数字通信原理课程介绍
通信原理实验报告
中南大学数字通信原理实验报告课程名称：数字通信原理实验班级：学号：姓名：指导教师：实验一数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
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）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线，打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI 端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。
数据通信原理课程
(学时： 50 )数据通信原理课程是面向电子信息工程、网络工程等专业开设的一门必修的专业基础课程，是该专业的主干课程，共 50 学时， 3.0 学分，其中实验课程 10 学时。
本课程在电子信息工程专业教学计划中是一门专业基础课程，又是一门专业的数字信号传输的理论课，它是为满足通信领域对应用人材的需要而设置的。
通过本课程的学习，为以后学习计算机通信网络和计算机通信接口技术等后继课程打下必备的基础，并且为以后从事计算机通信工作提供一定的技术支持。
1．基本要求通过本课程的学习，要求学生掌握数据通信的构成原理和工作方式；掌握数据信号的传输理论：基带传输和频带传输；掌握差错控制的基本原理和工作方式，理解常用差错控制码的构成原则；理解数据交换的原则，掌握分组交换的基本内容，了解分组交换网的构成。
本课程是一门原理性的课程，要求学生掌握数据通信较完整的概念和构成。
2．基本方法本课程的教学方式和方法主要以课堂讲授为主，并以课堂讨论和习题课为辅。
1．授课教材《数据通信原理》詹仕华主编，中国电力出版社(2022 年第 1 版)。
2．主要参考书目《数据通信技术教程》蒋占军编著，机械工业出版社(2022 年第 2 版)。
《数据通信原理》毛京丽等编著，北京邮电大学出版社(2000 年第二版)；《数据通信原理》杨世平等编著，国防大学出版社(2001 年第一版)；《现代通信原理》钱学荣编，清华大学出版社(1999 年)。
本课程共 3.0 学分，总教学共 50 学时，具体学时分配如下表：各章节内容学时数第一章：绪论 4第二章：数据通信基础知识 6第三章：数据信号的基带传输 8第四章：数据信号的频带传输 8第五章：差错控制与信道编码 8第六章：物理层接口与传输控制规程 2第七章：分组交换数据网 4实验 10第一章绪论(4 学时)1、目的要求：本章介绍数据通信有关的重要概念和定义，要求理解数据通信系统的构成、数据传输速率、方式、质量和信道容量的基本内容。
数字通信原理课后答案
数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。
1. 什么是数字通信原理？数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。
它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。
2. 为什么要学习数字通信原理？数字通信原理是现代通信系统的基础，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理，提高通信系统的性能，为后续学习和工作打下坚实的基础。
3. 什么是数字信号处理？数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理的一种技术。
它包括采样、量化、编码等过程，可以实现信号的数字化处理和传输。
4. 什么是调制解调技术？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调技术是数字通信中非常重要的一环，它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。
5. 什么是信道编码与解码技术？信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术，解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。
信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。
6. 什么是多址技术？多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。
它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式，可以实现多用户之间的有效通信。
通过以上习题的答案，我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。
数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
