通信原理教案

第一篇：通信原理教案

《通信原理》

教 案

开课学期： 2006/2007学年

（二）学期 任课教师：

张

伦

所 在 系：

通信工程

开课班级：

04062401-04062404

学 时 数：

讲授 62 实验 10

信息与通信工程学院

第一章 绪论

授课时间：4学时 教学参考书：《通信原理》 教学内容：

1.1 引言

1.2 通信系统的组成

1.3 通信系统的分类及通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 主要性能指标

1.6 数字通信的主要技术问题

授课次序：1（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、了解现代通信与信息社会

2、掌握通信系统的组成3、掌握通信系统的分类

4、了解通信技术发展概况

教学组织：

1.1 引言（25分钟）

1.2 通信系统的组成（25分钟）

1.3 通信系统的分类及通信方式（50分钟）

教学重难点：通信系统的分类、通信系统的组成 结合现实讲授。提问：无 作业：无

授课次序：2（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握通信系统的性能度量

2、熟练掌握消息的信息量度量

3、熟练掌握离散信源的平均信息量

教学组织：

1.4 信息及其度量（50分钟）

1.5 主要性能指标（30分钟）

1.6 数字通信的主要技术问题（20分钟）

教学重难点：通信系统的性能指标、消息的信息量度量、离散信源的平均信息量

（用类比的方法，结合课件讲授）提问：无

作业：习题4、7。

第二章 随机信号分析

授课时间：6学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

2.1 引言（信号与系统基本概念）2.2 随机过程的一般表述 2.3平稳随机过程 2.4 高斯过程 2.5 窄带随机过程 2.6 正弦波加窄带高斯过程 2.7 随机过程通过线性系统

授课次序：3（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解平稳随机过程的性质和相关特性

教学组织：

2.1 引言（信号与系统基本概念）（25分钟）2.2 随机过程的一般表述（25分钟）2.3平稳随机过程（50分钟）

教学重难点：平稳随机过程的性质和相关特性。提问：无 作业：无

授课次序：4（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解高斯过程的性质和相关特性

2、理解窄带随机过程的相关特性

教学组织：

2.4 高斯过程（50分钟）

2.5 窄带随机过程（50分钟）

教学重难点：高斯过程的性质和相关特性、窄带随机过程的相关特性。提问：无 作业：无

授课次序：5（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解正弦波加窄带随机过程的相关特性。

2、理解随机信号通过线性系统得特性。

教学组织：

2.6 正弦波加窄带高斯过程（50分钟）2.7 随机过程通过线性系统（50分钟）

教学重难点：正弦波加窄带随机过程的相关特性、随机信号通过线性系统得特性。提问：无

作业：习题1、4、6、12

第三章 信道

授课时间：3学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

3.1 引言

3.2 信道定义及数学模型、3.3恒参信道特性及对信号传输的影响 3.4随参信道特性及对信号传输的影响 3.5 信道的加性噪声 3.6 信道容量的概念

授课次序：6（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握调制信道和编码信道的定义

2、掌握恒参信道和随参信道的定义

教学组织：

3.1 引言（10分钟）

3.2 信道定义及数学模型（30分钟）

3.3恒参信道特性及对信号传输的影响（30分钟）3.4随参信道特性及对信号传输的影响（30分钟）

教学重难点：

调制信道和编码信道的定义；

恒参信道和随参信道的定义。提问：无 作业：无

授课次序：7（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解加性噪声和乘性噪声的区别

2、熟练掌握信道容量的概念及香农定理的意义

教学组织：

3.5 信道的加性噪声（15分钟）

3.6 信道容量的概念（35分钟）

教学重难点：加性噪声和乘性噪声的区别；

信道容量的概念及香农定理的意义。提问：无

作业：习题8、13、15

第四章 模拟调制系统

授课时间：8学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

4.1 引言

4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 4.3 角度调制的原理及抗噪声性能 4.4 各种调制系统的比较 4.5 频分复用（FDM）4.6 复合调制及多级调制的概念

