第一篇：通信原理教學(xué)建議(56學(xué)時(shí))

《通信原理》教學(xué)要求

總學(xué)時(shí)：

56學(xué)時(shí) 基本授課總數(shù)：

50學(xué)時(shí) 討論課、習(xí)題課與單元考核：6學(xué)時(shí)

各章的學(xué)時(shí)與內(nèi)容安排，請(qǐng)?jiān)嚲唧w教學(xué)情況調(diào)整。

色彩說(shuō)明：

重點(diǎn)講授：紅色 自學(xué)： 藍(lán)色 可選： 其他

說(shuō)明： 講解說(shuō)明與建議。

章節(jié)學(xué)時(shí)安排

第1章 緒論

本章：4學(xué)時(shí) / 總數(shù)4學(xué)時(shí) 1.1 通信的基本概念 1.2 歷史回顧

1.3 信源與常見(jiàn)的消息

1.3.1 數(shù)字信源與模擬信源 1.3.2 隨機(jī)信號(hào)與確定信號(hào) 1.3.3 信息的度量

1.3.4 常見(jiàn)的消息類(lèi)型 1.4 信道

1.4.1 信道的影響

1.4.2 加性噪聲信道模型 1.4.3 常用信道 1.5 頻帶與電波傳播

1.5.1 頻帶的名稱(chēng)

1.5.2 無(wú)線(xiàn)電波的傳播 1.5.3 無(wú)線(xiàn)頻譜及其管理 1.5.4 頻分復(fù)用

1.6 數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)

1.6.1 模擬通信系統(tǒng) 1.6.2 數(shù)字通信系統(tǒng)

1.6.3 通信系統(tǒng)的基本性能指標(biāo) 1.6.4 信道的容量 1.7 通信網(wǎng)絡(luò)

第2章 基礎(chǔ)知識(shí) 本章：6學(xué)時(shí) / 總數(shù)10學(xué)時(shí) 說(shuō)明：1）大部分要求自己閱讀復(fù)習(xí)。2）如果沒(méi)有隨機(jī)信號(hào)的基礎(chǔ)，新知識(shí)多，可以適當(dāng)簡(jiǎn)要給出結(jié)論或適當(dāng)增加學(xué)時(shí)。3）當(dāng)某些內(nèi)容分散到后面章節(jié)講解時(shí)，學(xué)時(shí)也隨之分散。2.1 確知信號(hào)

2.1.1 信號(hào)及其基本參數(shù)

2.1.2 傅里葉變換與信號(hào)的頻譜密度 2.1.3 能量譜密度與功率譜密度 2.1.4 信號(hào)的頻帶與帶寬 2.2 隨機(jī)信號(hào)

2.2.1 概念與定義 2.2.2 基本特性 2.2.3平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程

2.2.4 兩個(gè)信號(hào)的聯(lián)合特性 2.2.5 *復(fù)隨機(jī)信號(hào) 2.2.6 功率譜密度 2.3 高斯分布與高斯信號(hào)

2.3.1 高斯分布 2.3.2 常用函數(shù)

2.3.3 高斯隨機(jī)信號(hào)

2.4 信號(hào)通過(guò)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)

2.4.1 確知信號(hào)通過(guò)系統(tǒng) 2.4.2 無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件

2.4.3平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)通過(guò)系統(tǒng) 2.5 白噪聲

2.5.1 白噪聲

2.5.2 低通白噪聲

2.5.3 高斯白噪聲與熱噪聲 2.5.4 系統(tǒng)的等效噪聲帶寬 2.6 噪聲中的信號(hào)處理

2.6.1平滑濾波 2.6.2 匹配濾波器

說(shuō)明：可以分別在模擬調(diào)制與數(shù)字基帶部分講解 2.7 帶通信號(hào)

2.7.1 希爾伯特變換 2.7.2 解析信號(hào)

2.7.3 帶通信號(hào)及其分量信號(hào) 2.7.4 頻譜搬移 2.7.5 帶通系統(tǒng)

說(shuō)明：可以在模擬調(diào)制性能部分前講解 2.8 帶通隨機(jī)信號(hào)與噪聲

2.8.1平穩(wěn)帶通隨機(jī)信號(hào) 2.8.2 帶通高斯信號(hào)與噪聲 2.8.3 高斯噪聲中的帶通信號(hào)

說(shuō)明：可以在模擬調(diào)制性能部分前講解 2.9 數(shù)字信號(hào)及其脈沖調(diào)幅信號(hào)

2.9.1 離散信號(hào)的基本特性

2.9.2 數(shù)字脈沖調(diào)幅信號(hào)及其功率譜

說(shuō)明：可以在數(shù)字基帶PSD部分講解，可以只關(guān)注結(jié)論。

第3章

模擬傳輸 3.1 幅度調(diào)制

3.1.1 常規(guī)調(diào)幅AM 3.1.2 抑制載波雙邊帶調(diào)幅 3.1.3 單邊帶調(diào)幅（SSB）3.1.4 殘留邊帶調(diào)幅（VSB）

說(shuō)明：SSB可簡(jiǎn)略一點(diǎn)，將可選部分（楷體）扔掉。3.2 模擬角度調(diào)制

3.2.1 角調(diào)制的基本概念

3.2.2 角度調(diào)制信號(hào)的頻譜特性 3.2.3 調(diào)角信號(hào)的產(chǎn)生 3.2.5 調(diào)角信號(hào)的接收

3.3 幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

本章：8學(xué)時(shí) / 總數(shù)18學(xué)時(shí)

3.3.1 模擬傳輸中的噪聲問(wèn)題

3.3.2 常規(guī)AM系統(tǒng)（非相干解調(diào)）

3.3.3 DSB-SC與AM（相干解調(diào)）系統(tǒng) 3.3.4 *SSB系統(tǒng)

3.4 *角度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

3.4.1.調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能 3.4.2.調(diào)相系統(tǒng)的抗噪聲性能 3.4.3.*改善門(mén)限效應(yīng)的解調(diào)方法 3.4.4.*預(yù)加重/去加重技術(shù) 3.5 各類(lèi)通信系統(tǒng)的比較與應(yīng)用

3.5.1 各類(lèi)通信系統(tǒng)的比較 3.5.2 頻分多路復(fù)用

3.5.3 *模擬調(diào)制應(yīng)用舉例

說(shuō)明：當(dāng)上一節(jié)不講時(shí)，在系統(tǒng)比較中，對(duì)角度調(diào)制系統(tǒng)的一些重要結(jié)論做簡(jiǎn)要介紹。

第4章 數(shù)字基帶傳輸 本章：10學(xué)時(shí) / 總數(shù)28學(xué)時(shí) 4.1 二元與多元數(shù)字基帶信號(hào)

4.1.1 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕靖拍?4.1.2 二元與多元PAM信號(hào) 4.1.3 數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸速率 4.2 數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜與帶寬

