通信原理
8万+ 人选课
更新日期:2025/04/27
开课时间2025/03/01 - 2025/07/31
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

“通信原理”课程自70年代末开设至今已有40余年,是西安电子科技大学首批的一类课程、也是国家级精品课程和国家级精品资源共享课程。使用的《通信原理》教材(樊昌信教授领衔主编)自1980年至今约每5年修订一次,连续七轮中标为全国统编教材或国家级规划教材,并先后荣获工科电子类专业优秀教材特等奖、全国高等学校优秀教材、国家级重点教材、国家级精品教材、陕西省优秀教材一等奖/特等奖、首届全国教材建设奖全国优秀教材一等奖等多项荣誉。

本课程是通信工程、电子信息、空间信息等专业或学科必修的一门重要的专业基础课程,也是诸多院校相关专业硕士研究生入学考试课程之一。它在相关专业课程体系中起着“承前(先修课程)启后(后续课程)”的作用,扮演着“桥梁”的角色。

本课程的教学目标:使学习者掌握通信和通信系统的基本概念、基本理论、基本技术和分析方法;熟悉通信系统的组成和工作原理,以及各主要组成部分的功能和实现方法;建立对通信系统的分析、设计、建模、仿真和工程实现的能力;使学习者在信息化的社会有立身之本。

本课程的培养目标:培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养工程意识、系统观念和国际视野;了解通信对人类生活方式、商务活动、国民经济、文化教育、医疗、安防、军事和政治等事务带来的变革、影响和意义;了解现代通信技术发展的现状、趋势、有待于解决的难题、竞争高地及改进思路;培养学生自主学习和终身学习的意识、勇于担当和报效祖国的责任感。

注:每章的三个目标:知识、能力、素质目标,详见课程大纲中)

本课程的视频内容:主要包括绪论、信道与噪声、模拟调制系统、数字基带传输、数字带通传输(数字调制)、数字信号的最佳接收、信源编码(A/D转换、PCM等)和同步原理等章节。每章的开篇为导学篇,意在梳理本章的内容主线、沟通知识点之间的内在逻辑关系,制定学习策略、引导学习方法,因此建议学习者先浏览各章的导学篇每章有单元测试题,可供学习者作为平时成绩考核之用;提供有整章的电子课件,可方便学习者下载、进行课前预习或课后复习。

本课程的配套教材: [1] 樊昌信 曹丽娜.《通信原理(第7版)》.北京:国防工业出版社,2024.8(第 25 ) [2]  张辉 曹丽娜.《现代通信原理与技术(第五版)》.西安:西安电子科技大学出版社,2024.3(第 3 次)[3] 樊昌信 曹丽娜.《通信原理(第7版)精编本》.北京:国防工业出版社,2025.2(第 3 次)  [4]曹丽娜 樊昌信《通信原理(第7版)学习辅导与考研指导》.北京:国防工业出版社,2023.5(第 10印次)  

说明:(1)课程大纲中的章节号是以樊昌信,曹丽娜《通信原理(第7版)》教材为蓝本。选用张辉 曹丽娜《现代通信原理与技术(第五版)》教材的,详见下面的“学习周~配套教材内容 对照表”。  

(2)由于第2章(确知信号)和第3章(随机过程)分别属于前修课程(信号与系统和随机信号分析)的内容,加之本课程教学时数(48学时)有限,所以不在本教学大纲之列,请同学们参照教材和提供的电子课件进行自学复习。

提示: 一定要先看下面的课程大纲(含 各章的学习目标、内容、考核测试等),再开始学习。   先看课程大纲! 先看课程大纲! 先看课程大纲! 重要的事情说三遍!!!         

学习周 ~ 配套教材内容 对照表:     

 

序号

 

学习周

     樊昌信 曹丽娜

《通信原理(第7版)》

     教材的章节内容

    张 辉  曹丽娜

  《现代通信原理与技术》

 (第五版)教材的章节内容

01

1章 绪论

1章 绪论

02

 

3章 随机过程

(参看提供的电子课件自学)

2章 随机过程

(参看提供的电子课件自学)

03

4章 信道

3章   信道与噪声

04

 ~ 四

5章 模拟调制系统

4章 模拟调制系统

05

~ 六

6章 数字基带传输系统

5章 数字基带传输系统

06

~ 八

7章 数字带通传输系统

7章 数字频带传输系统

07

 

8章  新型数字带通调制

(参看电子课件自学)

第9章 现代数字调制解调技术  

(参看电子课件自学)

08

9章 数字信号的最佳接收

 第8章   数字信号的最佳接收

09

~ 十一

10章 信源编码

 第6章   模拟信号的数字传输

10

 

11章 差错控制编码

(参看电子课件自学)

12章 差错控制编码

(参看电子课件自学)

11

十二

13章 同步原理

11章 同步原理

 

 

