2fsk通信原理课程设计(精选8篇)
2fsk通信原理课程设计 篇1
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一、课程设计目的:
通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。
二、课程设计时间安排:
课程设计时间为第一周。首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。
三、课程设计内容及要求: 设计任务与要求
1.1 设计要求
(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证;
(2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题;
(3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统;
1.2设计任务
根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下;
(1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形;
(2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK信号;
(3)信道:属于加性高斯信道;(4)解调:采用相干解调;
(5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图; 方案设计与论证
频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK中,载波的频率随着二进制基带信
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号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为:
Acos(1tn)Acos(2tn)e2FSK(t){
典型波形如下图所示。由图可见。2FSK信号可以看作两个不同载频的ASK信号的叠加。因此2FSK信号的时域表达式又可以写成:s2FSK(t)[ang(tnTs)]cos(1tn)[ang(tnTs)]cos(2tn)
nnak s1(t)1011001t_ s2(t)tcos(w1t+θn)tcos(w2t+φn)ts1(t)cos(w1t+θn)t s2(t)cos(w2t+φn)t2FSK信号t
2.1 2FSK数字系统的调制原理
2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图:
载波 f12FSK输出信号载波 f2二进制数据2FSK的调制原理图
2.2 2FSK的解调方式
2FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.下面我们将详细的介绍:
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2.2.1 非相干解调
经过调制后的2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器f1、f2滤出不需要的信号,然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波,最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲,最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原理图如下图所示:
带通滤波器 F1输入包络检波器抽样脉冲抽样判决器输出带通滤波器 F2包络检波器非相干方式原理图2.2.2 相干解调
根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成,则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波,然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调,再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。原理图如下:
cos2π f1t带通滤波器 F1输入相乘器抽样脉冲低通滤波器抽样判决器低通滤波器输出带通滤波器 F2相乘器cos2π f2t相干方式原理图
本次课设中采用键控法产生2FSK调制信号,在接收端采用相干解调法解调。
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四、系统仿真详细设计:
系统设计全貌 / 13
2FSK调制信号的产生
上边左图为2FSK信号键控法产生原理图,右图是贝努力基带数字信号参数设置截图,可以看出基带信号频率为200Hz,这些参数将在后面设计滤波器时应用到。载波f1和载波f2参数设计如下,可以看出频率分别为1000Hz和3000Hz:
两种载波信号和基带数字信号波形如下图,6 / 13 2FSK调制信号与加性高斯噪声的叠加
图
上边左图为2FSK调制信号与加性高斯噪声的叠加设计图,右图为加性高斯噪声参数设置下图为2FSK调制信号、加性高斯噪声信号和叠加后信号波形图:
/ 13 解调模块带通滤波器的设计
基带数字信号取样周期是0.005S,频率为200Hz,则其带宽是400Hz,滤波器的是根据载波中心频率和基带信号带宽设计的,上图为对对应于载波f1的带通滤波器,Fc1为带通起始频率,Fc2为截至频率。
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下图为对对应于载波f2的带通滤波器设计:
经过带通滤波器出来的波形如下图所示:
/ 13 4 解调模块相乘器的设计
相乘器的设计,实则为一乘法器,将带通滤波器出来的信号与本地载波相乘,具体设计如下图: 解调模块低通滤波器的设计
此处两个低通滤波器的设置参数一致,具体的如下图:
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经过低通滤波器滤波后出来的信号波形如下图: 解调模快抽样判决和眼图误码率分析的设计
具体的设计如下:
抽样判决模块采用Relational Operator模块,后接一延时模块,出来的信号分别进行眼图
/ 13 分析和误码率分析,下面具体介绍和两个部分。
眼图分析部分,采用升余弦滚降接受滤波器,滤波后进入眼图分析,二者参数设置如下:
眼图波形如下图:
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五、课设心得:
在这次课程设计过程中,我获益匪浅。通过这个实验,让我清楚地了解和掌握了Simulink的功能,实现了所学2FSK调制解调的仿真,对2FSK的原理更加熟悉了,并巩固了数字调制系统的相关知识点。体会到理论和实际是有好大不同的,实践离不开理论,理论只有应用于实践才能发挥其作用。学过的东西,只有自己实际去做了才能更熟悉,才能对其本质更了解。在将理论用各种方法实现的同时,我们也在不断的搜集资料,不断的学习,获得更多的相关知识。在对MATLAB的应用中和学习别人的程序时,我体会到MATLAB的功能之强大,应用之广泛,任何一件作品都是没有最好,只有更好,但是无论通过怎样的途径,我们都能表达出理论的成果。因此对其产生了更大的兴趣,很有感觉。总之这次课程设计使我收获甚大。
六、参考书目:
