通信原理 Communication Principle 一、课程基本信息 学时：56=38+18 学分：3.5 考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30%。 中文简介：本课程系统地介绍了信号传输的理论，信号、信道、噪声的概念，模 拟和数字信号调制解调模型，基本工作原理和基本分析方法，通信系统的同步原理和 方法，信号的最佳接受理论，并熟悉衡量通信系统优劣的主要性能指标。 其主要内容有：(1)通信系统组成及基本概念；(2)信号、信道与噪声(3)模 拟调制系统：(4)模拟信号的数字化，(5)基带数字信号的表示和传输：(6)基本 的数字调制系统：(7)数字信号的最佳接收原理：(8)同步与多址技术(9)信道编 码与差错控制： 二、教学目的与要求 本课程是为电子信息类和通信专业本科生设立的专业课，是一门综合性较强的专 业基础课。是电路分析、模拟电路、高频电路、信号系统、工程数学等在通信中的综 合运用，是学习通信必不可少的一门重要基础课。目的是使本专业学生掌握较广泛的 现代通信理论和基本技术。本课程的任务是使学生掌握模拟通信和数字通信系统的信 息传输的基本原理和分析方法，并把重点放在数字通信原理上，为今后从事通信领域 的工作和研究打下必要的基础：懂得通信系统的基本构成；了解有关通信系统中的技 术指标及改善系统性能的一些基本技术措施：培养学生的辨证思维能力，对今后进一 步学习更为专业的通信技术起到辐射的作用。 教学目的： 1.通过学习要求学生掌握模拟通信、数字通信、信道编译码技术的基本原理，主 要包括以下内容： ·AM、DSB、SSB、VSB、FM等模拟通信系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。 ·脉冲编码调制及增量调制原理。 ·数字基带系统及数字频带系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。 ·数字信号的最佳接收及最佳数字通信系统。 ·频分复用及时分复用原理。 ·传输中的信道编译码技术基础： 2.使学生初步掌握通信系统的设计方法、并为同步开设的通信原理实验打下理论 基础。 三、教学方法与手段 课堂讲授为主，辅以课堂提问，课堂讨论。 四、教学内容及目标 学时 教学内容 教学目标 分配 33
33 通信原理 Communication Principle 一、课程基本信息 学 时：56=38+18 学 分：3.5 考核方式：考试，平时成绩占总成绩的 30%。 中文简介：本课程系统地介绍了信号传输的理论，信号、信道、噪声的概念，模 拟和数字信号调制解调模型，基本工作原理和基本分析方法，通信系统的同步原理和 方法，信号的最佳接受理论，并熟悉衡量通信系统优劣的主要性能指标。 其主要内容有：（1）通信系统组成及基本概念；（2）信号、信道与噪声（3）模 拟调制系统；（4）模拟信号的数字化，（5）基带数字信号的表示和传输；（6）基本 的数字调制系统；（7）数字信号的最佳接收原理；（8）同步与多址技术〔9〕信道编 码与差错控制； 二、教学目的与要求 本课程是为电子信息类和通信专业本科生设立的专业课，是一门综合性较强的专 业基础课。是电路分析、模拟电路、高频电路、信号系统、工程数学等在通信中的综 合运用，是学习通信必不可少的一门重要基础课。目的是使本专业学生掌握较广泛的 现代通信理论和基本技术。本课程的任务是使学生掌握模拟通信和数字通信系统的信 息传输的基本原理和分析方法，并把重点放在数字通信原理上，为今后从事通信领域 的工作和研究打下必要的基础；懂得通信系统的基本构成；了解有关通信系统中的技 术指标及改善系统性能的一些基本技术措施；培养学生的辨证思维能力，对今后进一 步学习更为专业的通信技术起到辐射的作用。 教学目的： 1．通过学习要求学生掌握模拟通信、数字通信、信道编译码技术的基本原理，主 要包括以下内容： ·AM、DSB、SSB、VSB、FM 等模拟通信系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。 ·脉冲编码调制及增量调制原理。 ·数字基带系统及数字频带系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。 ·数字信号的最佳接收及最佳数字通信系统。 ·频分复用及时分复用原理。 ·传输中的信道编译码技术基础。 2．使学生初步掌握通信系统的设计方法、并为同步开设的通信原理实验打下理论 基础。 三、教学方法与手段 课堂讲授为主，辅以课堂提问，课堂讨论。 四、教学内容及目标 教学内容 教学目标 学时 分配
