试论通信原理课程教学改革（共9篇）
1.试论通信原理课程教学改革 篇一
针对目前在教学过程中存在的问题，结合应用型人才培养目标，以夯实基础、注重应用、实出能力为目的，根据两年来的教学实践，提出以下教学改革与实践研究具体措施。
2.1 分层次教学内容探索
将教学内容划分为基础概念、重点知识和扩展阅读三个层次，并划分难点内容。其中基础概念和重点知识都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等，故而要求所有学生必须掌握，也是考察的重点，在授课过程中，教师要对重点知识详细讲解，反复强调，包括公式推导，物理意义等;而扩展阅读则往往都是一些结合实际通信系统的应用案例分析等，以便让学有余力的学生进一步学习。当然，对于难点要有针对性地进行更为细致的讲解。另外，对于一些相近的知识点，可以让学生对比学习，进行分组自主讨论学习，没有必要在课堂教学上面面俱到。
2.2 现代化教学手段和传统教学手段的结合
通信原理课程基本原理多、公式推导复杂、流程图原理分析图也很多，使用传统的板书讲授费时费力效果还不好，很多复杂公式的推导、原理分析都很慢，不够清晰明了，所以采用多媒体教学和板书结合的方式，节省了时间，处理了内容多与学时少的矛盾，并且两种方法还可以优势互补。教学论文在课堂教学中使用现代化的教学手段，通过文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达，给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量，并用板书辅助讲解，帮助学生理解，使讲述内容更连贯。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性，而且增强了教学过程中的互动性，有利于知识的获取与保持。
2.3 引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中
在数字通信原理的课堂教学过程中，只利用课本中的相关公式和方框图，对学生来说，缺乏可视化的直观表现，学生难以理解，严重影响和制约了课程的教学效果。引用Matlab/Simulink仿真软件到课堂中，可简化计算过程，把计算结果以图的形式形象地显示出来，让学生直观地观察各种调制解调信号波形、频谱等，同时仿真软件中的Simulink仿真工具可以仿真许多通信系统，通过改变某些参数来观察通信系统的性能，增强学生的感性认识，加深学生对知识的理解，给学生清晰的学习思路，从而可以获得比较好的`教学效果。
2.4 实验环节的完善
在课程的实验教学和课程设计环节中大力发挥Matlab软件的强大功能，可从三个方面设计数字通信原理实验和课程设计的项目：①M文件编程仿真;②Simulink动态系统仿真;③GUI(图形用户界面)演示系统设计。
学生在学习过程中可以根据所学内容自行设计实验方案，通过对知识点的仿真分析，使学生更专注于问题的解决方法，而不是无意义的大量重复劳动，培养了学生的自主编程能力和创新能力。
2.5 注重培养学生的信息素养
信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。数字通信原理课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生。这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息，要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师在课堂中要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如在讲解通信领域时分复用技术时，教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态，并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力，又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。
2.6 前沿通信技术相关知识与教学内容相融合
由于电子信息技术发展很快，数字通信原理课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识，就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的前沿通信技术相关知识渗透到教学内容中去。例如在讲解模拟调制系统抗噪声性能时，教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识，又丰富了学生后续课程所需的专业知识。
3 结束语
总之，《数字通信原理》是通信专业的主干课程，对后续课程影响深远。通过研究与实践，对《数字通信原理》课程的教学内容进行层次划分，加强教学方法和教学手段的改革，构建科学合理的数字通信原理课程体系，同时把现代化教学手段和传统教学手段相结合、将Matlab/Simulink仿真软件引入到理论教学中，完善实验环节，并将前沿通信技术相关知识与教学内容相融合，注重提高学生的信息素养，激发了学生主动学习的热情，充分突出学生的主体作用，发挥教师的主导作用，提高了教学质量。但在实际教学过程中碰到的问题还很多，这些问题的解决有待在《数字通信原理》课程教学改革实践中不断完善。
【参考文献】
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[3]张翠芳。基于创新型人才培养的“通信原理”课程教学研究[J].北京邮电大学学报(社会科学版)，,12(2)。
2.试论通信原理课程教学改革 篇二
《通信原理》该教什么?怎样教?一直是任课老师思考的问题。随着高等教育大众化的进程, 更多的高校以培养应用型人才为主, 能否适应时代发展的需求, 使该问题的解决更显突出。本文就近几年教改中对通信原理的教学内容、教学手段和实践环节所作的探索作以总结, 以期抛砖引玉。
1 培养学生问题意识, 激发学习兴趣
问题意识是指问题成为学生感知和思维的对象, 从而在学生心里造成一种悬而未决但又必须解决的求知状态。问题意识会激发学生强烈的学习愿望, 从而集中注意力, 积极主动地投入自主的学习中。《通信原理》课程是通信工程和电子信息工程专业学生接触到的第一门通信课程, 课程内容相对比较抽象、乏味, 因此在讲授过程中必须引起学生的学习兴趣。教师要鼓励和培养学生善于观察问题、提出问题、思考问题和解决问题的能力。在每次新的教学内容开始前, 先让同学们思考几个问题。比如“模拟调制系统”一章, 可以开篇先向学生提两个问题, 基带信号的特点在传输中会遇到什么问题?为什么对基带信号进行调制?通过学生的学前思考和我们的引导, 使得他们充分掌握模拟信号的调制原理。另外, 在教学过程中可有意设置一些矛盾或引出不同见解的问题, 激发学生展开激烈的讨论。如:ASK是正弦波作为载波, 是数字调制, 还是模拟的?为什么?通过学生的激烈的争论后, 自己找出正确的答案。多次的教学实践表明, 通过老师在课堂上的边引导边讲解, 学生的边思考边理解, 可以有效地把握教学内容, 培养学生的分析问题解决问题的能力。
2 深入教学研究, 重组教学内容
一是统观全局, 分清层次, 有详有略, 确定重、难点。以数字通信为重点, 精心选择讲课内容。如:课程内容主要包含了模拟通信和数字通信两大部分。在《高频电子线路》课程中已讲过模拟调制技术中大部分内容, 并且随着数字电路的发展和超大规模集成电路生产水平的提高, 数字通信已基本取代模拟通信, 所以通信原理课程主要将以数字通信为重点, 着重讲清数字通信的一些基本原理及工作方式, 并扩展部分实用数字通信系统内容进行教学, 使教学内容具有实用性和先进性。
二是针对学生们课后预习和复习的地方可能不全面, 因此每次上课前两分钟都会以提问的方式全面的复习上次课的重点和难点, 每次单元课程结束也都会进行详尽的复习, 以巩固知识点。
3 丰富教学手段, 提高教学质量