[1] 刘树棠译.现代通信系统----使用Matlab.西安: 西安交通大学出版社, 2001.[2] 李建新等编著.现代通信系统分析与仿真----Matlab通信工具箱.西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.[3] 李贺冰等编.Simulink通信仿真教程.北京: 国防工业出版社, 2006.[4] 罗卫兵等编著.systemview动态系统分析及通信系统仿真设计.西安: 西安电子科技大学出版社, 2001.[5] 青松等编著.数字通信系统的Systemview仿真与分析.北京: 北京航天航空大学出版社, 2001.13 / 13
2fsk通信原理课程设计 篇2
一、混合式学习模式的特点
混合式学习 (Blended Learning) 是继e-Learning之后最具发展潜力的信息时代学习方式之一。所谓混合学习就是把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来, 既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用, 又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性与创造性。在教学理念上克服了片面强调“以教师为中心”和“以学生为中心”的缺陷, 提倡“主导-主体结合”, 主要表现在计算机辅助教学与传统教学的融合、多种学习环境的组合、多种教学内容的整合以及多种学习方式的混合[1]。本文针对《通信原理》课程, 采用以网络资源环境 (Black Board平台:BB平台) 为依托, 将PBL引入该课程的教学中, 辅以课堂教学, 实现三者的混合式学习模式。
二、混合式学习模式在《通信原理》课程中的实施
1. 网络平台环境的建立。
实施混合式学习需要网络平台的支撑, 本项目以河北大学引进的Blackboard教学平台为支撑, 教师通过账号和密码登陆该平台, 设定学习目的、管理课程的学习内容、布置学习任务、对学生进行评价等。学生通过自己的学号及密码登录该平台后, 可以下载课程的多媒体课件、教学大纲、授课视频、教学日历, 并可通过该平台提交作业及相互讨论区等, 根据自己的需要进行自主学习和自主评测。
2. 混合学习模式的教学设计。
当单纯的e-Learning模式不能达到预期效果时, 人们开始寻求e-Learning模式和其他模式的结合。由于学生的自我控制能力以及自我学习的能力有待提高, 使得单纯采用BB平台上的教学资源不能达到教学目的。通常情况下, 我们将“学”等同于学习, 绝大多数的面授或在线学习都只是“学”而已, 并不是真正意义的学习。“学”与“习”的混合才是混合式学习的真正内涵。通过“习”将学习的内容应用到实践中去。针对《通信原理》课程, 主要围绕以下四点进行: (1) 选定问题。由于《通信原理》课程强调通信系统的设计, 教师依据该课程的核心概念和理论设定问题, 要充分考虑学生现有的知识经验和能力水平, 另外要考虑该问题的实际应用以及各种问题的丰富性, 并及时发布到BB平台上, 为学生选择提供便利性。 (2) 分组协作, 制定计划。为了充分调动学生学习的积极性, 教师指导学生根据自己的兴趣爱好、知识结构确定选题, 组成不同的问题学习小组, 明确分工, 各负其责。小组在确定选题后, 制订解决该问题的计划。 (3) 搜集资料, 探究协作。小组成员通过互联网、网络平台收集有助于解决项目的信息资料。然后按照一定规则将资料分类, 并对其进行有效管理, 供各小组共享。 (4) 展示成果, 交流学习。将问题解决过程进行归纳整理, 每个小组进行项目答辩, 指导教师全程参与答辩过程, 并提出优点和不足供学生再学习。同时学生把项目学习成果发布到BB平台上, 供以后的同学参考。
三、基于混合式学习模式的课程评价
评价体系是混合式学习模式的关键部分之一。评价和反馈始终贯穿于该模式中, 建立“学习过程评价+学习结果评价”、“学生自评+他人互评+教师评价”的多元化评价体系。学习过程评价随时对学生在课堂上及在项目学习互动协作中出现的问题进行评价并及时反馈;学习结果评价对项目方案设计、实施、结果及资料整理等进行评价[4]。
1. 对教学方法的评价。
(1) 网络学习环境的评价。针对由BB平台构造的网络学习环境, 设计了45份问卷, 在2008级工商学院通信二班的学生中进行调查, 收回45份问卷, 问卷调查的有效率达到了100%, 问卷设计包含教学资源是否完善, 能否激发学习兴趣, 是否便于师生之间、同学之间的互动等题目, 通过分析问卷, 100%的学生都用BB平台提交作业, 93.3%的同学充分利用该课程的BB平台进行教学资源的下载和学习, 44.4%的同学对提交的课程视频下载学习, 55.6%的同学对设计的考核评价体系表示满意, 但阶段性考核不能呈现实时成绩, 55.6%的同学认为BB平台提出的在线测试功能有些复杂。究其原因, 《通信原理》课程属于理论性较强的课程, 单纯的客观题不能反映学生对该课程的掌握程度, 所以考核学生需要有很多的主观题, 而主观题在BB平台上需要由教师经过批改之后才能呈现成绩。今后可适当增加考核中客观题的比例。 (2) PBL教学方法的评价。作者前期的工作主要是PBL教学方法的尝试, 对2006、2007级通信专业学生采用此模式的初步探索发现, 学生在自主学习能力、信息收集能力、创新能力以及团队合作能力方面都得到不同程度的提高。课程结束之后对两个年级的通信工程专业学生进行问卷调查, 经统计发现, 95%的学生觉得PBL教学方法对提高动手能力帮助很大, 98%的学生认为资料搜索能力得到了锻炼和提高, 但也有将近50%的学生认为此方法需要较高的硬件资源和软件资源, 对教师的要求也非常高, 能否设计合理的项目是此方法成败的关键。
2. 对学生的评价。
(1) 学习过程评价。传统教学模式对于学习过程的评价占30%, 往往只是根据出勤率、作业完成情况以及课堂表现给出评价, 采用混合式教学模式后, 通过学生的课堂表现、网络学习能力以及结合在PBL模式中参与小组解决问题的过程三个方面对学习过程进行评价。 (2) 学习结果评价。传统教学模式对学习结果的评价70%取决于学生的期末考试成绩, 虽然期末考试成绩能从一定程度上检验学生学习的结果, 但具有片面性, 有的同学临时抱佛脚, 不管什么样的课程都采取死记硬背的方式, 表面上看虽然可能达到了教学大纲所要求的内容, 但对课程一知半解, 没有真正掌握课程的内容, 更不用说将理论应用到实践中, 背离了通信工程专业的人才培养目标。另一方面, 本次教学改革中的很重要一部分是前述的“习”, 即采用PBL的教学模式, 作者在文献[3]中详细介绍了该课程的PBL教学的过程, 该方法对学习结果的评价起到了一个很重要的作用, 通过学生从选题、搜集资料、团队合作解决问题、提交方案报告并讲解等一系列过程, 可见学生在动手能力、协作能力、创新能力等方面都得到不同程度的提高。
在《通信原理》课程中实施混合式学习模式, 重新设计了新的教学体系和评价体系, 体现了学生自主学习的过程, 自己把握学习进度的方式以及自己选择学习方式的能力;同时也体现了教师角色的转变, 教师不再仅仅是知识的简单讲授者, 而且还是学习资源的提供者, 是PBL活动的组织者和协作者, 是学生学习的积极评价者, 新的教学模式对教师提出了更高的要求, 教师应不断学习新的教育理念, 掌握新的教学方法, 提高教学效果。
参考文献
[1]Garrison, R, &Vaughan, H (.2008) .Blended learning in higher e-ducation:Framework, principles and guidelines.San Francisco:Jossey-Bass.