第一章概论 4 第一节通信系统的组成 掌握 1 第二节通信系统的分类及通信方式 了解 1 第三节信息及其信息量 理解 第四节主要性能指标 掌握 1 重点与难点：掌握消息与信息的区别，能够根据描述计算信息熵， 总信息量等。 衡量学习是否达到目标的标准：掌握了有效性、可靠性、传输速 率、信息速率、码元速率、差错率等基本概念。 第二章信号 6 第一节确定信号 掌握 2 第二节随机信号 了解 4 重点与难点：信号的频谱，能量谱与功率谱，随机信号的自相关 函数，功率谱密度。 衡量学习是否达到目标的标准：掌握这些基本概念。 第三章模拟调制系统 4 第一节幅度调制的原理及抗噪声性能 掌握 2 第二节非线性调制的原理及抗噪声性能 了解 2 重点与难点：AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调 衡量学习是否达到目标的标准：掌握AM、DSB、SSB、VSB信号的 调制和解调原理 第四章模拟信号的数字化 6 第一节抽样定理 掌握 2 第二节脉冲编码调制PCM 了解 重点与难点：掌握抽样定理，量化基本概念 衡量学习是否达到目标的标准：掌握抽样定理，量化基本概念 第五章基带数字信号的表示和传输 6 第一节基带信号及其频谱特性 了解 2 第二节基带传输的常用码形 理解 2 第三节各种调制系统的比较 掌握 2 重点与难点：数字基带信号的波形特点及常用传输码型编码规 律，二进制基带随机信号的频谱特点以及AML,HDB3码的频谱特 点，数字基带系统的数学模型以及无码间干扰条件的推导方法和 结论，部分响应系统的特点，实际部分响应系统的构成，无码间 干扰二进制系统抗噪声性能的分析方法和结论。 34
34 第一章 概论 4 第一节 通信系统的组成 掌握 1 第二节 通信系统的分类及通信方式 了解 1 第三节 信息及其信息量 理解 1 第四节 主要性能指标 掌握 1 重点与难点：掌握消息与信息的区别，能够根据描述计算信息熵， 总信息量等。 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握了有效性、可靠性、传输速 率、信息速率、码元速率、差错率等基本概念。 第二章 信号 6 第一节 确定信号 掌握 2 第二节 随机信号 了解 4 重点与难点：信号的频谱，能量谱与功率谱，随机信号的自相关 函数，功率谱密度。 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握这些基本概念。 第三章 模拟调制系统 4 第一节 幅度调制的原理及抗噪声性能 掌握 2 第二节 非线性调制的原理及抗噪声性能 了解 2 重点与难点：AM、DSB、SSB、VSB 信号的调制和解调 衡量学习是否达到目标的标准:掌握 AM、DSB、SSB、VSB 信号的 调制和解调原理 第四章 模拟信号的数字化 6 第一节 抽样定理 掌握 2 第二节 脉冲编码调制 PCM 了解 4 重点与难点：掌握抽样定理， 量化基本概念 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握抽样定理， 量化基本概念 第五章 基带数字信号的表示和传输 6 第一节 基带信号及其频谱特性 了解 2 第二节 基带传输的常用码形 理解 2 第三节 各种调制系统的比较 掌握 2 重点与难点：数字基带信号的波形特点及常用传输码型编码规 律，二进制基带随机信号的频谱特点以及 AMI,HDB3 码的频谱特 点，数字基带系统的数学模型以及无码间干扰条件的推导方法和 结论，部分响应系统的特点，实际部分响应系统的构成，无码间 干扰二进制系统抗噪声性能的分析方法和结论
衡量学习是否达到目标的标准：掌握常见数字基带信号的波形特 点及常用传输码型编码规律，掌握各种相同波形二进制基带随机 信号的频谱特点以及AMI,HDB3码的频谱特点。掌握数字基带系 统的数学模型以及无码间干扰条件的推导方法和结论。掌握部分 响应系统的特点，实际部分响应系统的构成。掌握无码间干扰二 进制系统抗噪声性能的分析方法和结论。 第六章基本的数字调制系统 8 第一节二进制数字调制原理 了解 4 第二节二进制数字调制系统的抗噪声性能 理解 2 第三节多进制数字调制系统 掌握 2 重点与难点：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、抗噪声性能的分析方法 和结论，二进制信号的调制频谱图，2ASK与2PSK频谱联系； 2ASK、2FSK、2PSK解调方法。 衡量学习是否达到目标的标准：掌握二进制数字调制信号的产 生和解调方法、信号波形、频谱。掌握二进制数字调制系统的工 作原理、抗噪声性能的分析方法和结论，了解多进制数字调制系 统的工作原理及特点。 第九章信道编码和差错控制 4 第一节纠错编码的基本原理 了解 1 第二节线性分组码 理解 1 第三节卷积码 掌握 2 重点与难点：差错控制技术的概念，纠错码的基本原理，线性分 组码的编码原理，编码解码原理，卷积码。 衡量学习是否达到目标的标准：掌握差错控制技术的概念，掌握 三种差错控制方式，掌握纠错码的基本原理，了解常用的几种简 单编码，如奇偶监督码，二维奇偶监督码，恒比码，正反码。了 解线性分组码的编码原理，编码解码原理，掌握卷积码的概念。 五、推荐教材和教学参考资源 1.樊昌信编著.通信原理教程（第2版）.北京：电子工业出版社，2009年。 2.通信原理学习指导与习题解答，郭爱煌，陈睿，钱业青编著：北京：电子工业 出版社，2008年。 3.通信系统建模与仿真，韦岗，季飞，傅娟编著.北京：电子工业出版社，2007 年。 六、其他说明 大纲修订人：王员根 修订日期：2013年11月15日 大纲审定人：倪宇 审定日期：2013年11月30日 35
