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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称： 通信原理 一级学科：  08 工学
二级学科： 0806 电气信息类 教学层次：  本科
负责教师： 李建东 学校名称：  西安电子科技大学
院系名称：   申报状态：  已获奖
申报级别： 国家级 申报文件下载：  无下载文件
获奖名称： 获奖年度：  2006
主页地址： http://ste.xidian.edu.cn/txgc/ 是否交换：  否
浏览次数： 5860 网上评论：  没有相关评论
课程介绍：

通信工程专业是国家重点学科，陕西省名牌专业。我校自归属教育部以后就把办学层次与培养目标定位于培养研究开发型人才之上，因此我们的培养目标是使本科生具有扎实的理论基础和宽广的系统知识，具有研究开发通信系统的能力。我们学校是全国重点大学，通信工程专业的招生分数连续十几年位于全校所有专业之首。
通信技术是当代发展最快的信息技术之一，而通信原理是通信工程专业的核心课程之一。通信的内容非常庞大复杂，本课程承《电路原理》、《模拟电子线路》、《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》、《卫星通信》、《光纤通信》、《数字程控交换》、《通信网路理论基础》等专业课程。因此，通信原理课程在专业中发挥着承启作用，课程的教学总目标是为通信工程，信息工程，信息安全三个专业奠定专业基础，通过该课程的教学内容，使学生能够掌握通信系统的基本概念、基本分析方法、为后续专业课程的学习作好铺垫。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
设置的课程内容既包括通信系统的经典和基本内容，也包括具有一定深度的知识，并且与国际通信技术动态保持同步，不断引入最新通信技术。通信原理课程的知识模块顺序及对应的学时如下表所示：

知识大类
授课内容
A基础部分
A1通信系统组成、分类和通信方式
A2 信息及其度量、通信发展趋势
A3 随机过程的基本概念和平稳随机过程
A4 高斯随机过程和随机过程通过线性系统
A5 窄带随机过程和正弦波加窄带高斯噪声
A6 信道定义与数学模型、恒参信道及其传输特性
A7 随参信道及其传输特性、分集接收技术
A8 加性噪声和信道容量的概念
B模拟通信
B1 线性调制与非线性调制原理
B2 调频系统原理和各种模拟调制系统性能比较
C数字通信
C1 数字基带传输概述及频谱特性
C2 基带传输常用码型
C3 基带脉冲传输、码间干扰和无码间串扰的基带传输特性
C4 无码间串扰基带系统的抗噪声性能和眼图
C5 均衡技术和部分响应系统
C6 抽样定理、脉冲幅度调制
C7 脉冲编码调制
C8增量调制
C9自适应差分脉冲编码调制
C10 二进制数字调制与解调原理
C11 二进制数字调制系统的抗噪声性能
C12 二进制数字调制系统的性能比较
C13 多进制数字调制系统
C14 匹配滤波器
C15 最小差错概率接收准则和确知信号的最佳接收机
C16最佳基带传输系统
C17 随相信号的最佳接收机
C18 同步原理概述和载波同步
C19 位同步
C20 群同步

注：字母后的序号代表授课顺序，每方格的内容讲述两学时
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4-2-3课程的重点、难点及解决办法

重点
通信系统的主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。调制信道模型；编码信道模型；恒参信道对信号传输的影响；加性高斯白噪声；Shannon信道容量公式。AM、DSB、SSB信号调制与解调；AM、DSB、SSB信号抗噪声性能。数字基带信号；AMI码、HDB3码、PST码、双相码的编码原理和主要优缺点；无码间干扰的基带传输特性；无码间干扰时的基带系统抗噪声性能。抽样定理；脉冲振幅调制(PAM)原理；脉冲编码调制(PCM)原理；增量调制(ΔM)原理；二进制数字调制解调原理；二进制ASK，FSK，PSK、DPSK系统的抗噪声性能；二进制数字调制系统的性能比较。数字信号接收的统计表述；最佳接收准则；二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪声性能；二进制确知信号的最佳形式；匹配滤波器原理，载波同步原理；位同步原理；群同步原理。
难点
AM、DSB、SSB信号抗噪声性能，无码间干扰的基带传输特性；脉冲编码调制(PCM)原理；增量调制(ΔM)原理；二进制ASK，FSK，PSK、DPSK系统的抗噪声性能；二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪声性能；二进制确知信号的最佳形式；群同步原理。
解决方法
??? 在教学过程中，我们注重突出课程的重点，力争在授课的过程中让学生对本课程的重点有一个清醒的认识，同时通过课后的练习以及实验课程的强化，使学生真正能掌握本课程的重点，并能将理论应用于实践之中。对于本课程的难点，首先由教师在课堂上集中力量对难点进行细致的阐述、分析，然后鼓励学生对难点进行讨论，然后将学生集中出现的问题进一步的加以阐述、分析，帮助学生对难点有较透彻的理解。同时鼓励学生独立的完成某些公式的推导，使其对一些重点、难点中的概念有更深入的理解，并能将其应用与实践之中。

