通信工程专业的基础理论和技术概论

通信工程专业的基础理论和技术概论摘要通信工程专业主要为研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用问题。

基础理论课程主要包括模拟电子技术，数字电子技术，信号与系统，高频电子线路，单片机原理，微机原理，数字信号处理，信息论与编码，通信原理，通信网，移动通信，电磁场与电磁波，程控交换，微波技术与天线，光纤通信等关键词：通信工程基础理论技术概论The basic theory of communication engineering and technical overviewAuthor：guoqingyang52112207，zhumingxiao52112208xuyuanming52112209 Chendianshu52112210SummaryCommunication Engineering to study signal generation, transmission, exchange and processing of information, as well as in the computer communications, digital communications, satellite communications, optical fiber communication, cellular, personal communications, stratospheric communications, multimedia technology, the information superhighway, digital program-controlled exchange theory and engineering applications. The basic theory courses include analog electronics, digital electronics, signals and systems, high frequency electronic circuits, SCM principles, computer theory, digital signal processing, information theory and coding, communication theory, communication networks, mobile communications, electromagnetic fields and electromagnetic waves, and computerized exchange, microwave antennas, fiber opticcommunicationsKeywords Communication Engineering, Basic Introduction to theory and technology引言通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来达到信息交流目的，如电话、传真、电视、广播、雷达、遥测、遥控等通信都是按通信业务划分的“电”通信方式，这些正是通信工程专业所要研究的通信技术。

1专业课程大体可分为三类，第一类：数字逻辑电路、模拟电子线路、电路分析、微机原理、单片机技术与应用等偏硬件类科目；第二类：C/C++编程语言、数据结构、嵌入式系统与应用等偏软件类科目；第三类：计算机网络、通信原理及实验、信号与系统、数字信号处理、多媒体信息处理技术等通信类科目。

1.1程序设计基础：以C语言为实验平台，主要讲解程序设计的思想和方法，培养学生能利用计算机求解实际问题的基本能力，为后续专业课程及高级编程课程奠定基础。

主要内容包括：C语言基本数据类型和语法，结构化程序设计思想和基本程序结构，数组、结构等构造数据类型的使用，函数、指针的运用，文件操作和预处理等。

1.2电路与电子技术基础：本课程作为电路设计的基础课程，是信息工程专业的一门专业基础课程；要求学生掌握相关基本知识、基本理论及基本计算方法。

主要内容包括：电路的基本概念和定律、电阻电路分析、一阶动态电路分析、正弦稳态电路分析、三相电路基本知识；半导体器件基础、基本放大电路原理、多级放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大电路、波形产生电路、直流稳压电路等。

1.3数据通信与网络传输；全面介绍数据通信与网络传输领域的基础知识、基本概念、基本原理和实践方法，通过课程学习，学生对网络数据通信的基本原理和概念有深入的了解，掌握数字信号传输的基本理论与应用。

主要内容包括：数据通信与网络概论，数据通信技术基础，网络数据传输技术，网络管理与信息安全技术，网络实验，无线通信技术，IPv6和网络发展趋势等。

1.4计算机操作系统原理与分析：主要讲授操作系统的基本概念和基本工作原理，内容包括操作系统概述、组成及用户接口，进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理等。

课程的讲授结合Linux操作系统进行，通过课程学习，学生在掌握操作系统工作原理的基础上，进一步熟悉Linux操作系统的内核结构和管理技术，并能在Linux操作系统环境下编程和应用。

1.5嵌入式系统概论：该课程是基于ARM嵌入式内核为范例学习嵌入式系统原理及应用的课程，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。

通过学习，使学生了解和掌握嵌入式处理器的原理及其应用方法，掌握嵌入式处理器 ARM 体系结构及指令系统，包括ARM总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块。

使学生获得嵌入式系统的有关软硬件知识以及嵌入式系统应用开发的初步能力。

1.6随机信号分析：本课程是通信类专业重要的专业基础课，讲述随机信号、随机过程的基本概念、统计特性，以及随机信号通过线性系统和非线性系统特性的分析方法。

主要内容包括随机过程的基本概念、平稳随机过程、离散随机过程、平稳随机过程的谱分析，随机信号通过线性系统、窄带随机过程、随机信号通过非线性系统、正态过程、泊松过程、马尔可夫过程。

