第一篇：《工程信号处理》课程教学探索
《工程信号处理》课程教学探索
【摘要】《工程信号处理》是机电类专业中的一门基础课程。其在工程技术领域中广泛应用，它以培养学生掌握科学测试与信号分析理论技术、提高学生实践能力为主，但是学习《工程信号处理》课程需要良好的数学基础以及对相关概念理论的深入理解。因此，学生学习该门课程有较大难度。基于此，本文对《工程信号处理》课程进行探索。
【关键词】工程信号处理课程探索
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0244-01
以秦树人所著的《工程信号处理》为例，该课程注重对基本原理介绍，如傅立叶变换、窗函数类型及性质，以及传感器的原理和类型等等，而且有的书籍专门介绍了利用实验设备采集信号、处理信号的过程；通过这些内容学习《工程信号处理》可以较好的弥补因实验设备昂贵而无法让学生参与实践学习的问题。因此掌握《工程信号处理》课程将为以后我们的学习打下基础；但是目前《工程信号处理》课程在教学过程中还面临很多问题。在此背景下，我们将对《工程信号处理》课程进行教学探索。
1.教学内容的设置
《工程信号处理》分为线性、平稳信号处理和非线性、非平稳信号处理两部分，第一章至第四章为线性、平稳信号处理，第五章至第九章为非线性、非平稳信号处理，第一章主要介绍了信号分析的一些基础知识，如卷积、离散傅立叶变换等。第二章介绍现代谱分析的方法。第三章主要介绍自适应滤波器。第四章讨论了高阶统计分析在《工程信号处理》中的应用。第五章介绍了独立分量分析在《工程信号处理》中的应用。第六章讲解时域分析方法。第七章介绍了小波分析的理论知识及其在《工程信号处理》中的应用。第八章重点讲解Hilbert―Huang变换。最后，第九章介绍了神经网络技术和其在《工程信号处理》中的应用。
2.教学中存在的问题
从目前工程信号处理课程中看，仍然存在诸多问题：1）目前《工程信号处理》课程主要是以理论学习为主，学生对工程信号处理实验涉及较少；2）没有清晰完整的实践教学体系，同时由于实验设备成本较高，特别是带有频谱分析和测量功能的仪器价格更为昂贵，使得《工程信号处理》课程的实验无法普遍实施；3）实验设备无法满足教学要求，学生不能通过实验去直观的学习工程信号知识；4）学生在学习《工程信号处理》课程之前，需掌握《高等数学》、《复变函数》和《电路分析》等课程。在学习过程中，大多数学生只是孤立的学习《工程信号处理》，一般很难将之前学过的课程与本门课程联系起来。5）学生不仅要学习传统的工程信号处理知识，还要不断的吸收理解最新的信号处理技术与知识。因此，目前的教学问题导致学生的学习内容抽象难懂。
3.考学方法的改革
为了提高教学效果，我们需要对传统的教学方法进行改革。利用仿真软件Matlab进行同步仿真可以很好的提高教学效果。Matlab是信号处理领域最为强大的软件之一，其编程语言规则简单，程序编制简单易学；老师可以在课堂教学中，简单介绍一下Matlab的应用，给出相关的习题，让学生利用Matlab进行仿真学习，不仅能够让学生很好的理解课本内容，而且还可以让学生了解到信号采集、生成的过程。《工程信号处理》课程第一章介绍工程信号分析的一些基础知识，基础知识非常重要但是抽象难懂，因此可以结合Matlab布置一些作业（如利用Matlab实现卷积等）。第二章介绍现代谱分析的方法，可以结合理论内容利用Matlab编程理解其公式方法。第三章介绍了各种自适应滤波器，学生理解各自适应滤波器的功能、优劣即可。第四章讲解高阶统计分析，可以结合Matlab实现相关算法，从而加深对算法的理解。第五章介绍了独立分量分析在《工程信号处理》中的应用，利用Matlab编程实现FastICA算法，充分理解其实现过程。第六章和第七章分别讲述了视频分析方法和小波分析，老师可以结合课本内容让学生利用Matlab编写程序理解两种分析方法。第八章重点介绍Hilbert―Huang变换，同样采用Matlab编写程序学习其相关内容（如利用Matlab编写程序实现经验模态分解的算法步骤）。第九章介绍神经网络，学生熟悉了解神经网络即可。