4.2.1 信號(hào)的功率譜 4.2.3 信號(hào)的帶寬

4.3 二元信號(hào)的接收方法與誤碼分析

4.3.1 噪聲中二元信號(hào)的接收方法 4.3.2 接收系統(tǒng)的誤碼性能 4.3.3 *誤碼過(guò)程的分析

4.3.4 *兩種接收系統(tǒng)的誤碼率 4.4 *多元信號(hào)的接收方法與誤碼分析

4.4.1 接收方法 4.4.2 誤碼分析

4.4.3 誤碼率與誤比特率 4.4.4 格雷編碼

4.5 碼間串?dāng)_與Nyquist準(zhǔn)則

4.5.1 碼間串?dāng)_問(wèn)題

4.5.2 無(wú)碼間串?dāng)_傳輸與Nyquist準(zhǔn)則 4.5.3 帶限信道上的無(wú)碼間串?dāng)_傳輸 4.5.4 升余弦滾降濾波器

4.5.5 *帶限AWGN信道上的最佳傳輸系統(tǒng) 4.5.6 眼圖 4.6 *信道均衡

4.6.1 均衡原理 4.6.2 數(shù)字均衡器 4.6.3 基本均衡算法 4.6.4 *自適應(yīng)均衡算法

說(shuō)明：基本均衡算法中只講迫零算法。4.7 *部分響應(yīng)系統(tǒng)

4.7.1 第Ⅰ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)（又名雙二進(jìn)制系統(tǒng)）4.7.2 *第Ⅳ類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)（又名改進(jìn)雙二進(jìn)制系統(tǒng)）4.7.3 *部分響應(yīng)系統(tǒng)的一般形式 4.8 符號(hào)同步 4.8.1 基本概念

4.8.2 非線(xiàn)性濾波同步法——開(kāi)環(huán)自同步法 4.8.3 早遲門(mén)同步法——閉環(huán)自同步法 說(shuō)明：后兩小節(jié)也可課堂講解。4.9 線(xiàn)路碼型

4.9.1 基本線(xiàn)路碼型 4.9.2 *HDB3碼及其他

第5章 基本的數(shù)字頻帶傳輸 本章：10學(xué)時(shí) / 總數(shù)38學(xué)時(shí) 5.1 2ASK 5.1.1 基本原理

5.1.2 功率譜與帶寬

5.1.3 *包絡(luò)檢波的誤碼性能分析 5.2 2FSK 5.2.1 基本原理

5.2.2 功率譜與帶寬

5.2.3 *包絡(luò)檢波法的誤碼性能分析

說(shuō)明：本節(jié)也可課堂講解，即使自學(xué)也作較高要求。5.3 2PSK與2DPSK 5.3.1 2PSK 5.3.2 2DPSK 5.3.3 *載波同步

說(shuō)明：2DPSK的可選部分（楷體）扔掉。載波同步可選。5.4 QPSK與DQPSK 5.4.1 QPSK信號(hào)的基本原理

5.4.2 QPSK的調(diào)制解調(diào)方法及誤比特性能

5.4.3 *DQPSK 5.4.4 *OQPSK與DQPSK 5.5 基本頻帶調(diào)制的討論

5.5.1 ASK與FSK的相干解調(diào) 5.5.2 系統(tǒng)差錯(cuò)概率的比較 5.5.3 功率譜與帶寬的討論

說(shuō)明：課堂講解，或自學(xué)后安排討論課。即使自學(xué)也作較高要求。5.6 *復(fù)包絡(luò)、等效基帶系統(tǒng)與無(wú)ISI傳輸

5.6.1 已調(diào)信號(hào)的復(fù)包絡(luò) 5.6.2 等效基帶傳輸系統(tǒng)

5.6.3 無(wú)碼間串?dāng)_的數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)

第6章 模擬信號(hào)數(shù)字化與PCM 本章：6學(xué)時(shí) / 總數(shù)44學(xué)時(shí) 6.1 模擬信號(hào)的抽樣

6.1.1 帶限信號(hào)的抽樣 6.1.2 實(shí)際抽樣

6.1.3 *模擬脈沖調(diào)制 6.1.4 *帶通信號(hào)的抽樣 6.2 均勻量化與最佳量化

6.2.1 量化原理 6.2.2 均勻量化器 6.2.3 *最佳量化器

6.3 量化信噪比與對(duì)數(shù)量化

6.3.1 量化信噪比 6.3.2 對(duì)數(shù)量化

6.3.3 律與律及其折線(xiàn)近似 6.4 脈沖編碼調(diào)制

6.4.1 PCM的基本原理 6.4.2 編碼規(guī)則

6.4.3 *PCM傳輸系統(tǒng)的信噪比 6.5 *差分脈沖編碼調(diào)制與增量調(diào)制

6.5.1 語(yǔ)音壓縮編碼

6.5.2 差分脈沖編碼調(diào)制 6.5.3 增量調(diào)制 6.6 時(shí)分復(fù)用

6.6.1 TDM的基本原理 6.6.2 幀同步方法 6.6.3 E1與T1 6.6.4 準(zhǔn)同步與同步數(shù)字體系 6.6.5 *復(fù)接與碼率調(diào)整

第7章 信號(hào)空間分析與多元數(shù)字傳輸 說(shuō)明：建議自學(xué)，可以不作考核要求。7.1 信號(hào)空間分析 7.2 信號(hào)星座圖 7.3 最佳接收系統(tǒng) 7.4 MASK 7.5 MPSK 7.6 QAM 7.7 MFSK

第8章 現(xiàn)代數(shù)字傳輸技術(shù)

8.1 最小頻移鍵控和高斯最小頻移鍵控

8.1.1 連續(xù)相位FSK（CPFSK）8.1.2 最小頻移鍵控（MSK）

8.1.3 MSK信號(hào)的正交調(diào)制與產(chǎn)生方法 8.1.4 MSK信號(hào)的解調(diào)與誤碼性能 8.1.5 MSK信號(hào)的頻譜 8.1.6 高斯頻移鍵控 8.2 正交頻分復(fù)用(OFDM)8.2.1 正交頻分復(fù)用的演進(jìn) 8.2.2 OFDM基本原理

8.2.3 OFDM的保護(hù)間隔和循環(huán)前綴 8.2.4 OFDM系統(tǒng)模型

8.2.5 OFDM信號(hào)的頻譜特性 8.2.6 OFDM系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)* 8.2.7 應(yīng)用舉例 8.3 偽隨機(jī)序列

8.3.1 偽隨機(jī)序列的特性 8.3.2 m序列

8.3.2 生成m序列的多項(xiàng)式 8.3.3 Gold序列 8.4 擴(kuò)展頻譜技術(shù)

8.4.1 擴(kuò)展頻譜通信的基本概念 8.4.2 直接序列擴(kuò)頻技術(shù) 8.4.3 跳頻擴(kuò)頻技術(shù)

8.4.5 擴(kuò)頻系統(tǒng)的碼同步

本章：6學(xué)時(shí) / 總數(shù)50學(xué)時(shí) 8.4.6 RAKE接收技術(shù)

第9章 多用戶(hù)與無(wú)線(xiàn)通信

說(shuō)明：建議自學(xué)，可以不作考核要求。9.1 多址技術(shù)

9.2 無(wú)線(xiàn)通信鏈路預(yù)算分析

9.3 *多徑衰落與信號(hào)分集接收技術(shù)