[2]夏慧贤.多元智力理论与项目学习[J].全球教育展望, 2002, (11) .
[3]薛文玲, 李战军.基于PBL的通信专业基础课应用研究[J].科技广场, 2010, (7) :129-131.
2fsk通信原理课程设计 篇3
关键词: 教学设计 教学思路 教学目标
新装备的技术含量的提高和所用理论的丰富,对维护人员的素质提出了更高要求,这就要求专业课程培训的学员既要有丰富的理论知识,又要有较强的动手能力,更应具备一定的信息应用能力。目前学员在校学习的理论课时减少,实践课时增多,特别是专业课的学习,要求在较短的时间内完成较之以前更多的理论及维护知识,这势必要求课堂上理论课信息量要大,效果要好,同时要教给学员信息获取、筛选的方法。在此情况下,保证课程教学质量一个重要的措施就是教员要对课程教学进行精心的设计,保证教学目标的实现。如何搞好课程教学设计?不同课程、不同对象、不同教员有不同的方法。结合“航空雷达和通信原理”课程的教学,我试谈谈如何搞好教学设计。
一、明确教学目标
教学目标是学员通过课程学习,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面应达到的预期效果。由于“航空雷达和通信原理”是一门关于航空雷达和通信系统的基本原理、基本方法及其工作过程的课程,是大学专科士官相关专业的一门任职岗位课程,因此教学目标就是了解航空雷达和通信的基本概念、雷达和通信系统的基本组成;理解雷达和通信系统的基本工作原理;熟练掌握雷达对目标的距离、方位和速度的测量原理、实现方法及各分系统的工作特性;熟练掌握各种模拟调制和数字调制方式的原理、实现方法及特点;初步掌握航空雷达和通信装备在现代战争中的作战使用方法;初步涉入雷达对抗和通信对抗作战基本知识;牢固树立信息化战争观念,为后续课程的学习及进入部队后能胜任本职工作奠定坚实的基础。
二、重组教学内容,突出主线
在教学过程中,如果要求学员在有限的时间内不分轻重地接受大量的理论知识,那么只能是囫囵吞枣。所以在教学内容的设计上,必须突出重点,让学员获取最有价值的信息,遵循层层推进、逐步深入的原则,将教学内容设计为“两大模块、两条主线”。
课程内容采用模块化设计,划分为航空雷达模块和航空通信模块。其中以雷达概述、雷达的组成和雷达对目标参数的测量构成航空雷达模块,以通信概述、军事通信及信道技术、模拟调制系统、数字调制系统和模拟信号的数字传输构成航空通信模块。
航空雷达模块以“雷达的基本功能—基本组成—基本工作过程—对具体参数的测量”为主线,航空通信模块以“通信系统的基本功能—基本组成—基本工作过程—调制与解调”为主线。两条主线由浅入深,侧重学员对雷达参数测量及通信系统调制与解调内容的理解和掌握。同时精心收集航空雷达和通信系统在现代战争中的作战使用案例,力求把基本理论与装备紧密结合起来,丰富主线内容,深化学员对航空雷达与通信装备作战使用能力的理解与掌握。
三、合理使用教学方法及手段
本课程的基本教学方法是理论讲授和专题研究相结合,充分利用现有的教学装备和专业网站开展教学,具体思路如下:
(一)在教学方法上,以研讨式教学为主,多种教学方法并用
课程教学应广泛开展研讨式教学,强调教学、学学互动,将案例教学、讨论教学、问题教学、启发教学等优秀教学方法应用于教学过程之中,将雷达与通信的最新技术研究成果、学术前沿理论穿插于教学内容之中。通过教学互动,激发学员分析和思考问题,将创新思维及信息化作战观念的培养贯穿于教学活动之中。
(二)面向学员任职岗位开展专题研究
专题研究以岗位任职需求为导向,以专题为形式,以解决问题为目标,以教员为主导,以学员为主体,在教学过程中通过专题研究活动,帮助学员转变观念、获取知识、深化理解、掌握科学研究技能的现代教学方法。
本课程将引导学员针对航空雷达和通信装备使用及如何增强装备的抗干扰能力等方面的内容开展专题研究活动,既培养了学员的科学研究能力,又为提高学员电子对抗装备作战使用能力奠定了基础。其实施的过程包括确定研究题目、撰写研究报告、汇报交流讨论等基本环节。
(三)使用多种教学手段,加深对抽象内容的理解
由于本课程是一门理论讲授课程,教学内容抽象且不易理解。为了加深学员对抽象内容的理解,在教学中应充分利用现有的教学装备和信息资源,通过综合运用计算机多媒体、软件模拟仿真、网络教学等现代化教学手段,根据每次课的教学需要,有针对性地合理选用具体的教学手段,有利于开展研讨式教学,激发学员学习兴趣,增加教学信息量,增强教学效果。例如:利用虚拟电子对抗作战实验仿真等手段,开展对雷达的工作过程及结果显示、通信过程及调制与解调的实现等部分内容的观摩实验教学,以加深学员对这些抽象内容的理解。
(四)充分发掘信息资源,着重信息技术的利用