4.结束语
《工程信号处理》是一门应用性很强的课程，结合Matlab仿真软件学习《工程信号处理》，不仅提高了学生的动手实践能力，增加了学生学习课程的兴趣，而且使抽象难懂的知识更加具体化，有助于学生学习工程信号处理课程。但是，对于更好的提高教学效果，我们还需要从教学方法上继续探索改革。
参考文献：
[1]秦树人.工程信号处理[M].高等教育出版社，2008.[2]李杰，曹昕燕，张猛.《信号与系统》与《数字信号处理》课程教学改革探索[J].长春大学学报：自然科学版，2007，17（10）：35-37.作者简介：
罗久飞（1987.02-），男，汉族，四川绵阳人，重庆邮电大学机械工程系讲师，博士，主要从事信号处理研究。
第二篇：随机信号处理教学文本
随机信号处理教学大纲
课程名称：随机信号处理
学 时：45学时 开课学期：第六学期
适用专业：电子信息工程、电子科学与技术 课程类别：选修 课程性质：专业基础课
先修课程：数字信号处理、概率论与数理统计、数字电路、计算机原理
教 材：《随机信号处理》 张玲华，郑宝玉著
清华大学出版社2003年9月第一版(一)本课程的地位、性质和任务
随机信号是客观世界中普遍存在的一类信号，对其特性的深入理解以及掌握相应的分析与处理方法，对电子信息工程专业的学生是非常重要的。本课程是电子信息工程、信息对抗技术专业的本科生掌握现代电子技术必备的一门学科基础课。学习本课程的目的在于掌握信号统计分析与处理的理论和方法，通过学习，具备一定的随机信号分析和处理的能力，为以后专业课学习打下基础。(二)课程教学的基本要求：
通过该课程的学习，要求学生理解随机信号的基本概念，掌握随机信号的基本理论和分析处理方法，为学习“统计信号处理”或“信号检测与估值”等后续课程以及将来的发展奠定坚实的基础。
(三)课程主要内容及学时分配：
第1章 绪论(2学时)要求了解数字信号处理的基本概念，学科概貌，DSP的基本组成、特点等。主要包括下面几部分内容：
1.1 数字信号处理的基本概念
1.2 数字信号处理的学科概貌（研究内容）1.3 数字信号处理系统的基本组成 1.4 数字信号处理的特点 1.5 本课程的特点
第1章 数字信号处理基础（10学时）
要求掌握离散时间信号系统相关概念、数字滤波器的结构等内容。主要包括下面几部分内容：
1.1 离散时间信号系统 1.2 数字滤波器的结构
2、《随机过程理论及应用》，陆大鑫等，高等教育出版社，1987。
3、《Probability RandomVariable Radom process》帕布里斯（美）
4、《统计信号处理》 沈凤麟，叶中付，钱玉美著 中国科技大学出版2001年3月(五)教学方法的原则性建议： 重点难点
1、随机信号基本理论和概念的建立
2、基本随机信号处理方法的掌握
3、现代谱估计理论和自适应信号处理技术
方法提示
授课、小结、习作讨论、辅导与答疑相结合。
第三篇：语音信号处理及加密课程总结
《语音信号处理及加密》课程总结
本学期，我选修了《语音信号处理及加密》这门课。在本门课程的学习中，我系统地学习了现代语音编码技术的基本概念和基本知识，如什么是语音编码、对语音编码的要求、现代语音编码技术的作用和意义、现代语音编码系统的构成、分类以及主要性能指标等等，使我对现代语音编码有了初步的概要的了解。最近的二十几年来，随着数字通信、计算机、信号处理、微电子等相关技术的发展和广泛应用，语音编码技术发展非常迅速，取得了一系列突破性的成果，极大地促进了数字通信的发展和普及，是现代通信以及信息技术的一个亮点。所谓的现代语音编码技术，主要就是指最近二十几年发展起来并得到广泛应用的语音编码技术。
