通信原理复习题

2025-01-14

通信原理复习题(共11篇)

1.通信原理复习题 篇一

现代通信原理教学要求

第一章 绪论

1.通信、通信系统的定义;

通信:从一地向另一地传递消息(信息或消息的传输和交换);

通信系统:实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统。2.通信系统的一般模型及各框图作用;

信息源:消息的发源地,把各种消息转换成原始电信号(称为消息信号或基带信号)。

发送设备:将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道:传输信号的物理媒质。

噪声源:不是人为加入的设备,而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。

接收设备:功能是放大和反变换(如滤波、译码、解调等),其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。

受信者(信宿):传送消息的目的地。(将原始电信号还原成相应的消息)。

3.基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义; 基带信号:信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。

频带信号(带通信号):(经过调制以后的信号称为已调信号,特点:携带信息,适合在信道中传输)信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。

模拟信号(连续信号):凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),称为模拟信号。数字信号(离散信号):凡信号参量只可能取有限个值,称为数字信号。4.数字通信系统模型及各框图作用;数字通信的主要特点;

信源编码与译码:信源编码的作用是提高信息传输的有效性,完成模/数(A/D)转换;信源译码是信源编码的逆过程。

信道编码与译码:数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错,为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码,组成抗干扰编码,接收端译码器则按照一定规则解码,发现错误或纠正错误,从而提高心态的抗干扰能力(提高可靠性)。

数字调制与解调:数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的频带信号。数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。同步:同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。(载波同步、位同步、群同步和网同步)。

数字通信的主要特点:(1)抗干扰能力强而且噪声不累加;(2)差错可控;(3)易于与各种数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网;(4)易于集成化,从而使通信设备微型化;(5)易于加密处理,且保密强度高。缺点:占用带宽大,需要同步。

5.通信系统分类(按传输媒质、信号复用方式);

按传输媒质分类:有线通信系统(用导线作为传输媒质完成通信:架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等。)和无线通信系统(依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的:短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。)

按信号复用方式分类:传输多路信号有三种复用方式,频分复用(用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围)、时分复用(用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间)、码分复用(用正交的脉冲序列分别携带不同信号)。

6.信息量的含义;自信息量、平均信息量(熵)、一条消息的信息量计算; 信息量的含义:对消息中不确定的度量(可能性越小,信息量越大)。自信息量: a=2时:

算术平均信息量:I/符号数平均信息量(熵):

每个符号等概率出现时,熵最大:

7.通信系统的两个主要性能指标;码元传输速率、信息传输速率、频带利用率定义、误码率、误信率的计算;

模拟通信系统:有效性:有效传输频带来度量;可靠性:接收端最终输出信噪比来度量。数字通信系统:有效性:传输速率来衡量;可靠性:差错率来衡量。码元传输速率RBd:简称传码率,又称符号速率等。

信息传输速率Rb:简称传信率,又称比特率。

频率利用率:单位频带内的码元传输速率。

误码率:发生差错码元数在传输总码元数中所占的比例

误信率:发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例

第二章 随机过程 1.随机过程的基本概念;

随机过程:无穷多个样本函数的总体叫做随机过程。2.描述随机过程统计特性的两类方法;

随机过程的统计特性可以用分布函数或概率密度函数来描述。(实际工作中用数字特征来描述随机过程的统计特性)

3.平稳随机过程的基本概念及分类;

平稳随机过程:统计特性不随时间的推移而变化。(只与时间间隔有关)。宽平稳随机过程或广义平稳随机过程:自相关函数仅是τ的函数。严平稳随机过程或狭义平稳随机过程:分布特性与t无关。严平稳随机过程一定是宽平稳随机过程。4.平稳随机过程自相关函数的主要性质;

5.高斯随机过程的定义及重要性质; 高斯随机过程(正态随机过程):

重要性质:

6.高斯白噪声的定义、功率谱密度和自相关函数; 高斯白噪声:白噪声是高斯分布的,则称之为高斯白噪声。功率谱密度和自相关函数:

7.窄带随机过程的同相—正交表示及统计特性、包络和相位的统计特性。

第三章 信道与躁声 1.信道的定义与分类;

信道:以传输媒质为基础的信号通道,有狭义信道和广义信道之分。狭义信道:仅是指信号的传输媒质。

广义信道:不仅是传输媒质,还包括通信系统张的一些转换装置。2.调制信道和编码信道的定义;调制信道特点;

调制信道:指从调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。

编码信道:指编码器的输出端到译码器的输入端的部分,包括调制器、调制信道和解调器。调制信道特点:

(1)有一对或多对的输入、输出端

(2)绝大多数的信道都是线性的,即满足线性叠加定理(3)信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间(4)信号通过信道会受到固定的或时变的损耗

(5)即使没有信号输入,在信道的输出端仍可能有一定的输出(噪声)

3.恒参信道和随参信道的含义、特点

恒参信道:传输媒质是基本不随时间变化的,所构成的广义信道通常属于恒参信道; 随参信道:传输媒质随时间随机快变化,则构成的广义信道通常属于随参信道 4.理想恒参信道特性;

(a)幅频特性:(b)相频特性:(c)群迟延-频率特性: 特点:

(1)对信号在幅度上产生固定衰减(2)对信号在时间上产生固定的迟延 5.随参信道的特点;

(1)对信号的衰耗随时间随机变化;(2)信号传输的时延随时间随机变化;(3)多径传播。

6.分集接收技术的含义及分集方式;

分集接收技术:是指接收端按照某种方式使它收到的携带同一信息的多个信号衰落特性相互独立,并对多个信号进行特定的处理,以降低合成信号的电平起伏,减少各种衰落对接收信号的影响。其包含两重含义:一是分散接收,使接收端能得到多个携带同一信息的、统计独立的衰落信号;二是集中处理,即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并,从而降低衰落的影响,改善系统性能。分集方式:空间分集、频率分集、时间分集。7.通信系统噪声分类(按性质);

噪声按性质分类:单频噪声(主要是无线电干扰,频谱特性可能是单一频率)、脉冲噪声(在时间上无规则的突发脉冲波形)、起伏噪声(是一种连续波随机噪声,包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声)。

8.起伏噪声特点与分类;

起伏噪声是一种频谱很宽的噪声,其有热噪声、散弹噪声和宇宙噪声,均属于高斯噪声,且功率谱密度在很宽的频带范围都是常数。因此起伏噪声通常被认为是近似的高斯白噪声。

9.信道容量的概念、香农公式的含义、应用及计算。信道容量:指信道中信息无差错传输的最大速率。香农公式含义:

N=n0B。

10.多经传播定义。

从同一发射点发出的信号,经由多条路径传输后到达同一接收点,总接收信号为多路信号之合成的现象。第四章 模拟调制系统

1.调制的定义、调制方式的分类;

调制:使载波的某个参量随基带信号的规律而变化,这一过程称为(载波)调制。调制方式的分类:根据调制信号的形势可以分为模拟调制和数字调制;根据载波的选择可以分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制等。2.AM调制器的一般模型;

幅度调制器的一般模型: AM调制器的一般模型:

3.AM信号、DSB信号的产生、时域波形、频谱图、带宽; AM:

DSB:

4.输入信噪比、输出信噪比、调制制度增益的定义; 输入信噪比:

输出信噪比:

调制制度增益:

5.调频、调相信号的一般表达式;

调相:

调频:

6.宽带调频(单音频调制)的时域表达式及调频指数、带宽、最大频偏的计算;

7.各种调制系统抗噪声性能比较(定性)。

8.门限效应:输入信噪比下降到某一门限值时,输出信噪比急剧下降的现象称为门限效应。

第五章 数字基带传输系统

1.数字基带传输系统组成框图及作用;

信道信号形成器:把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号(主要通过码型变换和波形变换来实现,目的是与信道匹配,便于传输,减小码间串扰,利于同步提取和抽样判决)

信道:它是允许基带信号通过的媒质。

接收滤波器:主要作用是滤除带外噪声,对信道特性均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。

抽样判决器:在传输特性不理想及噪声背景下,在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决,以恢复或再生基带信号。2.常用的几种数字基带信号的码型; AMI码、HDB3码

3.二进制单极性不归零码、双极性不归零码的功率谱密度图;

双极性不归零码:

4.AMI、HDB3码的编、译码规则;书上P103-P104 5.基带信号奈奎斯特第一准则;

