南昌大学通信原理(精选10篇)
1.南昌大学通信原理 篇一
扩频通信是现代通信系统中新的通信方式, 它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能, 频谱利用率高。扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向, 是扩频技术与通信相结合的产物。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中, 它的易于实现码分多址的特点, 使它能与第三代移动通信系统完美结合, 不但完善了中国移动的在3G竞争上的核心技术的不足, 也为扩频技术的进一步深化提供了更广泛的领域, 发展前景极为广阔。
扩频通信技术原理与技术特点
1.扩频通信的工作原理
在发端输入的信息先调制形成数字信号, 然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱, 展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号, 变频至中频, 然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩, 再经信息解调, 恢复成原始信息输出。可见, 一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制, 二次调制为扩频调制, 三次调制为射频调制, 以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较, 多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征: (1) 数字传输方式; (2) 传输信号的带宽远大于被传信息带宽; (3) 带宽的展宽, 是利用与被传信息无关的函数 (扩频函数) 对被传信息的信元重新进行调制实现的; (4) 接收端用相同的扩频函数进行相关解调 (解扩) , 求解出被传信息的数据。用扩频函数 (也称伪随机码) 调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
2.扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号, 其带宽远大于要传输的数据 (信息) 带宽, 同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统的特点也成为其优势所在。
第一, 抗干扰性强。扩频信号的不可预测性, 使扩频系统具有很强的抗干扰能力。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽, 所以即使信噪比很低, 甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下, 仍能不受干扰、高质量地进行通信, 扩展的频谱越宽, 其抗干扰性越强。
第二, 低截获性。扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上, 传输信号的功率密度很低, 侦察接收机很难监测到, 因此扩频通信系统截获概率很低。
第三, 抗多路径干扰性能好。
第四, 保密性好。在一定的发射功率下, 扩频信号分布在很宽的频带内, 无线信道中有用信号功率谱密度极低, 这样信号可以在强噪声背景下, 甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信, 使外界很难截获传送的信息, 要想进一步检测出信号的特征参数就更难了, 所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时, 对不同用户使用不同码, 旁人无法窃听通信, 因而扩频系统具有高保密性。
第五, 易于实现码分多址。在通信系统中, 可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性, 接收端利用相关检测技术进行解扩, 在分配给不同用户不同码型的情况下, 系统可以区分不同用户的信号, 这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
通信业中扩频技术的应用
通信行业发展日新月异、气象万千, 市场中存在的挑战和竞争一直在激烈地进行着。然而, 任何通信业新技术的诞生, 无论是创新性的, 还是取代性的, 或多或少的依靠或借鉴原有科技技术和理论。比如, 2G的GSM向3G的WCDMA发展过程, 就是充分平衡各方面的利益, 在汲取原有的技术、网络和业务经验的基础上, 逐步演进和平滑过渡。其中扩频技术在3G网络的应用, 是市场通信技术先进性的重要标志。
现阶段, 中国移动、中国电信、中国联通三大运营商在中国的通信市场上形成三国鼎立的局面。在3G业务的竞争中, 三大运营商已经到了白热化的程度。据近日三大运营商公布的数据显示, 截止到2009年8月底, 中国移动累计用户总数达到了5.03亿;中国联通累计使用者达到1.41亿万户;中国电信累计CDMA用户总数升至4381万户。但据专家预计年底国内3G用户最多达到750万户-1000万户。
三大运营商竞争风起云涌, 取得的成就也有目共睹, 在各自优势的领域开展的一系列业务和技术科研, 为其长足的发展奠定了坚实的基础。中国电信固网业务在南方家庭市场和政企市场拥有领先优势, 全国县级以上的城市和地区全部完成3G网络升级;中国联通的WCDMA标准在技术成熟度、上网速率等方面优先于其他同行业竞争对手, 并具备了当今最成熟的产业链。而近期联通借助推出苹果i Phone手机的这股东风, 扶摇直上;中国移动拥有中国数量最多的手机用户和强大的品牌形象、雄厚的资本实力、完善的内部、外部销售渠道, 3G网络年底预计开通238个城市。但三大运营商的发展总有美中不足。中国电信领域局限大;中国联通后续发展力不足, 在核心技术方面是其发展软肋;中国移动终端数量少, 终端不够成熟。在这种复杂的通信业发展背景的催生下, 扩频通信技术的有效应用和合理发展似乎成了三大运营商发展的关键技术所在。中国移动与中国电信在此方面的发展较为成熟, 像现在中国电信致力发展的CDMA业务 (此业务原为中国联通所有, 后被中国电信收购。10月1日, 中国电信正式运营CDMA业务。) 即是扩频通信技术在电信中被广泛应用的一个具体表现。