35 衡量学习是否达到目标的标准:掌握常见数字基带信号的波形特 点及常用传输码型编码规律，掌握各种相同波形二进制基带随机 信号的频谱特点以及 AMI,HDB3 码的频谱特点。掌握数字基带系 统的数学模型以及无码间干扰条件的推导方法和结论。掌握部分 响应系统的特点，实际部分响应系统的构成。掌握无码间干扰二 进制系统抗噪声性能的分析方法和结论。 第六章 基本的数字调制系统 8 第一节 二进制数字调制原理 了解 4 第二节 二进制数字调制系统的抗噪声性能 理解 2 第三节 多进制数字调制系统 掌握 2 重点与难点：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、抗噪声性能的分析方法 和结论，二进制信号的调制频谱图， 2ASK 与 2PSK 频谱联系； 2ASK、2FSK、2PSK 解调方法。 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握二进制数字调制信号的产 生和解调方法、信号波形、频谱。掌握二进制数字调制系统的工 作原理、抗噪声性能的分析方法和结论，了解多进制数字调制系 统的工作原理及特点。 第九章 信道编码和差错控制 4 第一节 纠错编码的基本原理 了解 1 第二节 线性分组码 理解 1 第三节 卷积码 掌握 2 重点与难点：差错控制技术的概念，纠错码的基本原理，线性分 组码的编码原理，编码解码原理，卷积码。 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握差错控制技术的概念，掌握 三种差错控制方式，掌握纠错码的基本原理，了解常用的几种简 单编码，如奇偶监督码，二维奇偶监督码，恒比码，正反码。了 解线性分组码的编码原理，编码解码原理，掌握卷积码的概念。 五、推荐教材和教学参考资源 1．樊昌信编著．通信原理教程（第 2 版）．北京：电子工业出版社，2009 年。 2. 通信原理学习指导与习题解答，郭爱煌，陈睿，钱业青 编著：北京：电子工业 出版社，2008 年。 3. 通信系统建模与仿真, 韦岗，季飞，傅娟 编著.北京：电子工业出版社，2007 年。 六、其他说明 大纲修订人：王员根 修订日期：2013 年 11 月 15 日 大纲审定人：倪宇 审定日期：2013 年 11 月 30 日
自动控制原理 Theory of Automatic Control 一、课程基本信息 学 时：40（理论31，实验9） 学 分：2.5 考核方式：考查，平时成绩占总成绩的百分之30 中文简介：本课程是工科电子类电子与信息工程专业必修课的专业基础课。本课 程的任务是使学生掌握虚拟仪器系统设计的方法，培养学生的分析问题和解决问题的 能力，为今后从事研究和工程设计工作打下良好的基础。本课程将覆盖以下内容：自 动控制的一般概念：控制系统的数学模型：线性系统的时域分析与校正：根轨迹法： 线性系统的频域分析与校正；并介绍计算机仿真的相关知识。 二、教学目的与要求 本课程是电子类专业的重要专业基础课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统 的基本概念和自动控制系统分析、设计（校正）的基本方法，初步掌握系统实验技能， 学会运用Matlab进行控制系统辅助分析设计的方法，为后续课程（现代控制理论，计 算机控制系统，工业过程控制等)的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和 基本方法，掌握必要的基本技能，为进一步深造打下必要的理论基础。 三、教学方法与手段 理论讲授为主，课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。 对于要求掌握的知识点，布置一定量的作业，以获得学生掌握情况的反馈信息。对学 生掌握比较薄弱的知识点再作巩固。 四、教学内容及目标 学时 教学内容 教学目标 分配 第一章自动控制的一般概念 2 侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点，闭环（反馈） 理解 控制是本章的重要概念。通过示例，建立起系统的基本概念，初 步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。自动控制系统 及其任务、控制的基本方式、负反馈控制原理。自动控制系统的 基本组成及分类、对控制系统的基本要求。 重点与难点： 1.明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概 念（被控对象，被控量，给定量，干扰量等）： 正确理解对控制系统稳、准、快的要求。 衡量学习是否达到目标的标准：掌握自动控制系统及其任务、 控制的基本方式、负反馈控制原理。 第二章控制系统的数学模型 6 第一节系统数学模型 理解 1 36