信息化教学的课堂设计,教员要充分发掘信息资源,有效地利用信息技术,适时地介绍信息处理方法,以扩大学员的知识面,增强信息处理的能力,强化教学效果。同时,有效地利用信息技术,既可以增大课堂教学的信息量,扩大学员的知识面,拓宽其思路,掌握教学内容,同时为其自主学习新知识、新技术、新装备进行必要的知识储备。在课堂设计中,要针对具体教学内容,有效地利用不同的信息发布形式和信息技术手段,以强化课堂教学效果。例如:针对信号的处理方法和过程的不同与抽象,我们利用了多种信息发布形式和信息技术手段,有音频、图片、视频录像、动画、MATLAB仿真等。例如:视频录像、频谱分析图像是学员自主探索学习的认知工具;课件中的动画演示是帮助学员理解问题、理清思路的有效手段。教学过程中,在增加教学信息量的同时,还注重在教学过程的各环节上适时地介绍了信息采集、信息加工、信息选择与评价等一系列信息处理的方法,使学员获取有价值信息的能力有了很大的提高,从而提高课堂的教学效率。
参考文献:
[1]马国顺.教学设计的智慧[M].长春:吉林大学出版社,2010.
通信原理课程设计参考题目 篇4
2、M序列伪随机码产生及应用仿真 3、2DPSK调制系统设计
4、多进制数字频率调制(MFSK)系统的设计
5、QDPSK调制解调系统设计
6、HDB3码编译码器设计
7、基于matlab的(7,4)汉明码编译码的设计
8、基于Simulink的OFDM通信系统仿真
9、正弦信号的谱分析及提取
10、音频信号的谱分析及去噪
11、基于matlab的FFT算法程序设计
12、模拟单边带调幅及解调
13、脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真 14、8PSK通信系统的蒙特卡罗仿真分析
15、抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现
16、单边带调幅(SSB)和解调的实现 17、2FSK,2PSK的理论研究与性能对比仿真实验
18、基于matlab的(2,1,6)卷积码编解码器设计
19、一种简单的频率选择性衰落信道线性均衡器设计 20、16QAM通信系统的蒙特卡罗仿真分析
21、语音信号的A律13折线PCM编解码的MATLAB实现
22、Rayleigh无线衰落信道的MATLAB仿真
23、△M编码器及△M解码器的MATLAB实现及性能分析
通信原理课程设计心得体会 篇5
通信原理课程设计心得体会一
一学期的通信原理课程结束了,但我对通信原理的学习永远不会结束。经过一个学期的学习我对通信原理有了深刻的认识,我知道这还远远不够,今后的日子里我要更加努力学习通信原理。学习是个艰难的过程,厌烦过,沮丧过,但同时也是充满着激情和快乐的。我想不管干什么都要自信,千万不要轻易的放弃,只要坚持不懈,一定会有结果的。
按照我的传统理解,通信就是信息的传输,在当今高度信息化的社会,信息和通信已经成为现代社会的命脉。所以我们要好好学习通信原理,可以预见,未来的通信系统对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。
通信原理是电子、通信、计算机网络专业的一门理论性较强的专业基础课程,课程的重点是通信系统的性质、信号的传输、检测、处理的基本原理和方法以及信号调制,量化,编码,处理和传输的应用。该课程的特点是概念比较抽象,分析求解所用的数学知识较多。该课程的难点是理论性较强和比较抽象,然而我的数学基础并不够扎实,因此在数学分析与计算方面是一个难点,还有就是缺乏工程背景,而这门课又结合实际比较多,所以学这门课程并不容易,但我们要好好学习通信原理。
对于通信原理这门课,一开始觉得很难,而且听学长们说通信原理是很难的课程,平时一定要好好学,不然自己学习习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此,当然对于我这样的人,上课时也不算是比较认真的,但是半学期的学习,我对通信原理确实有了一定的了解和认识。我知道学好通信原理需要一定的数学基础,所以我又翻阅了一下高数课本。翻阅高数课本之后,感觉轻松了一些。我认识到要完成通信,首先要对信号有一个充分的了解与认识,为了对这个信号进行传输我们要进行调制,并选择合适的信道,当然还要考虑噪声的干扰;在接收端我们通过解调把原始信号解调出来以完成我们的通信。
虽然该课程在学习上很困难,但我发现该课程在组织上遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的符合认识规律的顺序,由通信系统性能分析到实际调制解调框图的设计等具体问题的应用的规律,后来又结合上机实验学习了MATLAB工具软件,通过Simulink或者MATLAB程序进行通信系统仿真,加深了我对通信系统的理解。
以上是我的学习心得,对于本门课程本想提出课程建议,但是老师讲的挺好的,基本没有什么建议可提。并且感觉老师讲的越来越好了,颜渊曾经这样评价自己的老师孔子,“仰之弥高,钻之弥坚,瞻之在前,忽焉在后。”现在我的感觉就是越来越发觉老师不但学识渊博,而且讲课很好,对待学生也是循循善诱。在这里感谢老师的栽培,以后我要更加努力学习,我知道成功不是那么随随便便,不过,我相信,我可以做到!
