东北大学：某学院应用通信工程专业《通信原理》课程教学大纲.pdf_大学文库

二、教学目标SubjectLearningObjectives(SLOs)本课程为通信工程专业本科生开设的专业平台课，讲授端到端通信系统的基本概念和基本理论，使学生系统掌握通信系统工作原理和系统性能分析方法，并将理论与实际应用相结合，培养学生分析问题和解决问题能力，初步具备设计通信系统能力。整体目标：This course aims to understand the fundamentals ofpoint-to-point communication link design and analysis, with aOverall Objectivefocus on the basic conceptsandtheoriesof communicationsystems such as analog modulation/demodulation techniques,performance analysis, and basics of binary data transmissionover additivewhiteGaussian channel.Studentswill beabletouse software to implement the communication system andanalyzeitsperformance了解通信的重要性及发展历史，掌握通信基本概念和通信系统的性能指标。1-1Understand the key architectural principles and the history ofthecommunication掌握模拟调制、数字调制、数字信号传输和编码的原理，掌握系统有效性和可靠性分析方法，掌握信道的基本特性及对信号传输的影响，掌握通信系统同步原理和信道编码原理，为后续课程学习和从事信息传输等工作奠定基础。1-2Describe and analyze the typical techniques of analogmodulation/demodulationtechniques,baseband/passbandtransmission,understandapplicationsofcodingand（1）专业目标：synchronization, which areoften used in future courses,such asProfessional Abilitymobile communication systems and wireless sensor networks.通过实验强化学生对数字通信系统和信源编码的工作原理和系统有效性的认识和理解，培养学生使用测试仪器、分析问题和解决问题的能力。1-3Usehardware and softwareto implementthe communicationsystem so that enhance the problem-solving skills of thestudents培养学生系统分析和设计能力，具备分析通信系统有效性和可靠性能力，初步掌握通信系统设计能力。1-4Perform ablock diagram design of thetransmitter and receivefor a basic digital communications system and evaluate theperformanceofdigitaldatatransmission理解通信技术对于国家战略安全与国防的重要意义。2-1Understandthe significant meaningsofcommunication（2）德育目标：technology in securityand national defenseEssential Quality认知当前全球下一代通信技术发展前沿、关键技术及相关中2-2国企业的核心竞争力。3/10

3 / 10 二、教学目标 Subject Learning Objectives (SLOs) 整体目标: Overall Objective 本课程为通信工程专业本科生开设的专业平台课，讲授端到端通信系统的基本概念和基本理论，使学生系统掌握通信系统工作原理和系统性能分析方法，并将理论与实际应用相结合，培养学生分析问题和解决问题能力，初步具备设计通信系统能力。 This course aims to understand the fundamentals of point-to-point communication link design and analysis, with a focus on the basic concepts and theories of communication systems such as analog modulation/demodulation techniques, performance analysis, and basics of binary data transmission over additive white Gaussian channel. Students will be able to use software to implement the communication system and analyze its performance. （1）专业目标: Professional Ability 1-1 了解通信的重要性及发展历史，掌握通信基本概念和通信系统的性能指标。 Understand the key architectural principles and the history of the communication. 1-2 掌握模拟调制、数字调制、数字信号传输和编码的原理，掌握系统有效性和可靠性分析方法，掌握信道的基本特性及对信号传输的影响，掌握通信系统同步原理和信道编码原理，为后续课程学习和从事信息传输等工作奠定基础。 Describe and analyze the typical techniques of analog modulation/demodulation techniques, baseband/passband transmission; understand applications of coding and synchronization, which are often used in future courses, such as mobile communication systems and wireless sensor networks. 1-3 通过实验强化学生对数字通信系统和信源编码的工作原理和系统有效性的认识和理解，培养学生使用测试仪器、分析问题和解决问题的能力。 Use hardware and software to implement the communication system so that enhance the problem-solving skills of the students. 1-4 培养学生系统分析和设计能力，具备分析通信系统有效性和可靠性能力，初步掌握通信系统设计能力。 Perform a block diagram design of the transmitter and receiver for a basic digital communications system and evaluate the performance of digital data transmission. （2）德育目标: Essential Quality 2-1 理解通信技术对于国家战略安全与国防的重要意义。 Understand the significant meanings of communication technology in security and national defense. 2-2 认知当前全球下一代通信技术发展前沿、关键技术及相关中国企业的核心竞争力