《通信原理》课程思政教学案例
《通信原理》课程思政教学案例一、课程介绍《通信原理》是电子信息类和通信工程类专业的一门重要课程，是一门关于通信系统和通信协议的课程。
它涵盖了信息论、数字信号处理、编码、调制、信号检测与接收等方面的知识，旨在培养学生的通信系统设计和通信协议开发能力。
二、思政教育融入方案在《通信原理》课程中，我们将结合通信领域的发展历史和现实案例，进行以下思政教育内容的融入：1. 爱国主义教育：我们将引导学生了解通信技术在国家安全、经济建设等方面的作用，让他们意识到我国在通信领域取得的巨大成就离不开一代代科技工作者的努力奋斗，激发学生的爱国热情和奋斗精神。
2. 创新创业教育：通信领域是一个充满创新和创业机会的领域，我们将介绍一些成功的企业家和创业者故事，让他们了解创业的过程和挑战，培养他们的创新创业意识和能力。
3. 团队协作与沟通：在通信系统中，团队合作和沟通是非常重要的。
我们将通过一些实际案例，让学生了解如何在团队中发挥自己的作用，提高他们的沟通能力和团队协作精神。
三、教学方法与手段1. 案例分析：通过实际案例，让学生了解通信系统的设计、实现和应用，培养他们的实际操作能力和问题解决能力。
2. 课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，让他们发表自己的看法和意见，培养他们的思考能力和表达能力。
3. 小组合作：通过小组合作的方式，让学生在实际操作中学习通信原理知识，培养他们的团队协作精神和沟通能力。
四、考核方式与评价我们将采用多种方式对学生的学习成果进行考核和评价，包括：1. 课堂表现：观察学生的课堂表现，包括参与度、表达能力等。
2. 作业完成情况：检查学生的作业完成情况，包括实验报告、课程论文等。
3. 小组作品：根据小组合作的表现和作品质量进行评价。
4. 期末考试：进行期末考试，检验学生对知识的掌握程度和理解能力。
五、总结通过将思政教育融入《通信原理》课程中，可以培养学生的爱国热情、创新创业意识和团队协作精神，提高他们的综合素质和能力。
数字通信原理-第一章
小结： 通信及通信系统构成
通信的概念 通信系统构成：各部分功能
信息、信号及分类
信源发出的信息经转换成为信道上传输的信号：
模拟信号（幅度取值是连续的）：连续信号 离散信号 数字信号（幅度取值是离散的）： 二进码 多进码 连续信号 离散信号
{
{ {
模拟通信和数字通信 模拟通信：以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用
数字通信系统的主要性能指标
有效性指标 可靠性指标
{
{
信息传输速率 符号传输速率 （定义、关 系） 频带利用率 误码率 （定义） 信号抖 动
复习题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码 的作用是什么？画出话音信号的基带传输系统模型。 3、数字通信的特点有哪些? 4、为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累？ 5、设数字信号码元时间长度为 1微秒，如采用四电 平传输，求信息传输速率及符号速率。 6、接上题，若传输过程中 2 秒误 1 个比特，求误 码率。 7、假设频带宽度为 1024kHz，可传输 2048kbit/s 的比特率，试问其频带利用率为多少？
第四节 数字通信的特点及性能指标
信息传输速率Rb与符号传输速率NB的关系为： Rb=NB （二进制） Rb=NB·log2M Rb>NB （多进制）
{
频带利用率 （ η）
定义:单位频带内的传输速率（真正用来衡量数字通信系统传输效率 的指标）
符号传输速率 （Bd/Hz） 频带宽度 信息传输速率 η= （bit/s/Hz） 频带宽度
实现多路通信）
数字通信:以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实
现多路通信）。 数字通信系统的构成（包括发送终端、信源编码、信道编 码、调制、信道以 及收端的解调、 信道解码、信源解码和接收终端）
精品课件-数字通信原理(李白萍)-第1章
第 1 章 绪论 1.3 数字通信系统的主要性能指标 (1) 有效性。 (2) 可靠性。 (3) 适应性。 (4) 经济性。 (5) 保密性。 (6) 标准性。 (7) 维修性。
31
第 1 章 绪论
1.3.1 1. 例如， 某系统在2 s内传送4800个码元， 则系统的传码率
为2400 Baud。 虽然数字信号有二进制与多进制的区分， 但码 元速率RB与信号的进制无关，只与码元宽度TB有关， 即
28
第 1 章 绪论 1.2.5
相对于模拟通信系统而言， 数字通信系统具有以下优点。 (1) 抗干扰、 抗噪声能力强， 无噪声积累。 (2) 便于加密处理， 保密性强。 (3) 差错可控。 (4) 利用现代技术， 便于对信息进行处理、 存储、 交换。 (5) 便于集成化， 使通信设备微型化。
29