通信原理课程设计心得体会二
这门课程主要研究如何有效可靠地传输信息。本课程特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。首先建立了通信系统的概念和组成,其次在各章深入介绍各个部分的性能。从整体到局部,思路明确,框架结构清晰。
这门课程理论性较强,主要侧重研究通信系统中每个模块的实现和性能分析。在这门课程中,主要讲解了通信系统基本概念,确定信号和随机信号分析,信道研究,模拟调制系统,数字基带,带通传输系统以及信源,信道编码等内容。
通信原理这门课,一开始就觉得很难,看到好厚的书、一大堆的数学推导公式就慌了。刚开始听课时,涉及到很多信号与线性系统、工程数学里的知识,老师讲课时,我们一脸茫然。后来通过下来复习前期课程,将以前知识重新拾起,而且老师在课堂上也不断引导我们回顾,慢慢地我们适应了通信原理的学习。学习过程中主要使用了以下几种学习方法。
1、建立数学模型的学习方法。将通信系统模块化,我们并不需要了解各个部分具体的电路连接和实现,我们将其用一个模型来代替,研究这个模型的性能。例如在调制解调时,我们注重的是调制的几种分类,他们分别在带宽,抗噪声性能,实现难易程度上的特点。根据不同的条件需要来采用不同的调制。
2、总结分类对比的学习方法。学习过程中,我们不能死记硬背的记模块的性能,相互对比有助于更好理解。模拟调幅波学习时,我们可以将AM,DSB,SSB几种性能做一个简单的总结,将他们优缺点相互对比,既简单又明了还记忆印象深刻。
3、简单逻辑推理的方法。在通信系统中,每种技术的使用都是有原因的。通过简单的推理可以将各种措施方法将相互联系,将各部分之间联系起来,更好的从整体上把握。在数字基带通信中,很容易产生码间串扰,为了消除这种现象,我们采取理想低通和余弦滚降特性的设计。根据他们各自优缺点,我们又引进部分响应这一改进技术。这样我们很容易将这几个知识点联系起来并更好地理解。
4、数学工具的应用。本课程数学推导多且繁琐,但是我们要记得,数学推导过程是我们借助的工具,并不是我们的重点。很多时候我们只要掌握了推导方法即可,千万不要陷入数学计算的漩涡中。
很幸运李世银教授带领我们学习这门课程。老师讲课很有经验,非常有特点。他系统概念很强,善于总结。每堂课前总会带领我们回顾上节课讲过的重点内容,将每章节之间都联系在一起。老师注重启发式教育,每次讲解新的概念时,他不会直接给出而是通过前序章节的学习带我们分析现有系统的状态存在的问题,以此来引入新的概念。通信原理理论性强又比较抽象,李老师经常会举日常生活中例子让我们更好地理解知识点。他人和蔼可亲,上课与大家互动特别多,带动上课的积极性,避免一味讲课灌输式学习。课堂上我们的思想是活跃开放的,不断思考老师提出的问题并和老师互动交流,提高了学习的热情和积极性。
通信原理课程总结 篇6
08通信2班王树伟0805070109 《通信原理》课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。通信原理这门课,一开始就觉得很难,因为书本上一大堆数学推导公式看着就心慌,因为自己数学功底不太好,所以对那些傅里叶变换和拉普拉斯变换总有着很强的畏惧心理。虽然课程已经基本结束了,但说实话自己的上面的很多知识也还不是很清楚,尤其是在数字信号的调制和传输方面,其中涉及了很多的数学推理过程。
我们的课程包括模拟通信和数字通信,但主要讨论数字通信。如果模拟信号不需要数字化,那么我们可以进行模拟调制,同样可以发送出去,这个过程要简单很多。
实际中的信号总是模拟的,我们把这些信号通过滤波等处理,得到带限的信号,经过采样保持电路,我们就得到PAM信号。离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类,并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推,通过比较给每个PAM信号进行归类,这就是量化。之后将量化了的信号进行编码,编码是一种认为规定的过程比如我们规定2V用00表示,4V用01表示,6V用10表示,而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系,顺着这种对应关系,我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码,这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。这就是我们本课程第五章节模拟信号的波形编码中的脉冲编码调制PCM。
为了达到通信目的,我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号,因为模拟信号才是我们可以识别的。所以我们从存储器中读取数字信号,这些信号是基带信号,不容易传输。当然这其中还涉及到数字信号的码型设计、功率谱分析、无码间串扰和扰码解码等有利于信号传输的方法。这就是我们本课程第六章节数字信号的基带传输部分。