一、为什么要学习语音编码技术？
由于PCM的编码速率过高，不适应通信和信息技术发展的需要，为了压缩编码速率，减少传输占用的带宽，人们一直在致力于研究开发新的语音编码技术。这种强烈的客观需求是推动语音编码技术发展的巨大动力。另一方面，最近二十几年来，随着计算机、微电子、信号处理等相关技术的迅速发展和广泛应用，尤其是随着数字信号处理算法和器件（DSP芯片）的飞速发展和应用，为中、低速率语音编码器的发展和应用准备了必要条件。正是在这种情况下，从20世纪80年代以来的二十几年间，语音编码技术进入了一个飞速发展的时期。
现代语音编码技术就是指20世纪80年代以来发展起来的新的语音编码技术，这些新的语音编码技术的出现，极大地推动了通信和信息技术的发展，是现代通信发展史中的一个闪光点。
学习和掌握现代语音编码技术的基础知识、分析方法、关键技术和算法十分重要，只有了解和掌握这些已经成熟或基本成熟的方法和技术，才能很好地适应现代通信和信息技术发展的需要，才能研究开发新的方案和算法，提出具有自主知识产权的技术方案。
二、我学到了什么？
语音编码为信源编码，就是对模拟的语音信号进行编码，将模拟信号转化成数字信号，从而降低传输码率并使之可以在数字信道中传输。语音编码的目的是在保持一定得算法复杂程度和通信时延的前提下，占用尽可能少的通信容量，传送尽肯能高质量的语音。
语音编码按照传统的分类方法通常分为三类：波形编码、参数编码和混合编码。(一)波形编码
波形编码是将时间域或频率域或变换域信号直接编码为数字信号，力求使重建语音波形保持原始语音信号的波形形状。波形编码具有语音质量好、抗噪声性能强等优点。其缺点是所需用的编码速率高，一般在64~16Kb/s之间。波形编码是应用最早、人们最熟悉的语音编码技术。波形编码通常包括时域波形编码、频域波形编码和变换域波形编码三种类型。在课程学习中，我对这三种编码技术有了初步的了解。1)时域波形编码
课程中介绍了几种常用的时域波形编码，即脉冲编码调制（PCM）、增量调制（DM或∆M）、差分脉冲调制（DPCM）和自适应差分脉冲调制（ADPCM）。PCM是应用最早和最广泛的语音编码技术，在很长一段时间内，它一直在语音编码中占据统治地位，对于通信的数字化起到过极为重要的推动作用。近年来语音编码技术取得一系列突破性进展，出现了许多崭新的编码算法和技术，已经动摇了PCM的统治地位，但在通信和信息系统中，PCM的应用依然相当普遍。其工作原理是：在译码端，输入模拟信号经过取样、量化和编码，实现模/数转换，变换成为数字信号；到了译码端，再将接收到的数字信号通过译码、低通平滑滤波实现数/模转换，恢复为模拟信号。
DPCM是对相邻样值之间的差值进行编码，而不是对取样值本身进行编码，这样就能够降低编码速率。由于它是对预测误差信号进行编码，而预测误差信号的能量比输入信号的能量小得多，因此量化限幅电平也可以小得多。这样，在量化电平数不变的条件下，量化器的量化间隔就比输入信号的量化间隔小得多，使得量化噪声减少。而在保持信噪比不变的情况下，DPCM就可以通过减少量化比特数，降低编码速率。
ADPCM是采用自适应量化及高阶自适应预测技术的DPCM。自适应线性预测以帧为单位进行，根据本帧语音波形的时间相关性确定预测系数，使得预测误差信号的方差最小。
DM是DPCM的一种特殊形式。当系统的取样品率大于Nyquist频率许多倍时，相邻取样值之间的相关性很强，差分信号的幅度值会在一个很小的范围内变化，于是就可以用正负两个固定的电平来表示差分信号。因此，在DM中仅用1bit即可对差分信号进行量化，也就是只需指示出极性即可。2)子带编码