第 1 章 绪论 数字通信系统相对于模拟通信系统来说， 主要有以下两个 缺点。 (1) 数字信号占用的频带宽。 (2) 对同步要求高， 系统设备比较复杂。
在多进制中， RBN与RbN的数值不同， 单位亦不同。 它 们之间在数值上有关系式
(1-7)
RbN=RBN lb N
在码元速率保持不变的条件下， 二进制信息速率Rb2与
多进制信息速率RbN之间的关系为
Rb2
RbN lbN
(1-8)
35
第 1 章 绪论 在信息速率保持不变的条件下， 二进制码元速率RB2与 多进制码元速率RBN之间的关系为
单位时间内错误接收的比特数 Pb 单位时间内系统传输的总比特数
(1-13)
二进制时， Pe=Pb； N进制时， 与解码方式等有关， 一般情况下Pb<Pe。
39
第 1 章 绪论 【例1-2】 某信息源包含A、 B、 C、 D四个符号， 这 四个符号出现的概率相等， 传输时编码为二进制比特， 并已知 信息速率Rb=1 Mb/s (1) 求码元传输速率； (2) 若信息源工作1 h后， 大致均匀地发现了36个差错比特， 求误信率和误码率。
数字通信原理-数字基带传输系统
信道信号 形成器
GT( )
信道 C( )
接收 滤波器
GR( )
同步 提取
抽样 判决器
信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号； 信道是允许基带信号通过的媒质； 接收滤波器是用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰的； 抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。
信道信号形成器
把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种 变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是 与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和 抽样判决。
第五章
数字信号基带传输
第一节 数字基带传输系统
数字信号 传输方式
数字基带 传输方式
数字频带 传输方式
数字基带传输
• 数字基带传输：具有低通特性的有线信道中，特别是传输 距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传输。直接 传输数字基带信号的方式即数字基带传输。
基带脉冲输入
信道
基带脉冲输出
干扰
数字基带传输系统示意图
数字信号频带传输
数字频带传输：大多数带通型信道，如各种无线信道和光纤信道， 数中传 输。包括调制和解调过程的传输方式称为数字频带传输。
基带脉冲输入
调制器
信道
基带脉冲输出
解调器
干扰
数字频带传输系统示意图
数字基带传输系统组成模型
n(t)
数字 基带信号
信道
• 信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道。 • 信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随
机变化的，信道还会引入噪声。 • 在通信系统的分析中，常常把噪声n(t)等效，集中在信
道中引入。
接收滤波器
• 滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有 利于抽样判决。
数字通信-PPT课件
本课程研究的主要内容
介绍数字通信系统分析和设计基础的基本原理，介 绍数字通信技术发展的新成果；
研究内容包括：数字形式的信息从信源到一个或多 个目的地的传输问题。
先修课程： 通信原理；概率论和随机过程等
参考教材： Digital communication， Proakis，
电子工业出版社
2
第1章 绪论
xl (t) xi (t) jxq (t)
从带通信号中 提取低通信号 的处理过程
—— 解调
解调器
23
第2章 确定与随机信号分析
介绍后续各章所需的背景知识 自己复习相关的基础知识：傅里叶变换及 其性质；随机过程，等等
2.1 带通与低通信号的表示
频谱：
X ( f ) F[x(t)] x(t)e j2 ftdt Re[xl (t)e j2 f0t ] e j2 ftdt
介绍后续各章所需的背景知识 自己复习相关的基础知识：傅里叶变换及 其性质；随机过程，等等
2.1 带通与低通信号的表示
带通信号（系统）
是一种实窄带高频信号，其频谱集中在某个频率（±f0）附近， 且频谱宽度远小于f0的信号（系统）
双边带调制DSB：
传输信号的信道带宽限制在以载 波为中心的一个频段上。
单边带调制SSB：
xl (t) x (t)e j2 f0t [x(t) jxˆ(t)]e j2 f0t xl (t) [x(t) cos 2 f0t xˆ(t) sin 2 f0t] j[xˆ(t) cos 2 f0t x(t) sin 2 f0t]