6.码间串扰及产生,带来的影响;

码间串扰及产生:数字基带信号通过基带传输系统时,由于系统(主要是信道)传输特性不理想,或者由于信道中加性噪声的影响,使收端脉冲展宽,延伸到邻近码元中去,从而造成对邻近码元的干扰,我们将这种现象称为码间串扰。影响:可能会引起误码或带来错误的判决。

7.会根据系统总特性判断是否满足抽样点上无码间串扰条件;P107-P111 8.眼图模型及观察方法; 眼图模型:

观察方法:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元的周期同步。9.均衡器的定义及分类。

均衡器:可调或不可调滤波器可以校正或补偿系统特性,减小码间串扰的影响,这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

分类:按照调整方式可分为手动均衡器和自动均衡器,自动均衡器又可以分为预置式均衡器和自适应均衡器。

第六章 模拟信号的数字传输

1.模拟信号数字化的两种方法;波形编码方法分类; 模拟信号数字化的两种方法:波形编码和参量编码;

波形编码方法分类:脉冲编码调制(PCM)和增量调制(△M)。2.低通信号和带通信号的抽样定理; 低通信号抽样定理:

带通信号的抽样定理:

3.脉冲调制的分类;

脉冲调制可以分为:脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)4.PCM系统组成框图;

5.十三折线(A律PCM)的编、译码方法及量化误差的计算。

第七章 数字频带传输系统

1、数字调制的三种调制方式;

基本的三种数字调制方式:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK或DPSK)。2、2ASK信号、2PSK信号的调制方法,2PSK信号相干解调原理框图及波形;

2ASK信号的两种调制方法:(a)采用模拟相乘的方法实现(b)采用数字键控的方法实现

2FSK信号的调制方法:(1)采用模拟调频电路实现(2)采用数字键控的方法来实现

2PSK相干解调:

3、会画2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK、相对码波形;

4、会计算2ASK、2PSK、2FSK信号带宽,会画2ASK、2PSK信号的功率谱示意图; 2ASK信号带宽:B2ASK=2B;B=1/Ts 2PSK信号带宽:B2PSK=2B;B=1/Ts 2FSK信号带宽:B2FSK=|f2-f1|+2fs 2ASK功率谱示意图:

2PSK功率谱示意图:

5、二进制数字调制系统的抗噪声性能比较(定性);

第九章 现代数字调制解调技术

1、正交振幅调制的含义;

正交振幅调制:用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制,利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

2、MSK的含义及特点;

特点:

3、MSK信号的时间波形图、附加相位图。

第十章 复用和数字复接技术

1、多路复用、频分复用、时分复用、码分复用、数字复接的含义; 多路复用:实现在同一信道中同时传输多路信号; 频分复用:指按照频率的不同来复用多路信号的方法;

时分复用:是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。

码分复用:是靠不同的编码来复用多路信号的一种复用方式。

数字复接:将若干个低等级的支路比特流合成为高等级比特流的过程称为数字复接,实质上是对数字信号的时分多路复用。

2、频分复用系统组成原理;

3、PCM基群帧结构、信息传输速率、每路时隙时间宽度、每比特时间宽度。

第十一章 同步原理 1.同步的含义及分类;

同步:指收发双方在时间上步调一致,故又称为定时。

分类:按照同步的功用分为:载波同步、位同步、群同步和网同步;按照获取和传输同步信息方式的不同又可以分为外同步法(插入导频法)和自同步法(直接法)。2.平方环法提取载波的原理框图;

3.载波同步插入导频的原则;

(1)导频的频率应当是与载频有关的或者就是载频的频率;(2)插入导频的位置与已调信号的频谱结构有关。

总的原则是在已调信号频谱中的零点插入导频,且要求其附近的信号频谱分量尽量小,这样便于插入导频以及解调时易于滤除它。4.载波系统的性能指标;

效率、精度、同步建立时间ts、同步保持时间tc。5.位同步插入导频的原则。

在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时信号,在接收端,经过窄带滤波,就可以从解调后的基带信号中提取出位同步所需要的信号 6.数字锁相环原理框图。

第十二章 差错控制编码

1.差错控制编码的基本方法和基本原理;

差错控制编码的基本方法是在发送端将被传输的数据信息(信息码)中增加一些多余的比特(监督码),使原来彼此相互独立没有关联的信息码与监督码经过某种变换后产生某种规律性或相关性。接收端按照一定的规则对信息码与监督码之间的相互关系进行校验,一旦传输发生差错,则信息码与监督码的关系就受到破坏,从而接收端可以发现乃至纠正传输中产生的错误。

2.差错控制的三种方式;(1)检错重发方式(ARQ)(2)前向纠错方式(FEC)(3)混合差错控制方式(HEC)3.最小码距与检错和纠错能力的关系;

4.线性分组码含义;

将信息码分组,为每组信息位附加若干监督位且信息位和监督位是由一组线性代数方程联系着的编码。

5.循环码的概念及特点;

循环码:是线性分组码的一个重要子集,属于无权码,每位代码无固定权值,任何相邻的两个码组中,仅有以为代码不同。

特点:(1)封闭性,任何许用码组的线性和还是许用码组。(2)循环性,任何许用码组循环移位后的码组还是许用码组。6.循环码的编码方法(计算)。

2.通信原理复习题 篇二

扩频通信是现代通信系统中新的通信方式, 它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能, 频谱利用率高。扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向, 是扩频技术与通信相结合的产物。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中, 它的易于实现码分多址的特点, 使它能与第三代移动通信系统完美结合, 不但完善了中国移动的在3G竞争上的核心技术的不足, 也为扩频技术的进一步深化提供了更广泛的领域, 发展前景极为广阔。

扩频通信技术原理与技术特点

1.扩频通信的工作原理

在发端输入的信息先调制形成数字信号, 然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱, 展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号, 变频至中频, 然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩, 再经信息解调, 恢复成原始信息输出。可见, 一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制, 二次调制为扩频调制, 三次调制为射频调制, 以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较, 多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征: (1) 数字传输方式; (2) 传输信号的带宽远大于被传信息带宽; (3) 带宽的展宽, 是利用与被传信息无关的函数 (扩频函数) 对被传信息的信元重新进行调制实现的; (4) 接收端用相同的扩频函数进行相关解调 (解扩) , 求解出被传信息的数据。用扩频函数 (也称伪随机码) 调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

2.扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号, 其带宽远大于要传输的数据 (信息) 带宽, 同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统的特点也成为其优势所在。

第一, 抗干扰性强。扩频信号的不可预测性, 使扩频系统具有很强的抗干扰能力。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽, 所以即使信噪比很低, 甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下, 仍能不受干扰、高质量地进行通信, 扩展的频谱越宽, 其抗干扰性越强。

第二, 低截获性。扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上, 传输信号的功率密度很低, 侦察接收机很难监测到, 因此扩频通信系统截获概率很低。

第三, 抗多路径干扰性能好。

第四, 保密性好。在一定的发射功率下, 扩频信号分布在很宽的频带内, 无线信道中有用信号功率谱密度极低, 这样信号可以在强噪声背景下, 甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信, 使外界很难截获传送的信息, 要想进一步检测出信号的特征参数就更难了, 所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时, 对不同用户使用不同码, 旁人无法窃听通信, 因而扩频系统具有高保密性。

第五, 易于实现码分多址。在通信系统中, 可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性, 接收端利用相关检测技术进行解扩, 在分配给不同用户不同码型的情况下, 系统可以区分不同用户的信号, 这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

通信业中扩频技术的应用

通信行业发展日新月异、气象万千, 市场中存在的挑战和竞争一直在激烈地进行着。然而, 任何通信业新技术的诞生, 无论是创新性的, 还是取代性的, 或多或少的依靠或借鉴原有科技技术和理论。比如, 2G的GSM向3G的WCDMA发展过程, 就是充分平衡各方面的利益, 在汲取原有的技术、网络和业务经验的基础上, 逐步演进和平滑过渡。其中扩频技术在3G网络的应用, 是市场通信技术先进性的重要标志。

现阶段, 中国移动、中国电信、中国联通三大运营商在中国的通信市场上形成三国鼎立的局面。在3G业务的竞争中, 三大运营商已经到了白热化的程度。据近日三大运营商公布的数据显示, 截止到2009年8月底, 中国移动累计用户总数达到了5.03亿;中国联通累计使用者达到1.41亿万户;中国电信累计CDMA用户总数升至4381万户。但据专家预计年底国内3G用户最多达到750万户-1000万户。