36 自动控制原理 Theory of Automatic Control 一、课程基本信息 学 时：40（理论 31，实验 9） 学 分：2.5 考核方式：考查，平时成绩占总成绩的百分之 30 中文简介：本课程是工科电子类电子与信息工程专业必修课的专业基础课。本课 程的任务是使学生掌握虚拟仪器系统设计的方法，培养学生的分析问题和解决问题的 能力，为今后从事研究和工程设计工作打下良好的基础。本课程将覆盖以下内容：自 动控制的一般概念；控制系统的数学模型；线性系统的时域分析与校正；根轨迹法； 线性系统的频域分析与校正；并介绍计算机仿真的相关知识。 二、教学目的与要求 本课程是电子类专业的重要专业基础课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统 的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能， 学会运用 Matlab 进行控制系统辅助分析设计的方法，为后续课程（现代控制理论，计 算机控制系统，工业过程控制等）的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和 基本方法，掌握必要的基本技能，为进一步深造打下必要的理论基础。 三、教学方法与手段 理论讲授为主，课堂组织采用启发式教学方法，保证学生参与性与师生互动性。 对于要求掌握的知识点，布置一定量的作业，以获得学生掌握情况的反馈信息。对学 生掌握比较薄弱的知识点再作巩固。 四、教学内容及目标 教学内容 教学目标 学时 分配 第一章 自动控制的一般概念 2 侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点，闭环（反馈） 控制是本章的重要概念。通过示例，建立起系统的基本概念，初 步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。自动控制系统 及其任务、控制的基本方式、负反馈控制原理。自动控制系统的 基本组成及分类、对控制系统的基本要求。 理解 重点与难点: 1． 明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概 念(被控对象，被控量，给定量，干扰量等)； 正确理解对控制系统稳、准、快的要求。 衡量学习是否达到目标的标准: 掌握自动控制系统及其任务、 控制的基本方式、负反馈控制原理。 第二章 控制系统的数学模型 6 第一节 系统数学模型 理解 1
系统数学模型一描述系统输入、输出及系统内部变量 之间关系的数学表达式。 机理分析法 ·建模方法 实验法（辩识法） 时域：微分方程 ·本章所讲的模型形式 复域：传递函数 第二节微分方程的建立 理解 1、线性元部件、系统微分方程的建立 2、线性系统特性一满足齐次性、可加性 ●线性系统便于分析研究。 ●在实际工程问题中，应尽量将问题化到线性系统范围内 研究。 ●非线性元部件微分方程的线性化。 3、用拉氏变换解微分方程 拉氏变换的几个重要定理 (1)线性性质：Laf(t)+bf,(t)]=aE(s)+bE,(s) (2)微分定理：L[f'(t)】=sFs)-fO) 第三节线性定常系统的传递函数 掌握 传递函数的标准形式： I:D(S)为首1多项式型： G(s)=K/T K K:根轨迹增益 1 S+了 S+a II:D(S)为尾1多项式型： G8)=S+1 K K:开环增益 一般情况下： 首1型： G(s)= K'(s-Z)(s-z)K's"+b,'sm+...+b s6-p,)6-p)+a,s++a2 尾1型： G的=Ks+1小-c-s+D-bs+bs++ s'(Ts+0…(Ts+1）sas+as4++1 37
37 系统数学模型－描述系统输入、输出及系统内部变量 之间关系的数学表达式。 ·建模方法 实验法（辩识法） 机理分析法 ·本章所讲的模型形式 复域：传递函数 时域：微分方程 第二节 微分方程的建立 1、线性元部件、系统微分方程的建立 2、线性系统特性──满足齐次性、可加性 线性系统便于分析研究。 在实际工程问题中，应尽量将问题化到线性系统范围内 研究。 非线性元部件微分方程的线性化。 3、用拉氏变换解微分方程 拉氏变换的几个重要定理 （1）线性性质： Laf (t) bf (t) aF (s) bF (s) 1 2 1 2 （2）微分定理： Lft sFs f0 理解 1 第三节 线性定常系统的传递函数 传递函数的标准形式： I: D(s) 为首 1 多项式型： K :根轨迹增益 S K T 1 S K T G(s) * * II: D(s) 为尾 1 多项式型： K :开环增益 TS 1 K G(s) 一般情况下： 首 1 型： * n 1 * 1 n * m * m 1 1 * m 1 n- 1 m * s s a s a n K s b s b s (s p ) (s p ) K (s z ) (s z ) G(s) l l l l l l 尾 1 型： s a s a s 1 b s b s 1 s (Ts 1) (T s 1) K( s 1) ( s 1) G(s) n 1 1 n 0 m 1 1 m 0 1 1 m n l l l l l 掌握 1