扩频技术定位移动通信
在过去由于技术的限制, 人们一直在走增加信号功率, 减少噪声, 提高信噪比的道路。即使到了70年代, 伪码技术已经出现, 但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事。近几年, 由于大规模集成电路的发展, 几十兆赫兹, 甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实, 扩频通信获得极其迅速的发展。通信的发展史又到了一个转折点, 由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代。从最佳通信系统的角度看扩频通信。最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机。几十年来, 最佳接收理论已经很成熟, 但最佳发射问题一直没有很好解决, 伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度, 构成了最佳发射机。因此, 有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识, 人们就不难预测扩频通信的未来前景。从90年代无线通信开始步入扩频通信和自适应通信的年代。扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信, 码分多址 (CDMA) 已开始广泛用于未来的蜂窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路, 发挥越来越大的作用。接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统, 逐步发展、演变和升级而形成的。
随着3G市场竞争的越来越激烈, 扩频通信技术更多的应用于中国的移动通信系统。由于扩频通信技术强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 对中国移动通信来说是如虎添翼, 为中国移动在通信市场中的竞争提供一种更有力的先进的技术保障。目前市场上中国移动推出可视电话、无线上网卡、手机上网、手机搜索、无线音乐、手机电视、手机报、手机邮箱、飞信、多媒体彩铃等业务基本上都应用了扩频通信技术。
近年来, 中国电信不断分割重组, 目前, 在三大运营商中, 中国电信算是实力相对来说比较雄厚、通信业务收入和市场占有率都居三大运营商之首的运营商。再加上, 全球移动通信需求的飞速增长和移动通信技术的日新月异、不断推陈出新, 中国的移动通信业加快了自身的发展。在竭力发展3G业务的同时, 也在不遗余力的创建新的品牌, 积累更多的客户资本。
现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网。由于接入网发展较晚, 往往成为电信发展的“瓶颈”, 各国都很重视接入网的发展, 因此各类接入技术和系统应运而生。由于ISM (Industry Scientific Medica1) 频段的开放性, 经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段, 而无线扩频技术所使用的频段正是全世界通用的ISM频段, 包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段。在无线接入系统中, 扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜。终端与业务、网络有着强关联性, 移动互联网业务的内容和形式需要适合特定的网络技术规格和终端类型。扩频微波接入技术相对有线接入技术来说, 有成本低、使用灵活、建设快捷的优势, 在接入网中起着不可替代的作用。随着移动互联网业务逐渐升温, 对扩频结网技术的广泛应用, 使得中国移动终端解决方案也不断增多, 在技术和业务领域的竞争力不断提升, 为其在3G业务的更广阔开展积累更多的核心技术和业务基础。
不完美中追求完美
中国移动作为中国的三大运营商之一, 要保持长久的竞争优势, 在三国鼎立的局面中不至于被淘汰, 就必须充分认识自身的核心技术优势、潜在优势、目标优势, 并作为其今后的发展重点, 集合更多的力量发展和保持这一方面的优势, 确保使之成为中国移动的长期竞争优势。中国移动应该充分调动各方面优势来强化这一能力和优势。
虽然中国移动在很多方面有所欠缺, 例如TD-SCDMA的核心问题仍然是终端数量少、终端不够成熟, 对其发展也造成了一定的阻碍, 但现阶段来说, 中国移动的优势是相当明显的, 而且中国移动认识到自身的核心优势的所在, 在充分研发和运用扩频通信技术的基础下, 把近期的营销重点放在上网卡, 为终端研发争取时间。目前深度定制是中国移动TD手机发展的重要策略, 为进一步提高终端厂商的积极性, 中国移动直接拿出6亿现金进行资金支持, 并与终端厂商联合开发生产3G手机, 希望借此推动TD-SCDMA终端走向成熟。先不说, 这种策略达到的目标有多少, 光是这份前瞻性的大企业风度, 就为中国移动赢得了更多的终端客户的支持, 弥补了其终端不成熟的弊端。为适应3G时代的竞争, 中国移动把更多的力量放到扩频技术的进一步研发上, 这将会大力提高中国移动的盈利能力。
2.南昌大学通信原理 篇二
【摘要】通过分析车载移动通信的特点,研究车联网之车载移动通信的教学和实践体系,对应用性本科院校分层次培养具有创新精神和实践能力的人才的指导方针,对于车载移动通信教学和实践环节进行了研究,根据专业方向特点,设计了车载移动通信的理论教学和实践教学内容。将知识体系与工程体系应用相结合,扩大学生视野、培养学生的分析能力、综合能力和创新能力。
【关键词】车载移动通信 车联网 教学实践
【课题项目】湖北省教育科学“十二五”规划2014年度重点课题(2014A031)资助,湖北省高等学校省级教学研究项目(2014328)资助,湖北省高等学校省级教学研究项目(2015344)资助。
【中图分类号】TN929.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)29-0032-01