xi (t) x(t) cos 2 f0t xˆ(t) sin 2 f0t xq (t) xˆ(t) cos 2 f0t x(t) sin 2 f0t
教学大纲通信原理
教学大纲通信原理通信原理是电子信息类专业中的一门重要课程，旨在介绍通信系统的基本原理、方法和技术。
本文将分为三个部分来论述通信原理的教学大纲。
一、课程简介通信原理是电子信息类专业中的核心课程之一，主要涵盖了通信系统的基本概念、信号与系统、调制技术、解调技术、传输介质、误码控制、多址技术等内容。
通过学习通信原理，学生将深入了解通信系统的基本原理、方法和技术，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
二、教学目标1. 理论知识：掌握通信系统的基本概念、信号与系统的描述与分析方法、调制与解调技术、信道传输特性与传输介质的选择、误码控制的方法、多址技术等理论知识。
2. 实践技能：掌握通信系统的建模和仿真方法，能够使用相关软件工具进行通信系统的仿真实验设计与分析。
3. 创新意识：培养学生的创新意识，使其能够主动解决通信系统中的问题，提出优化方案，并具备一定的科研能力。
4.团队合作：培养学生的团队协作能力，使其能够在通信系统设计与实现过程中与他人进行有效的合作与沟通。
三、教学内容与模块划分1. 通信系统基本概念1.1 通信系统的定义与基本组成部分1.2 信道类型与信号传递方式1.3 通信系统的性能指标与评价方法2. 信号与系统2.1 信号的基本概念与分类2.2 信号的时域与频域表示2.3 系统的概念与特性2.4 线性时不变系统的数学描述与分析方法3. 调制与解调技术3.1 传输信号的调制方法与种类3.2 解调技术与信号恢复方法3.3 调制解调系统性能与优化4. 传输介质与信道传输特性4.1 传输介质的分类与性能特点4.2 信道传输特性的量化与评估4.3 信噪比、带宽与传输速率的关系5. 误码控制5.1 基本概念与误码控制的重要性5.2 编码与解码技术5.3 常用的误码控制编码方法6. 多址技术6.1 多用户接入的需求与挑战6.2 多址技术的分类与应用6.3 CDMA技术的原理与特点四、教学方法与手段1. 理论讲授：通过课堂讲解，向学生介绍通信原理的基本概念、理论知识和应用技术。
《数字通信原理》课件
为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性，通过增加冗余信息对数字信号进行 编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验（CRC）等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况 下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能 力。
误码率与信噪比
误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系
随着信噪比的增加，误码率逐渐降低，通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施，降低误码率，提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声 、干扰和衰减的影响，需要进行相应的 处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息 ，使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端 的时钟保持一致，以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信 号中的帧结构，以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成，实现家庭设施的远程控制和 智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点，能够提高家庭生活的舒适 度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
《数字通信原理》教案
一、语声信号编码的概念
语声信号编码——模拟话音信号的数字化（信源编码）。
二、语声信号编码的分类
波形编码——根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信 号。
常见的有PCM、DPCM、ADPCM、DM等。 参量编码——是提取语声信号的一些特征参量，对其进行编
码。 特点：编码速率低，但语声质量要低于波形编码。 LPC等声码器属于参量编码。
法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音 信号。