子带编码是一种应用比较广泛的语音编码技术，也是一种典型的频域波形编码技术。它利用带通滤波器（BPF）组首先将输入信号分割成若干个不同的小的频带（称为子带），通过等效于单边带调幅的调制过程，将各子带搬移到零频率附近，形成低通信号后，再以Nyquist速率对各子带输出取样，并对这些取样值分别进行通常的数字编码。在接收端，将各子带编码信号进行译码，并重新调制回原始位置，再将所有子带输出相加，恢复出原始信号。把语音信号分成若干子带进行编码主要有三个优点。首先，如果对不同的子带合理的分配比特数，就可能分别控制各子带的量化电平数目以及相应的重建信号的量化误差方差值，使误码率更精确地与各子带的信源统计特性相匹配。其次，通过调整不同子带的比特分配数值，可以控制总的重建误差频谱形状，使误差谱的形状适应人耳听觉特性，获得更好的主观听音质量。第三，子带编码的另一个优点是各子带内的量化噪声相互独立，被束缚在自己的子带内，这样就能避免输入电平较低的子带信号被其他子带的量化噪声所淹没。这种情况在非子带编码中就会发生，除非专门采用噪声谱形形成等技术来控制。3)变换域编码。
变换域编码又称为变换域波形编码，是语音编码中经常使用的编码方式之一，尤其是在宽频带高音质声频编码中，变换编码应用更为广泛。
变换域编码是将通常在时域描写的语音信号变换到另外一些变换域中描写(这些变换通常采用正交变换)，然后再对变换后的信号进行量化和编码。在接收端，首先对通过信道传输的接收信号进行译码，然后进行反变换以恢复出原始输入的语音信号。在文献资料中经常介绍并在实际中获得广泛应用的集中主要正交变换是：K-L变换（K-LT或KLT）、W-H变换（W-HT或WHT）、Haar变换（HT）、斜变换（ST）、离散余弦变换（DCT）和离散傅里叶变换（DFT）。(二)参数编码
参数编码又称为声源编码或声码器，有时又成为分析-综合编码，它是将信源信号在频域或其他变换与提取特征参数，然后对这些特征参数进行编码或传输；在译码端再将收到的数字信号译成特征参数，根据这些特征参数重建语音信号。参数编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码，力求使重建语音信号具有尽可能高的可懂度，即保持原语音信号的语意，但重建语音信号的波形语言语音信号波形却相差甚远。参数编码的有点是可实现低速率语音编码，其编码速率可低至2.4kb/s以下。其缺点是语音质量差，自然度较低，即使是熟人一般也定不出来讲话的人是谁。此外，参数编码的坚韧性也不够好。
参数编码的基础是语音的产生模型。根据这一模型对语音信号进行分析，就可以得到语音的谱包络、基音周期以及清浊音判决等参数。然后就可以对这些参数进行编码和传输。译码中所使用的声道滤波器的形式，与编码器中的谱包络分析器的形式必须相对应，才能够在同样的语音产生模型基础上合成出发送端的语音信号。(三)混合编码
语音混合编码是在采用线性预测编码（LPC）技术的语音参数编码的基础上，通过采用许多改进措施，使用合成分析法而形成的一种新的编码技术，是最近二十几年来在语音编码技术上的一种突破性进展，收到人们的普遍重视，发展迅速，应用广泛。它克服了波形编码和参数编码的缺点，吸收了它们的长处，在16~4kb/s速率上能够得到高质量的合成语音。多脉冲激励线性预测（MPE-LP）编码、规则脉冲激励线性预测（RPE-LP）编码和码激励线性预测（CELP）编码等都属于混合编码。
多脉冲激励线性预测（MPE-LP）编码是一种高音质语音编码算法，是第一个实用、有效的ABS-LPC类型的算法。在MPELPC中，不论是清音还是浊音，都用一帧中的有限多个脉冲经过最优化估值后作为激励信号。
规则脉冲激励线性预测（RPE-LP）编码是在MPELPC的基础上进一步改进而得到的。RPE-LTP编码方案的特点是算法简单，语音质量好，MOS分为4.0分。它是利用预测残差、感觉加权滤波器的单位冲击响应、位置脉冲模式等信息通过解线性方程组求得激励脉冲序列的，因此其算法较简单。