一、引言
到2020年,物联网产业将有可能成为一个5万亿级的新兴产业[1],车联网被认为是物联网最有可能率先实现并且最有实用价值的应用领域[2],车联网已经得到了学术界、工业界以及政府部门的高度重视,相关的工业、技术标准已提上制订日程。然而,随着无线通信技术发展,3G、4G的全面应用,以及嵌入式技术的开发与应用日趋成熟,车载移动通信将作为车联网发展走到一个国家物联网发展的战略高度,对国家经济发展提高核心竞争力,随着车载移动系统应用对拓展汽车产业链,对促进我国北斗系统和4G网络应用具有深远影响。
车联网中车载移动通信技术涉学科种类多,培养学生发展方向多,这些跨学科多方向知识的融合和贯通必须通过综合的理论知识讲解和能够参与综合的实践环节来进行。通过互动路理论知识授课和提供优质的能够参与开发实验课,进行多层次的培养方式,培养学生的所学知识综合能力和工程程实践能力,并在此基础上创新精神,为其成为具备分析综合和实践应用型人才奠定坚实的基础。
二、车载移动通信教学体系研究
1.车载移动通信的理论教学体系
在理论教学体系教学中,需要贯彻广覆盖、多融合,培养具有只是综合和通过实践解决问题能力的指导方针,将理论教学、研讨和工程性研究相结合,以培养学生的综合能力和综合创新能力和解决问题实践能力为重点。高度重视理论启发式教学环节,推进问知识串联综合和问题研讨模式的改革和创新,培养学生的知识综合动手能力、理论分析问题和解决问题的能力;组织学生积极参与问题研讨和分析研究,进行学生创新性问题进行研讨和理论分析,提升学生知识综合能力和理论分析能力;并且能在实践教学环节进行模拟实现和部分解决,让学生能够把握车载移动通信学习方向和研究方向,如何通过车载移动通信系统把当前的计算机、数据库和网路技术,移动通信技术。车载网络技术,嵌入式开发技术、电子传感技术和GPS技术如何进行统一融合在一起解决当前车联网相关问题。
2.理论教学重点
车联网系统从整个体系架构上主要分为三个模块,分别是车载智能终端、数据处理云端及无线通信网络[3-4],理论教学要贯穿车载移动通信是一个多学科多技术大融合的系统,主要讲解车载网络、移动通信、车联网,移动终智能终端开发技术。通过本课程的学习,使学生能够全面系统地掌握车载移动通信技术的相关硬件、软件和及其应用技术;并对车载网借助移动终端技术和移动通信技术实现车联网,对的车载网各种组网方式、4G移动通信和车载通讯系统(TELEMATICS)有一定的了解,满足学生将来的工作、学习要求。车载网络技术:介绍车载网络系统,车载网络各类总线及其接口技术,着重讲解Can总线基本构成和基本原理,以及常用其他车载网络总线的系统;移动通信技术:无线网络和移动通信基本原理,移动通信组网、3G移动通信技术及其应用;移动终智能终端开发技术:掌握各类智能终端开发技术的的核心内容,了解各类系统开发原理和各自的有优缺点,了解智能终端与各类系统平台信息交互技术和各自处理通信的方式。车载通讯系统:载通讯系统运作模式,功能特色,应用领域。最后综合结合专业特点和车载移动通信让同学提出问题进行集体讨论和解决方法进行研讨。
3.车载移动通信的实践教学体系
车载移动通信的实践教学体系的建设思路。(1)汽车传感器技术、车载总线技术、嵌入式系统原理、无线自组织网络、M2M技术概论、移动通信技术、RFID技術原理及应用等专业核心课程的需要。学生通过车载移动通实验,可以更好地感知车联网,增强学习兴趣。(2)充分利用系统开放性,主要通过增加车载移动通信系统相关硬件和增加开源性软件建立具有良好展示性效果的车载移动通信平台。在车载移动通信的实验过程中,一方面可以增加一些硬件,通过开源的软件就可进行开发和设计,能够在车联网技术的基础上,转化科研成果,使之应用于车联网方向专业实验设备,配套编制实验手册,从而整个专业实验凸显特色和亮点。(3)实现现有和原有实验室资源的集成。车载移动通信网本质上是多种技术的集成,通过智能终端与实验设备进行很好通信与实验、通过开放开源软件能力综合训练,实现完全开放实验平台,使得设备与实验打通。同时,充分利用校园网内的计算环境,力争形成云计算环境,从而车载移动通信从车载环境中底层感知到中间网络传输以及上层云计算的整体车联环境。(4)面向汽车行业特色的综合实验开发平台。通过增加传感器数据采集、Can总线控制、无线数据传输、GPS定位,WIFI热点,模拟集群通信和嵌入式技术为代表的车联网技术综合实验平台。
三、结语
车载移动通信作为车联网核心专业方向的课程,其技术涉及多个学科,因此通过理论教学和实践教学紧密结合将跨学科知识的进行融合和专业知识进行贯通,并将通过开放实验平台让学生由浅到深,并逐步具有综合和创新能力。真个车载移动通信通过理论与实践结合环节培养学生的工程素质、分析和实践解决问题能力和创新意识,培养应用型人才、工程人才和综合拔尖创新人才培养奠定一定基础。
参考文献:
[1]刘强,崔莉,陈海明5物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010.3(6):1-4
[2]Wang Jianqiang,Wu Chenwen. A Novel Opportunistic Rou-ting Protocol Applied to Vehicular Ad Hoc Networks[C]/ /The 5th International Conference on Computer Science & Edu-cation.2010:1005-1009
[3]王群,钱焕延.车联网体系结构及感知层关键技术研究[J].电信科学,2012(12):1-9
[4]武晓钊.车联网技术体系与产业链分析[J].中国流通经济,2012,(08):47-52
作者简介:
3.南昌大学通信原理 篇三
课程编号:814
课程名称:通信原理
一、考试的总体要求
通信原理属于电子信息技术类专业的一门重要的基础理论课程。因此要求考生必须较好地掌握通信系统的基本原理,基本性能和基本的分析方法;并应了解通信网的基本概念。能够运用数学的方法分析通信系统中各种调制、解调原理,掌握有关编码和解码的原理和方法,能够对各系统进行抗噪声性能分析。能够应用所学知识,对目前通信领域的一些实际问题进行分析研究,并能根据要求设计出性能指标较高的适用的通信系统,掌握对一般通信网的理论分析方法。了解通信的发展动态。主要考核考生对基本知识和基本技能的掌握程度,了解考生在通信领域中分析问题和解决问题的能力。