Understandthetechnologydevelopment, keytechniques andthe core competitivenessof Chinese companies in the area ofthe5Gand 6Gcommunicationtechnologyintheworld课程教学目标与毕业要求的对应关系MatrixofGA&SLOs毕业要求GA指标点GAIndex教学目标SLOs1、工程知识：能够将数学、指标点1-3：了解本专业涉及相关行业的自然科学、工程基础和专业发展趋势以及相关产业的运营模式，具1-2, 2-2知识用于解决复杂工程问备在本专业相关领域进行工程设计、技题。术创新的能力。3、设计/开发解决方案：能指标点3-1：能够设计针对本专业相关复够设计针对复杂工程问题的杂工程问题的解决方案，能够设计和开1-1, 1-3, 1-4解决方案，设计满足特定需发实现特定功能、满足特定需求的信息求的系统、单元或流程，并传输、信号处理或网络通信系统；能够在设计环节中体现创新指标点3-3：能够在设计和开发的各个环意识，考虑社会、健康、安节中综合考虑社会、健康、安全、法律、1-3. 1-4全、法律、文化以及环境等文化以及环境等因素。因素。4、研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程指标点4-3：能够追踪国际前沿技术动问题进行研究，包括设计实1-4, 2-1, 2-2态，掌握本专业涉及的重要技术指标以验、分析与解释数据、并通及达到指标所需的技术途径。过信息综合得到合理有效的结论。11、项目管理与金融：理解指标点11-1：掌握基本的工程管理原理并掌握工程管理原理与经济和经济决策方法，能对通信相关领域的1-3, 1-4决策方法，并能在多学科环新技术、新应用进行技术分析和比较：境中应用。三、教学内容Content(Topics)(1）理论教学Lecture知识单元序号：支撑教学目标：11-1, 1-4, 2-1, 2-2Knowledge Unit No.SLOs Supported知识单元名称通信系统概述IntroductiontocommunicationsystemsUnit Title通信的基本概念Whatisthecommunication?知识点：通信系统的组成与各部分功能Functions of blocks inKnowledge Deliverycommunication systems通信系统的表征与度量Systemanalysistechniques通信的发展史与通信系统的分类了解：学习目标ThehistoryandthebasicclassificationofRecognizeLearning Objectivescommunication systems理解：通信的基本概念4/10

4 / 10 Understand the technology development, key techniques and the core competitiveness of Chinese companies in the area of the 5G and 6G communication technology in the world. 课程教学目标与毕业要求的对应关系 Matrix of GA & SLOs 毕业要求 GA 指标点 GA Index 教学目标 SLOs 1、工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。指标点 1-3：了解本专业涉及相关行业的发展趋势以及相关产业的运营模式，具备在本专业相关领域进行工程设计、技术创新的能力。 1-2, 2-2 3、设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。指标点 3-1：能够设计针对本专业相关复杂工程问题的解决方案，能够设计和开发实现特定功能、满足特定需求的信息传输、信号处理或网络通信系统； 1-1, 1-3, 1-4 指标点 3-3：能够在设计和开发的各个环节中综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 1-3, 1-4 4、研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。指标点 4-3：能够追踪国际前沿技术动态，掌握本专业涉及的重要技术指标以及达到指标所需的技术途径。 1-4, 2-1, 2-2 11、项目管理与金融：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。指标点 11-1：掌握基本的工程管理原理和经济决策方法，能对通信相关领域的新技术、新应用进行技术分析和比较； 1-3, 1-4 三、教学内容 Content (Topics) (1) 理论教学 Lecture 知识单元序号: Knowledge Unit No. 1 支撑教学目标: SLOs Supported 1-1, 1-4, 2-1, 2-2 知识单元名称 Unit Title 通信系统概述 Introduction to communication systems 知识点: Knowledge Delivery 通信的基本概念 What is the communication? 通信系统的组成与各部分功能 Functions of blocks in communication systems 通信系统的表征与度量 System analysis techniques 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 通信的发展史与通信系统的分类 The history and the basic classification of communication systems 理解: 通信的基本概念