第10章 信息論基礎(chǔ) 10.1 熵與互信息

10.2 離散信道與信道容量 10.3 相對(duì)熵與高斯信道容量 10.4 離散信源編碼與壓縮算法

10.5 *率失真函數(shù)與限失真編碼定理

第11章 糾錯(cuò)編碼

11.1 編碼信息傳輸模型 11.2 無(wú)差錯(cuò)信息傳輸原理

11.3 糾錯(cuò)編碼與譯碼基本原理 11.4 線(xiàn)性分組碼 11.5 線(xiàn)性循環(huán)碼

11.6 二元線(xiàn)性卷積碼

附錄A 常用數(shù)學(xué)公式

附錄B 典型概率分布及主要統(tǒng)計(jì)特性 參考文獻(xiàn)

第二篇：通信原理教學(xué)總結(jié)

通信原理教學(xué)總結(jié)

“通信原理”是通信工程專(zhuān)業(yè)、電子專(zhuān)業(yè)等專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。本課程是通過(guò)綜合理解和運(yùn)用信息理論，數(shù)字信號(hào)的表示和傳輸、通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等各種知識(shí)，形成通信專(zhuān)業(yè)人才特有的系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，一方面一方面可使學(xué)生對(duì)通信理論的基礎(chǔ)知識(shí)有充分的認(rèn)識(shí)，另一方面，通過(guò)課程的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐，靈活運(yùn)用理論知識(shí)，設(shè)計(jì)和仿真較大規(guī)模通信系統(tǒng)，可培養(yǎng)學(xué)生研究型學(xué)習(xí)活動(dòng)的意識(shí)，從而提高其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本課程的主要特點(diǎn)是內(nèi)容豐富，原理性、邏輯性、綜合性強(qiáng)，抽象概念多，并且前后概念與內(nèi)容相互交錯(cuò)，知識(shí)體系繁雜，對(duì)于教和學(xué)都有一定的難度。特別是今天在教學(xué)學(xué)時(shí)不斷受到壓縮的情況下，又出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時(shí)數(shù)少的矛盾，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)成功地完成本課程教學(xué)任務(wù)更是一個(gè)難題。所有這些要求我們必須對(duì)本課程的教和學(xué)進(jìn)行認(rèn)真研究。

結(jié)合長(zhǎng)期從事“通信原理”教學(xué)活動(dòng)積累的經(jīng)驗(yàn)，從課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課程考核三個(gè)方面談點(diǎn)自己的看法，旨在推動(dòng)“通信原理”教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新起點(diǎn)。一課堂教學(xué)

首先在授課過(guò)程中必須抓住教學(xué)重點(diǎn)。這里說(shuō)的教學(xué)重點(diǎn)，并不是單一的授課內(nèi)容中哪些章節(jié)，哪些內(nèi)容是重點(diǎn)的問(wèn)題。在傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響下，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的就是為了考試，比如期中期末考試，考研等等，這也影響了老師的教學(xué)重點(diǎn)。如果教學(xué)的重點(diǎn)僅僅是為了記住公式，會(huì)做題，會(huì)考試，那么這樣的教學(xué)“重點(diǎn)”完全不可取。教師應(yīng)該站在較高的位置上，從整個(gè)大的系統(tǒng)出發(fā)，結(jié)合教會(huì)學(xué)生基本原理及如何去分析并進(jìn)行應(yīng)用。不應(yīng)當(dāng)孤立的過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)中的細(xì)節(jié)，對(duì)于一些細(xì)枝末節(jié)應(yīng)該在有限的課堂教學(xué)中舍棄掉。如果需要學(xué)生進(jìn)一步掌握的可以要求學(xué)生自學(xué)。就通信原理來(lái)說(shuō)，數(shù)字通信代表著現(xiàn)代通信的發(fā)展方向，課程的主要內(nèi)容應(yīng)以數(shù)字通信為主，即以“數(shù)字通信系統(tǒng)模型”為主線(xiàn)，建立課程主要內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)，將通信原理的各部分內(nèi)容有機(jī)地串聯(lián)起來(lái)。其重點(diǎn)應(yīng)著重講授課程的基本原理和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，促進(jìn)知識(shí)和技能的遷移，達(dá)到舉一反三，觸類(lèi)旁通?；蛘咭浴靶盘?hào)傳輸流程”來(lái)組織教學(xué)。以“發(fā)送”為起點(diǎn)，“接收”為終點(diǎn)，建立各種傳輸流程，就數(shù)字信號(hào)傳輸流程“某信號(hào)調(diào)制→信道→解調(diào)、同步、抗噪性能等”組織教學(xué)，同樣便于講述系統(tǒng)概念。當(dāng)然這也給任課教師提出了更高的要求，必須要達(dá)到理論與應(yīng)用相結(jié)合才能很好滿(mǎn)足如上的要求。

其次是教學(xué)內(nèi)容必須斟酌好。要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況選擇一本合適的教材。選擇一本 大家都認(rèn)為很優(yōu)秀但內(nèi)容比較難的教材并不一定明智。內(nèi)容偏多、偏深的教材并不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，相反會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒而大大影響學(xué)習(xí)效果。對(duì)于通信原理這樣一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程，尤其是對(duì)應(yīng)用型的大學(xué)而言。更應(yīng)當(dāng)選一本應(yīng)用性特征明顯，理論分析，公式推導(dǎo)避繁就簡(jiǎn)的書(shū)籍作為教材。比如張輝、曹麗娜主編的《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》。選擇一本合適的教材是上好一門(mén)課的第一步。除主導(dǎo)教材為，還應(yīng)當(dāng)增加一些通信新技術(shù)的內(nèi)容，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的興趣。并為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)打下鋪墊。

最后是教學(xué)技巧的應(yīng)用。教學(xué)技巧是教師教學(xué)過(guò)程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它充分體現(xiàn)了教師的基本素養(yǎng)和特有的職業(yè)技能。教學(xué)技巧的應(yīng)用決定了學(xué)生對(duì)教師授課知識(shí)的接受率。從語(yǔ)言上而言，教學(xué)技巧有舉例技巧與修辭技巧等。這里重點(diǎn)說(shuō)一下整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程中為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣而進(jìn)行的課堂設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的教學(xué)都是老師的教和學(xué)生的學(xué)，在課堂上老師是主角，而學(xué)生是配角。為了提高教學(xué)質(zhì)量可以進(jìn)行師生角色互換。其基本做法是在在講完一章內(nèi)容之后,安排30到40分鐘時(shí)間進(jìn)行師生角色互換,讓學(xué)生來(lái)總結(jié)該章內(nèi)容,老師則坐在臺(tái)下當(dāng)學(xué)生。只要學(xué)生在整章內(nèi)容的講授過(guò)程中認(rèn)真聽(tīng)課,積極參與到課堂中,抓住老師強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn),就基本可以總結(jié)這一章節(jié)的內(nèi)容。但。但前提條件是—認(rèn)真聽(tīng)課,積極跟著老師的思路思考問(wèn)題。因此,學(xué)生要能做到在自己的同學(xué)面前比較順暢地總結(jié)章節(jié)的內(nèi)容,就必須認(rèn)真聽(tīng)課,這無(wú)形之中就調(diào)動(dòng)起他們聽(tīng)課的積極性主動(dòng)性。另外,章節(jié)總結(jié)只需要在課堂上預(yù)留5分鐘時(shí)間給學(xué)生準(zhǔn)備就行了,而不需要學(xué)生利用課外時(shí)間來(lái)專(zhuān)門(mén)準(zhǔn)備,對(duì)于學(xué)習(xí)任務(wù)很重的大學(xué)生來(lái)說(shuō),這樣實(shí)施不會(huì)給他們?cè)斐尚睦碡?fù)擔(dān)。而且,對(duì)于那些認(rèn)真聽(tīng)課并跟著老師思路思考問(wèn)題的學(xué)生,請(qǐng)他們來(lái)總結(jié)章節(jié)的內(nèi)容既幫助他們回憶和加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶,更重要的是鍛煉了他們語(yǔ)言表達(dá)和和歸納總結(jié)的能力,增強(qiáng)了他們的自信心。