话音信号的抽样频率为＝8000， 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。 （排列顺序） 3、带通型信号（）的抽样 抽样定理 [若n次下边带、(n+1)次下边带与原始频带间隔相等——默认] 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。 （排列顺序）
数码率的话音质量要求。
第四节 子带编码——SBC
子带编码的概念 首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带)，然后再分 别进行编码，这类编码方式称为频域编码。
复习题
1、一模拟信号频谱如下图所示，求其满足抽样定理时的抽样频率，并画出抽 样信号的
）。
∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时，应有
（一次下边带：-原始频带=12-（2∽6）=6∽10 一次上边带：+原始频带=12+（2∽6）=14∽18 二次下边带：-原始频带=24-（2∽6）=18∽22 二次上边带：+原始频带=24+（2∽6）=26∽30 ） 2、一模拟信号频谱如下图所示，求其满足抽样定理时的抽样频率，并画出抽 样信号的 频谱。
•分类 线性编码与解码——具有均匀量化特性的编码与解码
非线性编码与解码——具有非均匀量化特性的编码与解码
数字通信原理(黎洪松)1-3章 (1)
第 1 章 数字通信基础
压
保
信
信
信
缩
密
道
调
信
解
道
源
编
编
编
制
道
调
解
码
码
码
码
保
压
密
缩
信
解
解
宿
码
码
信 源 编码 发送端
噪声
信 源 解码 接收端
图 1-6 数字通信系统模型
第 1 章 数字通信基础
下面简述各部分的主要功能。
(1) 信源编码和信源解码（译码）。信源编码的任务是把信 源输出的消息变换为所需的信息码元序列（信息序列），要包括 压缩编码和保密编码。 压缩编码是信源编码的基本功能， 其作 用是通过减小数字信号的冗余度来压缩数据，降低数码率， 从而 提高数字信号传输的有效性。如果是模拟信源，则它还包括模拟 信号的数字化(A/D)部分，即对模拟信号进行抽样、量化和编码， 转换成数字信号，然后再对数字信号进行压缩编码， 如图 1-7 所示。保密编码的作用是对压缩编码后的信码进行加密，确保信 息传输的安全保密性。信源解码的作用与信源编码相反， 它是把 信息码元序列变换为适合于信宿接收的信号。
lbP(x1)，-lbiP1 (x2)，…，-lbP(xn)，其平均信息量为
H (x) P(x1)[1bP(x1)] P(x2 )[1bP(x2 )] P(xn )[1bP(xn )]
n
P(xi )1bP(xi ) i 1
(1.1-6)
显然，当信源中每个符号等概独立出现时，信源的平均信息量有
第 1 章 数字通信基础 (1) 信息量I是概率的函数， 即 I=I［P(x)］
(1.1-1)
数字通信原理.pdf
批准人：年月日通信原理概论教案作业提要课目：数字通信原理概述目的：通过本节课让同志们了解数字通信的基本原理及概念，为下一步训练打下良好的基础。
内容：一、数字通信的概念二、数字通信系统的模型及主要特点三、数字通信系统的主要性能指标四、数字通信网的概念实施方法：理论讲解、多媒体演示教学对象：集训队学员时间：20时钟地点：教室要求：1、认真听课，做好笔记；2、严格遵守课堂纪律不做与上课无关的事项；3、大家在上课的过程中要积极思考，积极提问。
教学保障：计算机、投影仪各一台作业进程作业准备……………………………………………………3分钟1.准备器材，清点人数；2.宣布作业提要；3.提示科目理论。
作业实施……………………………………………………42分钟同志们这节课我们一起来学习数字通信的基本原理。
现代通信技术的发展趋势为五化：数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化；而数字化是其它四化的基础。
这不仅因为数字化信息具有很高的传输质量，便于加密、纠错、交换和计算机进行处理。
而且采用数字技术可使图像、数据、话音等各种连续的和离散日消息都能转换为0和1形式的数字信号，从而综合在一个网内传送和处理，实现不同业务终端之间的互通，为通信业务的多样化和多媒体通信开辟了道路。
还使数字传输与数字交换得以综合而实现网络技术一体化；等等。
随着学习的深入，同志们就会逐步体会到“电信技术的革命关键在于数字化”这句话的道理。
模拟通信必将被数字通信所取代已成为世界各国的共识，面临这一变革。
我们本节课的目的在于使同志们对数字通信建立初步的概念，主要介绍以下几个问题：1、数字通信的概念2、数字通信系统的模型及主要特点3、数字通信系统的主要性能指标4、数字通信网的概念一、数字通信的概念现代电子通信，就它的基本技术体制来说，可以氛围两种类型，即模拟通信与数字通信。
在讲述什么是模拟通信和数字通信之前，我们需要先对模拟信号与数字信号加以说明。
（一）模拟信号与数字信号1、模拟信号大家知道，在通信时，消息是携带在信号的某个参量或某几个参量上的（如连续波的振幅、频率、相位，脉冲波的振幅、宽度、位臵等）。
《通信原理》教学大纲