4-2-4实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填）
实践性的教学环节的设计思想考虑了以下三方面：
第一，诱导和启蒙型的实验教学内容的设计。为配合“通信原理”理论课程的教学，设计了一个大型示教，在首堂理论课后予以实施。示教向学生展示两个大型系统－模拟通信系统和数字通信系统。通过实验指导老师对系统的分解和组合，清晰的展示了通信系统的五大组成单元，不论是模拟通信系统和数字通信系统都是由这五大组成单元来构建。然后分别将五大组成单元细微地对应到教材的各个章节，告诉学生们系统的哪一个组成单元将在课程的哪一章节里讲授和分析。这样一个教学内容的设计从宏观上来看能达到两大目的。首先，这两个现代化的通信系统包括了课程要讲授的全部内容，调动他们学好该课的强烈愿望与对随后58学时的学习热情。其次，通过这样一次示教，把学好该课程的主动权无形的交给了学生，等于让每个学生须知课程中设置的每一个章节的目的是什么？内容是什么？它在通信系统中的作用是什么？地位是什么？这样他们的学习再不会盲从，再不会被动，再不会感到枯燥无味。显然，本示教的设置可以达到抛砖引玉和四两拨千斤之效。
第二，综合性的实验内容设计。为配合理论课程中重点内容的传授，由老师将科研中的成果经转化变为适合实验教学的实验系统，渗透到重点章节之中，这是本课程的特色之一。经任课老师的反复讨论，最终决定必须设置“基带传输”、“频带传输”和“模拟信号的数据传输”三个实验内容。随后由实验室研制，经任课老师反复提出修改意见，综合修改，完善后，又由学校聘请专家，教授鉴定，平均成绩在85分以上的实验板方可批量生产并推至实验课堂。这三个实验是分散到每个章节讲完之后才付诸实施的。它们的设计思想是：1.与所对应章节的理论分析吻合、系统组成框图吻合、工作过程吻合、性能吻合；2.教会一些实验手段，教会如何组织实验、如何设计实验方案。对工科院校的学生，我们认为这种类型的实验室极为重要的。实验设计思想的第一点，体现了人们从感性上认识事物和揭示系统的客观规律。实验将系统模块化，然后借助于测量仪器分析，对比每一模块输入与输出的关系，研究每一模块的状态，工作过程，这对一个工程技术人员了解系统工作过程极有帮助。在学习阶段这一验证过程促使学生养成理论联系实际的学风；实验设计思想的第二点，将理论课程体无法广涉的实验方式、测试方法通过实验传授给学生。。这部分体现的思想是实践是检验真理的唯一标准。实验系统的先进与否并非是用入时的器件就能实现的。如何用先进的实验仪器，先进的测量手段，正确的测量方法对系统性质指标进行客观的评价，给出准确可信的数量，这是一种无止境的探求过程。但在实验室现有条件下，必须让学会测试每一项指标应该用什么仪器，应该用什么手段，怎么才是正确的测试方法，影响测量结果正确性的因素是什么，怎么表示所得结果的可信性，理论分析和实验结论差异的根源在哪里。显然，工科院校的学生应该在该设计思想引导下，累积这种实验技能，提高实验技能，抛弃只注重理论学习，而轻视实验环节的错误理念。在三个实验系统中都要对系统指标做定量或定性的测试，要测误码率，要观察眼图，要分析频谱，要估算频带，要测电平变化的动态范围，要测量失真度，要测门限效应，这样，学生走向社会后，才会读“秤杆上的星，才会执好秤杆子”。
第三，课程设计内容的设计。实验时数和内容是受课程的教学大纲和实施计划约束的，如何让学生摆脱这种约束，围绕课程进行更广泛的学习呢？我们的做法是：老师设计了几个题目，由学生独立设计方案，独立实现，提出测试方案与所用仪器，从而培养其工程意识，满足个人愿望。课程设计环节的设计思想是：1，发挥学生的想象力及应用所学知识的能力；2，培养尖子学生，让他们尽情展示才华，学会自己创新；3。为毕业设计环节架起桥梁。“通信原理”课程实施于大三学生的下学期。这时，他们学习了大量的基础课程，在跨入系统性课程并接触了该课程的示教和实验后，都有亲自设计系统，亲自完成一个通信系统的欲望，特别是学习成绩在“中”以上的学生，这种愿望更强烈。因而，在这时安排这样一个能显露自己实践才华的环节，受欢迎的程度不言而喻；学习成绩在“中”以下的同学，他们深知将要面临毕业设计环节，心中无数，大有“老虎吃天，无从下手”之感，因而，设计这样一个环节，能使这些同学平稳过渡，欢迎程度颇高。同学们有要求，老师又予以安排和指导，充分调动和发挥了其积极性，效果自然是实验所无法比拟的。他们有的以软件实现方案，有的用软、硬件结合实现方案，有的用纯硬件实现方案。用软，硬件结合和纯硬件实现方案的同学在实验室未备元件时，自己花钱购买元器件；每一个部件都在设计完以后，将参数带入自己仿真；有的在课程设计验收合格后，再制印制板，经焊接。调试后珍藏起来，作为永久性纪念品。有的每实现一个系统模块就举臂狂喜一阵。是这样，在本课程之前，所有课程的实验都是在“实验指导书”的指导下，被老师“抱着”走过来，从“怀抱”中挣脱后，他们能尝试着独立“走”，感受是多么“洒脱”啊！
