移动通信原理与应用技术课程分析论文

2024-10-22

移动通信原理与应用技术课程分析论文（共10篇）

移动通信原理与应用技术课程分析论文篇1

摘要：《移动通信原理与应用技术》这一课程，是高职院校移动通信技术专业的一门必修的基础核心课程。这门课程生涩难懂，在理解方面，学生普遍表示有很大的难度。笔者对传统的《移动通信原理与应用技术》课程的弊端进行了介绍，并分析了针对传统的《移动通信原理与应用技术》的改革方案，在此基础上，形成了高职移动通信课程项目化教学建设的方案，希望以此促进课程改革，加快实现基本知识与实际应用一体化。

关键词：高职院校;《移动通信原理与应用技术》;项目化;教学

引言

从以来，通信行业逐步经历了3G到4G网络建设，形成了包括信息运营服务，终端建设服务等业务的产业增长链。通信行业的迅猛发展也提高了对通信人才的需求。在此情况下，高职院校移动通信技术专业的学生无疑迎来了一个良好的发展机会，同时，也对高职院校学生的素质提出了更高的要求。要想更好的使学生从《移动通信原理与应用技术》这门课程中受益，逐步适应社会发展的各项需求，就必须以高职院校为改革的主体，以当前学校所拥有的一系列的岗位为出发点，对传统的移动通信课程进行改革，以求使学生增强自主创新能力，发扬科学首创精神，同时也希望通过移动通信课程的学习实现学与做的一体化，着眼于解决现实问题。

移动通信原理与应用技术课程分析论文篇2

关键词：慕课,通信原理,教学改革

一、“慕课”教学模式的引入

《通信原理》作为电子科学与技术专业、电子信息工程专业、光电信息显示与工程等多数工科专业都开设的一门专业课,而且也是通信、信号方向研究生入学考试必考课程之一。该课程理论严密、逻辑性强,其不同于一些先修课程,如《模拟电子技术》侧重于具体的电路,而《通信原理》课程弱化了电路,侧重于原理框图的实现,并且简化了数学分析。结合国家对于应用型本科院校学生的培养定位,大多数高校通用的做法,在制定《通信原理》教学计划时,将其设置为专业核心课,以强化该课程的“基础性、实用性、实践性、前瞻性和创新性”的要求,同时构建以课堂教学为中心,以实验教学、实践教学、网络教学、大学生电子设计大赛和科研活动相结合的立体化培养模式,注重培养学生树立严谨的科学作风、理论联系实际的工程观点,培养学生的创新思维能力、分析计算能力、实验研究能力和归纳总结能力。然而,传统的课堂教学仍然以认可教师灌输知识为主,学生尽管对课程非常感兴趣,但实验和实践环节中的内容主要侧重于验证性,而学生想把书本上所学习的理论知识与其在工程上的实际应用相结合,即将通信方向的硬件电路设计以及软件设计灵活运用起来仍然是一件非常困难的事情,这会或多或少的挫伤学生学习的积极性和主动性,而且这与应用型本科院校的学生培养目标和方案是不相符合的。另一方面,受限于理论课时和学生的实际接受能力,教师在课堂教学时也只是侧重于本门课程的教学,一般不进行本门课程所涉及到的技术前沿知识的拓展,比如通信技术中的一些新技术的应用等,或者即使讲解了一些新的技术,也只能是一带而过,不能进行详细的展开,学生如果课堂上接受不好,课下又没能及时跟老师请教,学习效果就会欠佳,所以更多的学生就丧失了去挖掘和学习这些新技术的动力。因此,对于《通信原理》课程教学内容和教学方法进行改革,以适应新型应用型本科院校培养方案的要求,是高等院校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,是各高校急需解决的一个问题。

近年来,“慕课”作为一个全新的教学模式,受到教育工作者的广泛关注和追捧。慕课(Massive Open Online Courses,MOOCs),即大规模在线开放课程,其主旨是“将世界上最优秀的教学资源送到地球最偏远的角落”[1,2]。与传统的教学模式不同,“慕课”主要体现了三大方面的特征,大规模性、在线性、开放性。“慕课”的到来,从教师的角度来说,有利于同行间的交流和学习。“慕课”将全球的同行知名专家学者联系在一起,构建更优质的教学资源,而且在线教育资料完全开放,教学资源会不断充实,不断完善,从而克服了传统模式中教师的空间和地域的制约,强化了同行之间学术的交流,尤其有利于新教师更快地融入到教学工作岗位,实现教师角色的转变[3];而对于受教育者来说,即使是一般院校的学生,也能接受到高水平的教学,这就会减小一般院校学生和国内外一流大学学生的差距。学生还可以更加灵活地安排自己的学习计划,只要想学习,都可以完全免费在线共享这些教学资源。而且尤为重要的是,国内外的高校正在逐渐推行认可学生在MOOC上修得的学分,以期与学分认证就业推荐相联系。当然,学习者的范围得以有效拓宽,其不再局限于在校大学生,这对于进入工作单位后想继续深造的职员来说,不用再次踏入课堂,仍然能灵活接受到专业老师的系统化教学。

二、“慕课”教学模式对《通信原理》课程教学的改革和设计

由于“慕课”的到来,会倒逼各个高等院校加快教育教学改革,提高教学质量[4]。随着国内一些高等院校如北京大学、清华大学等建立“慕课”平台或是推出相应的“慕课”网站,其他高校也都在快速响应。作为一名应用型本科院校的《通信原理》课程老师,我们应该充分意识到“慕课”教学模式会给《通信原理》课程带来哪些挑战?并探讨如何调整现有的教学内容、教学模式来适应这些挑战。