丰富的教学手段也是实现教学目的、提高教学质量的一个重要方法。灵活讲授教学内容, 将教材中枯燥的内容巧妙的联系在一起。《通信原理》 (樊昌信) 教材中, 数字通信系统模型及其优缺点一节时, 因为学生经过高频电子的学习已掌握模拟通信系统的特点, 但却是初次接触数字通信系统, 因此最好将系统与模拟通信系统对照讲解, 可以结合多媒体动态图, 如在实际传输过程中同样的噪声, 同样的判决方法, 数字通信系统就可以准确传输, 而模拟通信系统的性能就较差。如图1所示。
其他优缺点也结合实际进行形象的便于学生记忆的讲解。这样整个章节的内容就非常清晰明了, 学生在学习的过程中便可以结合实际生活生动的掌握枯燥的概念。
4 加强实践教学, 带动理论学习
《通信原理》课程概念抽象、理论复杂, 课本内容与实际联系较少, 为了使学生能够将原理理解得更深刻、更透彻, 加强实践教学非常必要。不过通信原理实验教学以往的实验内容主要是2FSK、2PSK等几个典型的验证性实验, 主要是为了验证理论结果, 学生处于被动地位, 积极性不高, 实验效果一般。因此每次课程结束后, 学期期末阶段会开展为期两周的《通信原理课程设计》。设计内容以“高频电子”和“通信原理”知识为主, 开展了多个项目, 如无线收发系统的设计与制作, 基于单片机的PCM编解码系统的设计与制作等。根据设计可画出原理图, 设计安装布线图, 列出元件清单, 最后进行焊接制作。这样有效地将理论与实践结合起来, 硬件实验和软件仿真实验相互补充, 在达到实验目的的同时, 培养了学生的创新意识, 提高了学生分析问题和动手操作能力, 使学生对原理的学习更有兴趣。
结束语
以上各项措施都在《通信原理》课程中得到应用, 在教学中取得了明显的效果, 学生在整个学习过程中处理问题的能力与过去相比得到了较大的提高, 对教学质量的提高和应用型人才的培养非常有益, 得到了学生的认可。
摘要：为了提高通信原理课程的教学质量, 培养和提高学生分析问题和解决实际问题的能力, 本文作者对《通信原理》课程教学改革进行了思考, 在教学过程中, 让学生清楚明白所获得的知识结构和学习方法, 提高动手能力, 激发学习主动性, 培养设计创新精神。充分调动教和学的积极性, 切实提高教学质量和教学效果。
关键词：通信原理,教学改革
参考文献
[1]束锋, 邱文教, 孙锦涛;通信原理课程教学改革[J];电气电子教学学报;2006年01期
[2]李永全;通信原理课程教学改革与实践[J];长江大学学报 (自科科学版) 理工卷;2008年01期
[3]邢超;对《通信原理》课程建设的探讨[J];科技信息 (科学教研) ;2007年35期
3.浅谈通信原理课程教学改革 篇三
关键词:通信原理 Matlab 教学改革 教学手段
中图分类号:G64 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0175-01
Abstract:The "communication principle"course is communication,information and electronic speciality is an important basic course,its characteristic is systemic strong,abstract concept,mathematical content.This paper analyzes the "communication principle" course,and the problems in theory teaching and practice teaching reform is discussed and improved the teaching quality and effect,and improves the teaching means,and significantly stimulate the learning interest of the students, improve the students' ability to solve practical problems.
Key words:communication principle;Matlab;teaching reform;teaching methods
1 引言
通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。
2 课程教学中存在的问题
通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。
因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。
3 理论和实验教学改革
针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。
在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。
在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。
4 结语
通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显著提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。
参考文献
[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88.
[2] 徐桢,刘凯,张军.““现代通信原理”教学改革中的尝试与思考”[J].电气电子教学学报,2008,30(3):6-11.
4.通信原理课程总结 篇四
08通信2班王树伟0805070109 《通信原理》课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。通信原理这门课，一开始就觉得很难，因为书本上一大堆数学推导公式看着就心慌，因为自己数学功底不太好，所以对那些傅里叶变换和拉普拉斯变换总有着很强的畏惧心理。虽然课程已经基本结束了，但说实话自己的上面的很多知识也还不是很清楚，尤其是在数字信号的调制和传输方面，其中涉及了很多的数学推理过程。
我们的课程包括模拟通信和数字通信，但主要讨论数字通信。如果模拟信号不需要数字化，那么我们可以进行模拟调制，同样可以发送出去，这个过程要简单很多。
实际中的信号总是模拟的，我们把这些信号通过滤波等处理，得到带限的信号，经过采样保持电路，我们就得到PAM信号。离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类，并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推，通过比较给每个PAM信号进行归类，这就是量化。之后将量化了的信号进行编码，编码是一种认为规定的过程比如我们规定2V用00表示，4V用01表示，6V用10表示，而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系，顺着这种对应关系，我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码，这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。这就是我们本课程第五章节模拟信号的波形编码中的脉冲编码调制PCM。
为了达到通信目的，我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号，因为模拟信号才是我们可以识别的。所以我们从存储器中读取数字信号，这些信号是基带信号，不容易传输。当然这其中还涉及到数字信号的码型设计、功率谱分析、无码间串扰和扰码解码等有利于信号传输的方法。这就是我们本课程第六章节数字信号的基带传输部分。
经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波，光信号传播出去。接收设备将这些信号转换成电信号，通过解调器，就可以还原基带信号，同样可以将它们放进存储器存储。缓存中的信号通过解码器，也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶信号。最后将台阶信号进行填充恢复，我们就又可以原来的输入的模拟波形了。由此我们完成一次通信。这就是我们本课程第七八章节数字信号的调制。