码激励线性预测（CELP）编码是目前应用最多的混合编码技术。CELPC采用分帧技术进行编码，帧长一般为20~30ms。CELPC基于合成分析（ABS）法的搜索过程、感觉加权、矢量量化（VQ）和线性预测（LP）技术。它用从码书中搜索出来的最佳码矢量，乘以最佳增益，代替线性预测的残差信号（余量信号）作为激励信号源。CELPC通常将每一语音帧分为2~5个子帧，在每个子帧内搜索最佳的码矢量最为激励信号。
三．学习体会
在现代通信中，随着科学技术的迅速发展，图像、数据等非话音信息在通信信息中所占的比例大大提高，而且这种提高的趋势仍然会继续下去。但是，到目前为止，在大多数通信系统中，传输醉倒的信息仍然是语音信号。在可以预见的未来的通信中，尽管语音信号在通信信息总量中所占的比例会有所下降，但仍然会是传输最多的信息。
语音编码技术在数字通信中的作用至关重要，现代语音编码技术已经成为通信技术中一个相当重要的学科，在各种通信网络中都得到广泛应用。在学习了这门课程之后，我对语音编码技术有了粗略的概念性的了解，并通过实验深入理解了语音编码及处理的基本原理，更加深刻地认识到语音编码的作用与意义。只有学习和掌握现代语音编码技术，我们才能更好地向着“降低编码速率，减少传输占用的带宽”的目标前进，推动语音编码技术的发展。
第四篇：通信信号处理课程报告
MIMO技术及其在下一代移动通信中的应用
一、前言：
MIMO技术是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。MIMO技术能在不增加宽带的情况下，成倍的提高通信系统的容量和频谱利用率。随着世界各国对该技术的不断研究完善，我们有理由相信MIMO技术将成为新一代移动通信系统所必须采用的关键技术。
MIMO技术源于无限通信天线分集技术与智能天线技术，它是多入单出（MISO）与单入多出（SIMO）技术的结合，具有两者的优势和特征。MIMO系统在发端和收端均采用多天线单元，运用先进的无线传输与信号处理技术，利用无限信道的多径传播，因势利导，开发空间资源，建立空间并行传输通道，在不增加带宽与发射功率的情况下，成倍地提高无线通信的质量与数据速率，堪称现代通信领域的重要技术突破。
MIMO技术已不是传统的无线通信智能天线，其优势已非常规智能天线所及。
二、MIMO技术：
1、MIMO信道模型：
MIMO系统在基站和移动端都采用了天线阵列，可为移动通信系统带来更大的系统容量，更好地保障了通信质量以及提供更高的频谱利用率。MIMO系统能够在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下，提供未来移动通信系统所需要的大容量高速率传输。当发射功率和传输带宽固定时，MIMO系统的最大容量或容量上限将随天线数目的增加而增加，可以提高无线信道的容量。
以基站和移动台作为发射端和接收端来分析。上图1所示的两个线性天线阵列，假定基站有NT根天线、移动台有NR根天线。在基站的天线阵列上的信号表示为：
xj(t)=[x1（t），x2（t），…xt（t）]T
式中，符号[.]T为矢量或矩阵的转置，xj(t)为移动台的第i根天线端口的信号。
同理，yj(t)= [y1（t），y2（t），…yR（t）]T 式中，yj(t)为移动台得第j根天线端口的信号。
2、MIMO系统的容量：
系统的容量是表征通信系统性能最重要的标志之一，即表示了通信系统的最大传输率。MIMO系统自身具有的一个最大的优势是，它能够提供其他任何系统所不能达到的容量优势。
对于P个发射天线和Q个接收天线的MIMO系统，信道容量的公式为：