首先,教学内容要重新整合,以适应“慕课”的教学要求。众所周知,经典的通信原理教材是由国防工业出版社出版的《通信原理》。其主要内容由三大模块组成,即通信基础知识(含数学工具部分,即确知信号和随机过程)和模拟调制原理;数字通信、数字最佳接收和信源编码原理;数字通信中的编码技术和同步技术。传统的教学内容并没有兼顾到学生的专业不同,学生的接受能力的不同和学习目标的差异。比如模拟调制原理部分,对于先修过《高频电子线路》课程的学生来说,这部分内容就可以不讲,而是直接将模拟调制的知识、分析方法移植到数字调制部分;对于信息显示与光电工程专业的学生而言,由于没有先修过《高频电子线路》,则需要着重讲解模拟调制部分的内容,并采用对比的方式去学习数字调制部分的内容。对于本科毕业不继续深造的同学而言,则更注重的是知识的实际应用;比如确知信号和随机过程部分的内容,内容比较抽象和太理论化,如果课堂上教师详细地推导公式,会占用大量的时间,且数学功底比较差的同学听起来相对费劲,而这部分知识点又是《通信原理》课程的开篇内容,这部分同学无疑会陷入一个误区,《通信原理》课程太难学了,后面就带着恐惧的心理去上课,显然,学习效果是不行的。而对于需要考研的同学而言,则更需要有夯实的理论基础知识。而传统的课堂教学,任课教师是没办法处处兼顾到学生的差异性的。显然,“慕课”教学模式正好是传统教学模式的一个良好补充,该部分内容完全可以放在慕课中,需要详细推导的同学,可以通过“慕课”进行进一步的学习。“慕课”能够拓展《通信原理》理论课的教学效果和空间。而对于实验内容而言,一般主要是在实验箱上验证2FSK的工作原理、2PSK和DPSK的工作原理,并进行相应的波形测试;PCM的工作原理和波形测试;常见基带信号的波形测试;AMI码和HDB3码的波形测试等等,都是一些验证性实验,培养学生创新能力不够,并且限于实验课时的制约,对于软件仿真部分、MATLAB编程实现部分都不展开,达不到应有的实验实践环节的效果。针对诸如此类的情况,教师完全可以在《通信原理》的“慕课”平台上设计出课程的一些验证性的实验,让学生课下自己完成,而将实验实践环节的实践来安排一些更有创新性的内容。因此,“慕课”要求我们在设置《通信原理》课程教学内容时,应充分考虑学生的不同个性需求来不断更新教学内容,进行有针对性、有特色的教学设计、并紧扣通信技术的前沿发展,不断推陈出新教学内容,新的实验项目,以更好地调动学生学习的积极性和主动性。

其次,教学模式需要改变。目前的教学模式主要采用的是板书和多媒体相结合的方式,改革后应采用多媒体教学、板书、“慕课”模式等有机结合的多元模式,形成课堂教学“赏—教—学—做—创—评”和网络自学“导学—督学—自学—辅学—互学”的“六位、五学”混合的学习方式。而随着“慕课”模式的不断推广,任课教师的教学不再仅仅局限于通信理论知识的推导和知识点的灌输,而应讲解通信中一些知识点提出的背景,研究的现状,以及具体的应用,注重讲解抽象的理论中所蕴含的思想、思路和分析方法,以更好的培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。比如,在讲解数字调制技术时,应重点围绕为什么提出这个数字调制技术,在工程中如何去实现数字调制技术,相对于模拟调制技术而言,数字调制技术有什么好处,还需要对数字调制技术进行哪些方面的技术改进,当前又提出了哪些新型的数字调制技术等方面的问题来展开。当然,《通信原理》其他的知识点都可以沿着类似这样的主线进行展开,从而避免改革前过多的理论和概念。

再次,教学考核机制需要改变。目前,《通信原理》的考核一般都是采用过程考核(平时作业,出勤率,实验完成情况)和期末考试相结合的方式。改革后,完全可以将学生学完一个知识点,进行一个测试,充分注重过程的考核,而且教师能实时跟踪到学生的测试情况。教师还可以在“慕课”系统中设置题库,在期末考试的时候,从中随机地抽出样题对学生进行考核。当然,在没有教师课堂监督的情况下,让学生自主完成一些内容的学习,这给学生的自觉性、主动性提出了更高的要求,也给教师带来了更多的挑战。

最后,教学研究投入要加强。为使课程更好地结合各专业的发展方向,符合应用型本科院校发展的目标,我们以前的做法是,在每学期初期,同一课程组的教师,会组织一次课程教学内容研讨会,同时在学期期中,召开学生座谈会,听取学生的意见,适时修改教学内容。这些尽管起到了一定的效果,但对教学研究的投入还是比较少的。随着“慕课”教学模式的开展,我们应加大教学研究的投入,组建专门的“慕课”教学模式研究团队,研究国内外各高校的研究成果,并结合我校自身的特点和《通信原理》课程内容的特点,寻求出自身优势,发掘出创新点,用于开展“慕课”的教学实践。比如:加大理论内容和实践内容的开发力度;如何利用现代多媒体技术以图文并茂、动画的表现形式,将抽象的理论知识转变为直观性强、易于接受的教学内容;如何改革实践和实验教学环节,促进学生将知识转化为能力等,诸多问题,都是教学研究团队必须重点考虑的。当然,针对不同专业、不同性质的课程体系构建,需要不同专业的教授结合“慕课”对《通信原理》课程内容修订与调整的要求进行更为详实的研究和探索。为使得“慕课”模式发挥更好的作用,学校应提供课程改革所需要的软件和技术支持,并采用积极的激励机制来鼓励更多的教师参与到“慕课”的建设中来,使课程改革朝着一流的教师队伍、一流的教学内容和一流的教学方法的目标努力,从而更进一步提升我校在国内高校、同行、家长和学生中的影响力。

