《数字通信基础》课程标准

《数字通信基础》课程标准 1.课程说明 《数字通信基础》课程标准 课程编码〔 37002 〕 承担单位〔 计算机信息学院〕 制 定〔 〕 制定日期〔2022年11月16日〕 审 核〔专业指导委员会 〕 审核日期〔2022年11月20日〕 批 准〔二级学院（部）院长〕 批准日期〔2022年11月28日〕 （1）课程性质：本门课程是电子信息工程技术专业的基础必修课程，它不仅是其他专业课的基础，而且也是从事与通信相关工作所必须掌握的一门通信基础理论课。 （2）课程任务：主要针对移动通信网的建设以及维护等岗位开设，主要任务是培养学生从事移动通信网的组建与运维岗位的能力，要求学生掌握通信系统的基础知识、模拟信号的调制方式、模拟信号的数字传输、数字信号的基带传输、数字信号的频带传输、现代数字调制解调技术、复用和数字复接技术、同步、差错控制编码以及典型移动通信系统。 （3）课程衔接：在课程设置上，后续课程有《现代通信技术》和《通信工程勘察设计》。 2.学习目标 （1）思政目标 坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局，坚持和加强党的全面领导，坚持理论教育与实践养成相结合，引导学生在亲身参与中增强实践能力、树立家国情怀，践行和弘扬社会主义核心价值观。为国家培养出政治立场坚定、作风过硬、技术娴熟、品德优良的高等级技能型人才。 （2）知识技能目标 通过“数字通信基础”课程的学习和训练，使学生具备移动通信网络的组建以及管理维护的基本知识和基本的职业岗位技能。提高学生的职业素质，培养学生的创新精神和实践能力，促进学生职业能力的培养和职业素养的养成，达到职业岗位能力和职业素养培养的要求。具体目标如下： 知识水平：通过本课程教学使学生掌握 1)通信系统的一般模型、通信系统的分类、信息以及度量以及通信系统的主要性能指标； 2)信道的定义、分类以及信道容量的计算； 3)噪声的定义以及分类； 4)常用模拟调制方式； 5)在数字传输系统中，模拟信号的调制方式以及抽样定理； 6)数字基带传输系统中的常用码型以及无码间串扰的基带传输特性； 7)数字频带传输系统中的采用的调制方式； 8)现代数字调制解调方式； 9)复用和数字复接技术； 10)现代通信中常用的同步技术； 11)典型通信系统（GSM、CDMA、WCDMA以及TD-SCDMA ）； 能力目标： 通过本课程的学习，使学生 1)能简单地应用通信专业术语； 2)具有理论联系实际的能力； 3)具有自学和接受新知识的能力； 情感与态度：通过本课程的学习，培养学生踏实、认真、求实的做事态度。培养学生的协作精神。 3.课程设计 本课程主要是以理论教学为主，以教师讲解为主，讲授基本理论，基本知识，以实际应用为载体，通过实际的应用案例，让学生掌握在课堂中所学的知识，培养学生应用课程中所学到的知识与实际相结合，促进学生专业能力的发展，提高学生的实践和探究能力。课堂教学采用讲述法、现场教学法、实验教学法等多种教学方法，引导学生了解本门课程的特点，使学生掌握课程的学习方法，并为学生今后参加社会生活、经济活动、生产实践等养成良好的学习习惯。 教学内容学时分配表 数字通信基础 52 序号 章节或单元 教学内容 应达到的知识、能力、态度目标要求 教学建议 学时 重点 难点 1 第一章 绪论 通信系统的组成， 通信系统分类与通信方式； 信息及其度量； 主要性能指标。 使学生熟练掌握通信、通信系统、信息的概念、通信系统的分类、通行方式、信息的度量以及主要性能指标。学生能将现有的通信系统或方式与所学的知识联系。 通信、通信系统、信息的概念、通信系统的分类、通行方式、信息的度量以及主要性能指标。 