二、考试的内容及比例
1. 通信的基本概念:定义,系统模型,信息的度量、性能分析。(占
5%)
2.信道特性:恒参和变参信道,随机信号分析、信道中的加性噪声,信道容量公式。(占10%)
3.模拟通信系统:调制的概念和调制的分类、幅度调制和角度调制的时域和频域分析,产生和解调方法,带宽和功率的计算,噪声性能分析。频分复用。(占15%)
4.信源编码:抽样定理;PCM和ΔM的编译码原理,噪声性能分析;PCM和ΔM的改进型;时分复用。(占15%)
5.数字信号的基带传输:常用码型,数字基带信号的功率谱、基带传输特性,无码间串扰,奈奎斯特准则,眼图和均衡,部分响应技术。(占10%)
6.数字信号的载波传输:二进制数字调制和解调方法,性能分析。多进制数字调制的基本原理,产生和解调方法。各种数字调制的带宽计算。二进制和四进制数字调相的波形分析。最佳接收基本概念、最大输出信噪比准则和匹配滤波器的概念。(占10%)
7,现代数字调制技术;MSK、QAM、π/4-QPSK、OQPSK,扩频通信等的基本原理,调制和解调方法。码分多址的基本概念。(占5%)
8.同步原理:载波同步、位同步、帧同步及网同步的基本原理和实现方法。(占10%)
9.信道编码:有扰离散信道的编码定理,最小码距与检错、纠错的关系,差错控制技术,几种常用的检错码,掌握线性分组码、循环码的编译码原理,了解卷积码的基本概念。(占15%)
10.通信网概论:通信网的基本概念,数字通信网和ISDN的基本概念,复接技术和交换的基本原理。了解移动通信、光通信的基本知识及发展动态。(占5%)
三、试卷类型及比例
1.基本知识;填空、选择题(占40%);
2.基本技能:计算、作图,设计和证明(占60%);
3.课程内容大致比例:模拟通信占30%,数字通信占70%。
四.考试形式及时间
4.通信原理课程设计 篇四
理
课
程 设计
班级:
姓名:
学号:
任课教师:
Simulink建模仿真实现频分复用
设计目的
掌握频分复用工作原理
学会使用Simulink建模仿真
设计题目涉及的理论知识
当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时,该信道就可以被多路信号共享,例如电话系统的干线通常有数千路信号的在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。
信号多路复用有两种常用方法:频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。时分复用通常用于数字信号的多路传输。频分复用主要用于模拟信号的多路传输,也可用于数字信号。
频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段(子通道),没路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带(防护频带)进行分隔,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。
在物理信道的可用带宽超过单个原始信号(如原理图中的输入信号1、2、3这3路信号)所需带宽情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道;然后在每个子信道上传输一路信号,以实现在同一信道中同时传输多路信号。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠(搬移后的信号如图中的中间3路信号波形);然后用不同的频率调制每一个信号,每个信号都在以它的载波频率为中心,一定带宽的通道上进行传输。为了防止互相干扰,需要使用抗干扰保护措施带来隔离每一个通道。 设计思想(流程图)
整个系统的流程为:
输入正弦信号→低通滤波器→调制器→带通滤波器→高斯信道→带通滤波器→解调→低通滤波器→输出信号 仿真模块
正弦信号;Sine Wave模块
低通滤波器 :Analog Filter Design-lowpass模块
调制器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Modulator Passband模块 DSBSC AM Modulator Passband模块 SSB AM Modulator Passband模块
带通滤波器:Digital Filter Design模块
信道:AWGN channel,加性高斯白噪声信道。
解调器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Demodulator Passband模块 DSBSC AM Demodulator Passband模块 SSB AM Demodulator Passband模块 输出:Scope模块 加法:Sum 模块
仿真模型和模块的参数设置
参数设置 仿真结果设置Sine Wave模块参数,双击模块删除默认值输入新的设置 设置Amplitude 为1 设置Frequency为2*pi 设置Samples per frame 为0.01 低通滤波器
设置filter order为8
设置 passband edge frenquency 为30
3带通滤波器 信道
设置 Initial seed 67
设置 Mode Variance from mask 调制器
设置 Carrier frenquency 100 6 解调器
设置Carrier frenquency 100
结论(结果分析)
通过对以上三个不同的信号进行低通、带通滤波和AM、DSB、SSB的调制解调得出三个不同的波形。从而知道频分复用利用同一个信道同时传输多路信号的,充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。尽管在传输和复用过程中,调制解调等过程会不同程度的引入非线性失真,而产生各路信号的相互干扰,但是频分复用仍然可以普遍应用在多路载波电话系统中。
5.通信原理课程总结 篇五
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。
6.南昌大学通信原理 篇六
本文针对《通信原理》课程的特点, 对本课程的教学做了深入的探讨以提高教学效果。
1 教学内容
