资源

《通信原理学习与实验指导》（樊昌信配套）

含典型习题解析及MATLAB/硬件实验指导。

三、实践工具与仿真

MATLAB/Simulink

官方提供通信工具箱（Communications Toolbox）,含调制、信道模型等模块。

GNU Radio

开源软件定义无线电平台，适合实战项目。


通过学习，可逐步构建从理论基础到工程实践的完整知识体系。

常见问题

1、基础概念辨析类

目的：检验对核心术语和基本原理的准确理解，避免混淆。

学习要点：（1）对比记忆---如模拟调制中AM/DSB/SSB/VSB在带宽、功率、解调复杂度上的区别。（2）抠准字眼：注意“总是”、“必须”、“任何”等绝对化词汇。

2、公式推导与计算类

目的：掌握核心数学模型，培养定量分析能力。

学习要点：（1）理解前提条件：每个公式（如奈奎斯特准则、香农公式、误码率公式）都有其适用场景和假设（信道类型、噪声性质）。（2）熟记关键公式：如带宽计算、信噪比转换、误码率表达式。

3、波形与频谱作图分析类

目的：建立时域与频域的直观联系，这是通信原理的核心思维。

学习要点：（1）掌握变换规则：调制对应频谱搬移，成型滤波影响频谱形状，编码改变波形结构。（2）使用工具辅助：用MATLAB生成波形和频谱进行验证，加深理解。

4、系统框图与流程分析类

目的：理解通信系统的整体架构和信号处理流程。

学习要点:（1）模块化思维：将系统分解为“信源编码XHJpZ2h0YXJyb3c=信道编码XHJpZ2h0YXJyb3c=调制XHJpZ2h0YXJyb3c=信道XHJpZ2h0YXJyb3c=解调XHJpZ2h0YXJyb3c=解码”等模块，理解每个模块的功能和输入输出。（2）理解“为什么”：为什么调制后要加脉冲成形？为什么解调时需要同步？

5、性能比较与方案设计类

目的：培养工程权衡与系统设计能力，这是高阶目标。

学习要点：掌握权衡核心：通信系统设计本质是在带宽、功率（信噪比）、复杂度、成本之间进行权衡。（2）联系实际标准：思考为什么Wi-Fi用OFDM？为什么蓝牙用GFSK？

6、MATLAB仿真实践类

目的：将理论应用于仿真，直观观察现象，验证结论。

学习要点：将理论应用于仿真，直观观察现象，验证结论。

学习要点：（1）分步实现：从生成随机序列开始，逐步完成编码、调制、加噪声、解调、解码、误码统计。（2）分析偏差：理解仿真误码率与理论值存在偏差的原因（蒙特卡洛方法、仿真点数等）。