《数字通信》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标本课程的课程目标为：1.掌握伪随机序列中m序列和Gold序列的基本概念、性质、产生方法及计算机编程；了解扩频调制技术，掌握两种普遍使用的扩频调制方法：直接序列扩频和跳频扩频；2.掌握无线信道的衰落特性、针对卫星通信系统的无线链路分析，和无线通信信道。
了解针对无线通信系统中的衰落现象，改善系统性能的分集技术、MIMO技术、OFDM技术以及多址技术。
3.理解不确定性、信息、互信息、熵和相对熵等基本概念，掌握无失真数据压缩时的信源编码定理和数据压缩算法、信道编码定理、信息容量定理和有失真数据压缩时的信源编码定理--率失真定理；4.了解码距与纠检错位数的关系；掌握线性分组码的原理、生成矩阵与校验矩阵的分析计算，重点是循环码的原理与编码解码方法；掌握卷积码的原理、图形描述（树状图、网格图、状态图）与解析描述（生成矩阵、监督矩阵）以及最大似然译码（主要为维特比译码算法）；了解卷积码的网格编码调制的思想、Turbo码和低密度奇偶校验码等近年来新兴的编码研究热点。
5.掌握通信系统的同步技术，主要包括载波同步、码元同步、帧同步以及扩频同步的基本概念和实现方法。
三、课程支撑的毕业要求指标点本课程支撑信息工程专业毕业要求中的如下指标点：●指标点1.4：掌握信息工程专业知识，并能够综合应用相关知识解决信息工程领域复杂工程问题；●指标点2.4：能够应用信息工程专业知识，并通过文献研究，深入分析信息工程领域复杂工程问题，获得有效结论；●指标点3.1：掌握电子电路基础知识，能够设计/开发通信、电路、信号处理、微波器件或信息安全系统解决方案。
四、课程目标与课程支撑的指标点的对应关系五、课程目标与教学内容和教学环节的对应关系六、课程内容与学时分配课程的教学内容与学时分配如下：1.扩频调制：（6学时）伪随机序列的基本概念，包括m序列和Gold序列的性质、产生方法和计算机编程；扩频调制技术，两种普遍使用的扩频调制方法：直接序列扩频和跳频扩频。
《通信原理》课程标准
《通信原理》课程标准一、课程基本信息《通信原理》是电子信息类专业的重要课程，旨在培养学生掌握通信系统的基本原理和设计方法，为今后从事通信领域的工作奠定基础。
本课程共32学时，包括理论授课和实验环节。
二、课程目标1. 掌握通信系统的基本组成和原理，包括信源、信道、调制解调、编码解码等；2. 了解通信技术的发展历程和趋势，掌握现代通信系统的基本设计方法；3. 具备分析和解决通信系统问题的能力，能够在实际工作中应用所学知识。
三、教学内容与要求1. 信源编码：介绍数字信源编码的基本原理和方法，包括无失真编码和限失真编码；2. 调制与解调：讲解调制的原理和方法，包括模拟调制、数字调制和多载波调制；3. 信道编码：介绍信道编码的基本原理和方法，包括检错编码、交织编码和网络安全编码；4. 数字调制系统的性能分析：分析数字调制系统的误码率和噪声性能；5. 现代通信系统：介绍现代通信系统的基本组成和关键技术，如光纤传输、卫星通信、物联网等。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频、动画等形式，使教学内容更加生动形象；2. 结合案例教学，通过实际案例分析，加深学生对通信原理的理解；3. 组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养其独立思考能力。
五、实验环节1. 实验目的：通过实验使学生掌握通信系统的基本组成和原理，了解调制解调、编码解码等关键技术；2. 实验内容：包括模拟调制实验、数字调制实验、信道编码实验等；3. 实验设备：配备合适的实验设备，如示波器、信号发生器、调制解调器等；4. 实验考核：对实验成绩进行考核，包括实验报告和现场操作等。
六、考核方式本课程的考核方式包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分。
平时成绩包括出勤率、作业完成情况等；实验成绩根据实验报告和现场操作考核；期末考试采用闭卷笔试的方式，主要考察学生对通信原理的掌握情况。
七、课程资源为方便学生学习，《通信原理》课程提供课件、教学视频、习题答案等资源，同时鼓励学生利用网络资源进行自主学习。
数字通信原理(1.1)
处理的目的在于使单位时间内传输更多的消息。
从信息论的观点来说，消息传输速度可用单位时间内传送的 信息量来衡量。
模拟通信中还有一个重要性能指标：均方误差。它是衡 量发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间误差程度的 质量指标。均方误差越小，复制的信号越逼真。
2001 Copyright
SCUT DT&P Labs
log以2为底时，单位为比特：bit log以e为底时，单位为奈特：nit。
2001 Copyright
信息量的单位与对数的底有关：
SCUT DT&P Labs
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3. 离散信源的信息量