授课次序：7（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握调制的意义

2、了解线形调制的一般模型

3、熟练掌握AM调幅

教学组织：

4.1 引言（10分钟）

4.2 幅度调制的原理

1、AM调制（40分钟）

教学重难点：调制的意义；

AM调幅原理、参数的定义； DSB调幅原理。

提问：无 作业：无

授课次序：8（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握SSB、VSB调幅原理

2、熟练掌握DSB、SSB、VSB调幅的抗噪声性能

教学组织：

4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能

2、DSB（30分钟）

3、SSB（20分钟）

4、VSB（30分钟）

5、线性调制系统的抗噪声性能（20分钟）

教学重难点： DSB、SSB、VSB 调幅原理；

DSB、SSB、VSB调幅的抗噪声性能。

提问：无 作业：无

授课次序：9（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握AM调幅的抗噪声性能

2、掌握角度调制基本原理和特性

教学组织：

4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能

5、线性调制系统的抗噪声性能（25分钟）

4.3 角度调制的原理及抗噪声性能

1、基本原理（50分钟）

2、频谱和带宽（25分钟）

教学重难点：AM调幅的抗噪声性能；

角度调制基本原理和频谱特性；

提问：无 作业：无

授课次序：10（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握窄带调频和宽带调频

2、熟练掌握调频信号的产生与解调

3、熟练掌握调频系统的抗噪声性能

4、理解门限效应 教学组织：

4.3 角度调制的原理及抗噪声性能

1、窄带调频和宽带调频（25分钟）

2、调频信号的产生和解调（25分钟）

3、调频系统的抗噪声性能（25分钟）

4、输出信噪比和信道带宽的关系（25分钟）

教学重难点：窄带调频和宽带调频的定义；

调频信号的产生与解调方法； 调频系统的抗噪声性能。

提问：无 作业：无

授课次序：11（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握各种模拟调制系统的抗噪声性能

2、掌握频分多路复用原理

教学组织：

4.4 各种调制系统的比较（15分钟）4.5 频分复用（FDM）（25分钟）

4.6 复合调制及多级调制的概念（10分钟）

教学重难点：各种模调方式的优缺点和应用；

FDM的原理。

提问：无

作业：习题1、3、7、10、13、17

第五章 数字基带传输

授课时间：8学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

5.1 引言

5.2 数字基带信号及其频谱特性 5.3 基带传输的常用码型 5.4 基带脉冲传输与码间干扰 5.5 无码间干扰的基带传输特性 5.6 部分响应系统 5.7 基带传输的抗噪声性能 5.8 眼图与时域均衡

授课次序：11（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握数字基带信号的波形

2、理解数字基带信号的功率谱计算

教学组织：

5.1 引言（10分钟）

5.2 数字基带信号及其频谱特性（40分钟）

教学重难点：数字基带信号的功率谱计算。提问：无 作业：无

授课次序：12（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握数字基带信号的码型 教学组织：

5.3 基带传输的常用码型（100分钟）

教学重难点：HDB3 码型变换；

差分编解码。

提问：无 作业：无

授课次序：13（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握波形传输无失真条件

教学组织：

5.4 基带脉冲传输与码间干扰（25分钟）5.5 无码间干扰的基带传输特性（75分钟）

教学重难点：奈奎斯特准则；

等效低通特性。提问：无 作业：无

授课次序：14（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练理解部分响应基带传输系统

2、掌握数字信号基带传输的差错率

教学组织：

5.6 部分响应系统（50分钟）

5.7 基带传输的抗噪声性能（15分钟）5.8 眼图与时域均衡

1、眼图（35分钟）

教学重难点：部分响应系统的原理；

基带传输系统得误码特性与信噪比关系；

眼图的观测方法。

提问：无 作业：无

授课次序：15（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握横向滤波器抽头系数计算方法

2、掌握峰值失真、均方失真准则

3、理解横向滤波器的工作原理

教学组织：

5.8 眼图与时域均衡

2、时域均衡（50分钟）

教学重难点：横向滤波器抽头系数计算方法；

峰值失真、均方失真准则。提问：无

作业：习题1、2、7、11、12、18、22

第六章 正弦载波数字调制系统

授课时间：10学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

6.1 引言

6.2 二进制数字调制原理

6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能 6.4 二进制数字调制系统的性能比较 6.5 多进制数字调制系统 6.6 改进的数字调制方式

授课次序：15（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握各种二进制数字调制方式的原理和数学模型

2、熟练掌握数字信号的各种解调方法

教学组织：

6.1 引言（10分钟）6.2 二进制数字调制原理

1、ASK（40分钟）

教学重难点：2ASK数字调制方式的原理和数学模型；

2ASK信号的各种解调方法。

提问：无 作业：无

授课次序：16（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握各种二进制数字调制方式的原理和数学模型