1.1 教材的选取
教材是授课之本, 教材的选取对教学效果有直接影响, 合适的教材对教学活动有很好的促进作用, 不合适的教材会对教学活动产生不好的影响, 也会影响到学生学习的积极性。目前, 《通信原理》教材丰富, 但许多教材理论研究深, 实践内容少, 学习难度大, 不适合高职院校的学生学习。高职院校要根据自己的人才培养目标和学生的特点选取合适的教材, 可以采用高职高专规划教材, 高职教育教学改革系列规划教材等。这些教材理论分析浅, 并配有大量的插图, 结合实际的通信系统进行理论分析, 对于高职学生易学易懂, 适合高职院校《通信原理》课程教学。
1.2 教学内容的选取
有了合适的教材, 还要精选授课内容, 这样才可以取得更好的教学效果。《通信原理》课程的主要内容包括通信系统的基本组成、模拟调制系统、数字基带调制、数字频带调制与传输、信道复用、编码技术等。学习这些知识, 要求学生有较强的数学分析能力, 而且要掌握“高数”、“概率论”、“信号与系统”等课程的基础知识, 这对于基础薄弱的高职院校学生来说, 是一个严峻的挑战, 学生容易失去学习兴趣。因此要根据人才培养计划, 认真选取教学内容, 删去部分理论性强的内容, 回避繁琐的数学推导过程。通过对本课程反复调研和讨论, 确定了以通信系统模型为基础, 根据信号的产生、传输、接收和恢复为依据来设置教学项目的教学模式, 同时充分考虑了完成一个任务应该具备的知识能力, 让学生清楚地了解到本门课程与其他专业课程相关知识之间的联系。结合当前通信技术发展的特点, 把数字通信作为重点讲授内容, 并适时给学生介绍一些通信发展的最新技术。
2 教学方法
在教学方法上, 遵循“知识传授与能力培养并重”的原则, 不断地探索, 应用各种教学方法, 强调各种方法的综合利用, 构建合理的教学方法体系。
2.1 启发式教学
在课堂教学中, 通过教师的讲授来传授知识, 不采用传统的“灌输”式教学方法, 而是采用教师启发、引导的方式, 循序渐进地诱导、启发、鼓励学生对问题和现象进行思考、讨论, 再由教师总结、答疑。对于一些容易混淆的概念, 一些知识点在个案中的运用分析, 一些通过分析而进行归纳的基本理论和原则等方面的问题, 都可以采用启发式的教学方法, 既有利于提高学生学习的积极性、主动性, 又有利于培养学生分析、解决问题的能力。通过这种讨论式、互动的教学方法, 可有效提高学生学习的积极性、主动性, 也有利于学生分析问题、解决问题能力的培养和表达能力、团队合作能力的提高。
2.2 任务驱动教学法
“任务驱动教学法”是指教学全过程中, 以若干个具体任务为中心, 通过完成任务的过程, 介绍和学习基本知识和技能。
《通信原理》课程以工作任务为目标设计了学习任务, 学习任务的引入以情景描述和工作任务为开端。学生在学习本课程时, 以一个实际的数字通信系统为一个项目, 我们首先对这个数字通信系统的特点、工作方式、作用, 以及和模拟通信系统的主要区别等进行描述, 从而激发学生的学习兴趣, 然后再将项目分解, 并且把完成这个项目所需的知识告诉学生, 引出数字通信系统发送消息、传输消息、接收消息的方法。
2.3 学生主导式教学法
《通信原理》课程理论体系完整, 前后内容联系紧密, 用到的数学知识多, 理论性强、高度抽象, 学习难度大。对于学生来说, 感到困难的主要是基本理论的灵活运用以及整个理论体系的融会贯通。学生主导式教学法是以学生主动性为基础, 调整学生的学习方法, 使学生掌握并能够灵活运用已学的基本理论知识, 从而对通信系统理论体系有个整体的把握。
3 教学手段与考核方法
3.1 采用多媒体教学手段
《通信原理》课程理论性强且抽象, 某些知识很难用口述表达清楚, 很难直观形象地表达出来, 如通信系统中模拟调制和数字调制等。在教学过程中为了避免枯燥、空洞、抽象的理论阐述, 应尽量多用多媒体教学。通过制作生动、直观、具有动画效果的电子课件、教学录象、教学短片等, 利用多媒体把难以理解的内容生动而直观形象地表达出来。同时多媒体教学方式有利于增大课堂容量、提高效率, 可以增加学生的感性认识, 便于学生加深对抽象知识的理解和记忆, 进一步调动学生学习积极性。
3.2 充分发挥《通信原理》课程网络资源的作用
《通信原理》课程教学网站上提供了丰富的多媒体学习资源和方便师生讨论的环境, 如课程介绍、教学大纲、授课PPT、课后习题答案、历年考题等, 可供学生随时下载使用, 方便学生课外自学、复习。另外, 老师和学生还可以在线交流讨论。
3.3 加强实践教学
通过实验可以使学生对所学理论知识得到巩固、培养学生分析和解决问题能力及开发创造力。由于《通信原理》课程理论性强、抽象等特点, 实验最好安排为随堂实验。特别是验证性的实验, 如PAM、PCM、FSK、PSK等, 更是要和上课内容结合起来, 进一步加强学生对这些抽象理论的理解和认识。
有些内容无法通过学生动手操作及硬件实验来帮助学生理解, 可以通过采用MATLAB等仿真软件对相关知识点进行仿真, 将这些抽象的原理形象化, 并能在课堂上直观地展示给学生, 使学生好理解、印象深刻。
3.4 考核方法
以往对《通信原理》课程的考核方式一般都是采用期末笔试的方式, 这种考核方式是经过一学期的学习, 将学生几个月的学习效果集中考核, 能全面地考查学生基本理论知识的掌握程度及广度。但是, 单一的笔试理论知识考核不能全面、准确地评价学生学习这门课程的情况。为了更加客观地评价学生的学习情况, 可以采用笔试、面试、实践相结合的考核方式。笔试主要考察学生理论知识的掌握情况, 面试主要考察学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力, 实践考核主要考察学生能否将所学知识运用到实际中。
4 结语
在现代教学过程中, 如何达到当前高职教育的要求、适应社会发展的需要已成为教学的首要任务。高职院校的《通信原理》课程教学不能再采用过去传统的教学方式, 在教学过程中要充分调动学生的积极性和主动性, 以及学生的自主学习能力, 从而促进学生各方面能力的发展。
摘要:《通信原理》课程是通信、电子信息专业的重要专业基础课之一, 为了适应高职教育的特点, 结合高职院校学生的特点对《通信原理》课程教学内容的选取、教学方法、教学手段及考核方法进行了探讨。
关键词:通信原理,教学内容,教学方法,教学手段,考核方法
参考文献
[1]游锦仪.《通信原理》课堂教学探讨[J].农家科技, 2011S1.