三大运营商竞争风起云涌, 取得的成就也有目共睹, 在各自优势的领域开展的一系列业务和技术科研, 为其长足的发展奠定了坚实的基础。中国电信固网业务在南方家庭市场和政企市场拥有领先优势, 全国县级以上的城市和地区全部完成3G网络升级;中国联通的WCDMA标准在技术成熟度、上网速率等方面优先于其他同行业竞争对手, 并具备了当今最成熟的产业链。而近期联通借助推出苹果i Phone手机的这股东风, 扶摇直上;中国移动拥有中国数量最多的手机用户和强大的品牌形象、雄厚的资本实力、完善的内部、外部销售渠道, 3G网络年底预计开通238个城市。但三大运营商的发展总有美中不足。中国电信领域局限大;中国联通后续发展力不足, 在核心技术方面是其发展软肋;中国移动终端数量少, 终端不够成熟。在这种复杂的通信业发展背景的催生下, 扩频通信技术的有效应用和合理发展似乎成了三大运营商发展的关键技术所在。中国移动与中国电信在此方面的发展较为成熟, 像现在中国电信致力发展的CDMA业务 (此业务原为中国联通所有, 后被中国电信收购。10月1日, 中国电信正式运营CDMA业务。) 即是扩频通信技术在电信中被广泛应用的一个具体表现。

扩频技术定位移动通信

在过去由于技术的限制, 人们一直在走增加信号功率, 减少噪声, 提高信噪比的道路。即使到了70年代, 伪码技术已经出现, 但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事。近几年, 由于大规模集成电路的发展, 几十兆赫兹, 甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实, 扩频通信获得极其迅速的发展。通信的发展史又到了一个转折点, 由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代。从最佳通信系统的角度看扩频通信。最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机。几十年来, 最佳接收理论已经很成熟, 但最佳发射问题一直没有很好解决, 伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度, 构成了最佳发射机。因此, 有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识, 人们就不难预测扩频通信的未来前景。从90年代无线通信开始步入扩频通信和自适应通信的年代。扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信, 码分多址 (CDMA) 已开始广泛用于未来的蜂窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路, 发挥越来越大的作用。接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统, 逐步发展、演变和升级而形成的。

随着3G市场竞争的越来越激烈, 扩频通信技术更多的应用于中国的移动通信系统。由于扩频通信技术强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 对中国移动通信来说是如虎添翼, 为中国移动在通信市场中的竞争提供一种更有力的先进的技术保障。目前市场上中国移动推出可视电话、无线上网卡、手机上网、手机搜索、无线音乐、手机电视、手机报、手机邮箱、飞信、多媒体彩铃等业务基本上都应用了扩频通信技术。

近年来, 中国电信不断分割重组, 目前, 在三大运营商中, 中国电信算是实力相对来说比较雄厚、通信业务收入和市场占有率都居三大运营商之首的运营商。再加上, 全球移动通信需求的飞速增长和移动通信技术的日新月异、不断推陈出新, 中国的移动通信业加快了自身的发展。在竭力发展3G业务的同时, 也在不遗余力的创建新的品牌, 积累更多的客户资本。

现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网。由于接入网发展较晚, 往往成为电信发展的“瓶颈”, 各国都很重视接入网的发展, 因此各类接入技术和系统应运而生。由于ISM (Industry Scientific Medica1) 频段的开放性, 经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段, 而无线扩频技术所使用的频段正是全世界通用的ISM频段, 包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段。在无线接入系统中, 扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜。终端与业务、网络有着强关联性, 移动互联网业务的内容和形式需要适合特定的网络技术规格和终端类型。扩频微波接入技术相对有线接入技术来说, 有成本低、使用灵活、建设快捷的优势, 在接入网中起着不可替代的作用。随着移动互联网业务逐渐升温, 对扩频结网技术的广泛应用, 使得中国移动终端解决方案也不断增多, 在技术和业务领域的竞争力不断提升, 为其在3G业务的更广阔开展积累更多的核心技术和业务基础。

不完美中追求完美

中国移动作为中国的三大运营商之一, 要保持长久的竞争优势, 在三国鼎立的局面中不至于被淘汰, 就必须充分认识自身的核心技术优势、潜在优势、目标优势, 并作为其今后的发展重点, 集合更多的力量发展和保持这一方面的优势, 确保使之成为中国移动的长期竞争优势。中国移动应该充分调动各方面优势来强化这一能力和优势。

虽然中国移动在很多方面有所欠缺, 例如TD-SCDMA的核心问题仍然是终端数量少、终端不够成熟, 对其发展也造成了一定的阻碍, 但现阶段来说, 中国移动的优势是相当明显的, 而且中国移动认识到自身的核心优势的所在, 在充分研发和运用扩频通信技术的基础下, 把近期的营销重点放在上网卡, 为终端研发争取时间。目前深度定制是中国移动TD手机发展的重要策略, 为进一步提高终端厂商的积极性, 中国移动直接拿出6亿现金进行资金支持, 并与终端厂商联合开发生产3G手机, 希望借此推动TD-SCDMA终端走向成熟。先不说, 这种策略达到的目标有多少, 光是这份前瞻性的大企业风度, 就为中国移动赢得了更多的终端客户的支持, 弥补了其终端不成熟的弊端。为适应3G时代的竞争, 中国移动把更多的力量放到扩频技术的进一步研发上, 这将会大力提高中国移动的盈利能力。

3.《通信原理》课程改革方案分析 篇三

关键词:通信原理 高职高专 课程改革 实践教学

中图分类号:TN911文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0172-01

《通信原理》是現代通信技术的理论基础,也是高职院校通信类专业的必修专业基础课。针对高职高专学生数学功底浅、基础知识欠扎实、自学能力较差等实际情况,如果按照传统以教师为中心、对学生进行知识灌溉的教学模式,强调数学推导和理论分析,势必使学生产生畏难和厌学情绪,难以激发学生的学习兴趣和积极性。

如何将难度系数大、枯燥乏味的理论知识教给、教会学生,做到既避免繁杂的理论推导,又使学生具备基本的理论分析能力和动手能力,是课程教学过程中必须考虑的一个问题。

1 通信原理课程现状

经过多年教学总结,通信原理课程的主要特点如下:

(1)理论性强。主要表现为内容丰富、概念抽象、原理复杂、数学基础要求高;

(2)知识点多。主要包括信号、信源编码、信道、信道编码、调制(模拟、数字)、传输(基带、频带)、解调(模拟、数字)、同步等内容;

(3)逻辑性强。各知识点内容都抽象且枯燥,需要较强逻辑思维能力才能真正理解。

通过多年的教学实践,总结该课程在教学中主要存在以下主要问题。

(1)教学内容系统性差。教学中,一般按照章节内容逐章讲解,由于章节间知识结构联系并不紧密,重点内容欠突出,一般是学到后边忘记前边,因而理论教学效果不佳。

(2)教学方法、手段单一。基本采取传统注入式授课,考虑教学进度多,顾及学生主动性少,导致学生听课积极性不高。

(3)实践教学较为落后。通信原理实验箱可开设实验大部分为验证性实验,且设备易损坏、可维护性、可设计性差,学生仅仅通过波形很难真正理解信息传递的具体过程。

2 课程改革方案

2.1 理论内容改革

教学内容侧重对基本概念的深入理解,对重点内容的强化,对难点问题的剖析,根据教学内容,精心设问,揭示矛盾,以激发学生强烈的求知欲望,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发学生的学习兴趣和热情。

理论内容在与先修后续课程的协调上引入课程群思想,教学中课程群中的教师互相交流,统一协调,形成一条教学链。将相对独立、分散的知识点系统化,增加模块间的联系,教学内容安排如图1所示。

2.2 实验内容改革

实践教学环节是将知识转化为能力的重要过程,对培养学生的能力起着重要作用。在实践教学方面,通信原理实验一般采用实验箱教学,且大部分是验证性实验,缺乏综合性、创新性内容,影响学生专业动手能力的提高。