C=log2[det（IQ+SNR/P*H*H）]b/s/Hz 其中，IQ 表示单位矩阵，SNR表示接收天线的平均信噪比，“*”表示共轭转置，H是P×Q的信道响应矩阵。上式是在假设P个相等功率的不相关的天线条件下成立的。那么，在MIMO系统传输信号过程中，每个字数据流的传输过程是相互独立的，每个接收天线接收到的信号也是相互独立的，没有任何的干扰，这样可以提高接收信号质量。一般地，对于发射天线为P，接收天线为Q的MIMO系统，假定信道为独立的瑞利衰落信道，则信道容量为：
*C=[min(P,Q)B log2(SNR/2)] b/s/Hz 其中，B为信道带宽，SNR为接收平均信噪比。上式表明：当发射功率和传输带宽固定时，MIMO系统的最大容量或容量上限随较小天线数目的增加而线性增加。
信道信噪比SNR与信道容量C的关系：
1、仿真结果：
图为：信噪比为-5, 0, 5, 100 分析：在实验仿真时，可以得出以下结果：
当天线数目一定时,随着信噪比的增大信道容量也增大，信道容量的增加速度越来越慢；当信噪比一定时,随着天线数目的增加信道容量也增大，信道容量的增加速度越来越慢；当天线达到一定数目时，信道容量趋于一个稳定值，不再随天线数目增加而增加。MIMO信道容量的大小与信噪比以及天线数目有关。当天线数目较少时，信道容量与天线数目成正比，当天线数目大到一定值时，信道容量达到饱和状态，不再随天线数目的增加而改变。
3、MIMO信道估计： 在MIMO系统中，常用的信道估计的方法包括最小二乘估计、最大似然估计、最大后验概率估计以及最小均方误差估计：
下面以最小二乘估计、最大似然估计为例进行分析：（1）最小二乘信道估计算法：
一个MT*MR 系统，接收的向量由下式给出
式1 其中，维数为，是由MT 个发射天线上的训练序列组，成的训练矩阵。Mp为训练期间接收天线所收到的接收信号矩阵，维数为H是训练期间的信道系数矩阵，与前面定义相同，维数为Mr×Lt，其中每个元素服从Ryaelihg分布，Vp 为0均值、方差为的高斯白噪声矩阵。
采用LS方法进行信道估计的代价函数为: 式2 使 式2所示的代价函数达到最小的就是H的LS估计，也即:
进一步将公式2中的代价函数对求H偏导且令其等于O，可以求得H的LS估计 值
其中。
将式1代入上式，可得:
其中，为估计的误差矩阵。由此可以看出信道系数矩阵的估计值真实值H受到一个同维数的高斯矩阵扰动的结果。
(2)最大似然信道估计算法
ML估计在估计理论中占有非常重要的地位，ML估计适用于非随机参数或者未知 先验分布的参数估计。
实际上是其若要对H进行最大似然估计，可以先得到最大似然估计的性能函数者达为:，通常采用后一种对数似然函数，则H的ML估计解
或可以表
当噪声为复高斯噪声
可以转化为:
式3
其中，为Rv噪声的协方差矩阵。将式3所示的代价函数对待估量H求偏导等于零，就可以估计出相应的化简求
式4 在噪声为O均值的加性复高斯白噪声的情况下，对于MIMO平坦衰落信道的估计而言，信道系数矩阵H的最大似然估计值
和最小二乘估计值
是相等的，由于噪声为0均值的复高斯白噪声，因此可以它们有相同的表达形式。
4、MIMO信道的均衡：
以球形译码为例分析MIMO信道的均衡：
球形译码的基本思想是在以一个矢量为中心的半径为的多维球内搜索格点。通过限制或者减少搜索半径从而减少搜索的点数,进而缩短计算时间。与ML 检测相比,球译码算法的优点在于它不需要对整个格内的所有格点进行搜索,而只需要在一个事先设定的有限球形区域内进行搜索, 如果该区域所包含的点数相对于整个格内的总点数是相当小的, 那么搜索时间就会大大减少。多符号判决反馈球译码算法
由于MIIMO 频率选择性衰落信道的均衡无法直接应用SDA,因此本文提出了多符号判决反馈球译码算法。即:对于接收信号,有
（1）
其中, H是信道传输系数矩阵, 是0 均值的高斯白噪声矩阵, 为各对天线间最大可分辨多径数。若要检测符号矢量,假定及其以后的符号矢量已知, 在研究中采用软判决译码方式, 即假设已知的符号矢量取值均为线性均方误差均衡后未进行硬判决的值,对(1)式处理后得:
(2)其中。
通过上述变换可对表达式直接应用SDA,求出后,代入表达式,对表达式应 用SDA,可以检测出,以此类推,我们可以对其它符号矢量进行逐个检测。仿真与结果分析：
图1 在2 径衰落信道下MIMO 系统的线性均衡和判决反馈均衡的性能
图2 在2 径衰落信道下MIMO 系统
MIMO 系统采用BPSK 调制,信道为2 径的频率选择性衰落信道,线性均衡滤波器的长度是5,判决反馈滤波器的前馈抽头系数为3,反馈抽头系数是1,不同信噪比(SNR)下的误比特率BER)曲线如图1。基于MMSE 准则的线性均衡和判决反馈均衡不能完全消除符号间干扰(ISI);随着接收端天线数目增加,MIMO 系统获得分级增益提高,误码率性能随之得到改善。如:判决反馈均衡器在误码率为时,接收端天线数每增加2,误码率性能就得到3~5dB 的改善。相同天线配置情况下,非线性的判决反馈均衡效果优于线性均衡的效果。为了研究系统在不同的均衡检测方式下的性能, 对一个2 发3 收的MIMO 系统在BPSK 调制下进行仿真,BER 曲线如图2。
三、MIMO技术在下一代通信的应用：
MIMO技术是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。MIMO技术能在不增加宽带的情况下，成倍的提高通信系统的容量和频谱利用率。随着世界各国对该技术的不断研究完善，我们有理由相信MIMO技术将成为新一代即4G移动通信系统所必须采用的关键技术。这与MIMO技术优点有着不可分割的因素： MIMI技术的主要优点可以包括以下几点：
（1）频谱效率高。MIMO技术能够在不增加额外功率或者带宽的前提下增加容量，即提供空分复用增益。通过在不同的发射天线上传输不同的数据流，在特定信道条件下，使系统容量与min{成线性增长}。
（2）覆盖范围广。对所有天线阵元上的接收信号进行相干合并，可以获得天线阵列或者波束成型增益，它正比于接收天线的数目。通过增加接收端的信噪比，MIMO技术可以扩大WLAN的覆盖范围。
（3）功耗低。采用发射波束成型等方法可以获得较低的功率消耗。
（4）链路可靠性高。采用多天线可以增加空间分集对抗多径衰落。发射分集技术，如空时编码技术、发射波束成型等时对抗信道衰落和提高系统容量及链路可靠性的新技术之一。
MIMO多天线系统是指发射端和接收端同时使用多个天线的通信系统，它可有效地利用随机衰落和可能存在的多径传播成倍地提高业务传输速率。其核心技术是空时信号处理，即利用在空间中分布的多个时间域和空间域结合进行信号处理。因此，可以被看作是常规智能天线的扩展。
4G系统应用智能天线的优势是可以去除更多的干扰，提供更高的信道和系统容量，增加小区吞吐量，降低系统对功率的要求，增强通信的抗干扰特性以及降低比特费率等。而4G系统应用智能天线的缺点是增加了收发信机以及无线资源管理的复杂性，同时需要高层的支持。
智能天线是建立在自适应天线基础之上的新一代天线系统，其目标是通过抑制干扰和对抗衰落来增加系统容量，进而提高频谱利用率，这不仅涉及智能化接收，还包括智能化发射。
4G系统的接入层会允许用户使用各种终端通过各种形式接入到4G通信系统中，这是移动通信革命性的演进。对于这种演进，如果仍采用常规的智能天线技术已不足以解决4G系统的大容量与高可靠性需求问题。此时，结合空时处理的多天线技术——MIMO天线技术，提供了解决问题的新途径。可以说，MIMO多天线系统是常规智能天线演进的必然成果。
参考文献：
1、《多用户.多小区MIMO通信技术》 邱玲等编著 人民电邮出版社
2、《MIMO技术原理及应用》 林云、何丰等编著 人民电邮出版社
3、《MIMO通信系编码》 Ali.Ghraryeb(加)Tolga M.Duman(美)著 艾渤 唐世刚 译 电子工业出版社