经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波,光信号传播出去。接收设备将这些信号转换成电信号,通过解调器,就可以还原基带信号,同样可以将它们放进存储器存储。缓存中的信号通过解码器,也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶信号。最后将台阶信号进行填充恢复,我们就又可以原来的输入的模拟波形了。由此我们完成一次通信。这就是我们本课程第七八章节数字信号的调制。
如果在传输过程中再应用第九章中关于差错控制编码技术的进行进一步优化,就可以形成一个更加实用的系统了。
作为通信工程专业的一门重要专业基础课,通信原理中也有很多容易混淆的概念。给我印象最深的就是调制信号、载波信号、已调信号、基带信号和频带信号。起初总把调制信号与载波信号的概念相互矛盾,总是把载波信号当做调制信
号,而且还深信不疑,后来老师用减数与被减数的关系引导我们才终于茅塞顿开。当然现在对这几个信号的概念已经很清楚了。基带信号(调制信号)、载波信号和频带信号(已调信号),基带信号与载波信号经过调制后形成已调的频带信号。
另一个让我有疑惑也是很感兴趣的就是复用技术,开始觉得很多复用技术很乱,但当明白它们的概念之后就觉得其实还是很有意思的,而且也觉得这些技术的发明者很让人佩服。常用的复用技术有FDM、TDM、WDM和CDMA,它们分别是频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用的简称。
频分多路复用的基本原理是在一条通信线路上设置多个信道,每路信道的信号以不同的载波频率进行调制,各路信道的载波频率互不重叠,这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。
时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象,通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现,因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。它又分为同步时分多路复用和统计时分多路复用。
波分多路复用是光的频分多路复用,它是在光学系统中利用衍射光栅来实现多路不同频率光波信号的合成与分解。
码分多路复用也是一种共享信道的方法,每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,但使用的是基于码型的分割信道的方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重又叠,通信各方之间不会相互干扰,且抗干拢能力强.码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统.它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,而且增大了通信系统的容量.笔记本电脑或PDA 以及掌上电脑等移动性计算机的联网通信就是使用了这种技术。
通信原理课程考核方式改革探索 篇7
关键词:高职院校,通信原理课程,综合评价体系
1 课程基本情况
“通信原理”课程是通信、电信领域中最重要的专业基础课程之一。课程承“高频电子线路”、“信号与系统”、“数字信号处理”等基础课程, 启“移动通信”、“多媒体通信”等专业课程, 在整个专业课程设置中起着承前启后的关键作用。
“通信原理”课程总学时为64节, 讲课学时为50节, 实验为14学时。教学内容分为模拟通信系统、数字通信系统和模拟信号的数字化传输三大部分。采用的教学方法与手段以课堂教学为主, 适当辅以多媒体教学手段。课程的特点是概念多、内容抽象、知识体系复杂, 对于数学基础薄弱、逻辑推导能力欠缺、自学能力差的高职学生来讲, 学习难度较大, 容易导致学习积极性不高, 课程参与度低。
2 传统的考核方式及其弊端
以往传统考核方式多采用期末闭卷理论考试的形式, 一考定结果。考试内容以基础概念及应用原理为主, 考试类型中客观题型的比例较大, 导致学生的学习方法呆板, 习惯死记硬背, 表现出综合应用知识能力比较欠缺。
高职高专通信类专业毕业生的就业岗位主要是为通信产品生产测试、技术支持、产品研发等岗位, 从职业能力的要求出发, 需要学生有基本的通信设备与系统的认知能力和熟练的通信信号测试技能。虽然在以往的教学过程中也有实验环节的设置, 但是在期末考试中并没有实践环节的测试, 导致同学对实践环节的重视程度不够, 动手的积极性不高, 实践操作技能得不到很好的锻炼。同时, 任课教师通过期末成绩来评价学生掌握知识的情况, 不能充分反映出学生对该门课程的掌握程度以及学生利用课程知识进行融会贯通、创新思维解决实际问题的能力, 有失科学性和全面。
3 综合考核改革与措施
传统的单一、刻板的通信原理命题考试制度, 不利于学生综合素质的提高和实践能力的培养。要改变以考试分数定优劣这种只注重结果而忽视过程的评价体系, 构建多种形式有机结合的动态的、全方位的素质评价体系。应本着既考知识又考能力的原则, 点面结合的把学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的实践应用能力计入总分, 以激发学生的创新能力。