二 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《通信原理》課程是高等院校電子與信息類(lèi)學(xué)科重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，主要建立通信的基本概念、基本理論和基本分析方法，為現(xiàn)代通信技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。但通信原理課程理論性強(qiáng)、概念抽象，因此僅僅依靠傳統(tǒng)的課堂的講授模式，不但學(xué)生不易理解，難以建立整體的通信系統(tǒng)模型，而且無(wú)形中增加了老師的講課的負(fù)擔(dān)。其次，從長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐看，但純的理論教學(xué)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生將理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用割裂開(kāi)，影響學(xué)生的動(dòng)手能力，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才和全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的教育中具有不可替代的地位和作用。如何讓學(xué)生對(duì)抽象的概念加強(qiáng)理解，對(duì)乏味的基礎(chǔ)理論產(chǎn)生興趣，并清楚理論知識(shí)怎樣應(yīng)用到通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了很大的作用。1存在的問(wèn)題

目前，大多數(shù)高校都是從教儀設(shè)備廠商直接訂購(gòu)的目前，大多數(shù)高校通信原理的實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是采用從教儀設(shè)備廠商采購(gòu)的實(shí)驗(yàn)箱。廠商為了適應(yīng)各種需要，往往生產(chǎn)眾多的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)教材也大都采用廠商提供的《使用說(shuō)明》。廠商提供的《使用說(shuō)明》的內(nèi)容更多的往往是介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電路及操作說(shuō)明，而忽略了實(shí)驗(yàn)本身和理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。學(xué)生只知道按照實(shí)驗(yàn)步驟一步步的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而對(duì)為什么得出這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能找到依據(jù)。結(jié)合我校自身學(xué)生培養(yǎng)與理論教學(xué)的需要，遴選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)教材顯得尤為重要。面對(duì)教育大眾化的趨勢(shì)，在校學(xué)生越來(lái)越多。受實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地與設(shè)備的限制，采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即教師先進(jìn)行示范操作，然后才是學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，無(wú)法適應(yīng)形勢(shì)的需要。教師需要分幾次進(jìn)行示范才能讓大多數(shù)學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)的流程。由于本學(xué)科的特點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限性，在接近現(xiàn)實(shí)的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果(波形)往往存在失真和延時(shí)，學(xué)生不容易理解。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式無(wú)法很好地處理這種問(wèn)題。另外，以往的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，實(shí)驗(yàn)方法單一，以驗(yàn)證為主，不利于發(fā)掘?qū)W生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。因此需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方式的改變和實(shí)驗(yàn)教材的革新。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

結(jié)合我校自身學(xué)生培養(yǎng)與理論教學(xué)的需要，選定一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)?zāi)K編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)教材顯得尤為重要。實(shí)驗(yàn)?zāi)K應(yīng)包含以下技術(shù)：語(yǔ)言編碼技術(shù)、數(shù)字編譯碼技術(shù)、糾錯(cuò)編譯碼技術(shù)、碼變換技術(shù)、時(shí)域均衡技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、數(shù)字解調(diào)技術(shù)、最佳接收技術(shù)、數(shù)字同步技術(shù)、鎖相與頻率合成技術(shù)和FPGA/CPLD設(shè)計(jì)技術(shù)。這些技術(shù)較完整地反映了通信原理的實(shí)際應(yīng)用，模塊實(shí)驗(yàn)電路是低頻電子線(xiàn)路、數(shù)字電路、通信電子線(xiàn)路的組合，有利于學(xué)生對(duì)電路的了解和掌握。學(xué)生完成所有基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，可以開(kāi)設(shè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這些系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化了學(xué)生整體認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教材中適當(dāng)?shù)募尤肜碚撝R(shí)，有利于實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)的銜接。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)列出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)要求測(cè)試的數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)分析的要求細(xì)則。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中和課后實(shí)驗(yàn)分析中有明確的目的。由于教育大眾化的趨勢(shì)，在校學(xué)生越來(lái)越多，班級(jí)人數(shù)的編制也越來(lái)越多。而教師資源有限，在一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師要分批多次地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示顯得不合時(shí)宜。可以為實(shí)驗(yàn)室配備計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭，教師可以講臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，通過(guò)攝像頭－計(jì)算機(jī)－投影儀學(xué)生都能很好的觀看實(shí)驗(yàn)過(guò)程。避免了教師分批多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，使學(xué)生有更充分的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；?qū)W(xué)生統(tǒng)一集中到我校的多媒體教室。教師講解完后，學(xué)生便可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

由于原來(lái)的通信原理實(shí)驗(yàn)主要依靠的試驗(yàn)箱封裝性過(guò)強(qiáng)，不便于學(xué)生對(duì)單個(gè)通信模塊的分析。而且設(shè)備老化，信號(hào)存在不同程度的畸變，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法觀測(cè)到正確的結(jié)果。借鑒其他院校的經(jīng)驗(yàn)，采用軟件仿真的辦法能有效的彌補(bǔ)上述我院《通信原理》實(shí)驗(yàn)課程目前存在的缺陷。當(dāng)前用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的仿真軟件主要集中在Matlab、LabView和SystemView三款系統(tǒng)仿真軟件。其中，MATLAB 和 SystemView 被使用的較多，因?yàn)樗鼈兌加袑?zhuān)門(mén)的通信工具可使用，便于設(shè)計(jì)與《通信原理》課程內(nèi)容相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)。根據(jù)我校本科教學(xué)的特點(diǎn)，相比較其他兩中仿真軟件，Matlab應(yīng)用的最為廣泛，學(xué)生普遍具有Matlab的基礎(chǔ)，因此可以采用文獻(xiàn)（基于Matlab的通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究）的方案來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。三 課程考核

為了更好地推進(jìn)通信原理教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，一方面要求教師努力，另一方面也要求學(xué)生努力，為了將學(xué)生的努力轉(zhuǎn)化為最大化的教學(xué)效果，考核內(nèi)容應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),倡導(dǎo)靈活多樣的考核原則,考慮學(xué)生差異,注重學(xué)習(xí)和發(fā)展過(guò)程評(píng)價(jià)，課程考核這個(gè)環(huán)節(jié)起著不可輕視的作用。課程考核方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)態(tài)度都會(huì)起到連鎖效應(yīng)，所以?xún)H以學(xué)生期末考試的成績(jī)作為考核該課程教學(xué)質(zhì)量的唯一評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是非常不可取的。