实验形式、内容改革主要考虑以下3个方面。

(1)实验教学改革思路

实验教学改革的思路是利用现有比较先进的仪器设备,教师开动脑筋,在验证性实验基础上增加综合性、设计性的项目,逐步开设有创新性的综合性、设计性实验。

(2)实验教学方法的改革

采用以学生为主体的教学方法,强调理论与实践相结合,要求学生自己动手设计实验内容。

(3)实验内容改革

一方面要考虑理论教学的进度及其知识的难点与重点,以利于学生对基本理论、基本原理的掌握,另一方面对原有的实验内容进行筛选、补充、综合,减少验证性实验,增设一些综合性、设计性的实验内容。

2.3 教学方法、手段的改革

根据不同的教学内容和教学对象,可以采用例举法,分类对比法,模型构建思维法,重点精讲、难点突破法。发掘新的教学方法,或者给传统的方法赋予新的生命力。

教学方法的改革是提高教学效果的主要途径。在课程教学过程中采用的教学方法有:

(1)问题教学法

问题教学法是指在课堂教学中,从学生的认知规律和实际出发,科学地设计问题,巧妙地提出问题,启发学生积极思考,通过师生的互动解决学生认识上的错误和模糊观点,然后得出正确的结论。

(2)小组研讨法

小组研讨法是将教学班级分成若干组,并选出每组组长,分别讨论课程中的问题,教师在课程结束之前,须将提出正确的答案并修正讨论过程中的偏差。学生在小组中彼此分享各人的意见与独到的见解,然后作出对该问题的研讨结论,再和其他同学分享。

(3)网上教学交流法

开发网络课程资源,为学生自主学习创造条件设立教学网站,开发网络课程资源,将教学资源放在校园网上,给学生自主学习提供良好的氛围。教学网站建立课程网站,便于学生自学和教师课外辅导,能够实现教师与学生网上教学交流,确保学生能以各种方式和途径进行学习。

3 结语

《通信原理》的特点与高职学生的特点使《通信原理》的教学充满了挑战,在高职培养目标办学理念指引下,本着以学生为主体、教师为主导的教学观念,从课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验教学等方面进行了教学改革,形成了通信原理教学的全新模式,促进了教学的深入改革,提高了学生实际动手能力、适应通信新技术发展的能力,较好地解决了传统教学存在的主要问题,取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]张辉.现代通信原理与技术[M].西安:西安电子科技大学出版社.2006.

[2]李兆训,李青.构建“通信原理”多元化实践教学体系[J].实验技术与管理,2008,25(5):154~156.

4.通信原理课程总结 篇四

《通信原理》课程是通信专业一门重要的核心课程,是我们后续专业课的基础。这门课程主要研究如何有效可靠地传输信息。本课程特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。首先建立了通信系统的概念和组成,其次在各章深入介绍各个部分的性能。从整体到局部,思路明确,框架结构清晰。

这门课程理论性较强,主要侧重研究通信系统中每个模块的实现和性能分析。在这门课程中,主要讲解了通信系统基本概念,确定信号和随机信号分析,信道研究,模拟调制系统,数字基带,带通传输系统以及信源,信道编码等内容。

通信原理这门课,一开始就觉得很难,看到好厚的书、一大堆的数学推导公式就慌了。刚开始听课时,涉及到很多信号与线性系统、工程数学里的知识,老师讲课时,我们一脸茫然。后来通过下来复习前期课程,将以前知识重新拾起,而且老师在课堂上也不断引导我们回顾,慢慢地我们适应了通信原理的学习。学习过程中主要使用了以下几种学习方法。

1、建立数学模型的学习方法。将通信系统模块化,我们并不需要了解各个部分具体的电路连接和实现,我们将其用一个模型来代替,研究这个模型的性能。例如在调制解调时,我们注重的是调制的几种分类,他们分别在带宽,抗噪声性能,实现难易程度上的特点。根据不同的条件需要来采用不同的调制。

2、总结分类对比的学习方法。学习过程中,我们不能死记硬背的记模块的性能,相互对比有助于更好理解。模拟调幅波学习时,我们可以将AM,DSB,SSB几种性能做一个简单的总结,将他们优缺点相互对比,既简单又明了还记忆印象深刻。

3、简单逻辑推理的方法。在通信系统中,每种技术的使用都是有原因的。通过简单的推理可以将各种措施方法将相互联系,将各部分之间联系起来,更好的从整体上把握。在数字基带通信中,很容易产生码间串扰,为了消除这种现象,我们采取理想低通和余弦滚降特性的设计。根据他们各自优缺点,我们又引进部分响应这一改进技术。这样我们很容易将这几个知识点联系起来并更好地理解。

4、数学工具的应用。本课程数学推导多且繁琐,但是我们要记得,数学推导过程是我们借助的工具,并不是我们的重点。很多时候我们只要掌握了推导方法即可,千万不要陷入数学计算的漩涡中。

很幸运李世银教授带领我们学习这门课程。老师讲课很有经验,非常有特点。他系统概念很强,善于总结。每堂课前总会带领我们回顾上节课讲过的重点内容,将每章节之间都联系在一起。老师注重启发式教育,每次讲解新的概念时,他不会直接给出而是通过前序章节的学习带我们分析现有系统的状态存在的问题,以此来引入新的概念。通信原理理论性强又比较抽象,李老师经常会举日常生活中例子让我们更好地理解知识点。他人和蔼可亲,上课与大家互动特别多,带动上课的积极性,避免一味讲课灌输式学习。课堂上我们的思想是活跃开放的,不断思考老师提出的问题并和老师互动交流,提高了学习的热情和积极性。

5.通信原理实验报告 篇五

1、实验名称:

2、实验目的:

3、实验步骤:(详细记录你的实验过程)

例如:(1)安装MATLAB6.5软件;

(2)学习简单编程,画图plot(x,y)函数等

(3)进行抽样定理验证:首先确定余弦波形,设置其幅度?、频率?和相位?等参数,然后画出该波形;进一步,设置采样频率?。。画出抽样后序列;再改变余弦波形的参数和抽样频率的值,改为。。。,当抽样频率?>=余弦波形频率2倍时,怎么样?否则的话,怎么样。。

具体程序及图形见附录1(或者直接放在这里,写如下。)

(4)通过DSP软件验证抽样定理

该软件主要有什么功能,首先点“抽样”,选取各种参数:a, 矩形波,具体参数,出现图形

B,余弦波,具体参数,出现图形

然后点击“示例”中的。。。。。。具体参数,图形。。

4、思考题

5、实验心得

6、附录1

6.数字通信原理 篇六

通信原理概论教案

作 业 提 要

课 目:数字通信原理概述

目 的:通过本节课让同志们了解数字通信的基本原理及概念,为下一步训练打下良好的基础。

内 容:

一、数字通信的概念

二、数字通信系统的模型及主要特点

三、数字通信系统的主要性能指标

四、数字通信网的概念

实施方法:理论讲解、多媒体演示 教学对象:集训队学员 时 间:20时钟 地 点:教室

要 求:

1、认真听课,做好笔记;

2、严格遵守课堂纪律不做与上课无关的事项;

3、大家在上课的过程中要积极思考,积极提问。

教学保障:计算机、投影仪各一台

作业进程

作业准备……………………………………………………3分钟

1.准备器材,清点人数; 2.宣布作业提要;

3.提示科目理论。

作业实施……………………………………………………42分钟

同志们这节课我们一起来学习数字通信的基本原理。现代通信技术的发展趋势为五化:数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化;而数字化是其它四化的基础。这不仅因为数字化信息具有很高的传输质量,便于加密、纠错、交换和计算机进行处理。而且采用数字技术可使图像、数据、话音等各种连续的和离散日消息都能转换为0和1形式的数字信号,从而综合在一个网内传送和处理,实现不同业务终端之间的互通,为通信业务的多样化和多媒体通信开辟了道路。还使数字传输与数字交换得以综合而实现网络技术一体化;等等。随着学习的深入,同志们就会逐步体会到“电信技术的革命关键在于数字化”这句话的道理。

模拟通信必将被数字通信所取代已成为世界各国的共识,面临这一变革。我们本节课的目的在于使同志们对数字通信建立初步的概念,主要介绍以下几个问题:

1、数字通信的概念

2、数字通信系统的模型及主要特点

3、数字通信系统的主要性能指标

4、数字通信网的概念

一、数字通信的概念

现代电子通信,就它的基本技术体制来说,可以氛围两种类型,即模拟通信与数字通信。在讲述什么是模拟通信和数字通信之前,我们需要先对模拟信号与数字信号加以说明。

(一)模拟信号与数字信号

1、模拟信号

大家知道,在通信时,消息是携带在信号的某个参量或某几

个参量上的(如连续波的振幅、频率、相位,脉冲波的振幅、宽度、位臵等)。如信号的某个参量可以取无限多个数值并且与消息一一对应则该信号,称为模拟信号。如语声激励话筒而产生的语音信号,电视摄象机输出的亮度信号等。