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4-3教学条件（含教材使用与建设；促进学生主动学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境）
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1．教材使用建设
本课程任课老师编写和使用的教材包括：
《数据通信》教材编写组（1976年）；
《数据通信》樊昌信，海军司令部（1978年）
《通信原理》樊昌信主编，第一版（1980年）
《通信原理》樊昌信主编，第二版（1984年）
《通信原理》樊昌信主编，第三版（1988年）
《通信原理》樊昌信主编，第四版（1995年）
《通信原理》樊昌信主编，第五版（2001年）
《现代通信原理与技术》? 张辉，曹丽娜（2002年）
《通信原理实验讲义》??? 宫锦文，薛继红（83～03）
本课程在教材建设方面，不断进取，以上教材的总发行量据相关出版社统计逾四十万册。
2．扩充性资料
?? 为了开阔学生视野，任课教师向学生推荐了两本国内外经典教材：
John G. Proakis. Digital Communications. Forth Edition. 2001
?? 曹志刚，钱亚生. 现代通信原理. 北京：清华大学出版社，1992
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3．配套实验教材的教学效果
由宫锦文、张甫翊、薛继红高工（教授）编写的《通信原理实验讲义》经过近三十多年教学实践的检验、完善和充实，已被六十多所兄弟院校采用或选编，仅在校内印刷了两万多册，共硕士研究生、本科生和专科生使用，该讲义也是课程设计，毕业设计等实践环节的重要参考书，深受各层次学生的欢迎，取得了良好的效果。
4．实践性教学环境
硬件实验环境。通信原理实验经过三十多年的建设，具有非常丰厚的实验资源，在一类课程建设、名牌专业建设、专业实验系统建设、211工程等专项资金建设强大资金支助下，实验室目前拥有600多万元的固定仪器资产；拥有297 的实验场地；拥有四名高级工程师、三名工程师的实验队伍。这些环境为该课程实验提供了基本保障。
实验系统开发环境。实验技术人员全为本科学历以上的教师，有两名硕士，两名在读博士，因而在实验系统中他们很注重把科研中的最新成果及时转化为面向本科实践教学环节的实验系统。因而，使实验系统的开发有新思想，新测试方法，新测试仪器源源不断地注入，实验系统不断地被更新，充实、完善，如增量调制、基带传输，2DPSK，MODEM等传统实验系统，现都更新为第四代的实验系统，新开发的16QAM、MSK、QPSK、载波提取、位同步提取等五种实验系统作为现代通信技术可供学生在实施计划外自由选择进行实验。2004年教育部购置计划又资助139万，目前实验室已建立通信系统软件仿真的实验，与硬件实验相结合，系统地为学生深入了解通信系统，探讨通信理论与技术的实验平台。到2005年底，通信原理实验课程的体系将更趋完善。
5．网络教学环境
通信原理课程在2003年末，开始建设通信原理课程省级精品课程教学网站（http://ste.xidian.edu.cn/tongxinyuanli/），2003年7月投入运行；2005年开始改建精品课程网站（http://ste.xidian.edu.cn/txgc/），2005年7月投入运行，这些网站可以提供比较丰富的课程教学资源下载，如通信原理电子教案、多媒体课件和课程作业等。不定期发布通信原理教学安排/动态，并开设了网上答疑室 (BBS)，每学期安排专门教师负责网上答疑。两年多来，这个专栏的师生之间、同学之间问题讨论的帖子总计2000多条。
学生电子稿的作业、实验报告可以通过课程作业服务器递交，由授课或辅导教师批改后通过文件或邮件方式返回给学生。这些服务器、计算机机房通过100M校园网入口相连，为学生进行学习通信原理课程、进行讨论和电子化作业的传送提供了良好的环境和可靠的保证。
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