2、熟练掌握数字信号的各种解调方法

3、熟练掌握二进制数字调制的误比特率

教学组织：

6.2 二进制数字调制原理

2、FSK（25分钟）

3、PSK（25分钟）

6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能1、2ASK（25分钟）

2、2FSK（25分钟）

教学重难点：2FSK、2PSK、2DPSK数字调制方式的原理和数学模型；

2FSK、2PSK、2DPSK信号的各种解调方法； 二进制数字调制的误比特率计算公式的由来。

提问：无 作业：无

授课次序：17（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握二进制数字调制的误比特率

2、理解多进制调制

3、掌握多进制数字调制的误比特率

教学组织：

6.3二进制数字调制系统的抗噪声性能 3、2PSK（25分钟）4、2DPSK（25分钟）

6.4 二进制数字调制系统的性能比较

（25分钟）

6.5 多进制数字调制系统

1、MASK

（25分钟）

教学重难点：多进制数字调制方式的原理和数学模型；

多进制数字调制的误比特率计算公式。

提问：无 作业：无

授课次序：18（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解多进制调制

2、掌握MDPSK信号相位变换关系

3、掌握多进制数字调制的误比特率

教学组织：

6.5 多进制数字调制系统

2、MFSK（30分钟）

3、MPSK（30分钟）

4、MDPSK（40分钟）

教学重难点：多进制数字调制方式的原理和数学模型；

MDPSK调制解调原理；

多进制数字调制的误比特率计算公式。

提问：无 作业：无

授课次序：19（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解多进制调制

2、掌握QAM原理

3、掌握多进制数字调制的误比特率

4、掌握MSK的基本原理

5、理解MSK信号的相位的连续性

教学组织： 6.5 多进制数字调制系统

5、APK（50分钟）6.6 改进的数字调制方式

1、MSK（50分钟）

教学重难点：多进制数字调制方式的原理和数学模型；

QAM的星座图和抗噪声性能； 多进制数字调制的误比特率计算公式； MSK的基本原理。

提问：无 作业：无

授课次序：20（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握MSK信号的产生和解调方法

2、了解MSK信号的误码特性

3、掌握GMSK信号的产生方法和特点

教学组织：

6.6 改进的数字调制方式

1、MSK（35分钟）

2、GMSK（15分钟）

教学重难点：MSK信号的产生和解调方法； MSK信号的误码特性； GMSK信号的产生方法和特点。

提问：无

作业：习题2、6、8、10、14

第七章 模拟信号的数字传输

授课时间：8学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

7.1 引言 7.2 抽样定理

7.3 脉冲振幅调制（PAM）7.4 模拟信号的量化（A/D）7.5 脉冲编码调制（PCM）7.6 增量调制和增量脉冲编码调制 7.7 PCM和DM的性能比较 7.8 时分复用和多路数字电话系统