1.7通信网络基础：本课程是电子、信息、通信类等专业重要的专业基础课，讲述各种新型通信网络的设计原理和依据的理论基础。

主要内容包括通信网络概论及其数学基础、点对点传输协议、数据网络的时延模型、多址协议的分析模型、数据网络的路由、数据网路的流量控制。

1.8计算机通信网：本课程是通信、计算机类专业的专业课程。

主要讨论网络通信系统的基本概念，讲述常见网络技术的主要技术原理。

主要内容包括物理层、数据链路层、媒体接入控制、网络层协议和路由、TCP、UDP、应用层协议。

1.9无线通信：本课程主要讲述无线通信系统（包括移动通信，卫星通信，无线数据通信系统）的基本概念和要素，关键技术和典型系统。

主要内容包括：无线通信概论、无线通信信道的传播特征、统计多径模型、无线信道容量、数字调制解调、数字调制在无线信道下性能、分集、自适应调制与编码、多天线和空时编码。

2通信系统的一般构成：2.1: 信源→发送变换器→信道→接收变换器→信宿2.2：通信系统分类可以按通信系统分类按传输信号的特征分类；按信源产生消息的物理特征分类；按传输媒介和系统组成的特点分类；按用途分类。

2.3：通信方式概要可以按通信对象的数量分类；按接入方式分类（常用的接入方式（多址技术）有：（1）频率分割多址接入（频分多址）（2）时间分割多址接入（时分多址）（3）编码分；割多址复用（码分多址）；按消息传递方向与时间分类（双工方式）（1）单工方式：消息）（只能单向传输，通信双方交替地进行接收和发。

(2) 半双工方式：其中一方双向通信，另一方交替收或发。

(3) 全双工方式：通信双方均可同时发送或接收。

） 4：通信系统的主要性能指标用有效性和可靠性衡量通信系统的性能。

有效性：在给定的信道内，传输信息量多少的能力。

具体指标用频谱利用率和数据传输速率 R 表示。

可靠性：接收端恢复信息的正确程度。

3公用移动通信系统的发展已经经历了第一代(1G)和第二代 (2G)，并将继续朝着第三代(3G)和第四代(4G)的方向发展。

3.1 第一代移动通信系统为模拟蜂窝移动通信系统，以美国的AMPS(IS-54)和英国的TACS为代表，采用频分双工、频分多址制式。

由于采用频分多址，信道利用率较低，因此通信容量有限；模拟通信，保密性较差；不能提供非通话的数据业务。

3.2第二代移动通信系统为数字蜂窝移动通信系统，以GSM和窄带CDMA为典型代表。

采用了数字技术，多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。

典型的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM 、美国的D-AMPS（IS-136）、日本的JDC （又称PDC）和窄带CDMA系统（IS-95）等。

GSM、GPRS、EDGE系统均由移动台MS、基站子系统BSS、网络子系统NSS和操作子系统OSS四个部分组成。

GSM系统为初始的第二代通信系统继GSM系统之后又出现了具有数据传输功能的GPRS系统，之后又发展出了统称为2.5G的EDGE的二代半通信系统。

3.3第三代移动通信系统即IMT-2000，要能高速传输支持多媒体业务，在车速环境下144kb/s；步行环境384kb/s；室内环境2Mb/s 。

目前有三大主流技术标准WCDMA 、CDMA2000 和TD-SCDMA 。

美国后来又提出了Wimax。

中国提出的TD-SCDMA 采用了TDD 、智能天线和同步CDMA 技术，具有适合非对称数据传输、容量大、频段使用灵活等特点。

参考文献：【1】《通信系统原理》北京邮电大学出版社【2】《通信与信息系统》北京邮电大学出版社【3】《计算机与网络技术》北京邮电大学出版社【4】《电子计算机》电子科技大学出版社【5】《C语言程序设计》清华大学出版社【6】《C语言程序设计》高等教育出版社【7】《计算机电子电路技术―电路与模拟电子部分》西安电子科技大学出版社【8】《电路》，邱关源主编高等教育出版社【9】《模拟电子技术》西安电子科技大学出版社【10】《模拟电子技术基础》，高等教育出版社【11】《数字电子技术》，阎石主编，高等教育出版社，2007年第三版【12】《数据通信与网络应用》，吴金龙等著，清华大学出版社【13】: Problem Based Learning in Communication Systems: Student Perceptions and Achievement ( Mitchell, John E.; Canavan, Brian; Smith, Jan)【14】Virtual Laboratory for Optical Communication Engineering Education（Yi Yang Zhongyin Xiao , Jian Cui , Xin Lin）【15】Description of EduCOM: A Graphical Modeling and Programming Language for Teaching and Lea rning Digital Communication Systems（ Gunther, Jake; Eames, Brandon; Nelson, Darin）(注：郭庆阳52112207负责收集资料朱明霄52112208 负责修订截稿许芫铭52112209负责起草论文陈典书52112210负责分析裁剪资料）。