比較好的考核方式是分成口試、筆試以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試三個(gè)部分。在制定一個(gè)合理的規(guī)則并能認(rèn)真公平、公正的實(shí)施的情況下，口試的考核是最能反映一個(gè)學(xué)生掌握課程知識(shí)的真實(shí)情況的。對(duì)于筆試，好的教學(xué)效果應(yīng)是學(xué)生能把各種系統(tǒng)的原理、性能分析的頭頭是道，而不必拘泥于一些復(fù)雜公式的記憶，對(duì)于公式學(xué)生能理解其內(nèi)涵即可。這就要求教師在充分了解學(xué)生實(shí)際的情況下，出一份好的試卷。這樣的試卷一定是難度適中，有區(qū)分度的試卷。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試，不一定非要是單獨(dú)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的考試，非單獨(dú)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課也應(yīng)該進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的考試，并且提高實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)谡n程考核總成績(jī)中所占的比例 這樣才能切實(shí)將學(xué)生課堂所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，實(shí)踐動(dòng)手能力的提高落到實(shí)處當(dāng)然進(jìn)行如上的三方面考核會(huì)使教師的工作量大大增加，因此在計(jì)算教師工作量的時(shí)候應(yīng)把課程考核這部分工作量考慮在內(nèi)，這樣可以充分調(diào)動(dòng)教師的工作積極性，保證將課程考核的效果落到實(shí)處，而不是一紙空文或流于形式。

第三篇：通信原理

通信的目的：傳遞消息中所包含的信息。

消息：是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，例如語(yǔ)音、文字、音樂(lè)、數(shù)據(jù)、圖片或活動(dòng)圖像等。信息：是消息中包含的有效內(nèi)容。

信道：將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端的物理媒質(zhì)。分為有線(xiàn)信道和無(wú)線(xiàn)信道兩大類(lèi)。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。

數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。

信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行浴⑼瓿赡?數(shù)轉(zhuǎn)換

信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力

加密與解密目的：保證所傳信息的安全

數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào)

同步目的：使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致。

數(shù)字通信的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累

傳輸差錯(cuò)可控

便于處理、變換、存儲(chǔ)

便于將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸

易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕

易于加密處理，且保密性好

缺點(diǎn)：

需要較大的傳輸帶寬

對(duì)同步要求高

通信系統(tǒng)的分類(lèi)

按通信業(yè)務(wù)分類(lèi)：電報(bào)通信系統(tǒng)、電話(huà)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng) … … 按調(diào)制方式分類(lèi)：基帶傳輸系統(tǒng)和帶通（調(diào)制）傳輸系統(tǒng)

調(diào)制傳輸系統(tǒng)又分為多種調(diào)制，詳見(jiàn)書(shū)中表1-1。

按信號(hào)特征分類(lèi)：模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)

按傳輸媒介分類(lèi)：有線(xiàn)通信系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)

按工作波段分類(lèi)：長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信 … …

按信號(hào)復(fù)用方式分類(lèi)：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用

通信方式：

單工通信：消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?/p>

半雙工通信：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式

全雙工通信：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式

并行傳輸：將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸時(shí)間，速度快：不需要字符同步措施

缺點(diǎn)：需要 n 條通信線(xiàn)路，成本高

串行傳輸 ：將數(shù)字信號(hào)碼元序列以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸優(yōu)點(diǎn)：只需一條通信信道，節(jié)省線(xiàn)路鋪設(shè)費(fèi)用

缺點(diǎn)：速度慢，需要外加碼組或字符同步措施

第四篇：通信原理課程設(shè)計(jì)

目錄

一、設(shè)計(jì)目的和意義????????????????????2

二、設(shè)計(jì)原理???????????????????????2

1.2FSK的介紹?????????????????????????2

2.2FSK的產(chǎn)生?????????????????????????2

3.2FSK濾波器的調(diào)解及抗噪聲性能????????????????4

4.2FSK解調(diào)原理????????????????????????7

三、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟????????????????????^7 1.信號(hào)產(chǎn)生??????????????????????????7

2.信號(hào)調(diào)制??????????????????????????7 3.信號(hào)解調(diào)??????????????????????????8

四、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析????????????????????8 1.信號(hào)產(chǎn)生??????????????????????????8 2.信號(hào)調(diào)制??????????????????????????8 3.信號(hào)解調(diào)??????????????????????????9 4.課程設(shè)計(jì)程序???????????????????????11

五、心得體會(huì)??????????????????????15

六、參考文獻(xiàn)???????????????????????16

2FSK的調(diào)制解調(diào)仿真實(shí)現(xiàn)

一、設(shè)計(jì)目的和意義

1.熟練地掌握matlab在數(shù)字通信工程方面的應(yīng)用； 2.了解信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟；

3.理解2FSK調(diào)制解調(diào)的具體實(shí)現(xiàn)方法，加深對(duì)理論的理解，并實(shí)現(xiàn)2FSK的調(diào)制解調(diào)，畫(huà)出各個(gè)階段的波形；

4.學(xué)習(xí)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的相關(guān)知識(shí)；

5.通過(guò)編程、調(diào)試掌握matlab軟件的一些應(yīng)用，掌握2FSK調(diào)制解調(diào)的方法，激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣。

二、設(shè)計(jì)原理

1.2FSK的介紹

二進(jìn)制頻率調(diào)制是用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)控制正弦波的頻率隨二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的變化而變化。由于二進(jìn)制數(shù)字信息只有兩個(gè)不同的符號(hào)，所以調(diào)制后的已調(diào)信號(hào)有兩個(gè)不同的頻率f1和f2，f1對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“1”，f2對(duì)應(yīng)數(shù)字信息“0”。二進(jìn)制數(shù)字信息及已調(diào)載波如圖2-1所示。

圖2-1 2FSK信號(hào)

2.2FSK的產(chǎn)生

在2FSK信號(hào)中，當(dāng)載波頻率發(fā)生變化時(shí)，載波的相位一般來(lái)說(shuō)是不連續(xù)的，這種信號(hào)稱(chēng)為不連續(xù)2FSK信號(hào)。相位不連續(xù)的2FSK通常用頻率選擇法產(chǎn)生，如圖2-2所示：

圖2-2 2FSK信號(hào)調(diào)制器

兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器作為兩個(gè)頻率發(fā)生器，他們受控于輸入的二進(jìn)制信號(hào)。二進(jìn)制信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與門(mén)電路，控制其中的一個(gè)載波通過(guò)。調(diào)制器各點(diǎn)波形如圖2-3所示：

圖2-3 2FSK調(diào)制器各點(diǎn)波形

由圖2-3可知，波形g是波形e和f的疊加。所以，二進(jìn)制頻率調(diào)制信號(hào)2FSK可以看成是兩個(gè)載波頻率分別為f1和f2的2ASK信號(hào)的和。由于“1”、“0”

統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，因此，2FSK信號(hào)功率譜密度等于這兩個(gè)2ASK信號(hào)功率譜密度之和，即

（2-1）

2FSK信號(hào)的功率譜如圖2-4所示：

圖2-4 2FSK信號(hào)的功率譜

由圖2-4看出，2FSK信號(hào)的功率譜既有連續(xù)譜又有離散譜，離散譜位于兩個(gè)載波頻率f1和f2處，連續(xù)譜分布在f1和f2附近，若取功率譜第一個(gè)零點(diǎn)以?xún)?nèi)的成分計(jì)算帶寬，顯然2FSK信號(hào)的帶寬為