信息的度量以及主要性能指标。 6 2 第二章信道与噪声 信道的定义和分类；信道中的噪声；信道容量及香农公式 使学生熟练掌握信道的定义和分类、及噪声的定义以及分类和信道容量的定义以及香农公式，了解香农公式的意义。 信道的定义和分类、及噪声的定义以及分类和信道容量的定义以及香农公式 香农公式 4 3 第三章模拟调制系统 调制的基本概念；模拟幅度调制系统及其抗噪声性能； 模拟角度调制系统及其抗噪声性能。 使学生熟练掌握调制的基本概念：了解模拟调制系统中的调制方式 调制的基本概念 4 4 第四章模拟信号的数字传输 抽样定理和脉冲幅度调制； 脉冲编码调制（PCM）； 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）； 增量调制（△M） 使学生熟练掌握抽样定理、脉冲编码调制（PCM） 抽样定理、脉冲编码调制（PCM） 抽样定理、脉冲编码调制（PCM） 8 5 第五章数字基带传输系统 数字基带传输系统的常用码型； 数字基带信号的功率谱；无码间串扰的基带传输； 部分响应系统；扰码和解扰；均衡； 眼图 使学生熟练掌握数字基带传输系统的常用码型以及无码间串扰的基带传输特性。了解部分响应系统；扰码和解扰；均衡； 眼图 数字基带传输系统的常用码型以及无码间串扰的基带传输特性。 无码间串扰的基带传输特性。 6 6 第六章数字频带传输系统 二进制数字调制； 多进制数字调制； 数字调制系统性能比较 使学生熟练掌握二进制数字调制，了解多进制数字调制；数字调制系统性能比较 二进制数字调制 二进制数字调制 6 7 第七章现代数字调制解调技术 最小频移键控（MSK）； 交错正交相移键控（OQPSK）；π/4正交相移键控（π/4-QPSK）； 正交幅度调制（QAM） OFDM调制；数字化接收技术 使学生熟练掌握最小频移键控（MSK）；正交幅度调制（QAM），了解交错正交相移键控（OQPSK）；π/4正交相移键控（π/4-QPSK）； OFDM调制；数字化接收技术。 最小频移键控（MSK）；正交幅度调制（QAM） 正交幅度调制（QAM）， OFDM调制 6 8 第八章复用和数字复接技术 引言； 信道复用； 多址接入；ＳＤＨ复用原理 使学生掌握三种信道复用技术以及多址接入，了解ＳＤＨ复用原理。 三种信道复用技术以及多址接入 三种信道复用技术以及多址接入 4 9 第九章同步与差错控制编码 载波同步； 位同步； 帧同步 ； 网同步；差错控制编码基础；简单差错控制编码；线性分组码；循环码 使学生掌握位同步、帧同步 、网同步以及线性分组码、循环码，了解载波同步、差错控制编码基础；简单差错控制编码。 。 同步、帧同步 、网同步以及线性分组码、循环码 同步、帧同步 、网同步以及线性分组码、循环码 4 10 第十章 典型通信系统介绍 GSM数字蜂窝移动通信系统； CDMA蜂窝移动通信系统； 3G移动通信系统。 使学生了解GSM、CDMA、3G移动通信系统。 4 总计 52 4.教学设计 课程名称 数字通信基础 授课班级 大一学生 总学时数 52 习题 4 讨论 2 教 科 书 名 称 编 著 者 出　版　社 版别(发布日期) 通信原理简明教程 清华大学出版社 2013年10月 第三版 教 学 目 标 阐 述 通过本课程的学习学习，学生能够做到： 一、知识和技能目标 1. 通信系统的一般模型、通信系统的分类、信息以及度量以及通信系统的主要性能指标； 2. 信道的定义、分类以及信道容量的计算； 3. 噪声的定义以及分类； 4. 常用模拟调制方式； 5. 在数字传输系统中，模拟信号的调制方式以及抽样定理； 6. 