课程大纲
第1章 绪 论
1.0 - 第0讲 导学篇│通信简介t
内容主线
1.0.1 信使三姐妹
1.0.2 通信的历程
1.0.3 通信的意义
1.1 - 第1讲 通信系统的组成
1.1.1 一般(基本)模型
1.1.2 模拟通信系统
1.1.3 数字通信系统
1.2 - 第2讲 系统分类和通信方式 t
1.2.1 通信系统分类
1.2.2 通信方式
1.3 - 第3讲 信息的度量
1.3.1 信息量
1.3.2 信源熵
1.4 - 第4讲 通信系统的性能指标
1.4.1 有效性指标
1.4.2 可靠性指标
第1章 单元测试t
第3章 随机过程
3.1 随机过程的基本概念
3.1.1 随机过程的分布函数
3.1.2 随机过程的数字特征
3.2 平稳随机过程
3.2.1 定义
3.2.2 各态历经性(遍历性)
3.2.3 平稳过程的自相关函数
3.2.4 平稳过程的功率谱密度(PSD)
3.3 高斯随机过程
3.3.1 定义
3.3.2 重要性质
3.3.3 高斯随机变量
3.4 平稳随机过程通过线性系统
3.5 窄带随机过程
3.5.1 同相和正交分量的统计特性
3.5.2 包络和相位的统计特性
3.6 正弦波加窄带高斯过程
3.7 高斯白噪声和带限白噪声
本章自学复习, 不测试
第4章 信道
4.0 - 第0讲 导学篇│信道简介t
定义分类 研究目的 研究方法 内容主线
4.1 - 第1讲 狭义信道
4.1.1 有线信道
4.1.2 无线信道
4.2 - 第2讲 信道数学模型t
4.2.1 调制信道模型
4.2.2 编码信道模型
4.3 - 第3讲 信道特性与影响t
4.3.1 恒参信道
4.3.2 随参信道
4.4 - 第4讲 信道噪声t
噪声类型 高斯白噪声 窄带高斯噪声
4.5 - 第5讲 信道容量t
4.5.1 无扰信道的容量
4.5.2 有扰信道的容量
第4章 单元测试t
第5章 模拟调制系统
5.0 - 第0讲 导学篇│调制简介
t内容主线 学习策略
5.0.1 什么是调制(定义)
5.0.2 为什么调制(目的)
5.0.3 有哪些调制(分类)
5.1 - 第1讲 幅度调制 Ⅰ(线性调制)t
5.1.1 幅度调制一般模型
5.1.2 常规双边带调幅 AM
5.1.3 抑制载波双边带DSB
5.2 - 第2讲 幅度调制 Ⅱ(线性调制)t
5.2.1 单边带调制 SSB
5.2.2 残留边带调制VSB
5.3 - 第3讲 角度调制(非线性调制)t
5.3.1 FM和PM
5.3.2 FM参数与带宽
5.3.3 FM产生与解调
5.3.4 FM特点与应用
5.4 - 第4讲 模拟调制系统抗噪声性能
5.4.1 分析模型-性能指标
5.4.2 线性调制-相干解调
5.4.3 AM调制-包络检波
5.4.4 FM 调制-鉴频系统
5.5 - 第5讲 模拟调制系统性能比较
5.5.1 特点与应用
5.5.2 典型例题
第5章 单元测试tt
第6章 数字基带传输系统
6.0 - 第0讲 导学篇│数字基带概述t
内容主线 学习策略 研究意义 系统组成
6.1 - 第1讲 数字基带信号 Ⅰ
6.1.1 基本码型
6.1.2 频谱特性
6.2 - 第2讲 数字基带信号 Ⅱt
6.2.1 选码原则
6.2.2 线路码型
6.3 - 第3讲 无ISI基带传输特性 Ⅰt
6.3.1 码间串扰 ISI
6.3.2 Nyquist准则
6.4 - 第4讲 无ISI基带传输特性 Ⅱt
6.4.1 理想低通特性
6.4.2 余弦滚降特性
6.5 - 第5讲 基带系统抗噪声性能t
6.5.1 双极性基带系统Pe
6.5.2 单极性基带系统Pe
6.6 - 第6讲 眼图t
观察方法 眼图作用 眼图模型 性能评价
6.7 - 第7讲 改善系统性能的措施t
6.7.1 均衡技术
6.7.2 部分响应
第6章 单元测试t
第7章 数字带通传输系统
7.0 - 第0讲 导学篇│数字调制简介t
数字调制与模拟调制 内容主线 学习策略
7.1 - 第1讲 二进制数字调制原理 Ⅰt
7.1.1 2ASK和2FSK
7.1 - 第1讲 二进制数字调制原理 Ⅱt
7.1.2 2PSK和2DPSK
7.2 - 第2讲 二进制数字已调信号的功率谱密度t
7.2.1 研究目的和分析方法
7.2.2 2ASK / 2FSK的功率谱
7.2.3 2PSK / 2DPSK的功率谱
7.3 - 第3讲 二进制数字调制系统的抗噪声性能t
7.3.1 分析模型
7.3.2 几个示例
(1) 2ASK-相干解调系统的误码率