下面先来讨论等概率出现的离散消息的度量： 传递Ｍ个消息之一，只需采用一个Ｍ进制的波形来传递； 任意一个Ｍ进制波形总可用若干个二进制波形来表示。 定义：传送两个等概的二进制波形之一的信息量为１， 单位：比特 则： I log ( 1 ) 1(bit)
2）模拟通信系统的优缺点 优点：通过信道的信号频谱比较窄，因此信道的利用 率高。 缺点： （1）传输的信号是连续的 ，混入噪声干扰后不易清除， 即抗干扰能力差。 （2）不易保密通信，即安全性差。 （3）设计不易大规模集成化。 （4）不适于飞速发展的计算机通信要求。
2001 Copyright
SCUT DT&P Labs
信息的度量方式还应满足可加性； 信息量应该是事件发生概率的函数；
2001 Copyright
SCUT DT&P Labs
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1.2 信息的度量
3. 离散信源的信息量
离散信源统计特性的描述－－概率场
设离散信源包含N种可能的符号，相应的概率场： x1 p(x1) x2 p(x2) x3 . . . . . xN
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设计知识点模块引入 学习对象设计思想和碎片化学习理念
局 部 知 识 点 设 计
图中用不同的颜色表示其重要程度
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多样化的学习活动构成的形成性评价
• 在线学习时长要求的设置 • 多样化的学习活动：配有自测，实验，作业，讨
论等活动。 • 形成性评价：活动计入平时成绩。
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多样化的学习活动构成的形成性评价
带通型信号的抽样
与抽样有关的误差
量化 量化的定义与均匀量化
非均匀量化
量化信噪比
编码与 编码的基本概念
解码
A律13折线的码字安排及编码方法
编解码电平及编解码误差
A律13折线编码器、解码器
教学要求 掌握 掌握 掌握 理解 了解 理解 掌握 理解 理解 掌握 掌握 掌握 8
三、课程教学内容及基本要求
第3章 语音信号压缩编码
•图中是第2章一个知识点模块的学习活动。 •内容有一定难度，设计了练习、测试、讨论和自测 •多种学习活动。
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多样化的学习活动构成的形成性评价
多样化 学习活动
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实现满十分打关的控制进程
• 满十分打关制 • 设置作业通过条件为100分，作业不限次数 • 通过开启/关闭功能控制学习进程。
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实现满十分打关的控制进程
四、课程考核方式
考核 方式
平时成绩（4次阶段 作业和3次演示实验 附带的小测试）占总 成绩的40%。
期末考试为闭卷， 卷面分数100分， 占总成绩的60%。
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五、学习方法建议
➢各章导学 ➢内容系统详细 ➢重点难点——原理动画和讲解 ➢例题、思考、自测、总结等
认真学习在 线课程各章 的内容
1
借助于教学 视频理解重 点难点内容
统
帧同步的实现 帧同步系统的工作原理
帧同步系统性能的近似 分析
PCM30/32路系统的构成
教学要求 掌握 掌握 掌握发端定时 系统；理解收 端定时系统 理解 掌握 了解
理解
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三、课程教学内容及基本要求
第5章 数字信号复接
教学内容 准同步数字 准同步数字体系（PDH）概要 体系（PDH） 数字复接的基本概念
同学们学习时要勤于思考、善于提问 解决疑问的办法
➢网上常见问题库（文字及视频） ➢网上课程论坛 ➢实时辅导与答疑 ➢即时答疑 ➢电子邮件等
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《数字通信原理》 课程介绍
基于丰富的学习工具 突出以学生为中心的设计思想
• 以学生为中心的教学理念 • 平台提供5类工具：
–学习工具 –教学工具 –学档工具 –协助工具 –管理工具
掌握数字通信的概念及数字 通信系统构成。 掌握 （选修）了解
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三、课程教学内容及基本要求
第2章 语音信号编码 ➢语音信号编码的概念及分类——理解 ➢脉冲编码调制（PCM）——教学要求见下表
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三、课程教学内容及基本要求
