通信原理(國防科技大學提供的慕課)

課程性質

課程定位

通信原理是電子信息類專業的學科基礎課程，是教育部認定的首批國家精品線上開放課程。“通信原理”主要研究信息傳輸中的基本問題，主要講授通信的基本原理和關鍵技術，掌握信息傳輸的基本原理和通信系統的性能分析方法，具備分析和解決通信系統設計中的工程實踐問題的能力。

適應專業

通信原理適合電子信息類專業學生學習。

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	參與人數
第1次開課	2015年09月07日—2016年01月15日	馬東堂、魏急波、趙海濤、張曉瀛、王杉、習勇、王欣、李為、李保國、昊宇、熊俊、辜方林、黃聖春	14985人
第2次開課	2016年03月21日—2016年07月18日	馬東堂、魏急波、趙海濤、張曉瀛、王杉、習勇、王欣、李為、李保國、昊宇、熊俊、辜方林、黃聖春、周立	10235人
第3次開課	2016年09月05日—2017年01月14日	馬東堂、魏急波、趙海濤、張曉瀛、王杉、習勇、王欣、李為、李保國、昊宇、熊俊、辜方林	7923人
第4次開課	2017年02月13日—2017年07月04日		9539人
第5次開課	2017年08月28日—2018年01月15日		11205人
第6次開課	2018年03月19日—2018年07月25日		14358人
第7次開課	2018年09月17日—2019年01月20日	馬東堂、魏急波、趙海濤、張曉瀛、王杉、習勇、王欣、李為、李保國、昊宇、熊俊、辜方林、黃聖春、李保國	5423人
第8次開課	2019年02月25日—2019年07月01日		19567人
第9次開課	2019年08月26日—2020年01月10日		32032人
第10次開課	2020年02月17日—2020年07月10日		32374人
第11次開課	2020年08月29日—2021年01月16日		待定
通信原理第1至11次開課，學時安排均為3-5小時每周。

（表格參考資料來源：）

課程簡介

通信原理課程共分8章，合計36講，148段視頻，具體內容包括：緒論、信道、模擬調製技術、數字基帶傳輸、數字頻帶傳輸、數位訊號的最佳接收、同步與數字復接等。這些內容涵蓋了現代信息傳輸領域的主要基礎理論和技術，可提供豐富的通信專業基礎知識。該課程還將提供課程相關的教學案例、MATLAB仿真實例，幫助學習者加深對課程內容的理解。