2、数字信号

凡某一参量只能取有限个数值的信号,我们称之为数字信号。如早期的电报信号、电传机送出的脉冲信号等。图b是数字信号的波形,其特点是:幅值被限制在有限个数值之内。

需要说明的是,模拟信号有时也称为连续信号,因为模拟信号的某一参量可以连续变化(可以取无限多个值)。数字信号有时也称为离散信号,因为数字信号某一参量的去取值是离散的。

(二)模拟通信与数字通信

通信的目的是为了传递和交换携带信息的信号。根据信道上传输的信号是模拟信号还是数字信号,通信技术体制分为模拟通信和数字通信两类。

1、模拟通信 通常以模拟信号的形式来传递消息的通信方式称为模拟通信。所以模拟通信系统将按模拟信号传输特点来设计。

2、数字通信 通常将以数字信号的形式来传递消息的方式称为数字通信。同理,数字通信系统将按数字信号传输的特点来设计。

需要强调的是,模拟信号并非一定要在模拟通信系统中才能传输,任何模拟信号都可经模/数转换边为数字信号后,在数字信道中传输。数字电话通信就是以数字方式传输语音模拟信号的例子。同样,数字信号也并非一定要在数字通信系统中才能传输,只要加上相应的数字终端设备,数字信号也可在模拟通信系统中传输。任何一种信息,即可以用模拟方式传输,也可以用数字方

式传输,而且不论是模拟通信还是数字通信,在整个通信系统中有较大一部分是共用的。这对了解数模兼容的通信技术是十分重要的。

二、数字通信系统模型及主要特点

(一)数字通信系统模型及各部分功能

信源:其功能是把原始消息变换成原始电信号。常见的信源产生模拟信号的电话机、话筒、摄象机和输出数字信号的电子计算机、电传机、纸带读出机等各种数字终端设备。

信源编(译)码:信源编码的功能有二,当信源送来的是模拟信号时,发端的信源编码器要将模拟信号转换为数字信号。信源编码的第二个作用是进行降低信号冗余度的编码,其目的是减少码元数目和降低码元速率,提高传输有效性。这方面的内容我们后面会讲到。

信源译码的作用与信源编码相反。例如,信源编码为模数转换器时,信源译码就是数模转换器。

信道编(译)码:信道编码又称抗干扰编码或纠错编码。它是将信源编码器输出的数字基带信号人为地按照一定的规律加入多余码元,以便在接收端译码器中发现或纠正码元在传输中的错误,这样可以降低码元传输的概率。初看起来,信道编码增加多余度的作用与信源编码降低多余度的作用互相抵消了。其实不然,因为信源编码中降低的是数字信号中的自然冗余度,它是随机的,因此自然冗余度不能起纠正错误的作用。而信道编码中加入的多余码元是为使数码形成一定规律,从而使接收端能识别并纠正错误。

信道译码的作用与信道编码相反。

加(解)密器:其作用是对信码进行加(解)密。数字调制(解调)器:将工作在较低频段上的数子基带信号

经过调制,将数字基带信号的频带搬移到相应的信道频带上。

说明:

1、一个实际的数字系统,并非都具备以上所有环节。

2、由于数字通信传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号,所以接收端必须有一个与发送端相同的节拍;不然,会因为收发步调不一制而造成混乱,故数字通信系统必须有一个同步问题

(二)数字通信的主要特点

通过刚才对数字通信系统模型和各部份作用的学习,接下来我们简要介绍一下数字通信的特点。

1、抗干扰能力强,无噪声积累

在模拟通信中,为了提高信噪比,需要及时对传输信号进行放大(增音),但在放大的同时噪声也被放大,由于模拟信号的幅值是连续的,难以把传输信号与干扰噪声分开,随着传输距离增加,噪声积累也随之增大,从而使传输质量恶化。

在数字通信中,由于数字信号的幅度取值只有有限个(通常取0和1两个值),在传输过程中受到噪声干扰时,只要信噪比没有恶化到一定程度(噪声不使判决发生错误),可通过经一段距离再生一次的方法,再生出已消除噪声的原发送信号。由于无噪声积累可实现长距离高质量传输。

2、便于加密

3、可采用信道编码技术使错误率降低;

4、设备便于集成化、微型化;

由于设备中大部分电路都是数字电路,而数字电路比模拟电路更容易集成化,可采用大规模和超大规模集成电路,制成体积小、功耗低、成本低、可靠性高、速度快的设备。

5、更有利于传输和交换的综合

在计算机和程控数字交换技术迅速发展和广泛应用的背景下,数字通信能使传输和程控交换都以数字信号形式进行。这不仅可省去许多设备,而且大大改善男端对端的话音质量。数字交换和数字传输的结合形成了综合数字网(IDN),这将使通信网的建设大为便利和节约,并便于利用计算机对数字信息进行各种处理。

6、可兼容数字、电话、电报、数据和图像及各种信息的传输,组成综合业务数字网;

数字通信中所有的信号(语音、电报、音乐、数据等)都可以转换为统一形式的二进制数字脉冲,进入IDN进行传输和交换,实现端对端的数字连接,成为综合业务数字网(ISDN)。ISDN可为多种业务共用,因此通信网变得更为灵活和经济高效。在实际应用中还可带来极大的便利。

7、占用信道频道宽(缺点);如:模拟通信一路话占4KHZ,数字电话一路话占十几至几十KHZ;

以上列举了数字通信的主要优点,但数字通信也有它的缺点,最主要的一个缺点是占用的信道频带比较宽。我们只举一个例子给出大致的数量概念,以通电话为例,模拟通信中一路话音信号占用的频带为4kHz,而数字电话一般需要十几~~几十kHz的带宽;此外数字通信的设备一般 也比模拟通信复杂一些。

三、数字通信系统的主要性能指标

在设计及评价一个通信系统时,必然涉及通信系统的性能指标问题。通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、及维护使用方法等等。因为通信的任务是传递信息,从信息传输角度讲,在各项实际要求中起主导的、决定作用的,主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。

(一)有效性指标

指给定信道和时间内的传输信息的多少,是系统信息数量上的表征;它通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。

1、码元速率(RB)

码元速率RB也称为传码率,符号传输速率等。定义:码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。单位:为波特(baud)简记为B。

2、信息速率(Rb)也称为传信率、比特率。定义:每秒钟传输的信息量。单位:比特/秒,简记为(b/s)

3、频带利用率(η)单位频带内的传输速率。

(二)可靠性指标

是指信道系统传输信息质量上的表征,指的是接收信息的准确程度。衡量数字通信系统可靠性的主要指标是错误率,具体的有误码率Pe和误信率(误比特率)Pb两种表示方法。

1、误码率(Pe)

在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数的比值,用Pe表示;

2、误信率(Pb)

系统在传输中发生差错的比特数与传输总比特数的比值,用Pb表示。

错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。最后需指出的是:可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以互换的,即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性,或反之。

四、数字通信网的概念

(一)通信网的概念及发展方向

通信的最基本的形式是在点与点之间建立通信系统,但尽管

有许多这样的通信系统,还是不能称为通信网,只有将众多的通信系统按一定拓扑模式组合在一起才称为通信网。即多个点对点的通信系统相互连接构成的通信体系称为通信网。通信网硬件的三要素为:终端节点(对应图中的用户)、交换节点(对应图中的端局,汇接局)及传输链路。对传统的模拟通信方式而言,终端节点发出的和接收的信号都是模拟信号,链路中传输和交换节点交换的信号及是模拟信号,这样的通信网叫模拟通信网。

随着经济的高速发展,要求通信网提供的业务种类越来越多,传递信息的形式已从传统的电话通信向数据通信、图像通信乃至多媒体通信等多样化方向发展。且通过通信网传输、交换、处理的信息量不断增大,质量要求也越来越高,这就要进一步提高传输效能及设备效率等等。现代通信网根据这种形势,正加速采用现代通信技术,以计算机为基础的各种智能终端技术和数据库技术积极使通信网向数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化方向发展。世界各国在发展过程中第一步通常是建设本国的综合数字网(IDN),第二步是在IDN的基础上组建综合业务数字网(ISDN)和宽带综合业务数字网(B-ISDN)下面我们就对IDN和ISDN作一简要介绍。