三、小结

综上所述,传统的教学模式将会被打破,基于线上与线下教育一体化发展的新格局,“混合式教学”、“翻转课堂”等新型教学新形式将会得到更广泛的应用与发展。“慕课”尽管不能完全代替传统的教学模式,但其不愧为传统教学模式的良好补充,而有着更广阔的发展前景。因此,《通信原理》课程的教学改革要顺应技术的发展前沿,立足“慕课”教学模式的发展特点,充分借鉴国内外高校对该课程的教学改革的成功经验,并结合我们自身的特点,寻求出适合我校《通信原理》课程的改革之路。只有这样,才能更好地推动《通信原理》课程的教学改革,从而提高学生的学习兴趣,拓展学生的自我学习能力,更好的适应应用型本科院校的培养目标,为社会培养出更多优秀的专业人才。

参考文献

[1]李晓东.“慕课”对高校教师教学能力的挑战与对策[J].南京理工大学学报(社会科学版),2014,27(2):89-92.

[2]张鸷远.“慕课”(MOOCs)发展对我国高等教育的影响及其对策[J].河北师范大学学报(教育科学版),2014,(2):116-121.

[3]霍红,刘妍.慕课背景下高职英语教学改革初探[J].职业技术教育,2014,35(8):43-45.

《通信原理》课程改革方案分析篇3

关键词:通信原理高职高专课程改革实践教学

中图分类号:TN911文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0172-01

《通信原理》是現代通信技术的理论基础,也是高职院校通信类专业的必修专业基础课。针对高职高专学生数学功底浅、基础知识欠扎实、自学能力较差等实际情况,如果按照传统以教师为中心、对学生进行知识灌溉的教学模式,强调数学推导和理论分析,势必使学生产生畏难和厌学情绪,难以激发学生的学习兴趣和积极性。

如何将难度系数大、枯燥乏味的理论知识教给、教会学生,做到既避免繁杂的理论推导,又使学生具备基本的理论分析能力和动手能力,是课程教学过程中必须考虑的一个问题。

1 通信原理课程现状

经过多年教学总结,通信原理课程的主要特点如下:

(1)理论性强。主要表现为内容丰富、概念抽象、原理复杂、数学基础要求高;

(2)知识点多。主要包括信号、信源编码、信道、信道编码、调制(模拟、数字)、传输(基带、频带)、解调(模拟、数字)、同步等内容;

(3)逻辑性强。各知识点内容都抽象且枯燥,需要较强逻辑思维能力才能真正理解。

通过多年的教学实践,总结该课程在教学中主要存在以下主要问题。

(1)教学内容系统性差。教学中,一般按照章节内容逐章讲解,由于章节间知识结构联系并不紧密,重点内容欠突出,一般是学到后边忘记前边,因而理论教学效果不佳。

(2)教学方法、手段单一。基本采取传统注入式授课,考虑教学进度多,顾及学生主动性少,导致学生听课积极性不高。

(3)实践教学较为落后。通信原理实验箱可开设实验大部分为验证性实验,且设备易损坏、可维护性、可设计性差,学生仅仅通过波形很难真正理解信息传递的具体过程。

2 课程改革方案

2.1 理论内容改革

教学内容侧重对基本概念的深入理解,对重点内容的强化,对难点问题的剖析,根据教学内容,精心设问,揭示矛盾,以激发学生强烈的求知欲望,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发学生的学习兴趣和热情。

理论内容在与先修后续课程的协调上引入课程群思想,教学中课程群中的教师互相交流,统一协调,形成一条教学链。将相对独立、分散的知识点系统化,增加模块间的联系,教学内容安排如图1所示。

2.2 实验内容改革

实践教学环节是将知识转化为能力的重要过程,对培养学生的能力起着重要作用。在实践教学方面,通信原理实验一般采用实验箱教学,且大部分是验证性实验,缺乏综合性、创新性内容,影响学生专业动手能力的提高。

实验形式、内容改革主要考虑以下3个方面。

(1)实验教学改革思路

实验教学改革的思路是利用现有比较先进的仪器设备,教师开动脑筋,在验证性实验基础上增加综合性、设计性的项目,逐步开设有创新性的综合性、设计性实验。

(2)实验教学方法的改革

采用以学生为主体的教学方法,强调理论与实践相结合,要求学生自己动手设计实验内容。

(3)实验内容改革

一方面要考虑理论教学的进度及其知识的难点与重点,以利于学生对基本理论、基本原理的掌握,另一方面对原有的实验内容进行筛选、补充、综合,减少验证性实验,增设一些综合性、设计性的实验内容。