（2-2）為了節(jié)約頻帶，同時(shí)也能區(qū)分f1和f2，通常取|f1-f2|=2fs，因此2FSK信號(hào)的帶寬為

（2-3）當(dāng)|f1-f2|=fs時(shí)，圖2-4中2FSK的（2-4）對(duì)于功率譜是

功率譜由雙峰變成單峰，此時(shí)帶寬為

單峰的2FSK信號(hào)，可采用動(dòng)態(tài)濾波器來(lái)解調(diào)。此處介紹功率譜為雙峰的2FSK信號(hào)的解調(diào)。

3.2FSK濾波器的調(diào)解及抗噪聲性能

2FSK信號(hào)的解調(diào)也有相干解調(diào)和包絡(luò)解調(diào)兩種。由于2FSK信號(hào)可看做是兩個(gè)2ASK信號(hào)之和，所以2FSK解調(diào)器由兩個(gè)并聯(lián)的2ASK解調(diào)器組成。圖2-5為相干2FSK和包絡(luò)解調(diào)。

圖2-5 2FSK信號(hào)調(diào)解器

相干2FSK抗噪聲性能的分析方法和相干2ASK很相似?，F(xiàn)將收到的2FSK信號(hào)表示為（2-5）當(dāng)發(fā)送數(shù)字信息為“1”時(shí)，2FSK信號(hào)的載波頻率為f1，信號(hào)能通過(guò)上支路的帶通濾波器。上支路帶通濾波器的輸出是信號(hào)和窄帶噪聲ni1(t)的疊加(噪聲中的下標(biāo)1表示上支路窄帶高斯噪聲)，即

（2-6）此信號(hào)與同步載波cos2πf1t相乘，再經(jīng)低通濾波器濾除其中的高頻成分，送給取樣判決器的信號(hào)為

（2-7）上式中未計(jì)入系數(shù)1/2。與此同時(shí)，頻率為f1的2FSK信號(hào)不能通過(guò)下支路中的帶通濾波器，因?yàn)橄轮分械膸úㄆ鞯闹行念l率為f2，所以下支路帶通濾波器的輸出只有窄帶高斯噪聲，即

πf2t相乘，再經(jīng)低通濾波器濾波后輸出為

（2-8）此噪聲與同步載波cos2（2-9）上式中未計(jì)入系數(shù)1/2。定義

（2-10）取樣判決器對(duì)x(t)取樣，取樣值為為

（2-11）其中，nI1、nI2都是均值為0、方差的高斯隨機(jī)變量，所以x是均值為a、方差為的高斯隨機(jī)變量，x的概率密度函數(shù)為 概率密度曲線(xiàn)如圖2-6所示：

（2-12）

圖2-6 判決值的函數(shù)示意圖

判決器對(duì)x進(jìn)行判決，當(dāng)x>0時(shí)，判發(fā)送信息為“1”，此判決是正確的； 當(dāng)x<0時(shí)，判決發(fā)送信息為“0”，顯然此判決是錯(cuò)誤的。由此可見(jiàn)，x<0的概率就是發(fā)“1”錯(cuò)判成“0”的概率，即（2-13）

當(dāng)發(fā)送數(shù)字信號(hào)“0”時(shí)，下支路有信號(hào)，上支路沒(méi)有信號(hào)。用與上面分析完全相同的方法，可得到發(fā)“0” 碼時(shí)錯(cuò)判成“1”碼的概率P(1/0)，容易發(fā)現(xiàn)，此概率與上式表示的P(0/1)相同，所以解調(diào)器的平均誤碼率為

Pe=P(1)P(0/1)+P(0)P(1/0)=P(0/1)［P(1)+P(0)］=P(0/1)(2-14)所以

(2-15)式中

注意，式中無(wú)需“1”、“0”等概這一條件。

4．2FSK解調(diào)原理

2FSK的解調(diào)方式有兩種:相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式，本次課程設(shè)計(jì)采用的是相干解調(diào)方式。根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波f1、f2調(diào)制而成，相干解調(diào)先用兩個(gè)分別對(duì)f1、f2帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可其原理如下：

圖2-7 解調(diào)原理框圖

輸入的信號(hào)為：S（t）=[∑аn*g(t-nTs)]cosω1t+[ān*g(t-nTs)]cosω1t（ān是аn的反碼）來(lái)設(shè)計(jì)仿真。

三、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟

1．信號(hào)產(chǎn)生：二進(jìn)制隨機(jī)序列和兩列頻率不等的載波

1)利用matlab 庫(kù)函數(shù)產(chǎn)生10個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)，也就是我們的基波調(diào)制信號(hào)a。并畫(huà)出其波形。

2)產(chǎn)生兩列余弦波tuf1和tuf2，頻率分別為f1=20hz,f2=100hz；并畫(huà)出其波形。

2．信號(hào)調(diào)制：產(chǎn)生2FSK信號(hào)和加入高斯噪聲后的2FSK信號(hào)

1)用二進(jìn)制序列a去調(diào)制f1和f2，產(chǎn)生2fsk信號(hào)，具體做法是用以a生成的方波信號(hào)g1a直接與tuf1相乘，用a取反后的方波g2a與tuf2相乘，再將兩列信號(hào)相加。并畫(huà)出其波形。

2)調(diào)用matlab 庫(kù)函數(shù)產(chǎn)生高斯噪聲no，并與2fsk信號(hào)相加得到加入噪聲后的sn信號(hào)。并畫(huà)出其波形。

3．信號(hào)解調(diào)：

1)對(duì)于兩列讓sn通過(guò)兩個(gè)帶通濾波器H1和H2，他們分別以f1和f2為中心頻率，并畫(huà)出經(jīng)過(guò)帶通濾波器后的波形。

2)對(duì)這兩列波形分別相干解調(diào)乘以與他們同頻同相的余弦波tuf1和tff2，畫(huà)出此時(shí)的波形。

3)讓這兩列波形再通過(guò)低通濾波器sw1和sw2得到這兩列基帶調(diào)制波形g1a和g2a.畫(huà)出其波形。

4)最后將兩列波g1a和g2a通過(guò)抽樣判決器，畫(huà)出其波形st，并與之前調(diào)制后的波形sn做對(duì)比。

四、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析

1．信號(hào)產(chǎn)生 波形figure(1)

圖4-1 figure(1)

figure(1)分析：第一幅圖現(xiàn)實(shí)了此時(shí)產(chǎn)生的二進(jìn)制序列是1011011011，第二和第三幅圖片是頻率為20hz的載波tuf1和頻率為100hz的載波tuf2的波形。2．信號(hào)調(diào)制 波形figure(2)

圖4-2 figure(2)

figure(2)分析：由于產(chǎn)生的隨即序列是1011011011，對(duì)比上面figure2可以看出，波形較疏的是tuf1，波形較密的是tuf2，上圖呈現(xiàn)的序列是：1011011011，與調(diào)制波相符。3.信號(hào)解調(diào) 波形figure(3)

圖4-3 figure(3)

figure(3)分析：經(jīng)過(guò)帶通濾波器之后濾出了頻率為f1和f2的載波，從figure(2)和figure(3)的對(duì)比可以看出這一步做對(duì)了。波形figure(4)