数字基带传输系统中的常用码型以及无码间串扰的基带传输特性； 7. 数字频带传输系统中的采用的调制方式； 8. 现代数字调制解调方式； 9. 复用和数字复接技术； 10. 现代通信中常用的同步技术； 11. 典型通信系统（GSM、CDMA、WCDMA以及TD-SCDMA ）； 二、能力目标 1. 能简单地应用通信专业术语； 2. 具有理论联系实际的能力； 3. 具有自学和接受新知识的能力； 三、情感态度目标 1． 培养学生踏实、认真、求实的做事态度。 2． 具有不断学习新知识和新技术以完善自身素质结构的意识与态度。 学 习 者 的 分 析 一、一般特征： 大学生心理发展已比较成熟。在老师的引导下，学生对本学科知识结构有比较完整的理解。能有效的解决该课程中出现的问题。 二、初始能力： 对通信技术的基础知识已有一定的了解；但对本课程的系统学习还是比较陌生。 三、信息素养： 能够通过计算机或智能产品，查找所需的资料。 本学科知识的结构框架 　　 课 程 设 计 表 单元名称 第三章　模拟调制系统 授课年级 大一学生 总学时数 4 讲授 3 习题 0.5 讨论 0.5 本 单 元 教 学 目 标 通过本章的学习，学生能够做到： 一、知识与技能 1. 掌握调制的概念； 2. 理解幅度调制和角度调制 3. 了解模拟调制的实际应用。 二、能力目标 能列出现实生活中模拟调制的具体应用，并能简单地叙述其实现的原理； 三、情感目标 能够认识到通信技术对生活的影响，激发学生对通信技术知识的学习兴趣；培养学生热爱通信技术的课程，自觉学习通信技术课程的自觉性； 本单元内容简介 主要内容： 1. 调制的概念 2. 常规调幅 3. 抑制载波双边带调制 4. 单边带调制； 5. 残留边带调制 6. 相位调制 7. 频率调制 8. 模拟调制的应用 重点以及难点 重点： 1. 调制的概念 2. 幅度调制 3. 频率调制 难点 1. 调制的概念 2. 幅度调制 教学方法 讲授法、讨论法 本单元 的先行后续知识点 先行知识点: 1. 什么是通信 2. 通信系统的一般模型 3. 模拟信号的定义 4. 模拟通信系统的一般模型 后续知识点： 模拟信号的数字化 学情分析 学生通过前两章的学习，已初步掌握了通信技术的基础知识，为后续的课程奠定了良好的基础； 通过在学习本章之前预留的思考和讨论题，以激发学生学习该章内容的兴趣。 考核评价 评价量表 1、列一张表格： 调制方式 信号带宽 制度增益 信噪比 设备的复杂度 主要应用 评价结果 通过这种表，可以反映学生对所学内容的理解和掌握的程度。 教学反思 在本次教学设计中存在的长处是：在学习本章内容之前，让学生和自己做了比较充分的准备工作。 在本次教学设计中存在的不足之处是：在今后的教学中，能够通过应用实物，给学生讲解具体的实现原理。 教学创新 充分考虑到学生的接受水平以及高职高专的教学特点（“必需、够用”为度），对本章的教学内容做了如下的修改： 对于后续课程需要的知识和理论，尽量先能用生活中例子加以比拟，再讲解具体的理论。 对于这一章中涉及到的数学知识，除非在后续的课程中使用，会让学生去理解与记忆，否则不讲。 本单元内容的结构图 5.课程考核 （1）考核方式：本课程平时考核及期末考核各占比重30%和70 %,采取闭卷考试，试卷的题型有：单选题、多选题、判断题、填空题以及问答题。 6.课程资源 （1）硬件要求：多媒体教室，计算机 （2）师资队伍：由校内专任教师担任，实施教学，建议配备两名具有本科或以上学历、理论功底扎实、教学经验丰富以及有一定的实践教学经验的教师担任。 （3）本课程教学使用的教材：南利平主编《通信原理简明教程(第2版