(二)综合数字网(IDN)

由于微电子技术和计算机技术的发展,目前国际上较发达国家长途传输的数字化已接近百分之百,市内电话局中交换设备也基本数字化。采用数字传输与数字交换综合而成的电话网称为综合数字网(IDN)。这里的综合是指传输和交换处理都是以数字方式进行的,但在IDN中,终端节点所发送的信号仍然是模拟信号。

由于终端节点发送的信号是模拟信号,所以,这样的网络不能进行业务的综合,即对不同的通信业务需要不同的专用IDN。为电话通信所建立的IDN就叫电话IDN。

综合数字网除了具有1)、抗干扰性强;2)、失真不积累;3)、终端设备简单;4)、便于加密;5)、网络成本低;6)、传输性能好等数字通信技术所具有的优点外,还由于广泛采用数字设备后,数字网在连接点上不再需要模/数交换和数/模变换,因此可以节省许多费用,降低了网络成本,并能提高传输性能,经济的实现高质量通信,具有较好的经济效益。随着各种电信新业务的日益增多,综合数字网为将来过渡到综合业务数字网(ISDN)创造了必要的条件。

(三)综合业务数字网(ISDN)

1、ISDN的基本定义和特点

ITUT在1984年提出的关于ISDN的一系列建议中指出ISDN是以电话IDN为基础发展而成的网络。它提供对端的数字连接性,用来提供包括话音和非话音业务在内的多种业务;用户能够通过一组标准多用途的用户/网路接口接到这个网络。

ISDN的基本概念和特点可归纳为以下几点: 1)ISDN是可以提供多种业务的电信网络;

2)ISDN在电话IDN的基础上发展而成的,发展初期还是以电话为主;

3)ISDN主要特点是在网内可实现端到端的数字连接; 4)用户通过一组标准多用途的用户/网路接口接入网络,可以适应不同业务的终端;

5)ISDN的用户终端设备中网路组成可以分别开发,网路可用不同方式向用户提供多种业务;

6)为利于网路维护和管理,ISDN应具有包括信息处理在内的综合网路功能。

由上述特点可知,采用ISDN给通信网建设带来的好处为: 1)由于通信网内的技术设备可谓多种业务共用,因此通信网

变得更为经济有效。

2)在规划和介入新任务时具有很大灵活性。

3)传输和交换过程中不需要经过信号形式的变化,有利于传输质量的提高。

4)同一的操作程序,使用者便于操作;同一的技术,简化了运营与维护,节省费用。

5)对光纤等传输介质的宽带特性可充分利用。

一个通信网只要它能够提供数字连接,不论网路如何组成,从用户的观点看,它就是ISDN;只要遵循业务标准,网路能力标准,接口标准,每个国家都可以按照各自的国情以不同方式实现ISDN。

作 业 讲 评

本节课我们利用了约45分钟时间对数字通信原理概述进行了学习,今天的学习过程中,同志们认真听讲、积极思考,对数字通信原理概述知识有了一定的了解。好的同志有XXX,他们学习兴趣浓厚,在课堂中积极发言,希望在以后的学习中大家向他们学习。下节课我们将对数字光纤通信原理进行学习,希望同志们利用课余时间进行预习。今天的就讲到这里。

思 考 题

1、模拟信号与数字信号之间的区别是什么?举例说明。

2、试述数字通信的主要特点有哪些?为什么?

3、数字通信系统中,其可靠性和有效性指是什么?

教员:杨博

7.通信原理课程考核方式改革探索 篇七

关键词:高职院校,通信原理课程,综合评价体系

1 课程基本情况

“通信原理”课程是通信、电信领域中最重要的专业基础课程之一。课程承“高频电子线路”、“信号与系统”、“数字信号处理”等基础课程, 启“移动通信”、“多媒体通信”等专业课程, 在整个专业课程设置中起着承前启后的关键作用。

“通信原理”课程总学时为64节, 讲课学时为50节, 实验为14学时。教学内容分为模拟通信系统、数字通信系统和模拟信号的数字化传输三大部分。采用的教学方法与手段以课堂教学为主, 适当辅以多媒体教学手段。课程的特点是概念多、内容抽象、知识体系复杂, 对于数学基础薄弱、逻辑推导能力欠缺、自学能力差的高职学生来讲, 学习难度较大, 容易导致学习积极性不高, 课程参与度低。

2 传统的考核方式及其弊端

以往传统考核方式多采用期末闭卷理论考试的形式, 一考定结果。考试内容以基础概念及应用原理为主, 考试类型中客观题型的比例较大, 导致学生的学习方法呆板, 习惯死记硬背, 表现出综合应用知识能力比较欠缺。

高职高专通信类专业毕业生的就业岗位主要是为通信产品生产测试、技术支持、产品研发等岗位, 从职业能力的要求出发, 需要学生有基本的通信设备与系统的认知能力和熟练的通信信号测试技能。虽然在以往的教学过程中也有实验环节的设置, 但是在期末考试中并没有实践环节的测试, 导致同学对实践环节的重视程度不够, 动手的积极性不高, 实践操作技能得不到很好的锻炼。同时, 任课教师通过期末成绩来评价学生掌握知识的情况, 不能充分反映出学生对该门课程的掌握程度以及学生利用课程知识进行融会贯通、创新思维解决实际问题的能力, 有失科学性和全面。

3 综合考核改革与措施

传统的单一、刻板的通信原理命题考试制度, 不利于学生综合素质的提高和实践能力的培养。要改变以考试分数定优劣这种只注重结果而忽视过程的评价体系, 构建多种形式有机结合的动态的、全方位的素质评价体系。应本着既考知识又考能力的原则, 点面结合的把学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的实践应用能力计入总分, 以激发学生的创新能力。

(1) 课程理论测试分成单元测试、阶段测试和期末测试三部分, 在综合评价体系占45%。通信原理课程教学目标是掌握通信的基本概念、两大通信系统的基本工作原理, 这决定了理论知识的掌握仍然是十分必要, 是实际应用能力提高的基础。单元测试安排在各章节学习之后, 考核对本章节内容的掌握情况, 在理论测试中占有的比例是5%。阶段测试安排在模拟通信系统、数字通信系统和模拟 (下转第173页) (上接第181页) 信号的数字化传输这三大模块学习完成后, 考核对该通信系统原理的掌握情况, 在理论测试中占有的比例是5%。期末测试是全面考核学生对本课程理论知识的掌握情况, 占理论测试的35%。

(2) 过程考核是基于过程的考核方式, 全面考核学生的日常表现, 包括出勤率、课堂表现、作业情况、获奖情况四个部分内容, 占有比例分别为:3%、2%、3%、2%。对在专业竞赛中获奖、专业刊物上发表论文和获得发明或专利的学生给予加分。这种新的评价机制激励学生有意识地培养创造性思维、创新意识和创新能力, 要最大限度地挖掘自己的潜能, 提高专业水平。

(3) 实践应用能力考核从形式上分为实际应用操作和仿真软件设计, 从实验内容分为基础验证型实验和综合设计性实验两个层次。基础实验注重原理验证、兼顾少量的设计内容, 是学生必须要掌握的内容;综合设计实验全部为设计内容, 为学有余力的同学准备的, 重点在设计实现上。这种设计既兼顾了大多数同学, 也满足少数基础扎实的同学需求, 达到了因材施教的目的。实践课程考核中采用现场操作加答辩, 考核内容包括基本概念工作原理的掌握情况、设计思路过程分析, 设计报告撰写等方面, 该项在综合评价体系中占30%。

(4) 新技术论文的撰写主旨让学生了解通信技术的最新发展趋势和专业发展方向, 了解现代信技术, 了解实际应用系统。通过调研和学习, 结合目前通信技术发展的新特点、新技术、新理论, 完成2000-3000字的调研报告, 调研报告在综合能力考核中占15%比例。

4 改革成效

在通信原理的校级课程建设和教学改革基础上, 通信原理课程考试改革实取得了明显成效。注重能力的考核体系的运用, 以“初步讲解理论, 简要介绍技术, 强化技能培养”为指导思想, 避免复杂的数学推导, 强调理论联系实际、培养实际动手能力、独立分析解决问题的能力, 实现了基本技能、专业技能、综合技能的渐进培养。

参考文献

[1]张亚丽, 曲明贵, 杨庆祥, 等.高等学校课程考试改革之探析[J].教育与教学研究, 2010, 24 (4) :58-59.

