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通信原理
第11次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年07月20日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第8周,共22周 已有 383 人参加
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课程评价(24)
spContent=通信技术正深刻改变人们的生产方式与生活习惯。如何高效可靠地传输文字、声音、图像、数据等多媒体信息是通信系统要解决的核心问题。“通信原理”是一门回答以上问题的课程。课程由国家优秀教学成果奖获得者,陕西省教学名师罗新民教授主讲,讲述中将提炼通信系统中的基本科学问题、揭示通信基本规律。
通信技术正深刻改变人们的生产方式与生活习惯。如何高效可靠地传输文字、声音、图像、数据等多媒体信息是通信系统要解决的核心问题。“通信原理”是一门回答以上问题的课程。课程由国家优秀教学成果奖获得者,陕西省教学名师罗新民教授主讲,讲述中将提炼通信系统中的基本科学问题、揭示通信基本规律。
—— 课程团队
课程概述

   “通信原理”是信息工程、通信工程及电子信息类专业的一门重要专业基础课。课程以现代通信系统为背景,以通信系统模型为主线,讲述现代通信系统的基本原理、基本概念、基本技术及系统性能的分析方法,包括模拟通信系统和数字通信系统,并以数字通信系统为主。主要介绍信号设计、编码、调制等基本理论和噪声分析方法。

    课程的目的是使学生掌握现代通信系统的信源编码及信道编码理论,掌握信号设计的基本理论、调制理论及现代通信系统抗噪声性能的基本分析方法;培养学生的工程意识、自学能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。

    课程共分10章,包括:绪论、确定信号分析、随机信号与噪声分析、信号设计导论、模拟调制系统、信源编码、数字基带传输系统、数字载波传输系统、改进型数字调制系统、差错控制编码等内容。

   “通信原理”课程教学的基本要求是:

    1. 了解通信技术的发展历程及发展方向;

    2. 掌握通信系统模型;

    3. 理解信息、信息量、信道容量,通信系统有效性、可靠性等基本概念;

    4. 掌握信号设计的基本理论,理解匹配滤波器工作原理,掌握m序列信号单元产生方法、特性及应用;

    5. 掌握模拟通信系统噪声性能分析方法;

    6. 掌握信源编码、信道编码基本概念及基本方法;

    7. 掌握数字通信系统噪声性能分析方法。

授课目标

1.系统掌握通信系统的基本概念、基本理论、基本技术和性能评判方法。

2.具备辩证思维和逻辑思维能力,能对通信与信息领域的复杂工程问题进行识别和表达。

3.通过文献调研能对本领域复杂工程问题建立数学模型、提出解决方案、设计系统模块、总结科学规律并给出定量和定性分析。

4.形成自主学习和终身学习的意识,具有不断学习和适应信息工程及相关领域技术和观念发展、变化的能力。

课程大纲

第1周学习内容: 绪论

1.1 课程简介

1.2 通信技术的发展和展望

1.3 消息、信号、信息及平均信息量

1.4 通信系统的模型

1.5 通信系统的分类

1.6 模拟通信系统与数字通信系统

1.7 通信系统的主要性能指标

1.8 香农信道容量公式

第一章单元作业

第一章单元测验

第2周学习内容:确定信号分析(一)

2.1 信号的正交展开与频谱分析

2.2 能量信号与功率信号

2.3 相关函数与功率谱密度函数

第3周学习内容:确定信号分析(二)、随机信号与噪声分析(一)

2.4 窄带系统与窄带信号分析

2.5 信号带宽

2.6 复数信号与时域希尔伯特变换

3.1 随机过程的基本概念

3.2 随机过程的统计描述

第二章单元测验

第二章单元作业

第4周学习内容:随机信号与噪声分析(二)

3.3 平稳随机过程

3.4 维纳-欣钦定理

3.5 两个随机过程之间的统计联系

3.6 正态随机过程

3.7 平稳随机过程通过线性系统

3.8 白噪声、散弹噪声与热噪声

第5周学习内容:随机信号与噪声分析(三)、信号设计导论(一)

3.9 白噪声通过窄带线性系统——窄带噪声

3.10 正弦波加窄带高斯噪声的统计特性

4.1 信号与信号设计

第三章单元作业

第三章单元测验

第6周学习内容:信号设计导论(二)

4.2 匹配滤波器

4.3 信号单元的相关函数

4.4 鸟声信号单元

4.5 巴克(Barker)序列

第7周学习内容:信号设计导论(三)、模拟调制系统(一)

4.6 m序列信号单元

5.1 引言

5.2.1 标准幅度调制(AM)

5.2.2 抑制载波双边带调制(DSB)

第四章单元作业

第四章单元测验

第8周学习内容:模拟调制系统(二)

5.2.3 单边带调制(SSB)

5.2.4 残留边带调制(VSB)

5.3 幅度调制系统的一般模型

5.4 幅度调制系统的抗噪声性能

5.5 角度调制系统

第9周学习内容:模拟调制系统(三)、信源编码(一)

5.6 调频信号的产生与解调

5.7 调频系统的抗噪声性能

5.8 加重措施对噪声特性的改善

5.9 频分复用(FDM)

6.1 信源编码基本概念及离散无记忆信源(DMS)编码

6.2 抽样定理

6.3 量化及抗噪性能分析

6.4 PCM编码

第五章单元作业

第五章单元测验

第10周学习内容:信源编码(二)

6.5 PCM编码示例及抗噪性能分析

6.6 差分编码调制

6.7 增量编码调制

6.8 PCM信号时分复用

第六章单元作业

第六章单元测验

第11周学习内容:数字基带传输系统(一)

7.1 数字基带信号

7.2 数字基带信号的功率谱

7.3.1 基带系统传输特性及码间串扰

7.3.2 无码间串扰系统特性

第12周学习内容:数字基带传输系统(二)

7.3.3 奈奎斯特第一准则

7.3.4 无码间串扰的滚降系统特性

7.4 部分响应系统

7.5 基带系统的最佳化

7.6 基带系统的抗噪声性能

7.7 均衡器原理

7.8 眼图

第七章单元测验

第七章单元作业

第13周学习内容:数字载波传输系统(一)

8.1 引言

8.2 二进制数字调制信号及其功率谱

8.3 二进制数字调制系统的性能分析

8.4 各种数字调制系统的性能比较

8.5 数字信号的最佳接收

第14周学习内容:数字载波传输系统(二)、改进型数字调制系统、差错控制编码(一)

8.6 多进制数字调制系统

9.1 引言

9.2 正交幅度调制(QAM)

9.3 连续相位频移键控(CPFSK)和高斯最小频移键控(GMSK)

9.4 正交频分复用(OFDM)

10.1 差错控制编码的基本原理

第九章单元作业

第八章单元测验

第九章单元测验

第八章单元作业

第15周学习内容:差错控制编码(二)

10.2 常用的简单编码

10.3 线性分组码

10.4 循环码

第十章单元测验

第十章单元作业

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预备知识

概率论、信号与系统、通信电子线路、随机信号分析

参考资料

使用教材:

罗新民,薛少丽,田琛,张莹.现代通信原理(第三版).北京:高等教育出版社,2017.

参考教材:

[1] 樊昌信等编.通信原理(第六版).北京:国防工业出版社,2007.

[2] 罗新民,薛少丽,田琛.现代通信原理学习指导书.北京:高等教育出版社,2009.

[3] (美) L.W.Couch II 著,罗新民等译.数字与模拟通信系统(第八版).北京:电子工业出版社,2013.

西安交通大学
6 位授课老师
罗新民

罗新民

教授

范建存

范建存

教授

李锋

李锋

副教授

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