授课次序：20（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握低通与带通抽样定理 教学组织：

7.1 引言（10分钟）

7.2 抽样定理（40分钟）

教学重难点：低通与带通抽样定理。提问：无 作业：无

授课次序：21（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解实际抽样

2、熟练掌握量化

教学组织：

7.3 脉冲振幅调制（PAM）（25分钟）7.4 模拟信号的量化（A/D）（75分钟）

教学重难点：PAM调制的原理；

均匀和非均匀量化的原理； A律和u律特性曲线及其近似。

提问：无 作业：无

授课次序：22（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、熟练掌握PCM 编码原理

2、掌握PCM 抗噪声性能

教学组织：

7.5 脉冲编码调制（PCM）（100分钟）

教学重难点：PCM 编译码原理；

PCM抗噪声性能。

提问：无 作业：无

授课次序：23（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握DPCM 编码原理

2、熟练掌握DM 编码原理

3、掌握DM 抗噪声性能

教学组织：

7.6 增量调制和增量脉冲编码调制（100分钟）

教学重难点：DPCM 编译码原理；

DM 编译码原理； DM抗噪声性能。

提问：无

作业：无

授课次序：24（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握时分多路复用原理

教学组织：

7.7 PCM和DM的性能比较（10分钟）7.8 时分复用和多路数字电话系统（40分钟）

教学重难点：时分多路复用原理及其在数字电话系统中的应用；

PCM的基群及高次群。

提问：无

作业：习题1、5、8、10、14、16

第八章 信号的最佳接收

授课时间：6学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

8.1 引言

8.2 最佳接收准则 8.3 信号的最佳接收 8.4 最佳基带传输系统

授课次序：24（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握最佳接收准则

教学组织：

8.1 引言（10分钟）8.2 最佳接收准则（40分钟）

教学重难点：最佳接收准则。提问：无 作业：无

授课次序：25（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解各种信号的最佳接收

2、理解最佳接收机

教学组织：

8.3 信号的最佳接收

1、确知信号最佳接收（33分钟）

2、随相信号最佳接收（33分钟）

3、起伏信号最佳接收（34分钟）

教学重难点：各种信号的最佳接收；

最佳接收机结构。提问：无

作业：无

授课次序：26（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解匹配滤波器

2、掌握普通接收机与理想接收机性能的差别

教学组织：

8.3 信号的最佳接收

4、普通接收机与理想接收机性能比较（40分钟）

5、匹配滤波器（60分钟）

教学重难点：理解匹配滤波器；

普通接收机与理想接收机性能的差别 提问：无

作业：无

授课次序：27（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、理解最佳基带传输系统

教学组织：

8.4 最佳基带传输系统（50分钟）

教学重难点：最佳基带传输系统。提问：无

作业：习题2、3、6

第九章 同步原理

授课时间：7学时 教学方法：课堂讲授 教学内容：

9.1 同步的基本概念 9.2 载波同步的方法

9.3载波同步系统性能及误差对解调性能的影响 9.4 位同步的方法及系统性能 9.5 群同步及扩展频谱系统同步

授课次序：27（1学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握载波同步的方法和原理

教学组织：

9.1 同步的基本概念（15分钟）9.2 载波同步的方法（35分钟）

教学重难点：载波同步的各种方法和原理。提问：无 作业：无

授课次序：28（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握载波同步系统性能

2、掌握位同步的方法和原理

教学组织：

9.3载波同步系统性能及误差对解调性能的影响（40分钟）9.4 位同步的方法及系统性能（60分钟）

教学重难点：载波同步系统性能；

位同步的各种方法和原理。

提问：无

作业：无

授课次序：29（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握位同步的方法和原理

教学组织：

9.4 位同步的方法及系统性能（100分钟）

教学重难点：位同步的方法和原理。提问：无

作业：无

授课次序：30（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

1、掌握帧同步的方法和原理

2、理解扩展频谱系统的同步方法

教学组织：

9.5 群同步及扩展频谱系统同步（100分钟）

教学重难点：帧同步的方法和原理；

扩展频谱系统的同步方法。

提问：无

作业：习题1、3、5、6、8、9

授课次序：31（2学时）教学方法：讲授+课件 教学目的和要求：

复习

教学组织：

复习

教学重难点：复习。提问：无 作业：无

Nin =((floor((36*32*log2(QM)*1/2-6)/8)-16)*8)

Nin((floor((36*32*log2(QM)*1/26)/8)16)*8)

第二篇：通信原理教案

《通信原理》

教案

开课学期：2016/2017学年第2学期 任课教师：张伦 所在系：通信工程

开课班级：04062401-04062404 学时数：36讲授26实验10

信息与通信工程学院

第一章 绪论、第二章 确知信号

授课时间：4学时 教学参考书：《通信原理》 教学内容：

1.1 引言

1.2 通信系统的组成

1.3 通信系统的分类及通信方式

1.4 信息及其度量

1.5 主要性能指标

1.6 数字通信的主要技术问题

授课次序：1（2学时）

教学方法：课堂讲授

教学目的和要求：

1、了解现代通信与信息社会

2、掌握通信系统的组成3、掌握通信系统的分类

4、了解通信技术发展概况 教学组织：

1.1 引言（25分钟）

1.2 通信系统的组成（25分钟）

1.3 通信系统的分类及通信方式（50分钟）

教学重难点：通信系统的分类、通信系统的组成，结合现实讲授。

授课次序：2（2学时）教学方法：课堂讲授 教学目的和要求：

1、熟练掌握通信系统的性能度量

2、熟练掌握消息的信息量度量

3、熟练掌握离散信源的平均信息量

教学组织：

1.4 信息及其度量（50分钟）

1.5 主要性能指标（30分钟）

1.6 数字通信的主要技术问题（20分钟）

教学重难点：

通信系统的性能指标、消息的信息量度量、离散信源的平均信息量

（用类比的方法，结合课件讲授）

提问： 无

作业：习题 4、7。

第三篇：通信原理

通信的目的：传递消息中所包含的信息。

消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息：是消息中包含的有效内容。

信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。

信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性、完成模/数转换

信道编码与译码目的：增强抗干扰能力

加密与解密目的：保证所传信息的安全

数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号

同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。

数字通信的特点

优点：

抗干扰能力强，且噪声不积累

传输差错可控

便于处理、变换、存储

便于将来自不同信源的信号综合到一起传输

易于集成，使通信设备微型化，重量轻

易于加密处理，且保密性好

缺点：

需要较大的传输带宽

对同步要求高

通信系统的分类

按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … … 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统

