通信原理教程-使用MATLAB仿真與分析（第2版）教學(xué)大綱、實驗大綱

-實驗大綱開課學(xué)院：電氣工程學(xué)院開課校區(qū)：犀浦開課實驗（室）中心：電氣工程實驗中心課程名稱：通信原理CourseName（英文名稱）：Communicationprinciple課程代碼：ELEC012112課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程性質(zhì)：必修課程學(xué)分：3實驗學(xué)分：0.5實驗學(xué)時：16實驗項目數(shù)：8（必開）適用學(xué)科專業(yè):電子信息工程先修課程：信號與系統(tǒng)撰寫人：向軍 撰寫日期：2024-8 審核人：一、實驗簡介本課程全面介紹模擬和數(shù)字通信的基本原理，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握模擬和數(shù)字信息傳輸?shù)幕驹怼?shù)字和模擬通信系統(tǒng)中采用的基本調(diào)制技術(shù)，掌握調(diào)制信號和各種已調(diào)信號的時域和頻域分析方法，掌握模擬信號的數(shù)字化和數(shù)字基帶傳輸技術(shù)，了解信息傳輸過程的主要技術(shù)問題及其分析方法，了解通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)概念。通過課程實驗，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，鞏固和加深對理論知識的理解，掌握基本的通信理論和調(diào)制解調(diào)技術(shù)，訓(xùn)練通信和信息傳輸系統(tǒng)的分析和綜合能力，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力以及協(xié)同合作的實踐能力。二、實驗教學(xué)任務(wù)及要求實驗教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生掌握基本實驗技能、強化動手和解決問題的能力、樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S與態(tài)度作為基本任務(wù)。學(xué)生應(yīng)基于實驗中心實驗教學(xué)管理系統(tǒng)預(yù)習(xí)有關(guān)實驗內(nèi)容、認(rèn)真參加實驗并遵守實驗室相關(guān)規(guī)定，要求學(xué)生認(rèn)真完成每一個實驗過程，熟悉MATLAB的功能和使用方法，掌握實驗數(shù)據(jù)觀測和分析的基本方法和技能。由指導(dǎo)教師講清實驗的基本要求及安全事項，由學(xué)生獨立操作完成；每個實驗小組1人，每個實驗項目1講（2節(jié)課）；熟悉MATLAB/Simulink的功能和使用方法；能結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容建立仿真模型，并對基本的調(diào)制解調(diào)過程及其性能進行仿真分析；能準(zhǔn)確完整觀測實驗數(shù)據(jù)，分析繪制相關(guān)波形和頻譜；能獨立整理分析實驗數(shù)據(jù)，規(guī)范、清晰、完整地完成實驗報告。三、考核方式實驗成績占課程總成績20%，實驗總評成績由以下3部分組成：出勤及課堂表現(xiàn)（20%）：根據(jù)出勤和課堂討論進行評定，滿分20分，缺勤3次及以上計0分；實驗報告（60%）：每項實驗報告根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進行評定，共8次，最后取平均分，滿分60分；期終測驗（20%）：根據(jù)測驗題目考察學(xué)生平時完成實驗的情況，由測驗評分標(biāo)準(zhǔn)評定，滿分20分。四、實驗教材/講義教材/講義名稱編者出版社出版（編寫）時間教材/講義通信原理實用教程——使用MTALAB仿真與分析向軍清華大學(xué)出版社2022.6教材五、實驗內(nèi)容安排和具體要求（一）教學(xué)內(nèi)容及要求1.軟件認(rèn)識實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

驗證性

（5）必開/選開：

必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：利用MATLAB相關(guān)圖符搭建一個基本的鎖相環(huán)路仿真模型，仿真運行后觀察各點信號的時間波形和頻譜。通過實驗，了解MATLAB軟件的基本用法，了解Simulink通信工具箱和DSP系統(tǒng)工具箱中的常用模塊。2.單邊帶調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：

必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：根據(jù)濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)制的原理，在Simulink中搭建單邊帶調(diào)制仿真及相干解調(diào)的仿真模型，觀察調(diào)制和解調(diào)器各點信號的時間波形和頻譜，并對單邊帶調(diào)制傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能進行仿真分析。通過實驗，掌握在MATLAB中搭建模擬幅度調(diào)制解調(diào)仿真模型的基本方法，能夠熟練使用接收計算器觀察和分析仿真結(jié)果。3.模擬調(diào)頻傳輸系統(tǒng)仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：

必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：利用Simulink通信工具箱中的相關(guān)模塊搭建仿真模型，觀察FM信號的時間波形和帶寬，并對FM信號的非相干解調(diào)過程進行仿真分析。通過實驗，掌握MATLAB軟件中搭建FM調(diào)制解調(diào)仿真模型的基本方法，熟悉模擬調(diào)幅和調(diào)頻傳輸性能上的區(qū)別。4.均勻量化編譯碼仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：搭建一個簡單的數(shù)字化傳輸系統(tǒng)仿真模型，對抽樣、均勻量化和線性編譯碼過程進行仿真。通過仿真運行，對實驗波形和結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析比較。5.PCM編譯碼仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：

必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：搭建低通抽樣、A律13折線近似非均勻量化和非線性PCM編譯碼傳輸系統(tǒng)模型。通過對仿真波形觀察和數(shù)據(jù)分析，熟悉PCM編譯碼傳輸?shù)倪^程和特點。6.數(shù)字基帶信號編譯碼仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼： （2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：搭建仿真模型，產(chǎn)生任意占空比的單極性歸零碼和AMI碼基帶信號，并對其性能進行分析比較。通過實驗，掌握常用的各種數(shù)字基帶信號編譯碼規(guī)則及其特性。7.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真及眼圖觀察實驗：（1）項目代碼：

（2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：

必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1鼠標(biāo)鍵盤等無1（8）實驗內(nèi)容簡介：通過實驗仿真分析，了解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本組成及傳輸過程；掌握碼間串?dāng)_和噪聲對數(shù)字基帶傳輸?shù)挠绊懀粚W(xué)會用眼圖分析和評價數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的性能。8.2DPSK調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計實驗：（1）項目代碼： （2）實驗學(xué)時：

2.0

（3）每組人數(shù)：

1（4）項目類型：

綜合性

（5）必開/選開：必做（6）設(shè)備名稱及臺套數(shù)：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格臺套數(shù)1電腦安裝好MATLAB軟件及相關(guān)工具箱1（7）主要耗材：序號耗材名稱型號規(guī)格備注1