[2]束锋, 邱文教, 孙锦涛.通信原理课程教学改革[J].电气电子教学学报, 2003, 28 (1) :41-43.

8.通信原理实践教学改革与实践 篇八

【关键词】通信原理 实践教学 实验 课程设计

一、引言

培养学生理论联系实际的能力,融知识传播、能力培养、素质教育于一体。设计出的各类实践活动能很好地满足培养优秀学生的要求;实践教学在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面已有显著成效。学生课程设计报告、毕业设计论文体现了理论联系实际及一定的创新能力。

二、课程设计的思想、效果以及课程目标

旨在通过通信原理的课程设计使学生建立通信理论学习的思维方法,将抽象难懂的理论,通过亲自的设计与仿真验证,理解和掌握的更加深刻。学生经过两周的课程设计和撰写设计报告,真正的应用理论指导了实践,消化了课本知识。

三、课程设计的内容

(一)通信原理实验。开设与教学内容相关的4个基础实验。

(二)通信原理课程设计。用matlab/simulink软件对通信原理中关于模拟和数字信号调制解调的内容做计算机设计与仿真,并写出设计报告。

四、教学组织形式

(一)通信原理课程实验由任课教师和实验室教师共同指导。按每个自然班单独开设实验的方式经行。教师准备实验的预做报告,同时要求学生写好预习报告再进行实验。实验分教师讲解,教师演示和学生动手三个部分。

(二)通信原理课程设计,主要由任课教师负责指导,包括布置设计题目,讲授设计用软件及设计思路等。安排学生在实验室条件下,完成设计仿真。

五、考核内容与方法

(一)通信原理实验的考核:主要是考察学生在实验课堂上的动手能力,得到实验结果清晰,准确。实验过程中,解决问题,分析问题的能力。最后考察实验报告的撰写,包括实验数据的正确性,完整性;及对实验结果有恰当的分析。

(二)通信原理课程设计的考核:主要考核学生的设计方案是否合理,仿真结果是否正确。要求学生上交设计报告及仿真的源程序。同时,对学生的设计内容进行答辩的考核,以确定学生的实际完成情况与效果。最后,综合评分。

六、创新与特点

将抽象的理论学习中,加入了实验及课程设计的环节。通过近两年学生的实践,表明该实践教学在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面有显著成效。对课程设计部分实施分组设计,培养学生的合作精神;同时,又安排学生单独答辩的方式,方便考察每一个学生的实际学习效果。

七、教学条件

教材建设:本课程教材使用和建设的目标是采用系列化和优质化的国家级获奖教材。

(一)系列化,是指教材要配套成龙,应包括主教材、辅导教材、实验指导书和相关的参考书。主教材从70年代末一直沿用樊昌信主编的《通信原理》;目前使用第六版。使用西电编写的《通信原理辅导》和电子工业出版社出版的《通信原理学习指导》作为辅导教材。实验是配合主教材内容的实践环节,配合相关的实验系统,由实验室教师和主讲教师共同编写实验指导书,以使教学和实验接轨。

(二)优质化,是指教材的质量。我们一直注意选用国家级优秀教材。促进学生自主学习的扩充性资料:指定几本在国内外有影响的教材作为学生的参考书,使学有余力的学生开阔眼界,扩大知识面。同时,特别注意将通信的新技术相关材料介绍给同学学习。

实验:注重理论与实践相结合,培养学生的工程意识、系统观念,强化学生的动手能力。实验箱能开出的就在实验箱上开出,当前还开不出的,就采用仿真的方法开出。通信工程系装备有与教材配套的通信原理实验箱,有相关的测试仪器,如信号源、示波器、频谱仪、逻辑分析仪等,为学生提供了良好的实验环境。

参考文献:

[1]王培光,高春霞,赵璞. 电气信息类工程数学教学改革的探索与实践[J]. 教育与职业,2010,(26):109-110

[2]常波.“通信原理”课程教学方法探索与实践[J].科技信息,2008,(9):288.

[3]安永丽. 美国大学教育中的教学过程探讨[J]. 科技信息,2012, 10.

9.socket通信原理 篇九

服务器端的步骤如下。

(1)首先,在实用Socket之前,要首先初始化Socket,就是实用AfxSocketInit()函数。

(2)在初始化完成以后,就可以建立服务端的Socket,然后实用该Sokcet开始侦听整个网络中的连接请求。

(3)当检测到来自客户端的连接请求时,向客户端发送收到连接请求的信息,并建立与客户端之间的连接。连接的过程中,在MFC的框架中会触发一个前面创建的服务端Socket的消息响应函数OnAccept(),我们将建立的连接的代码放到该响应函数里面,在建立连接的过程中,会产生一个新的Socket,我们使用找个Socket来进行数据的通信。

(4)在通信的过程中,服务器端的产生的新的Socket会通过一个消息响应函数OnReceive()来接受到达的数据。数据的发送可以使用Send()来完成(5)当完成通信后,服务器关闭与客户端的Socket连接。

客户端的步骤如下。

(1)同样的,初始化Socket,并建立客户端的Socket,确定要连接的服务器的主机名和端口。

(2)发送连接请求到服务器(MFC中使用Connect()),并等待服务器的回馈信息。

(3)连接成功后,与服务器进行数据的交互。

(4)数据的读取同服务端一样,也是通过OnReceive()来完成的,数据的发送通过Send()即可。

(5)数据处理完毕后,关闭自身的Socket连接。

10.数字通信原理试题 篇十

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内,每小题2分,共20分)

1. 数字通信系统的有效性指标为( )

A. 误码率 B. 信噪比

C. 信号带宽 D. 信息速率

2. 均匀量化时,大信号的最大量化误差(未过载)N1与小信号的最大量化误差N2比较,有关系( )

A. N1>N2 B. N1=N2

C. N1

3. 对于A律压缩特性,l=8,A=87.6,非均匀量化相对于均匀量化的信噪比改善量为Q,有关Q的正确表述是( )

A. 20lgx≤-15dB,Q>0 B. 20lgx≤-15dB,Q<0

C. 20lgx≤-15dB,Q=0 D. 20lgx>-15dB,Q>0

4. 用理想低通滤波器从已抽样信号中恢复原低通信号时,下列哪类抽样会引起恢复信号的失真?( )

A. 理想抽样 B. 自然抽样

C.平顶抽样 D. A和B

5. PCM30/32系统帧同步码为( )

A. 7位,采用集中插入方式 B. 7位,采用分散插入方式

C. 8位,采用集中插入方式 D. 8位,采用分散插入方式

6. 异步复接二次群接收端分接后,各支路第161位码是( )

A. 信息码 B. 码速调整用的插入码

C. 可能是A,也可能是B D. 帧同步码

7. PCM30/32的一次群速率为( )

A. 64 kb/s B. 384kb/s

C. 2.048Mb/s D. 8.448Mb/s

8. STM-4一帧的字节数为( )

A. 9×270 B. 9×270×4

C. 9×261×4 D. 9×270 ×4×8

9. 下列传输码型中,无检测误码能力的传输码型为( )

A. NRZ码 B. AMI码

C. HDB3码 D. CMI码

10. 下列传输码型中,其功率谱中含有fB以及fB的奇次谐波成份的传输码型为( )

A. AMI码 B. RZ码(占空比为50%)

C. HDB3码 D. CMI码

二、填空题(每空1分,共20分)

1. 模拟信号的特点是__________,数字信号的特点是

2. ADPCM是在DPCM的基础上增加了__________和______________,可使均方量化误差和均方预测误差最小,自考试题《2003年1月份浙江省高等教育自学考试数字通信原理试题》。

3. 时分多路复用的概念是______________________________________.

4. 位同步是使_________________相同,以保证收端正确识别每一位码元。

5. PCM30/32路(基群)定时系统中,位脉冲的重复频率为__________,位脉冲的相数为_________相。

6. 同步复接二次群的码速变换是为插入附加码留下空位且将码速由_______提高到_______.插入码元后的支路子帧(125μs)的长度为_______bit.