调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1。

按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统

按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统

按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 … …

按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用

通信方式：

单工通信：消息只能单方向传输的工作方式

半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式

全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式

并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输

优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施

缺点：需要 n 条通信线路，成本高

串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用

缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施

第四篇：现代通信原理实验教案

现代通信原理

实验教案

杨 斌

实验一 数字基带信号及传输

一、实验目的：

1．了解单极性码、双极性码、归零码、非归零码等基带信号的产生原理及其波形的特点。

2．掌握ＡＭＩ码、ＨＤＢ３码、双相码的编码规则。3．掌握插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。4．学会设计简单的时分多路信号传输系统。

二、实验内容：

1．用示波器观察单极性非归零码（ＮＲＺ），传号交替反转码（ＡＭＩ），三阶高密度双极性码(HDB3)。

2．改变码序列，比较其单极性码，ＡＭＩ码，ＨＤＢ３码波形，并验证是否符合其编码规则。3．观察ＨＤＢ３编码中的四连零检测、补Ｖ、加Ｂ补奇、单／双极性变换的波形，并验证是否符合编码规则。

4．观察并比较单、双极性码（非归零、归零）、时钟信号、时序信号及双相码的波形和相位特点。

5．分析电路，设计实验方案，产生100％占空比的AMI码，比较100％占空比AMI码与50％占空比AMI码的功率谱。（选作）6．分析电路，设计实验方案，产生不同码速率的信息。（选作）7．尝试用信源电路的组合，产生其它码型。（选作）

三、预习要求：

1．复习教材中有关基带信号及时分复用的内容。2．认真预习本实验指导书的工作原理和实验内容。

3．熟悉有关器件的功能及其应用方法以及两模块框图的信号流程和设计原理。4．对于选作实验，自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器：、两路3A直流稳压电源

一台

2、双踪示波器

一台

3、频率计

一台

4、数字信源模块

一块

5、HDB3编译码模块

一块

6、频谱仪

一台（选做）2

五、基本实验参考实验步骤： 1．熟悉信源模块的工作原理。

2．调整直流电源输出分别为＋１２Ｖ，－１２Ｖ。3．用示波器观察数字信源模块上的各种波形。

（1）接通电源

用示波器观察两个通道探头分别接Ｐ１０的２５６kHZ时钟和Ｔ２０的单极性归零码并观察其波形。

（2）用Ｕ２１产生Ｘ１１１００１０（Ｘ为任意码，１１１００１０为７位帧同步码）、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４产生任意信息代码，并观察本实验中集中插入帧同步码时分复用信号帧结构以及ＮＲＺ码的特点。

（3）用示波器观察P１９~P２１，P２２，P２３各点的波形。

（4）用示波器观察AMI码与单极性归零码的关系。（5）观察T１、T２、T３、T４四路时序信号的相位关系。（6）观察单极性非归零码与双相码的波形关系。

七、实验报告要求：

１．根据实验观察和记录各点波形（用座标纸绘），并分析波形与理论是否相符。２．比较不同信码中的ＡＭＩ码与ＨＤＢ３码波形是否相同，为什么？

３．什么是时序信号，比较各时序信号的相位关系，并分析时序信号在信号合路时的作用。

实验二

HDB3编、译码实验

一、实验目的： １． 加深对HDB3编、译码的工作原理的理解。２． 了解HDB3编码与译码器的电路组成及工作过程。３． 了解HDB3码信号中提取位同步信号（时钟）的方法。