[2]刘俊.高职院校《数字通信原理》课程教学改革的探讨[J].深圳信息职业技术学院学报, 2006 (2) .
[3]谭艳梅.浅谈机电类高职院校“通信原理”课程的教学改革[J].装备制造技术, 2006 (6) .
7.“通信原理”课程教学改革与实践 篇七
关键词:通信原理多角度教学改革教学方法
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0178-01
1 “通信原理”课程的教学特点
中国人有句古话叫做因材施教,是说学生素质不同要采用不同的教学方法,同样,课程不同也需要不同的教学方法。通信原理是通信工程专业的核心课程,它涉及到的前期知识几乎涵盖了通信专业的所有课程,并和通信网以及移动通信、交换理论等课程紧密相连,因此该课程教学质量的优劣将直接影响到通信专业教学培养计划的实施。由于这门课以理论分析为主,同时也联系实际,如何在熟悉课程的基础上,从学生的角度出发来教好这门课就显得至关重要。
“通信原理”[1]课程是一门公式及推导较多的学科,相对较乏味,如何让学生在学习基础理论同时又能接触到通信领域最新发展动态,就成为本课程教学成败的关键。因此,在教学的过程中,通过组织问卷调查并与其他教师讨论发现本课程的教学主要存在以下几个问题:(1)课程理论性强,前两章的概念非常抽象,后面章节的原理又很复杂,对数学基础要求较高,因此很多学生“望题生叹”;(2)对前期准备要求高,而这些课程的理论性也很强,如果教师授课时没有准备,学生可能很糊涂;(3)承上启下,中流砥柱。后续课程迫切需要“通信原理”课程坚实的基础作为后盾,作为一门主要的课程,学习的好坏直接影响后续课程的学习效果;(4)学生厌学情绪强,很多学生学习目的不明确,很容易就掉队,一旦一个环节没有跟上,就很难听得懂,因此学生容易产生抵制心理。针对这些问题,我们从教学内容、教学方法与手段、实践教学等多个角度进行改革,务必让学生能够真正喜欢这门课。
2 多角度教学改革
2.1 精选教学内容
学生选课是根据培养计划进行的,但是学习效果却和学生学习动机有很大关系。如果选课只是为了学分,就很难有所斩获,即便不得不学,也很难在学习时兴趣盎然。常言说强扭的瓜不甜,作为教师就是让学生喜欢这门课程,而不仅仅是毕业的要求。因此在教学内容选择上,我们根据学生的特点来选取。对于通信专业学生,通信原理是一门必修课,因此对于课程的基本概念和基本问题要交代清楚,在授课时,前面的数学基础部分要剖析明确。同时要增强信息论的内容。这样可使学生对通信系统中信源编码和信道编码的理解更透彻。
而对于其他专业学生来说,能够从整体上认识通信系统的结构更重要,因此可以侧重讲解不同的通信系统的特点,应用的场合等。我们根据通信发展的特点对教学内容进行取舍,将模拟通信的内容进行精简,保留模拟通信调制解调技术,让学生了解通信演变过程,同时加深对数字通信特点和原理的理解。
2.2 提高教学效率
讲课内容必须提炼,充分利用课堂时间来传授更多有用信息,提高上课效率,比如在讲授数字调制时可以看成模拟线性调制和角度调制的特殊情况。另外,在讲课过程中,对课程内容进行整理总结,如给出不同调制方式的异同点,又如在讲模拟调制时,让学生通过信号时域表达式及波形、功率谱密度、调制与解调原理及占用的带宽等比较,来理解、掌握几种调制方式产生过程、调制解调原理以及抗噪声性能等,这样既精炼了教学内容、提高了课堂效率,又使得学生容易掌握这几种调制技术各自的优缺点。同样,对于二进制数字调制,也可以通过它们的带宽,误码率,对信道的敏感度,设备的复杂度等性能对比来将提炼课堂内容。
2.3 提高学生的互动性