脉冲编 码调制 （PCM）
教学内容
PCM通信系统的构成
抽样 抽样的基本概念
低通型信号的抽样
同步复接的码速变换与恢复 异步复接的码速调整与恢复 异步复接二次群帧结构 PCM高次群 同步数字体 SDH基本概念 系（SDH） SDH的基本网络单元 SDH的速率体系和帧结构 SDH的复用映射结构
教学要求 掌握 掌握 了解 了解 掌握 了解 掌握 掌握 掌握 了解
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三、课程教学内容及基本要求
第6章 数字信号传输
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及时下载资 源里的教学 资料；并按 时完成阶段 作业。
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网上实时辅 导坚持到课
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五、学习方法建议
本课程提供了移动学习，大家可以在工间、出差等不方便使用 计算机的场合及零散时间片段用移动终端（智能手机、pad等） 来学习课程内容、获取课程通知、完成练习和作业以及观看教 学视频等。
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五、学习方法建议
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基于丰富的学习工具 突出以学生为中心的设计思想
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设计知识点模块引入 学习对象设计思想和碎片化学习理念
• 成人在职学习者特点
–时间零散 –基础参差不齐
• 学习对象设计思想
–可重用性技术要求 –尽量小的知识点，设定学习时长不超过30分钟。
• 碎片化学习-适合学生时间零散的特点，知 识点尽可能独立性强。
特点
取材适宜、结构合理、阐述准确、 条理清晰、深入浅出、通俗易懂。
2013年被评为北京 市高等教育精品教 材，2014年被列为 国家“十二五”规 划教材。
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二、课程教学目的
《数字通信原理》是北京邮电大学网络教育学院本科通信 工程专业的一门非常重要的专业基础课（核心课）。通过本课 程的学习能使同学们对数字通信系统获得较完整的概念，并掌 握数字通信的基本技术和应用。学好这门课，将为学习后续专 业课打下良好的基础，同时也会对从事通信等方面的工作有所 帮助。
《数字通信原理》 课程导学
主要内容
课程使用教材 课程教学目的 课程教学内容及基本要求 课程考核方式 学习方法建议
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一、课程使用教材
教材：《数字通信原理》（第3版），毛京丽，石方文编 人民邮电出版社，2011年11月
本教材是为了适应数字通信新技术的发展需要、结 合成人学习的特点、为网络教育编写而成。既介绍 了数字通信的基本原理，又探讨了数字通信的一些 实际应用问题。
• 每个知识点都设置了必修/选修设置，开启/关闭 控制，并显示该知识点是否通过。
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设计学习过程的激励机制
教学内容 语音信号压缩编码的基本概念 自适应差值脉冲修（了解）
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三、课程教学内容及基本要求
第4章 时分多路复用及PCM30/32路系统
教学内容 时分多路复用通信系统的构成
PCM30/32路系统帧结构
PCM30/32路定时系统 PCM
30/32
路系 统
PCM30/32 路帧同步系
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三、课程教学内容及基本要求
第1章 概述
第2章 语音信 号编码
第3章 语音信 号压缩 编码
第4章 时 第5章
分多路 数字信
复用
号复接
第6章 数字信 号传输
选修
及PCM30/32路 系统
三、课程教学内容及基本要求
第1章 概述
教学内容 数字通信的基本概念
数字通信的特点及性能指标 电平和衰减的概念
教学要求
教学内容
数字信号传输基本概念
基带传输的线 路码型
对传输码型的基本要求 常用的传输码型 传输码型特性的分析比较
数字信号的基带传输
数字信号的频带传输
SDH传输网的结构
SDH传输网
SDH自愈网 SDH传输网的网同步
SDH传输网的规划设计
教学要求 掌握 理解 掌握 理解 了解 了解 掌握 掌握 理解 了解
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