二、实验内容： １． 观察HDB3编码器中的四连零检测、补V、加B补奇、单／双极性变换以及

HDB3码的波形，并验证是否符合编码规则。２． 观察HDB3译码器中的双／单极性变换、Ｖ码检测及扣Ｖ扣Ｂ后的译码波形以及时钟提取电路输出的位同步信号波形。３． 手动加入误码时，观察解码输入和检错显示。４． 当输入信码为外加伪随机信码时，设计实验方案观察输入信码和HDB3码的功率频谱。（选做）５． 设计实验方案，观察与比较100％占空比HDB3码与50％占空比HDB3码的功率谱。（选做）

三、预习及预习报告要求： １． 预习本实验的工作原理和实验内容。２． 对于选作实验，自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器：、两路3A直流稳压电源

一台

2、双踪示波器

一台

3、频率计

一台

4、数字调制模块

一块

5、数字解调模块

一块

6、频谱仪

一台（选做）

五、实验报告要求：

１．根据实验观察和记录各点波形（用座标纸绘），要求绘出３２位码的完整波形，并分析波形与理论上的是否相符。

２．若把对应的ＡＭＩ码送入ＨＤＢ３译码中会出现什么现象？并说明道理。３．本实验的误码检测电路只能检测哪类误码差错，为什么？ ４．对本实验有何体会，有何改进意见？

实验三 数字调制与解调

2FSK调制与解调

一、实验目的：

1、了解二进制移频键控2FSK信号的产生过程及电路的实现方法。

2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。

3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。

二、实验内容：

1、了解相位不连续2FSK信号的频谱特性，了解频偏△f=(f1-f2)/2不同时，传输2FSK信号所需带宽的情况与2ASK信号带宽进行比较。

2、了解2FSK（相位不连续）调制，非相干、相干解调电路的组成及工作原理。

3、观察2FSK调制，非相干、相干解调各点波形。

4、了解畸变信道模拟电路的原理，畸变信号送入过零检测电路与锁相解调电路，会产生如何结果。（选作）5、2FSK信号保持f1=1024KHz.改变f2使f2-f1=3fs时，改变f2使f2-f1=2fs时解调器解调效果。（选作）