如果在传输过程中再应用第九章中关于差错控制编码技术的进行进一步优化，就可以形成一个更加实用的系统了。
作为通信工程专业的一门重要专业基础课，通信原理中也有很多容易混淆的概念。给我印象最深的就是调制信号、载波信号、已调信号、基带信号和频带信号。起初总把调制信号与载波信号的概念相互矛盾，总是把载波信号当做调制信
号，而且还深信不疑，后来老师用减数与被减数的关系引导我们才终于茅塞顿开。当然现在对这几个信号的概念已经很清楚了。基带信号（调制信号）、载波信号和频带信号（已调信号），基带信号与载波信号经过调制后形成已调的频带信号。
另一个让我有疑惑也是很感兴趣的就是复用技术，开始觉得很多复用技术很乱，但当明白它们的概念之后就觉得其实还是很有意思的，而且也觉得这些技术的发明者很让人佩服。常用的复用技术有FDM、TDM、WDM和CDMA，它们分别是频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用的简称。
频分多路复用的基本原理是在一条通信线路上设置多个信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。
时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。它又分为同步时分多路复用和统计时分多路复用。
波分多路复用是光的频分多路复用，它是在光学系统中利用衍射光栅来实现多路不同频率光波信号的合成与分解。
码分多路复用也是一种共享信道的方法,每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,但使用的是基于码型的分割信道的方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重又叠,通信各方之间不会相互干扰,且抗干拢能力强.码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统.它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,而且增大了通信系统的容量.笔记本电脑或PDA 以及掌上电脑等移动性计算机的联网通信就是使用了这种技术。
5.通信原理课程设计报告 篇五
课程名称 通信原理
题 目 数字信号的调制解调仿真
专 业 通信工程
姓 名 李先锋 班 级 通信1102
学 号 1111020203 指导教师 李洪兰 起止日期2013年12月19—25 成 绩
辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院
中文摘要
在数字通信系统中，接收端收到的是发送信号和信道噪声之和。噪声对数字信号的影响表现在使接收码元发生错误。数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道
传输，在接收端解调后恢复成数字信号。由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段。数字调制的实现，促进了通信的飞速发展。研究数字通信调制理论，提供有效调制方式，有着重要意义。调制解调技术的实现方法有多种，本文应用了键控法产生调制与解调信号。
本文重点介绍了2ASK包络解调、2FSK相干解调、2PSK键控解调，以及用Simulink进行设计和仿真。首先我们对Simulink软件的特点、功能以及通信的基本概念和发展历程进行简单的介绍；接下来详细介绍调制解调的理论，着重从数字调制解调中的2ASK、2FSK、2PSK的产生、频谱、解调等过程进行介绍；其次是我们将介绍调制解调的Simulink仿真, 并着重介绍2ASK、2FSK、2PSK的调制以及其相干解调的Simulink仿真，并得出结论。
关键字：2ASK包络解调
2FSK相干解调
2PSK键控解调
Simulink仿真
English abstract
In a digital communication system, the receiver is received the sum of signal and channel noise.Noise on the performance of digital signal in the received symbol errors,.Digital signal of high frequency carrier modulation, frequency band signal, through the channel transmission, demodulation back into a digital signal at the receiving
end.Since most real are all bandpass signal, so must use digital baseband signal modulation of carrier form digital modulation signals for transmission, therefore, demodulation technology is the important means to realize modern communications.The realization of digital modulation, promoted the rapid development of communication.Research of digital communication modulation theory, provide effective modulation mode, has important significance.There are many types of method to realize the demodulation technology, this paper applied the keying method of modulation and demodulation signal.This paper mainly introduces the 2 ask envelope demodulation, 2 FSK coherent demodulation, 2 PSK keying demodulation, and design and Simulink simulation.First of all we of Simulink software, characteristics, function and communication of the basic concepts and development to carry on the simple introduction;Next introduced the theory of modem, emphatically from the digital modulation demodulation of the generation of 2 ask, 2 FSK, 2 PSK, spectrum and demodulation process are introduced;Second is that we will introduce modem Simulink, and emphatically introduces the 2 ask, 2 FSK, 2 PSK modulation and coherent demodulation of Simulink, and the conclusion.Key： 2 ask envelope demodulationFSK coherent demodulationPSK keying demodulation
Simulink simulation
目录
一
正文
1.1实验目的
1.2 实验原理
1.2.1ASK的实验原理
1.2.2 FSK的实验原理
1.2.3 P SK的实验原理
1.3实验内容
1.3.1 2ASK调制解调
1.3.2 2FSK相干解调
1.3.3 2PSK键控解调
1.3.4 包络相干解调
1.4 实验结果截图
1.4.1 2ASK调制解调
1.4.2 2FSK相干解调
1.4.3 2PSK键控解调 1.4.4 包络相干解调