能够参与其中,而不是被动的听讲,对于学生来说很重要。在绪论里我们将通信的发展历程,发展现状与随处可见各种电信产品的发展紧密相连,如电话的产生,无线电波的发明等,通过法拉第,贝尔,赫兹等人物的介绍让学生对这门课程有认同感。其次作为一门以数学手段为工具来教学的专业课,“通信原理”课程很难像语文课那样生动多彩,如果能够在讲课时候多理论联系实际,对于学生来说学习就不再是公式推导这样枯燥了。比如将信号统计值与实际的物理量相对应以使那些简单的数学符号生动起来。另外随着移动通信、卫星通信和计算机通信技术的飞速发展和广泛应用,新的数字通信技术也不断涌现,在教学中可将现在的物联网,三维电视,4G手机时代等等这些概念与原理相对应,拓宽学生的视野。
2.4 传统与现代相结合的教学手段
教育作为人类的立身之本,古而有之,教育方法更是层出不穷。教学方法及手段的改革是提高教学效果与教学质量的重要途径,通过教学方法和教学手段的改革创新,可以让课堂气氛活跃、学生思维开阔、学习兴趣浓厚。传统的教学方法一般以教师讲授为主,教师通过板书将自己的观点写下来。现代的教学多采用多媒体课件,用幻灯片的方式来进行教学。表面看来现代教学方法更有利一些,尤其对于“通信原理”课程来说,公式推导不少,有人认为教师如果将时间用于大串的公式的推导上,不但效率低下且重点、效果不突出,而实际上学习是一个过程,一个发现问题,解决问题的过程,如果学习就只看老师讲解,效果反不如跟着老师的思路一步一步的推导好,书写有利于思路的整理。因此,可以将两者相结合,效果会更好。另外,如果用幻灯片将调制解调的过程用图片来描述的话,就会使得抽象的理论变得形象生动,直观易懂。
2.5 实践教学
理论教学很重要,但是实践却是人最好的老师,否则就和纸上谈兵的赵括一样是经不起时间的考验的。因此在教学中,首先可安排实验课与理论课同步进行,如学过眼图原理,就在实验当中验证,这样同学积极性较高。其次,让学生选修“通信系统仿真”课程,通过仿真软件进行通信系统编程实现,如16QAM调制,解调的仿真等,促进学生互相交流学习,增强学生设计与动手能力。对于有兴趣的同学可以选择在毕业设计时进一步設计实现,为以后工作学习打基础。
3 结语
俗话说兴趣是最好的老师,如何提高学生学习的兴趣,培养自主创新意识是每个教师的职责,我们在了解课程本身的特点基础上,通过多角度的课程改革,使得学生能够创新性学习,不拘泥于书本,以已有的知识为基础,结合学习的实践独立思考,为下一步的学习和工作创造了条件。
参考文献
8.通信原理实验二 篇八
班级: 学号: 姓名: 实验室: 实验时间: 指导老师:
实验目的:
1、掌握脉冲编码调制原理;
2、理解量化级数、量化方法与量化信噪比的关系。
3、理解非均匀量化的优点。
实验内容:
对模拟信号进行抽样和均匀量化,改变量化级数和信号大小,根据MATLAB仿真获得量化误差和量化信噪比。
实验步骤:
1)产生一个周期的正弦波x(t)cos 2 pi t ,以1000Hz频率进行采样,并进行8级均匀量化,用plot函数在同一张图上绘出原信号和量化后的信号。代码及图见附录。
2)以32Hz的抽样频率对x(t)进行抽样,并进行8级均匀量化。绘出正弦波波形(用plot函数)、样值图,量化后的样值图、量化误差图(后三个用stem函数)。代码及图见附录。
3)以2000Hz对x(t)进行采样,改变量化级数,分别仿真得到编码位数为2~8位时的量化信噪比,绘出量化信噪比随编码位数变化的曲线。另外绘出理论的量化信噪比曲线进行比较。代码及图见附录。
4)在编码位数为8和12时采用均匀量化,在输入信号衰减为0~50 dB时,以均匀间隔5 dB仿真得到均匀量化的量化信噪比,绘出量化信噪比随信号衰减变化的图形。注意,输入信号减小时,量化范围不变;抽样频率为2000 Hz。代码及图见附录。
实验思考题:
1.图2-3表明均匀量化信噪比与量化级数(或编码位数)的关系是怎样的?
答:量化信噪比随着量化级数的增加而提高,当量化级数较小是不能满足通信质量的要求。
2.分析图2-5,A律压缩量化相比均匀量化的优势是什么?