6、改变f1、f2的频率大小，观察不同调制指数下的调制解调效果。（选作）

7、利用实验模块的电路，设计出其它解调方法，并自行验证。（选作）

三、预习要求：

1、复习教材有关2FSK调制与解调的理论。

2、复习模拟锁相环的原理和实验方法。

3、认真预习本实验指导书的工作原理和实验内容。

1、对于选作实验，自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器：、两路3A直流稳压电源

一台

2、双踪示波器

一台

3、频率计

一台

4、数字调制模块

一块

5、数字解调模块

一块

7、频谱仪

一台（选做）

五、实验报告要求

1、将数字调制器、过零检测器、锁相解调器观察输出波形画出，并给以必要的 说 明。

2、画图时将波形的相位关系正确表示出来，若波形之间产生相位差说明原因。

3、通过实验说明各种解调方法各有什么优缺点。

4、本实验有何收获，请提出改进意见。

2PSK、2DPSK调制与解调

一、实验目的

1、了解2PSK、2DPSK的调制原理及电路的实现方法；

2、掌握绝对码、相对码相互变换方法；

3、了解2PSK调制与解调存在的相位含糊问题；

4、了解2PSK、2DPSK的相干解调原理及电路的实现方法

二、实验内容

1、用示波器观察2PSK、2DPSK调制器信号波形与绝对码比较是否符合调制规律；

2、用示波器观察2PSK、2DPSK信号频谱；

3、用示波器观察2PSK、2DPSK信号解调器信号波形；

4、观察相位含糊所产生的后果；

5、观测绝/相、相/绝变换的规律，设计出另一种定义的绝/相、相/绝变换电路，并测试。（选作）

6、设计实验方案，比较不同信道带宽下调制解调的性能。（选作）

7、利用各种实验模块的电路，自行组合出差分非相干解调的实验。（选作）

8、加入噪声后，设计实验方案测试误码情况。（选作）

三、预习要求：

1、复习教材有关2PSK、2DPSK的调制与解调的理论。

2、复习绝/相、相/绝变换的原理。

3、认真预习本实验指导书的工作原理和实验内容。

4、对于选作实验，自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器

1、两路3A直流稳压电源一台

2、频率计一台

3、双踪示波器一台

4、数字调制模块一块

5、数字解调模块一块

6、频谱仪一台

7、连接线若干

五、实验报告要求

1、画出2DPSK调制器、相干解调器详细方框图。

2、根据实验测试记录依次画绝对码为11101100时2DPSK调制器、相干解调器各点波形，并作必要说明。

实验四 P CM 基带通话系统设计

一、实验目的

1、将所做过的独立实验内容综合运用，组成两个采用PCM的2人可通话的基带传输系统。

2、了解独立实验模块在系统实验中所起的作用。改变独立实验模块的参数，直观感受对系统的影响。

3、掌握独立实验模块之间正确的连接方法。

二、实验内容

1、掌握独立实验模块之间正确的连接方法。

2、连接不用时域均衡器的PCM两人通话的基带传输系统。

3、连接使用时域均衡器的PCM两人通话的基带传输系统。（选作）

4、设计实验方案，用其它线路码进行基带传输系统。（选作）

注意：以上实验信号的流程是单向的。要实现2人通话，将耳机交叉后。

三、预习要求

1、复习教材前面相关各章节的理论。

2、认真预习本实验指导书的工作原理和实验内容。

3、对于选作实验，自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器

1、两路3A直流电源一台

2、频率计一台

3、示波器一台

4、数字信源模块、数字调制模块、载波、时钟提取模块、数字解调模块、帧同步提取模块、终端模块、PCM编译码模块各一块。

5、连接线若干

五、实验原理

1、不使用时域均衡器模块的基带传输系统：

该系统传输的HDB3码是理想码，即不产生畸变、也不需采取均衡措施。基带传输系统发端：包括PCM编码器、HDB3编码器、复接器等。这些电路都以数字信源模块的时钟相位作为基准，因此PCM编码器所需的时钟、帧同步信号、主时钟都是由信源模块提供。其信号流程图如下：

基带传输系统收端：包括HDB3译码器、时钟提取电路、帧同步提取模块、终端模块，这些电路都是后面模块以前面模块的时钟相位作为基准。因此，PCM译码器需要外时钟、外帧同步信号。而主时钟可根据集成电路的要求，采用异步时钟。我们采用PCM模块自身的主时钟2048KHz。其信号流程如下图：

2、使用时域均衡器的基带传输系统：

该系统所传输的HDB 3码产生畸变。这是模拟传输线传输中的由于时延、衰减等等造成的信码畸变。在收端必须采用均衡的办法加以弥补。其信号流程如下图：

基带传输系统发端时相同的，收端则增加了时域均衡器。在时域均衡器内有信码畸变电路，它应该属于传输线部分。除此之外还有时钟提取电路，它真实的反映了收端时钟的产生过程。在收端同样是后面的模块以前面模块的时钟相位为基准。

使用时域均衡器模块的基带传输系统实验，应该复习时域均衡器模块实验的内容和方法，当信码畸变电路固定后，正确调整可变系数求和电路，使得眼图波形张开最大。改变时钟延时使其处于最佳取样时刻，否则会产生大量误码使信号中断。

六、实验步骤

1、连接好整个系统的电源线和信号线

2、连接不使用时域均衡器的基带传输系统

3、采用数等衬言源模块、时域均衡器模块，复习正确调试时域均衡器的方法

4、连接使用时域均衡器的基带传输系统

七、实验报告

1、画出发端、收端关键波形，且绘出相位关系

2、画出可通话2DPSK方框原理图

3、分析联调时所遇问题，写出是如何解决。

第五篇：通信原理课程设计[范文]

通

题目：

信 原 理课程设计

基于MATLAB的系统的2ASK仿真

五、设计心得和体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、心得和体会……………………………………………………………

2、致谢……………………………………………………………………

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、2ASK通信系统发展背景

随着通信技术日新月异的发展，尤其是数字通信的快速发展越来越普及，研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。为使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制，其调制方式与模拟信号调制相类似。根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控，故这三种数字调制方式被称为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。经调制后的信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段，促进通信的快速发展。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。

二、仿真设计原理 1、2ASK信号的调制

2ASK技术是通过改变载波信号的幅值变化来表示二进制0或1的。载波0，1信息只改变其振幅，而频率和相位保持不变。通常使用其最大值Acos(t)和0分别表示1和0.有一种常用的幅值键控技术是开关键控（OOK）在OOK中，把一个幅度取为0，另一个幅度取为非0,其优点是传输信息所需的能量下降了，且调制方法简单.ＯＯＫ的产生原理如图2、2ASK信号的解调