1.5实验总结 二 参考文献
正文 一
课程设计的目的：
通过此次的调制与解调仿真，使我们对2ASK、2FSK、2PSK、调制与解调的工作原理以及Simulink软件有了比较深刻的认识和了解。在采用不同的调制方式时，PSK的误
码率小于FSK，而FSK系统的误码率又小于ASK系统。在误码率相同条件下，相干PSK要求r（信噪比）最小，FSK系统次之，ASK系统要求r最大，它们之间分别相差3dB。PSK系统的抗噪声性能最好，但会出现倒π现象，实际中很少采用，而多采用DPSK系统。进一步学会2ASK、2FSK、2PSK灯调制解调方式的原理及解调方式，牢记各原理的原理 框图，同时学会用其去解决通信信号的调制和解调。加深学生对通信原理课程的学习和应用。
二 实验原理
2.1二进制振幅键控(2ASK)
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进
制时,则为二进制振幅键控.设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为
（2-1-1）
其中:（2-1-2）
Ts是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲:
则二进制振幅键控信号可表示为
（2-1-3）
（2-1-4）
二进制振幅键控信号时间波型如图 22 可以看出,2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK信号).二进制振幅键控信号的产生方法如图22 可以看出,2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似.所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图25 所示._ 图 2 – 2 二进制振幅键控信号时间波型
图2-3 二进制振幅键控信号调制器原理框图
图 2 –4 二进制振幅键控信号解调器原理框图
图 2 – 5 2ASK信号非相干解调过程的时间波形
2.2二进制移频键控(2FSK)
在二进制数字调制中,若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,则产生二进制移频键控信号(2FSK信号).二进制移频键控信号的时间波形如图26 可看出,bn是an的反码,即若an=1,则bn=0, 若an=0,则bn=1,于是bn=an，θn和n分别代表第n个信号码元的初始相位.在二进制移频键控信号中,n和θn不携带信息,通常可令n和θn为零.因此,二进制移频键控信号的时域表达式可简化为
（2-1-8）
二进制移频键控信号的产生,可以采用模拟调频电路来实现,也可以采用数字键控的方法来实现.图 2-7 是数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图, 图中两个振荡器的输出载波受输入的二进制基带信号控制,在一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一.二进制移频键控信号的解调方法很多,有模拟鉴频法和数字检测法,有非相干解调方法也有相干解调方法.采用非相干解调和相干解调两种方法的原理图如图29 所示.图 2 –7 数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图
图 2 –8 二进制移频键控信号解调器原理图
图 2-9 2FSK非相干解调过程的时间波形
过零检测法解调器的原理图和各点时间波形如图210 中,输入信号经过限幅后产生矩形波,经微分, 整流,波形整形,形成与频率变化相关的矩形脉冲波,经低通滤波器滤除高次谐波,便恢复出与原数字信号对应的基带数字信号.2.3二进制移相键控(2PSK)
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号.通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0.二进制移相键控信号的时域表达式为
e2PSK(t)=g(t-nTs)]cosωct
(2-111)可看出,当发送二进制符号1时,已调信号e2PSK(t)取0°相位,发送二进制符号0时,e2PSK(t)取180°相位.若用φn表示第n个符号的绝对相位,则有 φn= 0°, 发送 1 符号 180°, 发送 0 符号
这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对移相方式.二进制移相键控信号的典型时间波形如 图 2 – 11 二进制移相键控信号的时间波形
二进制移相键控信号的调制原理图如图 214 所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.图 2-12 2PSK信号的调制原理图
图 2-13 2PSK信号的解调原理图
图-1
42PSK信号相干解调各点时间波形
这种现象通常称为“倒π”现象.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象,从而使得2PSK方式在实际中很少采用.图2-15 过零检测法原理图和各点波形
三 设计内容：
3.1 2ASK调制解调
2ASK调制解调图（包络解调）2ask参数设置参考示例： 信源参数：0码概率 0.5 采样时间1s 载波参数：幅度1 频率100rad/s 高斯白噪声参数：均值0 标准差0.001
BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s
LPF参数：截止频率10rad/s
判决器参数：门限0.25
全波整流器参数：下限0 上限inf
3.2 2FSK调制解调图（相干解调）
2FSK参数设置参考示例 信源参数：0码概率 0.5 采样时间1s 载波1参数：幅度1 频
率100rad/s 载波2参数：幅度1 频率20rad/s 键控器参数：门限1 U2≥门限 高斯白噪声参数：均值0 标准差0.001 BPF1参数：下限频率95rad/s 上限频率105rad/s BPF2参数：下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数：截止频率10rad/s 比较器参数：关系操作＞
3.3 2psk调制解调
信源参数：0码概率 0.5 采样时间1s 载波1参数：幅度1 频率100rad/s 相位0 载波2参 数：幅度1 频率100rad/s 相位pi 高斯白噪声参数：均值0 标准差0.001 BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s
LPF参数：截止频率10rad/s 判决器参数：门限0 U2＞门限 键控器参数：门限1 U2＞门限
3.4 包络相干解调
时间1s 载波参数：幅度1 频率100rad/s 高斯白噪声参数：均值0 标准差0.001
BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s
LPF参数：截止频率10rad/s
判决器参数：门限0.25
全波整流器参数：下限0 上限inf
载波参数：幅度1 频率20rad/s 键控器参数：门限1 U2≥门限 BPF2参数：下限频率15rad/s 上限频率25rad/s LPF参数：截止频率10rad/s
四．实验结果：
4.1 2ASK包络解调
4.1.1实验原理图
4.1.2实验波形图
4.2 2FSK相干解调
4.2.1 实验原理图
4.2.1 实验波形图
4.3 2PSK键控解调
4.3.1 实验原理图
4.3.2实验波形图
4.4 包络相干解调
4.4.1 解调原理图
4.4.2 实验波形图
五 实验总结
通过本次课程设计，首先知道了matlab软件中simulink的使用，学会了在simulink环境下如何快速的找到实验中所需的器件。通过本次课程设计也对2ASK包络解调、2FSK相干解调、2PSK键控解调的解调过程有了更清楚的认识，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。由于大多数实际信号都是带通型的，所以必须先用数字基带信号对载波进行调制，形成数字调制信号再进行传输，因而，调制解调技术是实现现代通信的重要手段.参考文献