(1) 课程理论测试分成单元测试、阶段测试和期末测试三部分, 在综合评价体系占45%。通信原理课程教学目标是掌握通信的基本概念、两大通信系统的基本工作原理, 这决定了理论知识的掌握仍然是十分必要, 是实际应用能力提高的基础。单元测试安排在各章节学习之后, 考核对本章节内容的掌握情况, 在理论测试中占有的比例是5%。阶段测试安排在模拟通信系统、数字通信系统和模拟 (下转第173页) (上接第181页) 信号的数字化传输这三大模块学习完成后, 考核对该通信系统原理的掌握情况, 在理论测试中占有的比例是5%。期末测试是全面考核学生对本课程理论知识的掌握情况, 占理论测试的35%。
(2) 过程考核是基于过程的考核方式, 全面考核学生的日常表现, 包括出勤率、课堂表现、作业情况、获奖情况四个部分内容, 占有比例分别为:3%、2%、3%、2%。对在专业竞赛中获奖、专业刊物上发表论文和获得发明或专利的学生给予加分。这种新的评价机制激励学生有意识地培养创造性思维、创新意识和创新能力, 要最大限度地挖掘自己的潜能, 提高专业水平。
(3) 实践应用能力考核从形式上分为实际应用操作和仿真软件设计, 从实验内容分为基础验证型实验和综合设计性实验两个层次。基础实验注重原理验证、兼顾少量的设计内容, 是学生必须要掌握的内容;综合设计实验全部为设计内容, 为学有余力的同学准备的, 重点在设计实现上。这种设计既兼顾了大多数同学, 也满足少数基础扎实的同学需求, 达到了因材施教的目的。实践课程考核中采用现场操作加答辩, 考核内容包括基本概念工作原理的掌握情况、设计思路过程分析, 设计报告撰写等方面, 该项在综合评价体系中占30%。
(4) 新技术论文的撰写主旨让学生了解通信技术的最新发展趋势和专业发展方向, 了解现代信技术, 了解实际应用系统。通过调研和学习, 结合目前通信技术发展的新特点、新技术、新理论, 完成2000-3000字的调研报告, 调研报告在综合能力考核中占15%比例。
4 改革成效
在通信原理的校级课程建设和教学改革基础上, 通信原理课程考试改革实取得了明显成效。注重能力的考核体系的运用, 以“初步讲解理论, 简要介绍技术, 强化技能培养”为指导思想, 避免复杂的数学推导, 强调理论联系实际、培养实际动手能力、独立分析解决问题的能力, 实现了基本技能、专业技能、综合技能的渐进培养。
参考文献
[1]张亚丽, 曲明贵, 杨庆祥, 等.高等学校课程考试改革之探析[J].教育与教学研究, 2010, 24 (4) :58-59.
[2]束锋, 邱文教, 孙锦涛.通信原理课程教学改革[J].电气电子教学学报, 2003, 28 (1) :41-43.
通信原理课程教学改革的探讨 篇8
【关键词】通信工程专业 通信原理 教学实践
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)07C-0151-02
一、通信原理教学存在的问题
通信原理是通信与信息系统学科的专业主干课程,阐述通信系统特别是数字通信的基本理论,为学生在今后的工作掌握和研究各种通信系统打下基础,课程的教学质量直接影响通信工程专业本科生的培养质量。在总结多年教学实践的基础上,我们归纳出该课程教学存在以下问题:
(一)对多媒体教学的依赖影响了通信原理课程的授课质量。在大力提倡多媒体授课之前的时间里,教师主要通过黑板板书的方式进行教学,这种授课方式的主要缺点是板书占用时间太多,一些知识点如各种信号波形和频谱图不易描述。当前教师基本采用多媒体授课,主要通过PPT进行课堂讲解,这种授课方式的主要优点是信息量大,但是缺陷也非常突出,教师和学生都容易对多媒体教学形成依赖心理,特别是对于部分同学,上课就像看电影,上完了也就看完了,同时也很快忘光了。
(二)通信原理章节内容的讲授方法有待提高。由于教材将通信的基本理论分割成相对独立的技术,每一章阐述的知识点是一个个的单元,与通信系统的整体架构和工作原理是分割的,学生在学习的过程中是被动接受不同的通信技术,并不理解学习这些知识的作用和重要性,也就是不知为什么要学这些东西。
(三)教材的部分内容已经跟不上通信发展的步伐。部分知识与其它课程的知识点重叠,一些未来可能成为主流通信技术的知识在教材中尚是空白,不能适应培养高质量通信人才的需要。
二、通信原理教学手段和方法的改革
当前,通信原理课程的教学手段和方法呈现多样化的格局,推动了课程的改革进程,取得了较好的教学成绩,但是仍有一些问题没有得到很好的解决,新的问题还在不断出现,立足于现实情况,该课程在教学手段和方法还需要在以下几个方面进行改革:
(一)对绪论中的通信系统模型要做重点讲解。在后续章节具体技术的讲解与通信系统模型紧密结合起来,让学生明白所学技术理论在实际通信系统中扮演的角色和发挥的作用。绪论是教材的总纲,大部分通信原理教材在绪论中介绍通信的基本概念、通信系统的组成、评价通信系统性能的主要技术指标等,这些都是通信系统最重要的内容,掌握的好坏对于学习和研究通信系统至关重要。在以往的通信原理课程教学中,很多教师认为绪论的内容在教材后续章节都会详细阐述,因此不重视绪论部分内容的讲解,导致学生不能从总体上理解通信系统。针对这个问题,我们在通信原理教学中,投入了大量精力和充足的课时对绪论中的内容,尤其是通信系统的组成和性能指标等进行了通俗详尽地讲解,让通信系统的架构深深地印入同学们的脑海,建立起对通信系统的初步理解和框架。同时,我们在后续讲解每一章节的时候,将该章的知识点的基本原理与通信系统的工作原理结合起来,阐明其在通信系统中的应用以及如何与其它系统部分配合工作,对于学好通信原理是非常关键的。