2.3 教学方法、手段的改革

根据不同的教学内容和教学对象,可以采用例举法,分类对比法,模型构建思维法,重点精讲、难点突破法。发掘新的教学方法,或者给传统的方法赋予新的生命力。

教学方法的改革是提高教学效果的主要途径。在课程教学过程中采用的教学方法有:

(1)问题教学法

问题教学法是指在课堂教学中,从学生的认知规律和实际出发,科学地设计问题,巧妙地提出问题,启发学生积极思考,通过师生的互动解决学生认识上的错误和模糊观点,然后得出正确的结论。

(2)小组研讨法

小组研讨法是将教学班级分成若干组,并选出每组组长,分别讨论课程中的问题,教师在课程结束之前,须将提出正确的答案并修正讨论过程中的偏差。学生在小组中彼此分享各人的意见与独到的见解,然后作出对该问题的研讨结论,再和其他同学分享。

(3)网上教学交流法

开发网络课程资源,为学生自主学习创造条件设立教学网站,开发网络课程资源,将教学资源放在校园网上,给学生自主学习提供良好的氛围。教学网站建立课程网站,便于学生自学和教师课外辅导,能够实现教师与学生网上教学交流,确保学生能以各种方式和途径进行学习。

3 结语

《通信原理》的特点与高职学生的特点使《通信原理》的教学充满了挑战,在高职培养目标办学理念指引下,本着以学生为主体、教师为主导的教学观念,从课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验教学等方面进行了教学改革,形成了通信原理教学的全新模式,促进了教学的深入改革,提高了学生实际动手能力、适应通信新技术发展的能力,较好地解决了传统教学存在的主要问题,取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]张辉.现代通信原理与技术[M].西安:西安电子科技大学出版社.2006.

[2]李兆训,李青.构建“通信原理”多元化实践教学体系[J].实验技术与管理,2008,25(5):154～156.

通信原理课程设计篇4

理

课

程设计

班级：

姓名：

学号：

任课教师：

Simulink建模仿真实现频分复用

 设计目的

掌握频分复用工作原理

学会使用Simulink建模仿真

 设计题目涉及的理论知识

当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时，该信道就可以被多路信号共享，例如电话系统的干线通常有数千路信号的在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。

信号多路复用有两种常用方法：频分复用（FDM）和时分复用（TDM）。时分复用通常用于数字信号的多路传输。频分复用主要用于模拟信号的多路传输，也可用于数字信号。

频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中，信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段（子通道），没路信号占据其中一个子通道，并且各路之间必须留有未被使用的频带（防护频带）进行分隔，以防止信号重叠。在接收端，采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。

在物理信道的可用带宽超过单个原始信号（如原理图中的输入信号1、2、3这3路信号）所需带宽情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）的子信道；然后在每个子信道上传输一路信号，以实现在同一信道中同时传输多路信号。多路原始信号在频分复用前，先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上，使各信号的带宽不相互重叠（搬移后的信号如图中的中间3路信号波形）；然后用不同的频率调制每一个信号，每个信号都在以它的载波频率为中心，一定带宽的通道上进行传输。为了防止互相干扰，需要使用抗干扰保护措施带来隔离每一个通道。 设计思想（流程图）

整个系统的流程为：

输入正弦信号→低通滤波器→调制器→带通滤波器→高斯信道→带通滤波器→解调→低通滤波器→输出信号  仿真模块

正弦信号；Sine Wave模块

低通滤波器：Analog Filter Design-lowpass模块

调制器：Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。

DSB AM Modulator Passband模块 DSBSC AM Modulator Passband模块 SSB AM Modulator Passband模块

带通滤波器：Digital Filter Design模块

信道：AWGN channel,加性高斯白噪声信道。

解调器：Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。

DSB AM Demodulator Passband模块 DSBSC AM Demodulator Passband模块 SSB AM Demodulator Passband模块输出：Scope模块加法：Sum 模块

 仿真模型和模块的参数设置

参数设置仿真结果设置Sine Wave模块参数，双击模块删除默认值输入新的设置设置Amplitude 为1 设置Frequency为2*pi 设置Samples per frame 为0.01 低通滤波器

设置filter order为8

设置 passband edge frenquency 为30

3带通滤波器信道

设置 Initial seed 67

设置 Mode Variance from mask 调制器

设置 Carrier frenquency 100 6 解调器

设置Carrier frenquency 100

结论（结果分析）

通过对以上三个不同的信号进行低通、带通滤波和AM、DSB、SSB的调制解调得出三个不同的波形。从而知道频分复用利用同一个信道同时传输多路信号的，充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。尽管在传输和复用过程中，调制解调等过程会不同程度的引入非线性失真，而产生各路信号的相互干扰，但是频分复用仍然可以普遍应用在多路载波电话系统中。

通信原理课程设计报告篇5

一、课程设计目的

1．掌握通信系统的设计方法。

2．熟悉常用电路图绘制和PCB板设计工具。

3．熟悉MSP430和常用单片机的原理和系统设计方法。4．熟悉无线数据传输系统的组成及各部分的工作原理。5．设计内容、技术条件和要求

二、课程设计内容和基本要求：

设计完成由MSP430单片机+无线芯片+传感器组成的无线传感器模块，给出应用系统的工作过程。

三、无线温湿度传感器的总体硬件方案设计

无线温湿度传感器基于MPS430F2274单片机，由MSP430F2274单片机及外围电路组成的数据处理模块、基于无线芯片nRF2401的无线数据通信模块和基于SHT11数字温湿度传感器的数据采集模块三大部分组成。各模块功能分析如下：