圖4-4 figure(4)

figure(4)分析：這是兩列信號(hào)經(jīng)過(guò)相干解調(diào)乘以同頻同相的載波之后得到的波形，可以看出figure(4)比f(wàn)igure(3)的波形更密了。波形figure(5)

圖4-5 figure(5)figure(5)分析：經(jīng)過(guò)低通濾波器之后，調(diào)制信號(hào)被濾出來(lái)了，第一幅為tuf1，濾波后的序列為：1011011011，與之前的調(diào)制信號(hào)相同。第二幅圖為：0100100100，與調(diào)制信號(hào)相反，這是因?yàn)樵诔绦蛑嘘?duì)調(diào)制信號(hào)取反之后才和tuf2相乘的。波形figure(6)

圖4-6 figure(6)figure(6)分析：經(jīng)過(guò)抽樣判決之后，恢復(fù)出來(lái)的基帶信號(hào)是：1011011011，與調(diào)制信號(hào)一樣，從原始波形也可以看出，解調(diào)后的波形與調(diào)制信號(hào)相同。2FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)。4.課程設(shè)計(jì)程序： fs=2000;%抽樣頻率 dt=1/fs;f1=20;%定義兩列載波的頻率 f2=100;a=round(rand(1,10));%產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)序列 g1=a;g2=~a;g11=(ones(1,2000))'*g1;%產(chǎn)生方波信號(hào) g1a=g11(:)';g21=(ones(1,2000))'*g2;g2a=g21(:)';t=0:dt:10-dt;t1=length(t);tuf1=cos(2*pi*f1.*t)tuf2=cos(2*pi*f2.*t)

subplot(311)n=0:9;x=square(1,50);stem([0:9],a*x);grid;xlabel('二進(jìn)制隨機(jī)序列')ylabel('幅度')

subplot(312);plot(t,tuf1);title('頻率為f1的余弦波')ylabel('幅度')

subplot(313);plot(t,tuf2);title('頻率為f2的余弦波')ylabel('幅度')

figure(2)fsk1=g1a.*tuf1;fsk2=g2a.*tuf2;fsk=fsk1+fsk2;no=0.01*randn(1,t1);%噪聲 sn=fsk+no;subplot(211);plot(t,fsk);title('2fsk波形')ylabel('幅度')

subplot(212);plot(t,sn);title('加入高斯噪聲后的2fsk波形')ylabel('幅度的大小')xlabel('t')

figure(3)%FSK解調(diào)

b1=fir1(101,[10/800 20/800]);b2=fir1(101,[90/800 110/800]);%設(shè)置帶寬參數(shù)

H1=filter(b1,1,sn);%b1為分子，1為分母，sn為濾波器輸入序列 H2=filter(b2,1,sn);%噪聲信號(hào)同時(shí)通過(guò)兩個(gè)濾波器 subplot(211);plot(t,H1);

title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器H1后的波形')%畫(huà)出經(jīng)過(guò)H1濾波器后的波形 ylabel('幅度');subplot(212);plot(t,H2);%畫(huà)出經(jīng)過(guò)濾波器二后的波形 title('經(jīng)過(guò)帶通濾波器H2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')sw1=H1.*H1;%相干解調(diào)乘以同頻同相的載波 sw2=H2.*H2;%經(jīng)過(guò)相乘器

figure(4)subplot(211);plot(t,sw1);title('經(jīng)過(guò)相乘器h1后的波形')%畫(huà)出乘以同頻同相載波后的波形 ylabel('幅度')subplot(212);plot(t,sw2);13

title('經(jīng)過(guò)相乘器h2后的波形')ylabel('.幅度')xlabel('t')bn=fir1(101,[2/800 10/800]);%經(jīng)過(guò)低通濾波器

figure(5)st1=filter(bn,1,sw1);st2=filter(bn,1,sw2);subplot(211);plot(t,st1);title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw1后的波形')%ylabel('幅度')%subplot(212);plot(t,st2);title('經(jīng)過(guò)低通濾波器sw2后的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')%判決

for i=1:length(t)if(st1(i)>=st2(i))st(i)=0;else st(i)=st2(i);end end

figure(6)st=st1+st2;subplot(211);plot(t,st);title('經(jīng)過(guò)抽樣判決器后的波形')%ylabel('幅度')14

經(jīng)過(guò)低通濾波器，濾出頻率為f1,f2的基帶調(diào)制信號(hào)波形 畫(huà)出經(jīng)過(guò)抽樣判決的波形

subplot(212);plot(t,sn);title('原始的波形')ylabel('幅度')xlabel('t')

五、心得體會(huì)

課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，查資料室做課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開(kāi)端就相當(dāng)于成功了一半，到圖書(shū)館或上網(wǎng)找相關(guān)資料雖說(shuō)是比較原始的方式，但也有可取之處。不管通過(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。第二，通過(guò)上面的過(guò)程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所給的課程也大概有了一些了解，這一步就在這樣的基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來(lái)更透徹的分析題目。第三，有了研究方向，就該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的兩步都是為這一步作的鋪墊。

本次課程設(shè)計(jì)主要涉及到了通信原理和MATLB的相關(guān)知識(shí)與運(yùn)用，主要有基帶信號(hào)的調(diào)制原理及方法、低通和帶通濾波器等等，加深了對(duì)上述相關(guān)知識(shí)的了解，使自己更深刻理解了調(diào)制與解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，以及基本掌握了MATLAB的基本應(yīng)用。因?yàn)槭且运鶎W(xué)理論為基礎(chǔ)，所以在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我又重溫2FSK的調(diào)制與解調(diào)等知識(shí)，更加熟悉了MATLB里面的Simulink工具箱，學(xué)會(huì)了獨(dú)立建立模型，分析調(diào)制與解調(diào)結(jié)果，和加入噪聲之后的情況，通過(guò)自己不斷的調(diào)試，更好的理解加入噪聲對(duì)信道的影響。

這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我的自身能力有了進(jìn)一步了解。第一點(diǎn)，這進(jìn)一步端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)會(huì)了實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，提高了動(dòng)手能力。也要對(duì)自己嚴(yán)格要求，不能夠一知半解，要力求明明白白。浮躁的性格對(duì)于搞設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)或者學(xué)習(xí)是致命的，一定要靜下心來(lái)，踏實(shí)的做事。第二點(diǎn)，我覺(jué)得動(dòng)手之前，頭腦里必須清楚應(yīng)該怎么做，這一點(diǎn)是很重要的，所謂三思而后行。

在這次課程設(shè)計(jì)中我們遇到了許多的困難，由于粗心大意出了一些簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤，浪費(fèi)了許多時(shí)間去改正。還好在同學(xué)和老師的幫組下，給我指出了錯(cuò)誤的原因以及改正的方法，我們組才順利的完成了本次課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，15

我學(xué)到了很多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí)。鍛煉了我們獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。而且本次設(shè)計(jì)有自己和本組成員共同完成。加強(qiáng)了和別人溝通的能力以及團(tuán)隊(duì)精神，對(duì)我們走向社會(huì)是個(gè)很好的鍛煉。這個(gè)課程設(shè)計(jì)完成倉(cāng)促，在編程過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己的程序還有很多地方可以完善，其中若有不足之前，請(qǐng)老師指出，我將及時(shí)改正。