答:量化信噪比随着量化级数的增加而提高,当量化级数较小是不能满足通信质量的要求
心得体会:
附录:
PCM代码:
输入信号和量化信号代码及波形:
采样样值和8级均匀量化后的样值,量化误差代码及波形
均匀量化信噪比随编码位数变化
9.跳频通信原理 篇九
....跳频通信原理
跳频通信原理跳频通信原理跳频通信原理 简言之跳频就是在无线传输中,射频频率按照某种特定算法发生的重复变化。这种变化通常借助于扩频代码序列发生器。一种利用载波跳变实现频谱展宽的扩频技术。广泛应用于抗干扰的通信系统中。其方法是把一个宽频段分成若干个频率间隔,由一个伪随机序列控制发射机在某一特定的驻留时间所发送信号的载波频率。当接收机的本地振荡信号频率与接收机输入信号的频率按同一规律同步跳变,那么,经过变频以后,将得到一个固定的中频信号即把原来的频率跳变解除,这一过程称解跳或去跳。
发送端的信息码序列与伪随机序列经过调制后,按不同的跳频图案控制频率的合成。在接收端,接收到的信号与干扰经高放滤波后送至混频器。接收机的本振信号也是一频率跳变信号,跳变规律是相同的,两个合成器产生的频率相对应,但对应的频率有一频差,正好为接收机的中频。只要收发方的伪随机码同步,就可使收发双方的跳频源一频率合成器产生的跳变频率同步,经混频后,就可得到一个不变的中频信号,然后对此信号进行解调,就可恢复出发送的信息。而对干扰信号而言,由于不知道跳频频率的变化规律,与本地的频率合成器产生的频率不相关,因此,不能进入混频器后面的中频通道,不能对跳频系统形成干扰,这样就达到了抗干扰的目的。
10.谈独立学院通信原理课程教学改革 篇十
一通信原理课程的特点及教学现状
通信原理课程理论性较强,涉及的内容较多。教学过程中常常要从时域和频域两方面进行大量繁琐的数学推导,这就让不少理论功底和数学基础较差的学生望而却步。除此之外,该课程系统性较强,概念抽象,强调对通信系统模块级、系统级的学习,因此往往会导致学生在学习过程中感到“难、多、乱”。
南京理工大学紫金学院是最早经教育部批准的独立学院之一,其母体学校是南京理工大学。在通信原理课程的教学过程中一直沿用着母体学校南京理工大学的教学大纲、教学内容和教材。而独立学院的学生的特点是基础薄弱,自我约束能力较差。与一本学生不同的是,他们对繁琐的数学推导和分析并不敢兴趣,甚至望而生畏。因此沿用母体学校的一套教学方法是不能够适应独立学院学生特点和教学要求,我们有必要因材施教,探索真正适合独立学院要求和学生特点的教学改革措施
二通信原理课程的教学改革
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,提出以下教学改革具体措施。
1明确教学目标,修订教学大纲
首先在保证与母体学校不完全脱离的前提下,结合本院人才培养目标和学生实际情况,明确独立学院教学目标是培养学生实际应用能力,在此目标下重新修订通信原理教学大纲,将原大纲中内容较深,难度较大的部分删掉,比如同步原理部分;增加确知信号等基础理论部分内容的讲解,夯实学生的理论基础,注重实际应用。
2精心选择教材,优化教学内容
通信原理课程的教材一直选用樊昌信教授主编的《通信原理》第六版,该书包含的内容比较全面,涉及的公式推导较多,但对于本三学生而言,注重的是实际应用,过多的理论内容和繁琐的公式推导并不适合。因此,综合各方面因素考虑我们选择了樊昌信主编的《通信原理(第六版)精编本》作为教材。一方面,该教材对《通信原理》第六版的内容进行了调整,简化公式推导,比较适合本三学生。
通信原理课程理论教学只有48学时,因而对教学内容进行合理筛选,做到详略得当尤其重要。在内容选取上我们着眼于加强基本概念的讲解;尽可能多地介绍软件实现方法;减少过时的通信技术,增加新兴通信技术原理的介绍,同时穿插3G和LTE相关技术;结合实际应用,强化数字通信系统;精简重复内容,比如模拟调制、调频和调相原理相关内容在高频电子线路课程已经讲过,这部分教学内容可以只做简单介绍,这样一来可以做到重点突出,内容与时俱进,提高学生学习兴趣。
3改进教学方法,加强实践教学
结合应用型人才培养目标,在教学中明确对理论知识的要求是扎实、够用,而不是宽厚,也不是肤浅;在培养学生实践能力上,注重应用能力,而不是技术能力。教学过程中,对原理、公式推导的思路予以阐述,在增强数学分析严谨性的同时适当简化数学推导;注重所得结论的物理概念和物理意义的理解;培养学生用模型的观点、系统的观点、工程的观点分析和解决问题。通过增加课外练习,加强对基本理论和分析方法的理解和应用,提高考试的通过率。
加强实践教学环节。我们通过开设通信系统仿真和通信原理综合实验,采取仿真实验和硬件箱实验相结合的方式,加深对理论知识的理解,增强学生的动手能力。学生可以通过SystemView仿真软件进行实验设计和仿真,仿真之后通过实验箱完成验证性实验,两者有机结合有利于加深理解,提高学生实际动手和应用能力。
总之,通信原理是通信专业的主干课程,对后续课程影响深远。根据两年来的通信原理教学实践,针对目前教学过程中暴露出来的问题,提出以上教学改革措施来激发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,提高教学质量。希望通过教学改革使学生达到通信工程理论知识够用、实用通信技术应知应会,常用通信开发工具入门会用的效果。
参考文献
[1]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第6版)[M].北京:国防工业出版社,2007.
[2]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第6版)精编本[M].北京:国防工业出版社,2011.
[3]谭永明,余成,王善进.通信原理课程教学改革探索[J].东莞理工学院学报,2007,14(2):44.
[4]蒋霞,周保平,姚娜“.通信原理”课程教学改革研究的探讨[J].中国电力教育,2011,35:137-138.
【南昌大学通信原理】推荐阅读:
南昌大学文件-南昌大学国际交流学院08-11
南昌航空大学历史文化06-22
南昌航空大学大学班级新学期工作计划10-20
道德讲堂-南昌大学第二附属医院07-23
南昌大学医学院自强社扩招申请书08-14
关于举办庆祝南昌大学九十华诞万人祝福语征集活动的通知08-19
东北大学电路原理复习11-17
武汉大学通信与信息系统复试09-16