数据处理模块：负责控制整个无线温湿度传感器的数据处理操作、功耗管理以及任务管理等；在系统中，我采用了具有强大功能的超低功耗16 位单片机MSP430F2274，它的丰富的片内外设可使整个电路变得异常简化，减少了整个系统的功耗和体积。在单片机的基础上设计了无线数据传输模块等电路。

数据采集模块：负责采集温湿度环境中的信息并完成数据转换，采集的信息包含温度、湿度、光强度、加速度和大气压力等；采用高精度的数字温湿度传感器SHT11 对环境温湿度进行检测，实现对环境温湿度的测控。无线数据传输模块：负责与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据；本模块选择了稳定性好、抗干扰能力强的nRF2401芯片。

总体设计框图如图1（）（手画）所示：

四、无线温湿度传感器的硬件电路设计

（一）、基于无线芯片nRF2401的无线数据通信模块的设计

nRF2401 芯片工作于2.4 GHz 全球开放ISM频段,125 个频道,满足多点通信和跳频通信需要,工作速率0～1 Mb/ s ,最大发射功率0 dBm ,外围元件极少,内置硬件CRC(循环冗余校验)和点对多点通信地址控制,集成了频率合成器,晶体振荡器和调制解调器

由于nRF2401 的供电电压范围为1.9～3.6V,为了使芯片正常工作,需要进行电平转换和分压处理。单电源供电时,采用MAXIM 公司的MAX884 芯片进行5 V23.3 V 电平转换。电平转换电路如图2所示：

单片机通过PWM_UP ,CE ,CS 三端设置nRF2401 的工作模式, nRF2401有四种工作模式如表1所示：

表1 nRF2401 的四种工作模式

模式

PWR

CS 工作模式(发送/ 接收)

0 配置模式

0 待机模式

0 掉电模式

x 配置模式时单片机通过CL K1 和DA TA 端向nRF2401 发送配置字,发送数据时通过CL K1 和DA TA 端向nRF2401 发送地址和数据,接收数据时通过CL K1 和DA TA 端从nRF2401 读取数据,DR1 是nRF2401 通知单片机已经接收到数据并且可以读取的状态信号。CL K2、DOU T 和DR2 端为通道二保留使用,nRF2401 可以同时接收两路信号。

nRF2401无线数传输模块原理图如图3所示：

(二)、基于SHT11数字温湿度传感器的数据采集模块的设计

SHT11传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件、一个用能隙材料制成的温度敏感元件 ,并在同一芯片上 ,与 14位的 A/ D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定 ,以镜面冷凝式湿度计为参照。校准系数以程序形式存储在 O T P 内存中 , 在校正的过程中使用。两线制的串行接口 ,使外围系统集成变得快速而简单。微小的体积、极低的功耗 , 使其成为各类应用的首选。其原理框图如图4（手画）所示：

SHT11与微控制器的连接 ,即为 S H T11的串行接口电路与微控制器的连接SHT11与微控制器的接口连接图如图5（手画）：

串行时钟输入(K): SCK用于微控制器与SHT11之间的通信同步。430MCU(主机)GND Vdd(2.4-5.5V)DATA SCK SHT1X(从机)Vdd由于接口包含了全静态逻辑 ,因而不存在最小的SCK频率限制。即微控制器可以以任意慢的速度与 SHT11通信。

串行数据(TA): DATA三态引脚是内部的数据的输出和外部数据的输入引脚。DATA在SCK时钟的下降沿之后改变状态 , 并在 SCK时钟的上升沿有效。即微控制器可以在 SCK的高电平段读取有效数据。在微控制器向SHT11传输数据的过程中 ,必须保证数据线在时钟线的高电平段内稳定。为了避免信号冲突 ,微控制器仅将数据线拉低 ,在需要输出高电平的时候 ,微控制器将引脚置为高阻态 ,由外部的上拉电阻(例如 : 10 kΩ)将信号拉至高电平。

S H T1 X 系列是单片集成的温湿度传感器 , 所有的信号调理都在芯片内部完成 ,简化外部电路设计 ,同时增强系统工作的可靠性 ,并且这种传感器将温度和湿度检测融合在一起 ,降低总体成本。当需要同时检测温度和湿度值时 ,采用 S H T1 X系列传感器是一种不错的选择。S H T1 X系列中不同的子型号对应不同的测量精度 ,适应不同的系统设计要求。对于一些高速的应用 ,还可以使用软件降低测量精度 ,以提高检测速度。基于SHT11数字温湿度传感器的数据采集模块的原理图如图6所示。

（三）、MSP430F2274单片机及外围电路组成的数据处理模块的设计 MSP430F2274 简介

微处理器采用TI公司的MSP430F2274单片机。MSP430系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，能够在低电压下以超低功耗状态工作；其控制器具有强大的处理能力和丰富的片内外设；带FLASH存储器的单片机还可以方便高效地进行在线仿真和编程。

MSP430系列单片机最显著的特点就是它的超低功耗，在1.8～3.6V 电压、1MHz的时钟条件下运行，耗电电流在0.1～400mA 之间，RAM在节电模式耗电为0.1uA，待机模式下仅为0.7uA。MSP430F2274 的结构框图如图7（手画）所示：