接收端接收信号传来的2ASK信号，首先经过带通滤波器滤掉传输过程中产生的噪声干扰，再从中回复原始数据信号。常用的解调方法有两种：包络解调法和相干解调法。

相干解调法

相干解调也叫同步解调，就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号，再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号。Z（t）=y(t)cos(t)=m(t)cos2(t)=111m(t)[1+cos(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号，2221/2m(t)cos(2t)是频率为2的高频信号，利用低通滤波器可检测出基带信号，再经过抽样判决，即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。

相干解调的原理图如下

三、直接用MATLAB编程仿真

1、实验框图

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生

元速率Rb=1000Band,载波频率为f=4kHZ.以下是仿真程序及注释。例子中采用OOK键控方式实现2ASK调制。第一行为数字序列波***1的单极性不归零码，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s，第二行为载波波形，在一个码元宽度，有4个周期的正玄波载波信号f=1/4Tb=4kHz;第三行为调整之后的波形，码元1对应的调制后波形对应正玄波，0对应的调制后波形为0，结果满足要求.。

%数字信号的ASK调制

3、使用MATLAB编程

Clear;

%清空空间变量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%数字信号序列 Lm=length(m);

%序列的长度

F=200;

%数字信号的带宽

f=800;

%正弦载波信号的频率 A=1;

%载波的幅度

Q=f/F;

%频率比，即一个码元宽度中的正弦周期个数，为适配下面的滤波器参数选取，Q>=1/3 M=500；

%一个正弦周期内的采样点数 t=(0:M-1)/M/f;

%一个正弦信号周期内的时间

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一个码元宽度内的正弦载波信号 Lcarry1=length(carry1);

%一个码元宽度内的信号长度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%载波信号

ask=kron(m,carry1);

%调制后的信号 N=length(ask);

%长度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%时间 Tmin=min(tau);

%最小时刻 Tmax=max(tau);

%最大时刻 T=ones(size(carry1));

%一个数字信号1 dsig=kron(m,T);

%数字信号波形 subplot(3,1,1);

%子图分割 plot（tau,dsig）

%画出载波波形 grid on

%添加网 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%设置坐标范围 subplot(3,1,2)

%子图分割 plot(tau,carry2)

%画出载波波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%设置坐标范围 subplot(3,1,3)

%子图分割 plot(tau,ask)

%画出调制后的波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%设置坐标范围

y=(x(t_judge));

%抽样判决时刻的信号值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽样判决信号的0阶保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽样判决后的数字信号波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽样判决后的信号对应时间 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、图示

%子图分割

%画出抽样判决后的数字信号波形-0.2 1.2])

%画出原始信号波形与解调后信号作对比

四、仿真结果

011

为使仿真过程清晰，忽略了信道的传输延时等，仅考虑了抽样判决点选取时的延时0.5Tb，因码元波特率RB=1000Band，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s，从图中标注可以看出，信号的起始点为0.0005s。

五、设计心得和体会

1、心得和体会

通过本次课程设计，我们主解了要了2ASK调制与解调原理，特别是2ASK调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析，把本学期学的通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来，进一步巩固复习通信原理，MATLAB等课程，以达到融会贯通的目的。

通过对通信系统原理和MATLAB的学习，在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题，诸如：某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等，都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间，首先，通过查阅相关书籍、文献，搞清楚原理框图，为今后的实验及论文写作奠定比较扎实的理论；其次，在原理图的基础之上，设计具体的硬件实现流程图，利用将一个大而复杂的系统分解转化为多个小而简单的模块的思想，在进行整合、连接，将复杂的问题简单化。了解了更多关于通信的知识，对以后的学习和工作又了莫大的帮助。通过本次课程设计，加强了对通信系统原理的理解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算及仿真等环节，进一步提高了分析解决实际问题的能力。在学习通信原理理论后进行一次电子设计与制作，锻炼了分析、解决电子电路问题的实际本领。为进一步学习计算机网络，数据通信，多媒体技术等课程打下坚实的基础。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识，尝试性的应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提高一些有真惰性的建议和设想，检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大差距，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，更边学习内容提供实践依据。

2、致谢

在此，首先要感谢蔡老师对我们一直以来的关心和照顾，细心给我们解答疑惑，帮助我们更好的学习，同时还要谢谢同学们热情的帮助。最后，祝老师新年快乐！笑口常开！

参考文献

[1]《通信原理》（第2版）樊昌信 等编著

国防工业出版社 北京

2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技术手册》魏巍 主编 国防工业出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真开发手册》孙屹 主编 李妍 编著国防工业出版社 北京2004年