6.《通信原理》课程设计说明书 篇六
在PCM系统中，为了得到二进制数字序列，要对量化后的数字信号进行编码，每个抽样量化值用一个码组（码字）表示其大小。码长一般为7位或8位，码长越大，可表示的量化级数越多，但编、解码设备就越复杂。那么能否找到其它更为简单的方法完成信号的模/数转换呢？
如图1.1所示：
f(t)′t)f（
0t11010111111000t二进制码序列t
编码后的数字信号图1.1 增量调制波形示意图
图中在模拟信号f(t)的曲线附近，有一条阶梯状的变化曲线f′(t),f′(t)与f(t)的形状相似。显然，只要阶梯“台阶”σ和时间间隔Δt足够小，则f′(t)与f(t)的相似程度就会提高。对f′(t)进行滤波处理，去掉高频波动，所得到的曲线将会很好地与原曲线重合，这意味着f′(t)可以携带f(t)的全部信息（这一点很重要）。因此，f′(t)可以看成是用一个给定的“台阶”σ对f(t)进行抽样与量化后的曲线。我们把“台阶”的高度σ称为增量，用“1”表示正增量，代表向上增加一个σ；用“0”表示负增量，代表向下减少一个σ。
则这种阶梯状曲线就可用一个“0”、“1”数字序列来表示（如图1.1所示），也就是说，对f′(t)的编码只用一位二进制码即可。此时的二进制码序列不是代表某一时刻的抽样值，每一位码值反映的是曲线向上或向下的变化趋势。这种只用一位二进制编码将模拟信号变为数字序列的方法（过程）就称为增量调制（Delta Modulation），缩写为DM或ΔM调制。
增量调制最早由法国人De Loraine于1946年提出，目的是简化模拟信号的武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书
数字化方法。其主要特点是：
(1)在比特率较低的场合，量化信噪比高于PCM。
(2)抗误码性能好，能工作在误比特率为102～103的信道中，而PCM则要求信道的误比特率为104～106。
(3)设备简单，制造容易。
增量调制与PCM的本质区别是只用一位二进制码进行编码，但这一位码不表示信号抽样值的大小，而是表示抽样时刻信号曲线的变化趋向。
武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 ΔM的调制原理
如何在发送端形成f′(t)信号并编制成相应的二元码序列呢？仔细分析一下图1.1，比较在每个抽样时刻Δt处的f(t)和f′(t)的值可以发现：（1）当f(iΔt)>f′(iΔt_)时，上升一个σ，发“1”码（2）当f(iΔt) 根据上述分析，我们给出增量调制器框图如图2.1所示： T(t) f(t)＋∑－e(t)抽样 判决Po(t)RC′t)f(积分器(a)增量调制器(编码器)框图(b)RC积分器图2.1 增量调制原理框图 f′(iΔt)可以由编码输出的二进制序列反馈到一个理想的积分器以后得到。由于该积分器又具有解码功能，因此又称为本地解码器（译码器）。f(iΔt)和f′(iΔt)的差值，可以用一个比较电路（减法器）来完成。量化编码可以用一个双稳判决器来执行，并生成双极性二进制码序列。具体调制过程描述如下： 设f′(0-)=0（即t=0时刻前一瞬间的量化值为零），因此有： t=0时，e(0)=f(0)-f′(0-)>0，则Po(0)=1 t=Δt时，e(Δt)=f(Δt)-f′(Δt_)>0，则Po(Δt)=1； t=2Δt时，e(2Δt)=f(2Δt)-f′(2Δt_)<0，则Po(2Δt)=0； t=3Δt时，e(3Δt)=f(3Δt)-f′(3Δt_)>0，则Po(3Δt)=1； t=4Δt时，e(4Δt)=f(4Δt)-f′(4Δt_)<0，则Po(4Δt)=0； t=5Δt时，e(5Δt)=f(5Δt)-f′(5Δt_)>0，则Po(5Δt)=1； t=6Δt时，e(6Δt)=f(6Δt)-f′(6Δt_)>0，则Po(6Δt)=1。以此类推，即可得到如图2.2所示的波形： 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 f(t)′t)f(T(t)(a)抽样脉冲0t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12t13t14tt (b)样值信号2t0t3t4t11t12t13t14t5t6t7t8t9t10tt图2.2 增量调制过程示意图 发现图2.2中的f′(t)和图1.1的波形不一样。其实，图1.1的阶梯波只是为了形象地说明增量调制原理，而实际积分器的输出波形如图2.3所示： 0t00t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t12t13t14tPo(t)11010111111000t′t)f((d)积分器输出信号 图2.3 积分器输出信号 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 ΔM的解调原理 为了完成整个通信过程，发送端调制出的信号必须在接收端通过解调恢复出原始模拟信号。ΔM信号的解调比较简单，用一个和本地解码器一样的积分器即可。在接收端和发送端的积分器一般都是一个RC积分器。解调过程就是图2.2和图2.3中的积分过程。当积分器输入“1”码时，积分器输出产生一个正斜变的电压并上升一个量化台阶σ；而当输入“0”码时，积分器输出电压就下降一个量化台阶σ。 为了保证解调质量，对解码器有两个要求： （1）每次上升或下降的大小要一致，即正负斜率大小一样。 （2）解码器应具有“记忆”功能，即输入为连续“1”或“0”码时，输出能连续上升或下降。 对积分器的输出信号进行低通滤波，滤除波形中的高频成分，即可得到与原始模拟信号十分近似的解调信号，如图3.1所示： (a)增量解调器(译码器)框图0(b)各点波形tPo(t)fo(t)积分器′t)f(低通滤波fo(t)′t)f（图3.1 增量调制译码(解调)示意图 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 增量调制存在的问题 增量调制尽管有前面所述的不少优点，但它也有两个不足：一个是一般量化噪声问题；另一个是过载噪声问题。两者可统一称为量化噪声。 观察图1.1可以发现，阶梯曲线（调制曲线）的最大上升和下降斜率是一个定值，只要增量σ和时间间隔Δt给定，它们就不变。那么，如果原始模拟信号的变化率超过调制曲线的最大斜率，则调制曲线就跟不上原始信号的变化，从而造成误差。我们把这种因调制曲线跟不上原始信号变化的现象叫做过载现象，由此产生的波形失真或者信号误差叫做过载噪声。 另外，由于增量调制是利用调制曲线和原始信号的差值进行编码，也就是利用增量进行量化，因此在调制曲线和原始信号之间存在误差，这种误差称为一般量化误差或一般量化噪声。两种噪声示意图如图4.1所示： ′t)f（f(t)′t)f(f(t) n(t)tn(t)t图4.1 两种量化噪声的示意图 仔细分析两种噪声波形我们发现，两种噪声的大小与阶梯波的抽样间隔Δt和增量σ有关。我们定义K为阶梯波一个台阶的斜率，式中,fs是抽样频率，该斜率被称为最大跟踪斜率，当信号斜率大于跟踪斜率时，称为过载条件，此时就会出现过载现象；当信号斜率等于跟踪斜率时，称为临界条件；当信号斜率小于跟踪斜率时，称为不过载条件。 可见，通过增大量化台阶（增量）σ进而提高阶梯波形的最大跟踪斜率，就可以减小过载噪声；而降低σ则可减小一般量化噪声。显然，通过改变量化台阶 Ktf（4.1） s武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 进行降噪出现了矛盾，因此，σ值必须两头兼顾，适当选取。不过，利用增大抽样频率（即减小抽样时间间隔Δt），却可以“左右逢源”，既能减小过载噪声，又可降低一般量化噪声。因此，实际应用中，ΔM系统的抽样频率要比PCM系统高得多（一般在两倍以上，对于话音信号典型值为16kHz和32kHz）。 另外，如果模拟信号为交流信号，且信号峰-峰值小于σ时，增量调制器的输出将不随信号的变化而变化，只输出“1”和“0”交替出现的数字序列。只有当信号峰值大于σ/2时，调制器才输出随交流信号的变化而变化的数字序列,因此，把σ/2电平称为增量调制器的起始编码电平。 