1）特点（○

低工作电压：1.8~3.6V

超低功耗：

（1）活动模式250μA @1MHz,2.2V;（2）待机模式0.7μA;（3）掉电模式（RAM 数据保持）0.1μA。（4）5 种节电模式。

从待机到唤醒的响应时间不超过1μs。

十六位精简指令结构，62.5n 秒的指令执行周期。

基本时钟模块配置：

（1）片内高频时钟源，频率高达16MHZ并存有四个已经校正的频率参数存在在FLASH的信息段A中，其误差在±1%以内。（2）内部还有低功耗低频振荡器VLO（3）32KHZ晶振模块（4）外部数字时钟源

带有三个捕获/比较器的16 位定时器Timer_A，Timer_B

通用串行通讯接口：

（1）增强型的异步通讯，支持波特率自动检测。（2）红外编/解码器（3）同步通讯SPI（4）I2C（5）LIN 10 位，200-ksps A/D 转换器带有内部参考源、采样保持、自动扫描特性和数据传送控制器

个可编程的运放OA0，OA1

掉电检测（Brownout Detector)FLASH 存储器高达32KB，RAM 高达1KB。

调试接口

串行在系统编程，无需外加编程电压，可选择烧断熔丝来保护代码

内置自启动引导程序（Bootstrap Loader)

在线仿真模块（1）Spy-Bi-Wire（2）4-Wire JTAG 2）单片机MSP430F2274的外围电路设计（○单片机MSP430F2274外围电路的主要功能为：

1、应用单片机I/O口与SHT11相连控制其对温湿度数据采集及数据传输。

2、与无线数据传输模块相连，达到数据的远程传输及探测

4、完成与JTAG、单片机复位、晶振电路等扩展模块的连接。单片机MSP430F2274系统电路设计如图8所示。

五、通信软件流程

（1）工程文件的建立

启动IAR 编译软件进入IAR Embedded Workbench 界面，点击“embeded workbench startup”对话框中的“Create new project in current workspace”或点击Project>Create New Project。此时回弹出对话框，在此对话框中选择您所要建立的工程类型，一般我们选asm 或C，选择好后按“OK”，到您所需的路径并输入工程文件名（*.PRJ），点击“保存”，一个工程就这样建立完毕了。如果在已经有源文件的情况下，也可以建了一个空的工程，就选“Empty project”，同样点“保存”就建立了一个空的工程。

（2）源程序（*.S43/*.C）的加载

在workspace 中右键点击当前项目，选Add->Add File，从源程序所在路径选择源程序（*.S43/*.C），点击“打开”加载。

（3）项目参数设置

进入IAR Embedded Workbench 界面的主菜单Projiec->Option, 在“Category”选择“General Options”,在右边的对话框中选择“Target”页，在此页的“Device”栏中选择主芯片型号。再到左边的“Category”中选择“Debugger”，右边显示如图2.5。在“driver”栏中有两个选项是“simulator”和“FET Debugger”，前者是软件仿真，后者是硬件仿真。硬件调试时选择“FET Debugger”。再选择左边的“FET Debugger”来选择调试工具类型，如图2.6 所示。在“Connection”栏中选择“Lpt”。这样整个工程设置完成了，可以进入下一步调试了。

（4）源程序下载

在IAR Embedded Workbench 界面，点击Debugger 下载程序，如下载正常会出现图2.7 所示界面,然后即可以进行仿真。如出现错误，必须回到IAR Embedded Workbench 界面修改，修改完毕后重新进行编译、下载。（5）仿真调试

