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1、 1现代通信原理教学大纲 4 学分 68 学时 一、本课程性质、任务和要求 现代通信原理是通信专业的一门主要专业基础课程。它包括信道、模拟线性调制和 角调制系统、数字基带传输系统、正弦载波数字调制系统和模拟信号的数字传输等内容。通 过本课程的教学，使学生奠定模拟通信、数字通信系统方面扎实的理论基础，学习与了解现 代通信技术和通信理论，并具有一定的系统分析设计能力。 要求学生： 1. 掌握信道的基本特性及其对信号传输的影响； 2. 掌握常见模拟通信系统的调制、解调及抗噪声性能分析模型； 3. 掌握常见数字基带通信系统的调制、解调及抗噪声性能分析模型； 4. 掌握常见数字频带通信系统的调制、解调及
2、抗噪声性能分析模型； 5. 掌握模拟信号数字化过程的基本概念、基本模型和基本理论。 二、课程内容 (一) 绪论 1. 通信系统模型、分类及常用通信方式； 2. 信息及信息量的含意以及离散信源熵的计算方法； 3. 模拟与数字通信系统常用性能指标的定义。 (二) 信道 1. 调制信道与编码信道的定义及其数学模型； 2. 恒参信道特性及其对信号传输的影响； 3. 信道加性噪声基本特性，包括热噪声特性，等效噪声带宽等； 4. 离散与连续信道容量的基本定义。 (三) 模拟通信系统 1. 调制的基本概念； 2. 抑制载波双边带调制（DSB-SC）信号的产生与相干解调模型、已调信号的波形与 频谱特性、载波提
3、取的基本概念； 3. 常规 AM 调制信号的产生与解调模型、已调信号的波形与频谱特性； 4. 希尔波特滤波器的冲激响应与传递函数，采用滤波法和单边带(SSB)调幅信号的模 型；已调 SSB 信号的波形与频谱特性，SSB 信号的相干与非相干解调； 5. 幅度调制系统的抗噪声性能分析及性能比较； 6. 调频与调相信号的基本表达式与频谱特性； 7. 频率调制与 AM 调制抗噪声性能的比较； 8. 各种模拟调制系统的比较； 9. 频分复用、复合调制及多级调制的基本概念。 (四) 数字信号的基带传输 1. 数字通信系统的组成与数字基带信号的基本概念； 2. 信息量单位、信息速率与码元速率相互关系； 3.
4、 数字基带信号频谱特性； 4. 基带传输的常用码型； 5. 基带传输码间干扰的基本定义； 6. 无码间干扰基带传输特性； 7. 部分响应系统的原理与模型； 8. 基带传输系统的抗噪声性能； 9. 眼图的基本概念与观测方法； (五) 数字信号的频带传输 1. OOK 信号的产生、波形与功率谱密度、调制解调模型及误比特率计算； 2. 2FSK 信号的产生、波形、功率谱特性、带宽、调制解调模型及其误比特率计算； 3. 2PSK 信号的产生、波形、功率谱特性、调制解调模型及其误比特率计算； 24. 2DPSK 信号的产生、波形、功率谱密度、调制解调模型与平均误比特率的计算； 5. 二进制通信系统性能比
5、较； 6. MASK 信号调制原理与抗噪声性能； 7. MFSK 信号调制原理与抗噪声性能； 8. MPSK 的矢量表示、信号调制原理与抗噪声性能； 9. QAM 的矢量表示、调制解调基本原理与模型。 (六) 模拟信号的数字传输 1. 抽样、量化与编码的基本概念 2. 低通与带通抽样定理； 3. 自然抽样与平顶抽样的模型及其波形、频谱变换； 4. 均匀量化的基本概念及其量化信噪比分析； 5. 非均匀量化的优点及两种常用的对数压扩特性； 6. 脉冲编码调制基本概念及利用逐次比较法进行编码的基本步骤； 7. 时分复用的基本概念及数字电话通信系统的基本组成、数字复接等级等。 8. 三、习题 （一）模
6、拟通信系统 1. 根据时域表达式画出信号波形并求出参数； 2. 根据要求画出各种模拟调制调制解调器框图； 3. 根据模型框图求出信号表达式，频谱表达式、调制、解调方式等； 4. 各种信号的带宽； 5. 频分复用系统信号带宽、解调框图等。 (二)基带传输传输 1. 各种线路编码码型的练习； 2. 各种基带数字序列功率谱计算； 3. 奈奎斯特第一准则的应用； 4. 二元码传输差错率计算； 5. 部分响应系统的设计； 6. 符号传输速率、传输带宽的求解等。 (三)载波传输系统 1. 各种调制信号的波形、矢量图与功率谱密度； 2. 根据表达式和参数，画出各种调制解调器基本框图； 3. 各种数字载波传输