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 电路设计 ΔM调制与解调系统电路如图5.1所示: 图5.1 ΔM调制与解调系统电路 ΔM调制与解调系统组成框图如图5.2所示： 图5.2 ΔM调制与解调系统组成框图 比较器电路原理图如图5.3所示： 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 图5.3 比较器电路 本地译码器电路图如图5.4所示： 图5.4 本地译码器电路 抽样脉冲发生器和抽样判决器电路图如图5.5所示： 图5.5 抽样脉冲发生器和抽样判决器电路 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 低通滤波器电路图如图5.6所示： 图5.6 低通滤波器电路 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 心得体会 这次通信原理的课程设计，我们的题目是ΔM通信系统设计，经过翻阅《通信原理》的课本，以及相关资料，还有在网上搜集的类似设计，最终我们确定了设计思路和电路原理图。 增量调制可以看成PCM的一个特例，因为它们都是用二进制代码形式去表示模拟信号的方式。但是在PCM中，信号的代码表示模拟信号的抽样值，而且，为了减小量化噪声，一般需要较长的代码及较复杂的编译码设备。而ΔM是将模拟信号变换成仅由一位二进制码组成的数字信号序列，并且在接收端也只需要用一个线性网络，便可复制出原模拟信号。 首先跟据设计思路，设计各个模块的电路，再将各模块连接起来，通过再次的翻阅课本及相关资料，确定对应的参数，从而得到这个电路设计图。 接下来就是调试。通过硬件的调试，修改相关元件的参数，最终达到设计要求。 通过这次通信原理的课程设计，我从中不仅学到了ΔM通信系统设计的设计原理和基本思路，深入了解了增量调制通信系统，而且也加深了对理论的认识，进一步理解了增量调制的原理，了解了如何设计硬件，通过硬件测试，如何发现问题并通过修改而解决问题，更学会了如何通过各种途径收集资料，从中获取需要的信息，并为我所用，成为自己的能力，这对于今后的学习还是工作都有着积极的影响。 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 参考文献 [1] 樊昌信，张甫翊，徐炳祥，吴成柯.通信原理.第5版.北京：国防工业出版社，2003.9 [2] 贺贵明.通信原理概论.武汉：华中科技大学出版社，2000.8 [3] 马海武，刘毓，达新宇.通信原理.北京：北京邮电大学出版社，2004.1 武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书 致谢 在本次课程设计中，我从中学到了不少东西，不仅加强了动手能力，也加深了对理论的认识，其中离不开同组同学的帮助和支持，在此表示感谢。 课程设计不仅能检验我们对理论知识的掌握，也了解了设计的思路，在此我要感谢学校开设的这门课程，以及对我们的培养。 “通信原理”课程不仅是信息工程类专业的必修课程, 也是许多高校研究生入学考试的必考课程。此课程的主要任务在于研究通信系统中的基本知识、基本原理和基本分析方法, 让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、实现方法和系统性能, 能够在后续课程的学习和工作中灵活应用, 并激发他们对通信学科方面的学习兴趣和热情, 使他们有足够的自信和能力来适应这一日新月异的领域。该课程在课堂教学内容和方法、实验教学安排等环节的改革将直接影响相关专业学生的培养质量。我们认为, “通信原理”教学对学生创新能力的培养是课程改革的主要任务所在, 在教学过程中, 本着拓宽知识结构、培养和提高学生分析问题和解决实际问题的能力、增强学生实践与动手能力、培养学生的创新能力为原则, 进一步提高教学质量, 促进学生从知识型向能力型、从适应型向创新型的转变, 使学生能适应信息技术迅速发展的要求。 二、现有通信原理课程教学的现状及不足 1.现有“通信原理”课程的教学大纲内容不包括数字最佳接收, 差错控制编码和同步原理这些内容, 但这部分内容在现代通信系统中有广泛的应用, 并且很多高校的研究生入学专业考试也会涉及这部分内容。学生反应考研复习时需要自学的内容太多, 遇到不少困难。另外, 信息通信技术的发展日新月异, 新技术层出不穷。书本上的更新往往跟不上时代技术的发展, 通常学生会觉得书本上的理论知识离我们相差甚远, 而新技术, 新成果却不断地渗入到我们的日常生活中, 课本上的东西却没有什么实际价值。 2.在通信原理的教学过程中, 实验教学与理论教学具有同等重要的地位。对于就业于通信技术专业的学生, 光有扎实的理论知识是不够的, 应具有一定的应用能力。目前实验教学包括通信原理实验部分和MATLAB仿真实验部分, 配套实验采用硬件实验箱的方式进行, 利用示波器观测实际的抽样定理分析、FSK、PSK等波形。实验箱这种方式的弊端, 在于缺乏启发式的创新型实验, 实验的设计缺乏趣味性, 不易调动学生的动手积极性, 无法满足提高动手能力和培养创新意识的要求, 不利于促进专业素质的提高, 实验效果不理想。 3.在课堂教学中, 教师大多采用以讲授为主的传统“满堂灌”的教学方式, 侧重于单方面的灌输, 讲授过程中课程内容比较枯燥, 不够形象生动, 缺乏吸引力, 学生被动接受知识, 学习兴趣不高, 容易有厌倦情绪。应在教学方法上进行改革, 教学形式多元化, 和学生有更多的互动, 调动课堂气氛, 提高教学质量。 三、对本校通信原理课程改革提出一些思路与想法 为了解决上述“通信原理”课程所面临的问题, 更好地提高该课程的教学质量, 必须在教学内容和教学方法上进行课程教学改革, 在教学过程中不断地探索、实践和总结, 充分地调动和发挥学生的积极性和主动性, 培养学生的“自主学习”能力, 力求有所创新, 从而适应本科生的专业培养目标。本文从教学内容和教学手段上对课堂教学和实验教学分别提出改革方案, 最终目的是提高教学质量, 培养创新型科技人才。 1.课堂教学内容改革。 随着超大规模集成电路和通信技术的迅猛发展, 数字通信、通信新技术以及现代通信的网络化、宽带化和智能化将成为时代前进的主要标志。为了提高专业的适应性, “通信原理”课程的教材和教学内容必须与科技发展同步。针对前面提到的教学内容太窄的问题, 我们提出增加数字最佳接收、差错控制编码和同步原理这些章节的内容;由于现代通信的发展方向是数字通信, 教学中应消弱模拟通信内容, 只讲解模拟调制解调和模拟信号数字化部分, 增强教学的实用性, 课程教学内容重点放在数字基带系统、数字调制系统、模拟信号的数字化传输、数字最佳接收、差错控制编码和同步原理;通信系统与实际生活密切相关, 在教学过程中穿插讲授一些新技术的实现原理, 使理论知识不再抽象枯燥, 既能使学生了解到这些通信基本原理是与生活息息相关的, 而且提高了学生的学习主动性和趣味性, 也开拓了学生的视野。 2.实验教学内容改革。 突出工程实践应用能力培养, 精心设计和创新实践教学模式。重视实践教学、培养应用型人才, 已为国内外高教界普遍关注和重视。我们应注重实践教学, 注重培养学生的创新能力、工程实践应用能力、分析和解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风。针对前面提出的实验箱教学效果不理想, 我们提出要扩展原有的MATLAB仿真实验, 增加“通信原理”课程设计, 进一步巩固和加深学生对理论知识的理解, 提高学生的动手能力和实践创新能力。在学习完相应的通信系统基本理论、基本分析方法和主要性能指标分析之后, 结合动态系统仿真软件引导学生从工程实践的角度更好地学习、理解掌握, 进而设计和仿真现代通信系统。 3.教学方法和教学手段改革。 运用良好的教学方法和丰富的教学手段是进一步提高“通信原理”课程教学质量的重要途径。教学手段的创新和改革对活跃课堂气氛、启发学生思维、激发学习兴趣起着十分重要的作用。 (1) 采用传统的板书与多媒体相结合的多种教学手段。对于复杂公式、各种波形图、频谱图、调制解调框图都用多媒体演示, 对重要的概念和结论、复杂公式的推导还有例题可以采用当堂板书的形式。采用二者结合的方式, 可以弥补传统教学和多媒体教学各自的不足。 (2) 在课堂中采用SystemView或MATLAB通信系统仿真软件, 可以在课堂中现场仿真各种通信系统, 比较各种通信系统的优劣, 可让学生直观观察到结果, 使学生加深对通信系统各部分的理解, 同时激发学生的学习兴趣, 从而获得良好的教学效果。 四、总结 通过对本校“通信原理”课程在教学方法、教学手段上的研究, 提出课程改革方案, 目的是提高本校“通信原理”课程的整体教学质量, 激发学生的主动性与创新性, 提高学生的综合素质和创新能力, 为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。我们希望通过本次教学改革, 能够提高学生理论联系实际的能力、实践动手能力、熟练掌握仿真软件和分析解决通信工程中实际问题的能力, 为通信领域培养专业的创新型人才, 以适应国家加速信息化发展对人才的需要。 摘要：通信原理课程, 是信息工程类学生的专业核心课程。提高该课程的教学质量和教学效果, 对培养专业人才具有重要的意义。针对本校该课程教学现状存在的不足, 在课堂和实验教学内容、教学方法和手段方面提出一些改革建议。 关键词：课程改革,教学方法,教学内容,实验教学改革 参考文献 [1]樊昌信.通信原理 (第6版) [M].北京:国防工业出版社, 2006. 关键词:任职教育;改革;实践;实践能力 中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0155-02 《数字通信原理》课程作为通信类专业入门的核心课程,对培养士官建立通信系统的理论体系具有至关重要的作用。随着任职教育的全面展开,我们用了两年多的时间在20个教学班对《数字通信原理》课程的教学进行了改革与实践,提出了应用型通信人才专业基础课程教学的总体思想“一个中心,两个结合”,即以培养学员的任职能力为中心,坚持基本原理与现有常见通信设备紧密结合、基本理论与实践紧密结合。目的是强化学员的实践能力。我们对一些问题进行了初步探索,取得了一些成绩。具体实施过程如下: 1改革与创新 1.1教学内容的改革 紧跟当今通信新技术的发展,优化教学内容,[1]增强教学内容的先进性,删除了模拟通信系统的内容,增加了《军事训练与考核大纲》的内容,加强了纠错编码、信道内容的讲授,同时从实际的需要出发,突出数字通信的基本理论和基本概念,注重数字通信原理的实际应用,适应了士官的基础,反映了《军事训练与考核大纲》的新内容。 1.2创新教学方法 1.2.1实施“实例教学法” 我们借鉴“案例教学法”的教学模式,提出了“实例教学法”,其具体做法是,收集整理常见通信设备的原理、组成框图、技术性能等,建立相应的资料库,在讲解理论课程的各个原理时,以常见通信设备原理作为实例,将原理教学与通信设备紧密结合,提高了教学的针对性和实效性。 1.2.2创建“少、精、宽、新”的教学方法 注重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用、讲学科发展。用框图组织教学内容,使教学思路清晰,学员易于接受。根据课程特点采用行之有效的多媒体教学,激发学员的学习兴趣,增加课堂信息量。 1.2.3实施专题讨论的教学方法 设置综合型讨论题目,通过小组讨论和现场讨论课,让学员成为学习主体,创造条件让优秀学员有机会发表自己的学习体会和研究成果。调动学员的主观、能动性,使教与学融为一体,使学员成为课堂的主体。教员在授课中注重与学员交流,经常提出一些问题,引导学员的思路,还可以使台上、台下融为一体,课堂气氛活跃。 1.3教学手段的改革 1.3.1引入现代教育技术 在课堂教学中采用了先进的多媒体工具和SYSTEMVIEW[2]、FPGA设计等系统仿真软件,表现方式上体现了多元化的现代教育技术方法与手段,增加了教学信息量,对课堂内容和原理可以进行现场验证,大大提高了学员的认知能力和课堂效果。 1.3.2设置了良好的阶段测试手段 为了能够对学员的阶段学习有所了解,我们实行了每学期进行3次阶段测验的做法,制作了用于测试的试题库,编写了习题解答讲义,发挥了很好的作用。 1.3.3建立了完善的教学档案 为每一教学班建立一个课程的教学档案,记录学员每次考试、每次交作业、课堂回答问题发言、课后大作业及开卷考试的成绩,利用该档案在每次考试后对学员的学习状态进行分析,及时发现问题、解决问题。每学期期末利用该档案总结经验教训。 1.4考核方式的改革 为了加强对学员学习过程和应用能力的检查与评定,我们对考核形式采取多样化,运用闭卷、开卷、定期测验等形式,目的是重点培养学员的学习能力,激发学员的学习自主性,鼓励学员的个性发展以及培养其创新意识和创造能力,避免使学员处于被动学习状况和陷入考前突击的误区,由此克服了传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性和单纯性的弊端,改变一次考试定结果的做法,很受学员欢迎。 1.5创新实验体系 构建了新型的实验体系——硬件实验平台和软件仿真相结合。 随着计算机技术的发展,系统仿真技术在电子工程领域的应用已越来越广泛,仿真软件SystemView的出现标志着仿真技术在通信领域的应用达到了一个新的水平。SystemView是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态系统分析工具,能满足从信号处理、滤波器设计,直到复杂的通信系统数学模型的建立等不同层次的设计、仿真需要。 数字通信实验箱和课程设计实验箱采用了先进的FPGA和CPLD器件,可进行系统编程,具有开放性,可进行验证性、自主性、开发性的实验。 SYSTEMVIEW仿真软件可配合实验箱,也可单独进行通信系统的模拟,主要用于大系统及通信新技术的仿真实验,这种硬件实验平台和软件相结合的实验体系,可使学员建立起完整的通信系统的概念,掌握通信工程软件的应用和硬件的开发方法,培养学员的动手能力、工程能力、综合能力和创新能力,以适应未来工作的需要。 在课程结束后,要求学员根据所学知识,结合专业特点自己制定方案、独立完成一项综合实验设计,使学员能基于SystemView、FPGA设计等工程应用软件实现创新设计与仿真,如2PSK、2FSK、HDB3、CMI编码等的设计。 2应用情况和实践效果 通过教学改革实践,对士官教育从单纯的知识教育转向任职教育,强化所学知识在常见设备中的应用。 学员普遍认为,学好《数字通信原理》课,对于进一步掌握通信专业知识起到了一个很好的铺垫作用,SystemView和FPGA软件的应用对他们能够顺利考上重点大学的研究生有很大帮助。《数字通信原理》的教学改革能较好的建立知识体系结构,为后续专业课学习奠定了良好的基础,使他们自己的思维创新、实际操作、综合运用能力得到了提升。 教员也具有了超前意识,讲授内容具有前瞻性、针对性和有效性。培养了学员的设备实践能力和创新能力,取得了较好的教学效果,教改项目获部级教学成果奖两项。 西安电子科技大学和西安科技大学的一些教授认为我院《数字通信原理》课程体系完整,特色鲜明,内容先进,教学形式多样,教学效果良好。 3结束语 经过3年的教改实践探索,这些好的做法在后续的一些课程如《现代通信原理》等的教学中已开始采用;同时也培养了一支结构合理的教学队伍,使教研室的工作、学习、学术、研讨气氛空前浓厚,成为学习型、研究型、创新型的教研室;对后续课程教学的改革奠定了良好的基础,真正实现向任职教育的全面转型。 Noncommissioned officer course “Digital Communications” Teaching Reform and Practice Zhang Weidong, Hou Bo, Liu Hongyan Abstract:With the restructuring of professional education in full swing, we spent more than two years in 20 classes of “Digital Communications” course to reform and practice, exploring how to improve the working ability and practical ability of officers Some good practice for other related practice of teaching reform has laid a good foundation, so that non-commissioned officers of education realize the full transition to professional education. 