在仿真界面,可以设置断点、观察变量、单步等，如有修改源程序，再重新回到步骤4，重复步骤4 和5，直到程序调试无误。

六、设计总结

七、附录

（1）主要参考文献

1．樊昌信，“通信原理（第五版）”，国防工业出版社

通信原理课程实习指导书篇6

一、实习名称：GSM手机拆机和安装

二、实习目的：

1.掌握手机结构与原理；

2.熟悉手机的拆机和安装操作； 3.认识手机器件和部件；

4.熟悉并正确运用手机拆机安装工具。

5.认识手机元器件类型与特点，掌握手机元器件的识别与检测方法。

三、实习内容：

1.总结手机原理结构；

2.运用工具对一款手机进行拆机和安装；

3.认识手机元器件类型与特点，掌握手机元器件的识别与检测方法。4.编写手机部件清单； 5.撰写实习报告。

四、实习器材和工具

1.器材：GSM2030手机一部。2.工具：手机拆机工具一套

五、GSM手机组成

GSM手机一般分为射频部分、逻辑音频部分、供电部分和接口部分。

1.射频部分：天线及天线开关

接收部分：接收高频处理（滤波、放大、混频）

接收中频处理（滤波、放大、解调）

发射部分：发射高频处理（功率放大、滤波）

发射中频处理（调制、滤波、放大）

频率合成部分：接收本振RXVCO

发射本振TXVCO

时

钟

2.逻辑音频部分：CPU

存储器（版本、码片、暂存）

音频处理（DSP）

3.供电部分：逻辑供电

射频供电

其他

4.界面部分：显示屏、SIM（UIM）卡、震动器、振铃、指示器、送话器、受话器、摄像头等

六、手机方框图

七、GSM手机的基本工作原理（略）

八、手机拆机步骤 1.拆机的一般步骤：

（1）卸下手机的电池、SIM卡、存储卡等。

（2）拆卸螺丝。选择合适的螺丝刀将螺钉拧下。注意隐藏在标签、橡胶垫等下面的螺钉。有些标签需要加热后撕下。

（3）分离前后机壳。拆完螺钉后，分离前后机壳之间的卡扣。用塑料起子，用力适当，方向正确，即可拆开。

（4）取出手机主板，分离按键板、显示屏等。（5）滑盖手机，按上述步骤继续拆卸。

（6）翻盖手机转轴的拆卸。用弯头镊子顶住转轴，把前翻盖取下即可。

2.注意事项：

（1）注意静电的防护。

（2）拆装时要小心，不要损坏机壳及电路上的元器件。（3）拆下的部件要顺序放好，安装时不要漏装。

（4）显示屏为易损器件，拆装时注意不要用力按压。装机前注意清洁显示屏，禁止使用清洗剂擦显示屏表面。

（5）翻盖滑盖手机在安装时，不要漏装磁铁等。

九、元器件的识别与检测

1.根据外观特征，识别主板上的电阻、无极性电容、电解电容、电感、二极管、三极管、滤波器、晶振、接口等元件。

2.根据封装形式，识别SOP、QFP、BGA封装形式的集成电路，熟悉其管脚的排列方式。

3.根据集成电路的外围原件的特征，初步判断此电路的基本作用。

十、实习要求

1.时间安排：计划安排通信111班16周进行通信原理课程实习，实习时间为1周；

2.实习地点：通信实训室； 3.实习分组：每2人一组；

4.指导老师：朱又敏（电话：***），蒋传钦（电话：***）； 5.实习注意事项：

1)实习器材统一采购，统一发放；

2)要求每组提交一份实验报告，提供一件安装调试后产品样品； 3)实训室全天开放；

4)大家必须遵守实验室制定的各项规章制度，服从实验室老师安排，保证人身安全。

5)第16周周四提交实习产品和实习报告；

6.实习成绩组成：实习过程占30%，实习产品占30%，实习报告40%。

十一、实习报告要求

1.实习目的； 2.实习内容；

3.实习器材和工具； 4.GSM手机结构组成； 5.绘制手机原理框图； 6.依据实习手机拆机过程，详细说明拆机步骤（每个步骤需配图片和说明）； 7.整理该款手机的结构部件；

8.上网搜集手机硬件平台数据（含高通、英伟达、德仪、三星、MTK、展讯、联芯、博通、Marvell、STE、INTEL、海思、锐迪科、威盛平台）； 9.RDA8851硬件平台介绍（1、平台芯片主要参数介绍；

2、平台硬件结构图）；

移动通信原理与应用技术课程分析论文篇7

一、什么是课题讨论法

老师在课程教学之中, 以平等相处、平起平坐的角度与学生一起营造出一种和谐的师生教学环境, 并将学生分为人数相同的诸多学习小组, 在此基础上将教学相关的课题提出, 让学生们以小组为单位进行讨论, 然后在课堂上再由小组与小组之间开展交流与探讨, 老师在探讨与交流的过程中逐步引领学生们理解相关理论知识。学生在交流探讨过程中可以积极辩论、发表见解、打开思维、互换观点、受到启发、获得知识, 通过这样的学习氛围, 使学生自然而然的吸收和获得相关知识, 交流能力、学习能力等综合素质得到科学有效的提高, 并且在互相启发中得到课堂教育里无法的知识与感悟。这种教学手段就是课题讨论法。

二、怎样应用课题讨论法

1.改进教学方式

将之前的教学方式存在的问题和缺点剔除, 并针对教学过程中不相同的教学知识与内容, 制定不相同的教学方式。将多媒体技术科学合理的应用在之后的教学过程之中, 使教学过程中多媒体技术的作用最大化。通过多媒体技术将课堂上涉及的知识以JPEG图片、PPT演示文稿、相关视频等方式传播给学生, 现在的学生对于这种传播方式最易接受也最感兴趣, 以此提高学生的学习积极性、逐步带动学生的学习兴趣, 提高教学质量。在课堂上尽量多的将光纤系统的各类组件、设备、器物展示给学生, 以此加深学生对光纤系统的印象, 更好的理解光纤原理, 更容易的理解相关的知识与技术。将一部分科学合理的例子和习题融入到教学过程中, 加强学生和老师间的互动, 使学生在学习过程中能够及时的通过练习更快的掌握相关理论和知识, 加强学生的学习兴趣, 提升教学质量。

2.改进学习内容

在现在各个高等学校的学习内容中, 有一部分学习内容出现了知识点的重复。在高等学校中, 教学效果与质量很大程度上受到教学书籍的选择、使用的影响。因此, 学校必须采用与整体教学总纲相统一的教学书籍。但是, 目前的教学现状是优质的与整体教学总纲相统一的教学书籍非常少, 在各大高等学校的教学过程中不得不再加入必学却书上没有的知识以及剔除书上不必要或重复的知识, 这样久而久之是无法获得优质的教学质量的。综上所述, 如今的比较合理的解决办法是在各大高等学校教学过程中使用新出的教学书籍, 对新的技术以及新的理论进行着重的讲解。与此同时, 安排专业人员组成工作小组, 对教学书籍进行科学合理的改进和补充, 尽早推出更加优质的教学书籍。