7、系统误比特率的计算。 (四)模拟信号数字传输 1. 求解抽样速率、编码位数与码元传输速率的关系； 2. 求解理想抽样、自然抽样和平顶抽样模型中对于各点信号波形与频谱特性； 3. 求解单路及多路 PAM 信号与 PCM 信号带宽； 4. 求解输入一定模拟样值时 13 折线 A 律编码器输出码字。 四、学时分配 按照通信专业教学计划，本课程按 68 学时计，课内学时具体分配如下： 顺序 课 程 内 容 学时数 （一） 绪论 (3) 通信系统模型、分类及常用通信方式； 1 信息及信息量的含意以及离散信源熵的计算方法； 1 模拟与数字通信系统常用性能指标的定义。 1 （二） 信道 (3) 调制信道与编
8、码信道的定义及其数学模型；恒参信道特 性及其对信号传输的影响； 1 3掌握信道加性噪声基本特性，包括热噪声特性，等效噪 声带宽等； 1 掌握离散与连续信道容量的基本定义； 1 （三） 模拟通信系统 （10） （1） 调制的基本概念； 1 （2） 抑制载波双边带调制（DSB-SC）信号的产生与相干解调 模型、已调信号的波形与频谱特性、载波提取的基本概 念； 1 （3） 常规 AM 调制信号的产生与解调模型、已调信号的波形 与频谱特性； 1 （4） 希尔波特滤波器的冲激响应与传递函数，采用滤波法和 单边带(SSB)调幅信号的模型； 已调 SSB 信号的波形与频 谱特性，SSB 信号的相干与非相干解
9、调； 2 （5） 幅度调制系统的抗噪声性能分析及性能比较； 2 （6） 调频与调相信号的基本表达式与频谱特性； 1 （7） 频率调制与 AM 调制抗噪声性能的比较； 1 (8) 各种模拟调制系统的比较；频分复用、复合调制及多级 调制的基本概念。 1 （四） 数字信号的基带传输 （16） （1） 数字通信系统的组成与数字基带信号的基本概念； 1 （2） 信息量单位、信息速率与码元速率相互关系； 1 （3） 数字基带信号频谱特性； 3 （4） 基带传输的常用码型； 3 （5） 基带传输码间干扰的基本定义； 1 （6） 无码间干扰基带传输特性； 2 （7） 部分响应系统的原理与模型； 2 (8) 基
10、带传输系统的抗噪声性能； 2 （9） 眼图的基本概念与观测方法； 1 (五) 载波传输系统 (18) (1) OOK 信号的产生、波形与功率谱密度、调制解调模型及 误比特率计算； 2 (2) 2FSK 信号的产生、波形、功率谱特性、带宽、调制解调 模型及其误比特率计算； 2 (3) 2PSK 信号的产生、波形、功率谱特性、调制解调模型及 其误比特率计算； 2 （4） 2DPSK 信号的产生、波形、功率谱密度、调制解调模型 与平均误比特率的计算； 2 (5) 二进制通信系统性能比较； 1 （6） MASK 信号调制原理与抗噪声性能； 2 （7） MFSK 信号调制原理与抗噪声性能； 2 (8)
11、MPSK 的矢量表示、信号调制原理与抗噪声性能； 3 (9) QAM 的矢量表示、调制解调基本原理与模型。 2 (六) 模拟信号数字化传输 (12) (1) 抽样、量化与编码的基本概念 1 4(2) 低通与带通抽样定理； 2 (3) 自然抽样与平顶抽样的模型及其波形、频谱变换； 2 （4） 均匀量化的基本概念及其量化信噪比分析； 1 (5) 非均匀量化的优点及两种常用的对数压扩特性； 2 （6） 脉冲编码调制基本概念及利用逐次比较法进行编码的基 本步骤； 2 （7） 时分复用的基本概念及数字电话通信系统的基本组成、 数字复接等级等 2 五、执行大纲的几点说明： 1本课程应在数字电子电路、信号与系统、电磁场理论课程之后开设； 2本课程需要的数学知识如随机过程、包括付立叶变换在内的积分变换应另外设课讲 授； 3课程内可安排 24 个课时进行必要的预备知识回顾； 4课程内可安排 46 个课时作为习题课； 5本课程讲授过程中主要重点在于分析方法和计算方法，由通信系统模型贯穿整个课 程； 6讲授本课程应力图少而精，容易接受的内容可由学生自学； 7通信专业和计算机专业授课重点可以有所不同，其中计算机专业应该以数字通信为 主，模拟通信部分可以适当缩减课时。