4、《MIMO相关技术及应用》 黄韬 等著 机械工业出版社
5、《MIMO多天线无线通信系统》 肖扬 著 人民电邮出版社
第五篇：“管理信息系统”课程教学探索
“管理信息系统”课程教学探索
摘 要：“管理信息系统”旨在提高学生对信息系统的认识、分析和设计能力，是计算机、电子商务、信息管理等专业的一门核心课程。因此，改革教学模式、拓展教学思维，更新教学方法，在提高教学效果上有重要意义。
关键词：管理信息系统；教革；项目教学；案例教学
一、“管理信息系统”课程分析
《管理信息系统》是一门融计算机科学、网络通讯技术、管理信息科学、系统科学为一体的综合性课程。是高职院校计算机信息管理、信息技术、电子商务等专业的核心专业基础课。由于该课程有很强的应用实战背景，深入的理论知识含量，具知识点多、综合性强、实践应用等诸多特点于一身。因此，在实际教学过程中，学生往往感觉学习枯燥，课堂参与度低，教学效果并不显著。
二、学生学情分析
高职高专教育下学生情况主要可以概括为：知识水平参差不齐，学习缺乏自主性、自觉性，学习情绪化严重；对专业性强的课程兴趣高，实践动手能力强。根据此情况对管理信息系统课程的理论和实践安排应尽量合理化，以保证学生的学习热情。
三、课程教学方法的探索
（一）案例教学法。《管理信息系统》课程中大部分章节的理论性很强，操作性比较弱，内容抽象。因此，为了使教学内容易于理解，可以将理论内容进行比较、拓展、总结等，并通过举例加深学生的印象，增强其认识与记忆。例如在讲解系统工程的概念及应用时，除了介绍定义及思想外，还将系统工程在我国古代的经典应用的小故事如都江堰建造、田忌赛马穿插在理论内容中，运用视频与图片讲故事内容进行展示，让学生真正体会到系统工程的现实作用。
（二）项目教学法。《管理信息系统》中除理论课程外还包含一部分实训课程。为了培养学生理论联系实际的能力，可以在教学过程中为学生设置项目，通过项目的完成巩固理论知识，增加实践能力。教师要合理安排项目内容，监督项目进度，使之与教学相适应。学生能将课堂所学的理论知识很快与项目实践相结合，做到学有所用，从而极大地提升自己的学习热情，发挥自己的想象力和创造力。
例如在课程实训时，教师可以给学生布置项目，如：开发学生管理系统“选课系统”等。学生以3人为一小组，从可行性研究->需求分析->模块设计->详细设计，体验一个项目从无到有的创建过程。整个项目的完成贯穿着整门课程重点知识，紧扣理论教学主题，加深了学生对理论知识的理解，又丰富了学生的实践知识和认知能力，激发了学生的好奇心和求知欲。同时，通过团队合作，既增进了学生间的友谊，又提高了彼此的协作能力。图1对课程各个部分典型的案例与项目应用进行了举例说明：
（三）改进考核方式。成绩的评定是教学过程中的重要环节，作为高职院校，我校非常注重学生多方面技能培养。管理信息系统的学期总成绩不再以期末的理论考试为主。成绩的组成分散在整个学期的教学过程中，由平时成绩、项目实训成绩和期末成绩组成，比例为2：2：6。在平时与项目实训中学生参与活动的态度，团队的协作能力、解决问题的能力、综合分析能力都在评定范围内，这样使学生养成良好的学习习惯和认真负责的学习态度，全面提升学生的综合素质。
四、总结
实践证明，以上教学方法已经在管理信息系统课程教学中发挥出巨大的优势。通过案例、项目教学法以现实生活中学生乐于接受的事例作为题材，将分散的知识点进行综合。使课程知识变得通俗易懂。而考核评定方式的改进更加能准确的评定学生的综合素质与能力。
参考文献：
[1] 苏莉蔚.（大学计算机基础）理论课程改革探讨[J].教育教学论坛，2014（16）：37
[2]付长青.基于现代教育技术的高校教学改革研究[J].河北科技师范学院学报，2009（7）
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