課程大綱

引言

課程導學

第1講通信的基本概念和通信系統的組成

1-1 通信的基本概念和通信技術的發展

1-2 通信系統的組成

1-3 通信系統分類與通信方式

第2講信息的度量和通信系統的性能指標

2-1 信息及其度量

2-2 通信系統的主要性能指標

第3講信道的概念和實際信道

3-1 信道的概念

3-2 無線信道

3-3 有線信道

第4講信道特性及其數學模型

4-1 信道的數學模型

4-2 信道特性對信號傳輸的影響

4-3 信道中的噪聲與干擾

第5講信道容量

5-1 連續信道的信道容量

5-2 離散信道的信道容量

第一章和第二章單元測驗

第一章和第二章作業

講座四基於OAM的光通信技術

講座四-1 軌道角動量的概念和OAM光束生成方法

講座四-2 基於光子軌道角動量的復用和交換

第6講調製的概念和幅度調製

6-1 調製的概念

6-2 幅度調製基本原理

6-3 常規調幅

6-4 雙邊帶調製

6-5 單邊帶調製

6-6 殘留邊帶調製

第7講幅度調製系統的抗噪聲性能

7-1 分析模型

7-2 幅度調製相干解調的抗噪聲性能

7-3 AM信號包絡檢波的抗噪聲性能

第8講角度調製

8-1 角度調製的基本概念

8-2 窄帶調頻和寬頻調頻

8-3 調頻信號的產生與解調

第9講調頻系統的抗噪聲性能

9-1 大信噪比下的解調增益

9-2 小信噪比時的門限效應和加重技術

第10講頻分復用和模擬調製技術的套用

10-1 頻分復用

10-2 模擬調製技術的套用

第三章單元測試

第三章單元作業

第11講模擬信號的抽樣

11-1 低通模擬信號的抽樣定理

11-2 帶通模擬信號的抽樣定理

11-3 實際抽樣

第12講抽樣信號的量化

12-1 均勻量化

12-2 非均勻量化

第13講脈衝編碼調製

13-1 脈衝編碼調製原理

13-2 電話信號的PCM編解碼

13-3 PCM系統中噪聲的影響

第14講差分脈碼調製與增量調製

14-1 差分脈碼調製

14-2 增量調製

第15講時分復用

15-1 時分復用原理

15-2 準同步數字型系和同步數字型系

第四章單元測試

第四章單元作業

第16講數字基帶信號及其頻譜特性

16-1 引言

16-2 幾種基本的數字基帶信號

16-3 數字基帶信號的頻譜分析

第17講基帶傳輸的常用碼型和碼間串擾

17-1 基帶傳輸的常用碼型

17-2 數字基帶傳輸中的碼間串擾

講座一軟體無線電技術

講座一-1 軟體無線電的提出和優勢

講座一-2 軟體無線電的發展概況

講座一-3 軟體無線電的基本概念和關鍵技術

第18講無碼間串擾的基帶傳輸特性

18-1 無碼間串擾的時域和頻域條件

18-2 無碼間串擾的基帶傳輸特性設計

第19講基帶傳輸系統的抗噪聲性能與眼圖

19-1 基帶傳輸系統的抗噪聲性能

19-2 眼圖

第20講部分回響基帶傳輸系統

20-1 第一類部分回響波形

20-2 部分回響的一般形式

第21講均衡原理

21-1 時域均衡原理

21-2 均衡準則與實現

第五章單元測試

第五章單元作業

第22講二進制振幅鍵控和頻移鍵控

22-1 二進制振幅鍵控

22-2 二進制頻移鍵控

第23講二進制相移鍵控和差分相移鍵控

23-1 二進制相移鍵控

23-2 二進制差分相移鍵控

第24講 2ASK和2FSK系統的抗噪聲性能

24-1 2ASK相干解調系統的抗噪聲性能

24-2 2ASK包絡檢波系統的抗噪聲性能

24-3 2FSK系統的抗噪聲性能

講座二多輸入多輸出技術

講座二-1 MIMO技術的發展

講座二-2 MIMO信道容量分析

講座三無線協同通信

講座三-1 無線協同通信的概念

講座三-2 協同中繼

講座三-3 協同MIMO

講座三-4 協同傳送波束成形和空時編碼

第25講 2PSK和2DPSK系統抗噪聲性能

25-1 2PSK系統的抗噪聲性能

25-2 2DPSK系統的抗噪聲性能

25-3 二進制數字調製系統的性能比較

第26講多進制數字調製

26-3 多進制相移鍵控

26-4 幾種常用的多進制相移鍵控方式

26-5 多進制差分相移鍵控

26-1 多進制振幅鍵控

26-2 多進制頻移鍵控

第27講多進制數字調製系統的抗噪聲性能

27-1 MASK系統的抗噪聲性能

27-2 MFSK系統的抗噪聲性能

27-3 MPSK和MDPSK系統的抗噪聲性能

第28講正交幅度調製和最小頻移鍵控

28-1 正交幅度調製

28-2 最小頻移鍵控（上）

28-3 最小頻移鍵控（下）

第29講正交頻分復用

29-1 多載波調製

29-2 正交頻分復用原理

第六章單元測試

第六章單元作業

第30講數位訊號的最佳接收

30-1 數位訊號接收的統計模型

30-2 數位訊號的最佳接收

30-3 確知數位訊號的最佳接收機

第31講不同類型數位訊號的最佳接收及其誤碼性能

31-1 確知數位訊號最佳接收的誤碼性能

31-2 隨相數位訊號的最佳接收

31-3 起伏數位訊號的最佳接收

第32講數位訊號的匹配濾波接收

32-1 匹配濾波原理

32-2 匹配濾波器

32-3 匹配濾波型最佳接收機

第33講最佳基帶傳輸系統

33-1 理想信道下的最佳基帶傳輸系統

33-2 理想信道下最佳基帶傳輸系統的誤碼性能

33-3 非理想信道下的最佳基帶傳輸系統

第七章單元測試

第七章單元作業

講座五基於生物啟發的智慧型通信網路

講座五-1 生物啟發網路的提出和研究現狀

講座五-2 生物啟發網路的關鍵技術

第34講同步的概念和載波同步

34-1 同步的概念和分類

34-2 有導頻輔助時的載波提取

34-3 無導頻輔助時的載波提取

34-4 載波同步的性能指標

34-5 載波同步誤差對解調性能的影響

第35講碼元同步

35-1 碼元同步中的外同步法

35-2 碼元同步中的自同步法

35-3 碼元同步的主要性能指標

第36講幀同步、網同步和數字復接

36-1 幀同步的概念和實現方法

36-2 幀同步碼的選擇和幀同步性能指標

36-3 網同步

36-4 數字復接

第八章單元測試

第八章單元作業

（註：課程大綱排版從左到右列 ）

課前預備

預備知識

學習通信原理需要預備信號與系統、數字電路與邏輯設計、隨機信號分析與處理、模擬電子線路等專業知識。

學習資料

通信原理的學習資料為《通信原理》《通信原理與套用：基礎理論部分》《通信原理（第7版）》《通信系統原理》。

書名	作者	ISBN	出版社	出版時間
《通信原理》	馬東堂、趙海濤、張曉瀛	9787040494273	高等教育出版社	2018年3月
《通信原理與套用：基礎理論部分》	曹志剛、宋鐵成	9787040425598	高等教育出版社	2015年8月
《通信原理（第7版）》	樊昌信、曹麗娜	9787118087680	國防工業出版社	2012年11月
《通信系統原理》	John G. Proakis（美）	9787121026256	電子工業出版	2006年6月

（表格資料來源： ）

授課目標

通信原理主要使學習者掌握信息傳輸的基本原理和通信系統的性能分析方法，具備一定分析和解決通信系統設計中的工程實踐問題的能力，為後續相關專業課程的學習打下堅實的基礎。

課程特色

1.該課程提供軟體無線電技術、多輸入多輸出（MIMO）技術、無線協同通信技術、基於光子軌道角動量（OAM）的光通信，以及基於生物啟發的智慧型通信網路等方面的前沿講座視頻和閱讀材料。