(二)课堂教学中应该加强对黑板板书授课方式的重视。以PPT、视频为代表的多媒体教学手段在一定程度上提高了讲解效率,加大了课堂信息量,但是在通信原理课程上的弊端也日益凸显,虽然这些弊端并不是多媒体教学本身的问题。不可否认的是,随着多媒体教学的日益普及,事实上黑板板书在课堂教学中的比重已经很小了,很多教师几乎采用纯PPT教学,板书的内容寥寥无几,违背了提倡多媒体教学的初衷。究其原因是多方面的,其中多媒体授课相对黑板板书节省了教师大量的体力劳动,且可以重复使用,也是很重要的原因之一,于是教师越来越对多媒体教学形成依赖就不难想象。事实上,这种授课方式对工科学生是非常有害的。就通信原理课程而言,如果用形象生动的图形直观显示在幻灯片上,确实有助于学生理解所学的知识,教师也可以方便直观地进行讲解。但同时我们知道,通信原理是一门理论性较强的课程,基本理论都是建立在数学公式推导基础之上的,教师不通过黑板板书向学生教授推导的过程,学生是很难学到其中的精髓的。不仅通信原理,很多工科课程都是如此,数学推导能力可以说是每个工科学生所必须具备的能力,一旦学生养成了看PPT而疏于动手推导的习惯,后果将是非常严重的,我们是培养不出合格的工科人才的。因此,我们在通信原理课程的教授中,不仅通过PPT讲解,还在黑板上进行大量的数学推导,并要求学生在课下自己进行推导,以培养学生的数学能力。还要强调一点的是,现在的大学生往往不喜欢动手做笔记,热衷于拷贝多媒体讲义复习所学的内容,事实上动手做笔记是一个非常重要的学习习惯,不仅仅是抄写的过程,同时也是加深理解的过程。
(三)将章节学习与MATLAB仿真同步展开,加深学生对所学知识的理解和感性认识。为了巩固课堂所学的知识,一般的做法是实验课和理论课程同步,例如脉冲调幅、相移键控等实验,安排在理论课一上完就进行相关实验,以巩固和提高学生对理论知识的掌握程度。这种做法有一定的效果,但是由于受到时间、设备等因素的影响,效果不是很理想,原因在于学生做一次实验形成的印象并不深刻,而重复多次实验在现实条件下又不可行,在条件较差的学校,由于实验设备的欠缺,往往几个人共用一套实验器材,效果又得打折扣。针对这个问题,我们在教学中采取将章节学习与MATLAB程序仿真同步展开,相互印证,达到了很好的教学效果。众所周知,通信原理教材中的几乎每一种技术都是可以进行计算机仿真的,而现在的大学生基本上人手一台电脑,只需要安装MATLAB软件,就可以自由地进行通信基本理论的仿真,不受时间和地点的限制,既充分巩固了所学的理论知识,又提高了编程能力,一举多得。
三、通信原理教学内容的改革
与通信技术发展相适应的通信原理教学内容是时代的需求。因此,通信原理教材的内容也有必要不断地修订,对此我们也做了一系列的改革,具体内容是:
(一)压缩模拟技术等的教学,增加新兴通信技术手段的教学。现有的通信原理教材中,模拟调制技术、随机过程等章节内容在通信工程专业其它课程如通信电子线路、随机信号分析课程中已经详细地学过,在通信原理教学中只需要简单地提及。在新兴通信技术上,部分教材增加了CDMA、OFDM技术的内容,但是还不够,有必要增加MIMO技术的介绍,对于学生未来掌握应用MIMO通信系统是有益的,而MIMO通信系统是未来通信系统的主流候选方案。除此之外,中继协同通信、认知无线电等新兴通信技术也有必要在教学中涉及,使学生对前沿通信技术有所了解,为未来深入学习和研究通信技术打下基础。
(二)强化通信信道的教学。虽然每一种通信原理教材都有信道这一章,但是对通信信道的阐述深度和广度存在不足,一般只是简单介绍无线信道和有线信道的概念与特点、信道的基本数学模型,这些概念固然重要,但不足以让学生较好地掌握信道的特征,特别是移动信道的重要特征如衰落、电平通过率、平均衰落持续时间等,内容更具体化,在学习和工作中更常用到。
(三)强化信息论的基础知识教学。信息论通常是研究生的培养课程,但是作为通信系统的指导理论很有必要在通信原理中有所涉及。学生在学习过程中会经常看到信息论中的一些基本概念如熵、信息量和信道容量等,会觉得很陌生,不能理解,有必要在通信原理教材中单独用一章介绍信息论中的基础知识,扩大学生对信息科学基本理论的知识面,提升学生对信源编码和信道编码核心内容的理解。信源编码压缩信源中的无规律的冗余比特,这部分比特不提供信息量;信道编码向被压缩过的信息序列中插入有规律的比特,接收端根据规律可以纠正信道干扰产生的信息错误。
我们在近几年的通信工程专业本科生班级中进行了基于以上内容的教学改革实践,取得了明显成效,学生对于通信原理知识的理解程度显著增强,知识更加全面,印象更加深刻,读研学生的科研能力显著提高。
【参考文献】
[1]樊昌信.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2001
[2]曹志刚,钱亚生.现代通信原理[M].北京:清华大学出版社,l999
【基金项目】广西师范大学教育教学改革与建设立项A类项目
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