UnderstandTheconceptof communication systems通信系统的基本组成、信息度量的分析计算和通信系掌握：统的有效性和可靠性性能指标MasterThebasic structureofa communication system,and themeasurementofitsperformanceparameters了解通信系统对于社会经济发展、国家安全的重要意义德育目标The significant meaningsof communication systems in economicMoral Objectivesdevelopment and national security通信系统的组成与环节的功能重点：The basic structure of communication systems and functions of blocksKey Pointsin communication systems难点：信息度量的分析与计算Focal pointsThecalculationofperformanceparameters知识单元序号支撑教学目标21-2, 1-4Knowledge Unit No.SLOs Supported知识单元名称信号与系统理论回顾Review of signal and system theoryUnit Title信号的分类Signalclassifications知识点：傅里叶变换FouriertransformKnowledge Delivery随机过程与随机信号Randomprocessandrandomsignal了解：典型实例信号的基本特性RecognizeCharacterization of Signals学习目标：理解：随机信号与线性系统Learning ObjectivesUnderstandRandom Processes and Linear Systems掌握：随机信号分析MasterAnalysis of random signals德育目标认识“数学思维”：学会用科学严谨的数学思维建模、分析问题Moral ObjectivesRational analysis andmodeling usingmathematics重点：功率谱、能量谱分析Key PointsPower spectral density and energy spectral density难点：线性系统输入-输出信号关系分析Focal pointsAnalysis of Input-Outputrelationshipsforlinear systems知识单元序号支撑教学目标：31-2, 1-3, 1-4SLOs SupportedKnowledge Unit No知识单元名称模拟调制系统AnalogModulationUnit Title线性调制（幅度调制）原理Amplitudemodulation非线性调制（角度调制）原理：Anglemodulation知识点：调频系统的抗噪声性能InterferenceinmodulationanalogmodulationKnowledge Delivery各种模拟调制系统的比较Performance comparison of analogmodulation methods学习目标了解：VSB系统原理Vestigial-sideband（VSB）modulationLearning ObjectivesRecognize5/10

5 / 10 Understand The concept of communication systems 掌握: Master 通信系统的基本组成、信息度量的分析计算和通信系统的有效性和可靠性性能指标 The basic structure of a communication system, and the measurement of its performance parameters 德育目标 Moral Objectives 了解通信系统对于社会经济发展、国家安全的重要意义 The significant meanings of communication systems in economic development and national security 重点: Key Points 通信系统的组成与环节的功能 The basic structure of communication systems and functions of blocks in communication systems 难点: Focal points 信息度量的分析与计算 The calculation of performance parameters 知识单元序号: Knowledge Unit No. 2 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2, 1-4 知识单元名称 Unit Title 信号与系统理论回顾 Review of signal and system theory 知识点: Knowledge Delivery 信号的分类 Signal classifications 傅里叶变换 Fourier transform 随机过程与随机信号 Random process and random signal 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 典型实例信号的基本特性 Characterization of Signals 理解: Understand 随机信号与线性系统 Random Processes and Linear Systems 掌握: Master 随机信号分析 Analysis of random signals 德育目标 Moral Objectives 认识“数学思维”：学会用科学严谨的数学思维建模、分析问题 Rational analysis and modeling using mathematics 重点: Key Points 功率谱、能量谱分析 Power spectral density and energy spectral density 难点: Focal points 线性系统输入-输出信号关系分析 Analysis of Input-Output relationships for linear systems 知识单元序号: Knowledge Unit No. 3 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2, 1-3, 1-4 知识单元名称 Unit Title 模拟调制系统 Analog Modulation 知识点: Knowledge Delivery 线性调制（幅度调制）原理 Amplitude modulation 非线性调制（角度调制）原理 Angle modulation 调频系统的抗噪声性能 Interference in modulation analog modulation 各种模拟调制系统的比较 Performance comparison of analog modulation methods 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize VSB 系统原理 Vestigial-sideband (VSB) modulation