六、參考文獻(xiàn)

[1] 王興亮 編著，《數(shù)字通信原理與技術(shù)》，西安電子科技大學(xué)出版社，第二版

[2] 徐明遠(yuǎn) 邵玉斌 編著，《MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社，2005 [3] 孫屹 吳磊編著, 《Simulink通信仿真開(kāi)發(fā)手冊(cè)》,國(guó)防工業(yè)出版社,2003 [4] 黃葆華 牟華坤編著，《通信原理》，先電子科技大學(xué)出版社

第五篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、設(shè)計(jì)目的和意義1、2、3、熟練地掌握matlab在數(shù)字通信工程方面的應(yīng)用。了解信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟。

理解2FSK調(diào)制解調(diào)的具體實(shí)現(xiàn)方法，加深對(duì)理論的理解，并實(shí)現(xiàn)2FSK的調(diào)制解調(diào)，畫(huà)出各個(gè)階段的波形。

4、5、學(xué)習(xí)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的相關(guān)知識(shí)。

通過(guò)編程、調(diào)試掌握matlab軟件的一些應(yīng)用，掌握2FSK調(diào)制解調(diào)的方法，激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣；

二、設(shè)計(jì)原理

1．2FSK介紹：

數(shù)字頻率調(diào)制又稱(chēng)頻移鍵控（FSK），二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來(lái)傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制的頻率。

2．2FSK調(diào)制原理

2FSK調(diào)制就是使用兩個(gè)不同的頻率的載波信號(hào)來(lái)傳輸一個(gè)二進(jìn)制信息序列?？梢杂枚M(jìn)制“1”來(lái)對(duì)應(yīng)于載頻f1，而“0”用來(lái)對(duì)應(yīng)于另一相載頻w2的已調(diào)波形，而這個(gè)可以用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源w1、f2進(jìn)行選擇通。本次課程設(shè)計(jì)采用的是前面一種方法。如下原理圖：

圖2 調(diào)制原理框圖 3．2FSK解調(diào)原理

2FSK的解調(diào)方式有兩種:相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式，本次課程設(shè)計(jì)采用的是相干解調(diào)方式。根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波f1、f2調(diào)制而成，相干解調(diào)先用兩個(gè)分別對(duì)f1、f2帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可其原理如下：

圖3 相干解調(diào)原理框圖

三、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟

本試驗(yàn)采用兩種方式實(shí)現(xiàn)FSK的調(diào)制 方式一：

產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)的矩形基帶信號(hào)，再對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行取反，得到反基帶信號(hào)。分別用不同頻率的載頻對(duì)它們進(jìn)行調(diào)制。2FSK信號(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻f1，而符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)于載頻f2（與f1不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且f1與f2之間的改變是瞬間完成的。

其表達(dá)式為：

e2FSK(t)?{Acos(?1t??n)Acos(?2t??n)

典型波形如下圖所示。由圖可見(jiàn),2FSK信號(hào)可以看作兩個(gè)不同載頻的ASK信號(hào)的疊加。因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫(xiě)成：s2FSK(t)?[?ang(t?nTs)]cos(?1t??n)?[?ang(t?nTs)]cos(?2t??n)nn_

zak s1(t)1011001t s2(t)tcos(w1t+θn)tcos(w2t+φn)ts1(t)cos(w1t+θn)t s2(t)cos(w2t+φn)t2FSK信號(hào)t

圖1 原理框圖 方式一源代碼與實(shí)驗(yàn)結(jié)果： clear all close all Fc=10;%載頻

Fs=100;%系統(tǒng)采樣頻率 Fd=1;%碼速率 N=Fs/Fd;df=10;M=2;i=10;%基帶信號(hào)碼元數(shù) j=5000;a=round(rand(1,i));%產(chǎn)生隨機(jī)序列 t=linspace(0,5,j);f1=10;%載波1頻率 f2=5;%載波2頻率 fm=i/5;%基帶信號(hào)頻率 B1=2*f1;%載波1帶寬 B2=2*f2;%載波2帶寬

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%產(chǎn)生基帶信號(hào) st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end st2=t;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基帶信號(hào)求反 for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;else st2(n)=1;end end;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號(hào)');axis([0,5,-1,2]);subplot(412);plot(t,st2);title('基帶信號(hào)反碼');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%載波信號(hào) s1=cos(2*pi*f1*t);s2=cos(2*pi*f2*t);subplot(413)plot(s1);title('載波信號(hào)1');subplot(414), plot(s2);title('載波信號(hào)2');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%調(diào)制 F1=st1.*s1;%加入載波1 F2=st2.*s2;%加入載波2 figure(2);subplot(311);plot(t,F1);title('s1*st1');subplot(312);plot(t,F2);title('s2*st2');e_fsk=F1+F2;%合成調(diào)制信號(hào) subplot(313);plot(t,e_fsk);%畫(huà)出調(diào)制信號(hào) title('2FSK信號(hào)')figure(3)title('加噪后的信號(hào)')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');e_fsk=awgn(e_fsk,60);%對(duì)調(diào)制信號(hào)加入噪聲 plot(t,e_fsk);

方式二：

直接用2FSK的調(diào)制與解調(diào)函數(shù)dmod與ddemod函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，用加噪函數(shù)awgn對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行加噪，再用求誤碼率函數(shù)symerr 和simbasebandex求出誤碼率和信噪比并畫(huà)出其圖像。方式二源代碼與實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

Fc=10;

%載頻

Fs=100;

%系統(tǒng)采樣頻率

Fd=1;

%碼速率

N=Fs/Fd;

df=10;

numSymb=25;%進(jìn)行仿真的信息代碼個(gè)數(shù) M=2;

%進(jìn)制數(shù)

SNRpBit=60;%信噪比

SNR=SNRpBit/log2(M);

seed=[12345 54321];

numPlot=25;

%產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼

x=randsrc(numSymb,1,[0:M-1]);%產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼

figure(1)

stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');

title('二進(jìn)制隨機(jī)序列')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');

y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);%產(chǎn)生調(diào)制信號(hào) numModPlot=numPlot*Fs;

t=[0:numModPlot-1]./Fs;

figure(2)

plot(t,y(1:length(t)),'b-');%畫(huà)出調(diào)制信號(hào) axis([min(t)max(t)-1.5 1.5]);

title('調(diào)制后的信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');

randn('state',seed(2));

y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');%在已調(diào)信號(hào)中加入高斯白噪聲

figure(3)

plot(t,y(1:length(t)),'b-');%畫(huà)出經(jīng)過(guò)信道的實(shí)際信號(hào)

axis([min(t)max(t)-1.5 1.5]);

title('加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');%相干解調(diào)

z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);

%帶輸出波形的相干M元頻移鍵控解調(diào)

figure(4)stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro')axis([0 numPlot-0.5 1.5]);title('相干解調(diào)后的信號(hào)')xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');figure(5)

stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');

hold on;

stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro');

hold off;

axis([0 numPlot-0.5 1.5]);

title('相干解調(diào)后的信號(hào)原序列比較')legend('原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列','相干解調(diào)后的信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');%誤碼率統(tǒng)計(jì)

[errorSym ratioSym]=symerr(x,z1);figure(6)

simbasebandex([0:1:5]);

title('相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計(jì)')

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：