(2) 2PSK-相干解调系统的误码率
(3) 2DPSK-相干解调系统误码率
(4) 2FSK-相干解调系统的误码率
7.4 - 第4讲 二进制数字调制系统性能比较t
7.4.1 可靠性
7.4.2 有效性
7.4.3 适应性、复杂度
7.5 - 第5讲 多进制数字调制原理t
7.5.1 特点与目的
7.5.2 4PSK(QPSK)
含改进方法:OQPSK 、/4相移QPSK
7.5.3 4DPSK(QDPSK)
第7章 单元测试
第8章 新型数字带通调制
8.1 正交振幅调制 (QAM)
8.1.0 需求背景 设计思想 星座结构 设计准则
8.1.1 16QAM信号的产生与解调
8.1.2 MQAM信号的带宽和频带利用率
8.2 最小移频键控(MSK)和高斯最小移频键控(GMSK)
8.2.0 问题引出、究其原因、解决途径
8.2.1 正交2FSK信号的最小频率间隔
8.2.2 MSK信号的基本原理
8.2.3 MSK信号的产生与解调
8.2.4 MSK信号的功率谱
8.2.5 MSK信号的误码性能
8.2.6 高斯最小频移键控(GMSK)
8.3 - 第3讲 正交频分复用(OFDM)
8.3.0 问题引出 解决途径
8.3.1 OFDM的基本原理
8.3.2 OFDM的实现
本章选学,自学,不测试t
第9章 数字信号的最佳接收
9.0 - 第0讲 导学篇│接收部件t
研究目的 内容主线
9.0.1 匹配滤波器
9.1 - 第1讲 最佳接收准则t
9.1.1 似然函数
9.1.2 似然准则
9.2 - 第2讲 确知数字信号的最佳接收t
9.2.1 最佳接收机结构
9.2.2 误码性能和信号设计
9.3 - 第3讲 随相数字信号的最佳接收t
9.3.1 最佳接收机结构
9.3.2 最佳接收机误码性能
9.4 - 第4讲 最佳接收小结t
9.4.1 几点说明
9.4.2 性能比较
第9章 单元测试
第10章 信 源 编 码 (模拟信号数字化 )
10.0 - 第0讲 导学篇│抽样定理t
概述 内容主线
10.0.1 低通抽样定理
10.0.2 带通抽样定理
10.1 - 第1讲 实际抽样t
10.1.1 自然抽样
10.1.2 平顶抽样
10.2 - 第2讲 量化t
10.2.1 量化原理
10.2.2 均匀量化
10.2.3 非均匀量化
10.3 - 第3讲 脉冲编码调制(PCM)t
10.3.1 PCM基本原理
10.3.2 A律13折线PCM编码
10.3.3 PCM系统的性能
10.4 - 第4讲 差分PCM和增量调制t
10.4.1 差分PCM(DPCM)
10.4.2 增量调制(△M)
10.5 - 第5讲 时分复用和PDH体系t
10.5.1 时分复用原理
10.5.2 E体系和T体系
第10章 单元测试
第11章 差错控制编码
11.1 概述t
编码目的、设计思想、差控方式
11.2 纠错编码的基本原理 t
原理、分类、码率、码重、最小码距d0 和检纠错能力的关系
11.3 - 第3讲 纠错编码的性能t
系统带宽和信噪比Eb/n0的矛盾
传输速率RB和信噪比Eb/n0的关系
11.4 简单的实用编码
11.4.1 奇偶监督码
11.4.2 二维奇偶监督码(方阵码)
11.4.3 恒比码(等重码)
11.4.4 正反码
11.5 (n, k)线性分组码t
汉明码、监督矩阵H、生成矩阵G 、校正子与错误图样、封闭性、最小距离
11.6 循环码t
11.6.1 循环码原理
11.6.2 循环码的编解码方法
11.6.3 截短循环码
11.6.4 BCH码
11.6.5 RS码
11.7 卷积码t
11.7.1 卷积码的基本原理
11.7.2 卷积码的代数表述
11.7.3 卷积码的解码
11.8 Turbo码 t
基本原理、编码器
11.9 低密度奇偶校验码t
分类、构造、解码
11.10 网格编码调制 —TCMt
11.10.1 TCM的基本概念
11.10.2 TCM信号的产生
11.10.3 TCM信号的解调
本章选学,自学,不测试
第13章 同 步 原 理
13.0 - 第0讲 导学篇│同步简介t
内容主线
13.0.1 同步分类、作用和获取方法
13.1 - 第1讲 载波同步t
13.1.1 载波同步的方法
13.1.2 载波相位误差对解调性能的影响
13.2 - 第2讲 码元(位)同步t
13.2.1 码元同步的方法
13.2.2 码元同步误差对误码率的影响
13.3 - 第3讲 群(帧)同步t
13.3.1 群同步的方法
13.3.2 漏同步概率和假同步概率
第13章 单元测试