模数转换、采样定理、量化理解：Analog to digital signal conversion, sampling theory,Understandquantization调制解调时域表达式、频谱特点和带宽掌握：The transmitted signal,spectral characteristic,andMasterbandwidth requirement of different modulation methods德育目标学会从不同的角度看待问题、分析问题Moral ObjectivesSolvingaproblemfromdifferentperspectives重点：AM、DSB、SSB和FM调制原理和抗噪声性能Key PointsThebasicandperformanceofAM,DSB,SSB,andFM难点：线性调制和非线性调制的性能分析计算Focal pointsModeling and analysis of amplitude/angle modulation知识单元序号支撑教学目标41-2, 1-3, 1-4Knowledge Unit NoSLOs Supported知识单元名称数字基带传输PrinciplesofbasebanddigitaldatatransmissionUnit Title数字基带信号及常用码型Digitaldatatransmissionandcodes数字信号码间串扰和无码间串扰的传输特性知识点：Transmission with/without ISIKnowledge Delivery眼图Eyediagrams信道均衡Channelequalization了解：眼图的评价及应用，时域均衡的原理及作用RecognizeEye diagrams and channel equalization数字基带信号的频谱特性分析和基带传输系统构成理解：The spectral characteristic of baseband digital signal学习目标：Understandand the basic structure of baseband communicationLearning Objectivessystems基带传输的常用码型规律及特点；数字基带系统的数掌握：学模型，并能够分析系统无码间串扰传输特性MasterCodeforbaseband digital signal;modelingof ZeroISIsystem德育目标学会“问题迁移”，降低问题解决难度Moral ObjectivesUsing“transferring"to simplify the problem重点：无码间串扰的基带传输与脉冲形成方法Key PointsPulse shaping: Nyquist's criterion for zero ISI难点：部分响应系统和时域均衡原理及实现Focal pointsPartial-response signals and Channel equalization知识单元序号支撑教学目标：51-2, 1-3, 1-4Knowledge Unit No.SLOs Supported知识单元名称数字带通传输Unit TitleDigital transmission throughbandlimited bandpass channels知识点：二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK）的原理Knowledge DeliveryBinary digital modulation6/10

6 / 10 理解: Understand 模数转换、采样定理、量化 Analog to digital signal conversion, sampling theory, quantization 掌握: Master 调制解调时域表达式、频谱特点和带宽 The transmitted signal, spectral characteristic, and bandwidth requirement of different modulation methods 德育目标 Moral Objectives 学会从不同的角度看待问题、分析问题 Solving a problem from different perspectives 重点: Key Points AM、 DSB、SSB 和 FM 调制原理和抗噪声性能 The basic and performance of AM, DSB, SSB, and FM 难点: Focal points 线性调制和非线性调制的性能分析计算 Modeling and analysis of amplitude/ angle modulation 知识单元序号: Knowledge Unit No. 4 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2, 1-3, 1-4 知识单元名称 Unit Title 数字基带传输 Principles of baseband digital data transmission 知识点: Knowledge Delivery 数字基带信号及常用码型 Digital data transmission and codes 数字信号码间串扰和无码间串扰的传输特性 Transmission with/without ISI 眼图 Eye diagrams 信道均衡 Channel equalization 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 眼图的评价及应用，时域均衡的原理及作用 Eye diagrams and channel equalization 理解: Understand 数字基带信号的频谱特性分析和基带传输系统构成 The spectral characteristic of baseband digital signal and the basic structure of baseband communication systems 掌握: Master 基带传输的常用码型规律及特点；数字基带系统的数学模型，并能够分析系统无码间串扰传输特性 Code for baseband digital signal; modeling of Zero ISI system 德育目标 Moral Objectives 学会“问题迁移”，降低问题解决难度 Using“transferring” to simplify the problem 重点: Key Points 无码间串扰的基带传输与脉冲形成方法 Pulse shaping: Nyquist’s criterion for zero ISI 难点: Focal points 部分响应系统和时域均衡原理及实现 Partial-response signals and Channel equalization 知识单元序号: Knowledge Unit No. 5 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2, 1-3, 1-4 知识单元名称 Unit Title 数字带通传输 Digital transmission through bandlimited bandpass channels 知识点: Knowledge Delivery 二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK 和 2DPSK）的原理 Binary digital modulation