题目：数字信号基带传输系统 班级：信息工程 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXX 指导老师：XXXXXXXXX 时间 ：XX月X日—XX月X日 一、实习目的 1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法； 2、熟悉使用软件的图符库，能够构建简单系统； 3、通过亲自实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 4、观察数字基带传输系统接收端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。 二、实习仪器 ·SystemView计算机仿真软件 三、设计内容 该设计运用SystemView仿真软件建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（参数可调），并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。 1、数字信号基带传输系统原理 数字基带传输系统模型 1.1基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号，信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。1.2基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰 码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升，影响基带系统工作性能。 1.3码间干扰及解决方案 码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。解决方案：基带系统的系统函数应具有升余弦滚降特性。这样对应的拖尾收敛速度快，能够减小抽样时刻对其他信号的影响即减小码间干扰。 2、眼图原理 2.1眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。2.2眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜边越陡，系统对定时抖动越敏感。 2.3眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。 2.4在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。2.5在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决。2.6横轴对应判决门限电平。 四、仿真电路及其参数设置 4.1基带系统 数字基带的无码间串扰仿真电路 其中，模块0为伪随机序列；模块1为升余弦滤波器；模块3为高斯白噪声；模块4为低通滤波器；模块5为采样器；模块6为保持器；模块7为缓冲器；模块12、13为延时器。SystemVewi0200e-3400e-3Snk 8i600e-3800e-31800e-3eudtilpmA400e-300200e-3400e-3Time in Seconds600e-3800e-31Snk 10i01200e-3400e-3600e-3800e-31eudtilpmA0-10200e-3400e-3Time in Seconds600e-3800e-31Snk 11i01200e-3400e-3600e-3800e-31eudtilpmA0-10200e-3400e-3Time in Seconds600e-3800e-31 数字基带的无码间串扰仿真图 SystemViewSink 110100e-3200e-3300e-3400e-3500e-31500e-3edutlipmA0-500e-3-10100e-3200e-3Time in Seconds300e-3400e-3500e-3 伪随机序列运行结果波形图 分析：两者之间有误码出现，误码出现的原因是信道中加入的噪声大，对臭氧判决造成了干扰。 SystemViewSink 100100e-3200e-3300e-3400e-3500e-31500e-3Amplitude0-500e-3-10100e-3200e-3Time in Seconds300e-3400e-3500e-3 经升余弦滤波器后的波形图 SystemViewSink 80100e-3200e-3300e-3400e-3500e-31800e-3600e-3Amplitude400e-3200e-300100e-3200e-3Time in Seconds300e-3400e-3500e-3 输出信号波形图 分析：两者之间无误码出现 4.2眼图 眼图仿真电路 模块0为伪随机序列；模块1为高斯噪声；模块3为Butterworth低通滤波器；模块4为采样器。SystemViewSliced w0(No Repeat, Start = 0s, Length = 20e-3s)05e-310e-315e-320e-31500e-3Amplitude0-500e-3-105e-310e-3Time in Seconds15e-320e-3Sink 50200e-3400e-3600e-3800e-311.21.41.61500e-3Amplitude0-500e-3-10200e-3400e-3600e-3800e-311.21.41.6Time in Seconds 眼图仿真图 SystemViewSink 50200e-3400e-3600e-3800e-311.21.41.61500e-3Amplitude0-500e-3-10200e-3400e-3600e-3800e-3Time in Seconds11.21.41.6 SystemViewSliced w0(No Repeat, Start = 0s, Length = 20e-3s)05e-310e-315e-320e-31500e-30Amplitude-500e-3-105e-310e-3Time in Seconds15e-320e-3 在信噪比为10dB条件下观察到的眼图 结果分析 ： 1、信道中加入的噪声干扰越大，眼图越不清晰，越杂乱。当信道中噪声方差为0.5时，根升余弦滤波器输出信号波形的眼图如图所示。与之前噪声方差为0.1的眼图比较，可以看出，噪声越大，线条越粗，越模糊，“眼睛” 张开越小。 2、抽样判决后的输出码元波形与原始基带信号相比，有0.01秒的延时。原因：由抽样判 决器延时所引起的。当抽样速率越大时，误差越小。 3、当噪声增大时，会引起误码。 五、实习心得与体会 通过此次实习，我熟悉了SystemView仿真软件，让我学到了很多课堂上根本学不到的东西，仿佛自己一下子成熟了好多；也让我认识到了做通信原理系统仿真实验时应该有仔细认真的态度，要有一种平和的心态，不管遇到什么问题都要认真的去思考,实在不懂时,要去请教老师和同学。 实习期间，认真听取老师的指导，对于别人提出的改进意见和建议虚心听取，并能够仔细观察、独立思考、综合分析各种出现的情况，并努力把在书本上学到的知识应用到实践去中，尽力做到理论和实际相结合。 总之,此次实习我感触良多,对自己的人生以及以后的学习都有很大的帮助,对于以后从事这方面的工作也有很大的帮助。 六、参考文献 【试论通信原理课程教学改革】推荐阅读： 数字通信原理课程设计08-23 通信原理试卷整理版07-07 南昌大学通信原理08-12 移动通信原理复习题07-04 试论电动机保护器的保护原理及应用09-12 微机原理课程设计-8255控制交通灯06-20 通信技术课程与国家职业标准的衔接论文08-29 论文--科学技术是第一生产力--《马克思主义基本原理》课程作业06-24 现代管理学原理教学大纲07-167.通信原理课程与实验教学改革探讨 篇七
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