7. 数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的__________相同。

8. SDH最主要的特点是_______、_______和__________.

9. 将PDH支路信号复用进STM-N帧的过程要经历__________、__________和__________三个步骤。

10. 以理想低通特性传输PCM30/32路系统信号时,所需要的`通路带宽为_______,以滚降系数α=1的滚降特性传输时,带宽为_______.

三、问答题(每题4分,共24分)

1. 为什么数字通信的抗干扰性强,无噪声积累?

2. PCM通信系统中A/D变换、D/A变换分别包括哪几步?

3. 异步复接二次群的数码率是如何算出来的?

4. 什么叫PCM零次群?PCM一至四次群的接口码型分别是什么?

5. SDH帧结构分哪几个区域?各自的作用是什么?

6. 2PSK的缺点是什么?用什么方法加以解决?

四、画图题(每题5分,共15分)

1. 画出数字复接系统方框图。

2. 画出PCM30/32路帧同步系统工作流程图。

3. 设基带数字信号序列为1001101,载频与码元速率相同。“0”码用π相载波表示,“1”码用0相载波表示。试画出载波和2PSK信号的波形。

五、编码与计算题(共21分)

1. 试求模拟信号(5kHz~8kHz)的抽样频率fs、fs上限、fs下限。(7分)

2. PCM30/32路系统中,设m=3,n=2,求前、后保护时间分别为多少?(4分)

3. 某逐次渐近型编码器(即A律13折线编码器),l=8,过载电压U=4096mV,一个样值为us=362mV,试将其编成相应的码字,并求其编码电平与解码电平。(10分)

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11.通信原理复习题 篇十一

关键词 通信原理;Simulink;仿真;2PSK

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1671-489X(2009)12-0096-02

Simulink Simulation Software in Communication Principle Teaching Application//Zhang Zhide, Yang Feng, Lin Lin

Abstract According to the characteristic of Communication Principle course,we use Simulink to carry out the teaching of this course. On the teaching process, simulation can clearly show the graph of Time-Amplitude and Frequency-Amplitude at the different time through the 2PSK simulation. The results show that the abstract theories turn to visualization by the Simulink simulation, thereby it can improve the teaching quality and be propitious to comprehension.

Key words communication principle;Simulink;simulation;2PSK

Author’s address College of Biomedical Engineering, Southern Medical University, Guangzhou 510515

通信原理[1]是高等学校电子、信息工程、通信工程、自控类及其相近专业的主干技术基础课程之一,为移动通信、光纤通信、数字信号处理等专业课程奠定基础,在专业中发挥着承前启后的作用。该课程重点介绍各种现代通信系统的基本原理、基本技术、基本分析方法和基本性能,内容涉及随机信号分析、模拟调制系统、模拟信号的数字化、基本数字调制系统、同步、多路复用、多址技术、编码理论等。这是一类理论性与实践性都比较强的课程,它是反映事物本质的物理概念、数学概念与工程概念三结合的产物。在实际的教学过程中,学生普遍反映该课程概念抽象,数学含量大,计算繁杂,物理过程混淆不清,以致难于对其中的基本理论和分析方法很好地理解和掌握。通信原理是一门理论性和实验性都很强的课程,传统的课堂教学和简单的硬件验证实验相结合的教学方法已经难以满足教学的要求。寻求一种新型的教学方法成了当今各位高校教师急需解决的问题。

1 Simulink简介[2]

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,广泛应用于线性系统、数字控制、非线性系统以及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink采用模块化方式,每个模块都有自己的输入/输出端口,实现一定的功能。

Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。Simulink提供专门用于显示输出信号的模块,可以在仿真过程中随时观察仿真结果。同时,通过Simulink的存储模块,仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作区或文件中,供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。另外,Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方式,并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统,因此具有内在的模块化设计要求。基于上述优点,Simulink称为一种通用的仿真建模工具,广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制和虚拟现实等领域。

Simulink中包括许多实现不同的功能的模块库,如Sources(输入源模块)、Sink(输出模块)、Communications Blockset(用于通信系统的建模和仿真的模型库)等各种组件模块库。用户也可以自定义和创建自己的模块,利用这些模块,用户可以创建层次化的系统模型。创建系统模型后,用户可以利用Simulink菜单选择不同的积分方法来仿真系统模型。

因此,在教学过程中加入Simulink的仿真建模,不仅可以让学生对抽象的概念动态化,加深学生对概念的理解和掌握,同时也能提高学生的学习积极性。

2 基于Simulink的2PSK调制与解调仿真

现代数字通信系统由数字信号的基带传输系统和数字信号的频带传输系统2个主要部分构成,其中后者的应用最为广泛。将原始的数字基带信号,经过频谱搬移,变换成适合在频带上传输的频带信号,而传输这种信号的系统就称为频带传输系统。在频带传输系统中,根据已调信号参数改变类型的不同,可分为用基带信号控制一个载波的幅度的数字调幅信号(ASK)、用基带信号控制一个载波的频率的数字调频信号(FSK)和用基带信号控制一个载波相位的数字调相信号(PSK)。这些调制方法在通信原理课程的理论上进行详细的介绍。但是这些理论的分析都是停留在静态的理论分析上,以致学生很难较好地掌握调制原理和调制系统,采用动态的系统仿真软件Simulink对这些理论知识进行动态仿真,不仅能使学生较好地掌握调制原理,也能让学生更好地分析系统性能。

下面以2PSK调制系统为例,说明Simulink软件对通信原理课程的促进作用。2PSK是用二进制的数字基带信号“0”和“1”,分别来表示载波的初始相位“π”和“0”,而载波的幅度和频率都保持不变。2PSK调制后的信号一般表达式:[3]。式中:。调制后产生的信号波形如图1所示。

2PSK信号可以采用2种方法实现,一种是如图2所示的模拟调制法,另一种是如图3所示的相移键控法。2PSK信号的解调一般采用相干解调。

2.1 2PSK仿真模型的构建[4]本例采用2PSK的模拟调制法原理和相干解调的原理搭建仿真模型。需要说明的是,在Simulink中有专门的2PSK仿真模块。但是从教学的角度来说,根据调制原理组建模型是必要的,既可以使学生对原理理解透彻,又可以观察在调制过程中各点波形的变换。

根据2PSK调制和解调的原理图可构建出图4所示的Simulink仿真模型。其中,Uniform Random Number模块产生随机信号,Sine Wave模块产生正弦波,Signum模块产生符号信号,Scope模块是示波器,用来观察各点波形。

2.2 仿真参数的设置在2PSK调制与解调过程中,要特别注意各模块参数的设置。正弦载波的频率应高于基带信号的频率(Uniform Random Number)。在解调过程中要采用跟本地载波同频同相的相干载波进行解调,所以Sine Wave1模块的参数设置与Sine Wave模块的参数一样,当Sine Wave1模块中的Phase设置为pi时,2PSK的解调将出现“倒π现象”。这也是2PSK调制得不到广泛应用的原因之一。

2.3 仿真实验与结果从仿真模型可以得到,2PSK调制信号与解调信号的波形如图5所示。从图5可以看出,在没有噪声干扰的情况下,解调信号的波形与基带波形一致。同时还可以采用Spectrum Scope模块对各点波形进行频谱分析。

通过仿真实验,学生可以清晰地观察到2PSK调制与解调信号在各个时间点的时域图与频谱图的动态产生过程,从而进一步加深对2PSK数字调制系统的工作原理的理解,提高学生的学习主动性和积极性,达到良好的教学效果。

3 结束语

通过基于Simulink的2PSK调制与解调仿真在教学实践中的演示,笔者发现该仿真模型有很多优点,是传统理论教学的有益辅助。通信原理是一门理论性和实验性都非常强的课程,数学推导多,物理概念和物理过程不好理解。将Simulink运用到通信原理教学中,教学与实验同步进行,打破传统的教学模式,使得枯燥、抽象的理论教学与生动形象的实验有机地结合起来,取得很好的效果。该方法提高教师的教学效率,加深学生的理解,同时也增强学习兴趣,激发求知欲,激励学生自主地进行思考和探索,为培养创新思维奠定基础。

参考文献

[1]樊昌信.通信原理教程[M].第1版.北京:电子工业出版社,2004

[2]李颖,朱伯立,等.Simulink系统建模与仿真基础[M].第1版.西安:西安电子科技大学出版社,2004

[3]蒋青.于秀兰,等.通信原理[M].第2版.北京:人民邮电出版社,2008

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