二进制数字调制系统的性能比较Performancecomparisonofdifferent binary digital modulation methods多进制数字调制系统原理M-arydigitalmodulation多进制数字调制系统的性能比较Performancecomparisonofdifferent M-ary digital modulation methods多进制数字调制系统（MASK、MFSK）的工作原理了解：及特点RecognizeThebasicofMASK/MFSK二进制数字调制系统和多进制数字调制系统性能的理解：分析方法学习目标：UnderstandPerformance analysis of binary/M-ary modulationLearning Objectives二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱、带宽；4PSK、4DPSK调制解调的基本原理掌握：The transmitted signal, spectral characteristic, andMasterbandwidth requirement of binary digital modulationsystems;thebasicof4PSKand4DPSK德育目标学会从整体角度分析技术优缺点，分析问题Moral ObjectivesBalancing the trade-off from an overall perspective二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK）的基本原理和重点：抗噪声性能Key PointsThe basic and the robustness of binary digital modulation methods(2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK)难点：多进制数字相位调制（4PSK、4DPSK）的调制解调原理Focal pointsThe basic of binary digital modulation methods (4PSK,4DPSK)知识单元序号支撑教学目标：61-2, 1-3, 1-4SLOs SupportedKnowledge Unit No.知识单元名称编码技术CodingforreliablecommunicationsUnit Title信息论与编码Linklayerservicesandimplementations知识点：常用信源编码技术ErrorDetectionandcorrectiontechniquesKnowledge Delivery常用信道编码技术1Multiple access links and protocols了解：信源、信道编码的重要性RecognizeThe sufficient importance of source/channel coding学习目标：理解：简单实用的编码规则及应用Simple and practicalLearning ObjectivesUnderstandcoding methods and their applications掌握：编码原理与典型的算法MasterTypical coding algorithm德育目标意识到理论研究对于技术不断进步的贡献Moral ObjectivesUnderstanding the contribution of theoretical research to technology重点：纠错编码的基本原理ThebasicoferrorcorrectioncodeKey Points难点：线性分组码和循环码的编码原理LinearblockcodeandcycliccodeFocal points7/10

7 / 10 二进制数字调制系统的性能比较 Performance comparison of different binary digital modulation methods 多进制数字调制系统原理 M-ary digital modulation 多进制数字调制系统的性能比较 Performance comparison of different M-ary digital modulation methods 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 多进制数字调制系统（MASK、MFSK）的工作原理及特点 The basic of MASK/MFSK 理解: Understand 二进制数字调制系统和多进制数字调制系统性能的分析方法 Performance analysis of binary/M-ary modulation 掌握: Master 二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱、带宽；4PSK、4DPSK 调制解调的基本原理 The transmitted signal, spectral characteristic, and bandwidth requirement of binary digital modulation systems; the basic of 4PSK and 4DPSK 德育目标 Moral Objectives 学会从整体角度分析技术优缺点，分析问题 Balancing the trade-off from an overall perspective 重点: Key Points 二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK）的基本原理和抗噪声性能 The basic and the robustness of binary digital modulation methods (2ASK, 2FSK, 2PSK, 2DPSK) 难点: Focal points 多进制数字相位调制（4PSK、4DPSK）的调制解调原理 The basic of binary digital modulation methods (4PSK, 4DPSK) 知识单元序号: Knowledge Unit No. 6 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2, 1-3, 1-4 知识单元名称 Unit Title 编码技术 Coding for reliable communications 知识点: Knowledge Delivery 信息论与编码 Link layer services and implementations 常用信源编码技术 Error Detection and correction techniques 常用信道编码技术 Multiple access links and protocols 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 信源、信道编码的重要性 The sufficient importance of source/channel coding 理解: Understand 简单实用的编码规则及应用 Simple and practical coding methods and their applications 掌握: Master 编码原理与典型的算法 Typical coding algorithm 德育目标 Moral Objectives 意识到理论研究对于技术不断进步的贡献 Understanding the contribution of theoretical research to technology 重点: Key Points 纠错编码的基本原理 The basic of error correction code 难点: Focal points 线性分组码和循环码的编码原理 Linear block code and cyclic code