3.将学生进行合理的分组

分学习小组, 是课题讨论法的重要组成部分。在课堂教学开始之前, 老师需要将上课学生进行科学合理的分组。其分组标准可以归纳为:学习好、学习普通、学习较差的学生平均的分配到每一个小组。在课堂教学过程中, 除去理论原理部分, 另外的部分将会给提供相应的课堂任务, 课堂任务会在课前传达到各个小组。同时, 每个小组都必须推选出各自的组长, 并在课堂中由各组组长带领组员开展学习资料的获取与整理, 将课堂任务合理分配给组员完成。在课堂教学中, 给各个小组对于相关课题的回报、探讨、交流安排专用时间, 再由老师和各个小组推选的代表对每个小组打分, 其分数将作用于每个学生的期末成绩。另外, 各个学习小组在共同准备和共同完成课题任务时, 加强了同学之间的交流和接触。通过这些机会, 每个小组中学习较差和普通的同学可以在学习好的同学帮助下攻克学习困难, 使学生们共同进步。

三、结语

作为光纤通信中一门十分重要的专业课“光纤通信原理与系统”, 课题讨论法在其教学过程中的使用能够使学生更完善的了解其发展的历史与过程;更好的掌握光纤通信的相关技术和原理;更深入的理解光纤通信的使用与作用, 使学生在以后步入社会能够有作为与良好的发展。

参考文献

[1]任一涛.深化改革实践积极推进“光纤通信原理与技术”双语课教学[J].云南大学学报 (自然科学版) , 2014, S2:150-153.

[2]夏林中.基于工作过程的《光纤通信技术》课程开发[J].科技视界, 2013, 19:130-131.

移动通信原理与应用技术课程分析论文篇8

关键词　国际视野　教学改革　教师培养　体系优化

一、引言

未来社会是信息化的社会。进入21世纪，以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术正在飞速发展，对我国社会的经济、文化和教育等领域产生了重大而深刻的影响。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出：“信息技术对教育发展具有革命性的影响，必须予以高度重视”。信息技术正以惊人的速度渗透到教育领域中，正推动教育教学的深刻变革。《通信原理》课程将在教育思想、教育理念、教学内容、教学方法与手段以及学习方式等方面积极应对信息化社会带来的深刻变革，努力构建适应国家经济建设、科技进步和社会发展的具有前瞻性的专业发展体系。

未来社会是国际化的社会。网络正在使地球成为地球村，全球经济一体化的步伐正在加快。在当下，面对来自国际化背景下社会各方面的变化，未来通信工程人才将面对诸多新问题和新挑战，传统的教育也受到更多更严峻的现实挑战。《通信原理》课程教学应该具有国际视野，要充分借鉴国内外先进的专业发展理念、课程设置体系和人员配置机制，努力构建能反映最新国际通信学科学术研究成果和教育理念的专业发展体系。

二、“通信原理”课程教学教学改革的必要性

《通信原理》课程教学改革应发挥学科人才优势，其教材的选取、教学手段和方法的创新要有助于通信知识的探索与研究、有助于工程技术的传承和发展，有助于学生综合素养、实践能力和创新意识的提升。《通信原理》课程教学改革应站在新的高度，紧跟通信技术的最新发展趋势和现代社会需求，形成以培养尖端通信人才为目标的专业课程教学体系。

目前，我校正在按照“加强基础、拓宽口径、重视实践、培养能力”的人才培养模式，采取切实有效的措施加强和改进本科教育教学工作，以培养尖端通信人才为目标的《通信原理》课程教学改革是凸显我校教育教学特色的重要举措之一。通过《通信原理》课程教学改革试点，提升教师队伍素质和人才培养质量，为创造出文明进步、可持续发展的社会提供强有力的智力支持。

三、“通信原理”课程教学教学改革措施

（1）重视通信工程专业的师资培养

首先要探索建设一支以学术带头人为骨干，师德高尚、爱岗敬业、教学综合水平高、科研能力较强的结构合理的教学团队。

进一步发挥学术带头人在课程建设中的引领和主导作用，不断优化教师队伍，凝集一批具有学术、学科、专业优势、创新能力强以及结构合理的教师群体组成教学团队。具体做法一是要引导和鼓励青年教师加入由学术带头人领衔的学术团队，定期开展学术研讨和教学研究活动。二是有计划、有重点地选派优秀青年教师赴国内高水平大学从事研修工作，提升青年教师的教学科研能力。

（2）优化教学体系

通信原理课程在电信专业课程体系设置中起着承前启后的作用。既需要扎实的的数学公共课基础、电子及电路专业基础课，也能和后续的专业课融会贯通，这就要求有良好的课程体系设置，才能得到较好的教学效果。这种合理的设置必然要靠上级领导和同事的共同构建，作为担当“通信原理”教学工作的教师而言，更需要在体系中起到关键的作用，将前后课程的相关联系融入到教学中，才能提高教学质量。

围绕培养未来尖端通信人才的整体目标，进一步优化专业《通信原理》课程内容，形成完善的课程体系和优质教学资源库。具体做法一是在广泛调研的基础上，吸收国内外先进的课程理念，围绕整体培养目标，修订、完善信息化、国际化视野下的教学方案。二是通过项目化的运作方式，建设体现工程应用特色的高水平教材和优质教学资源库。

（3）以科学的体系评价教学

探索适应培养未来尖端通信人才的研究型教学方式和先进的教学评价体系，激发学生自觉学习的兴趣，促进学习方式的改善，提升自主学习的能力。

以现代教育思想为指导，更新教学理念，改进教学方法和手段，更加凸显学生在教学活动中的主体地位，发挥教师的主导作用，强调师生互动，充分调动学生的积极性、主动性和创造性。具体做法一是根据学生的特点和需求，积极开展因材施教活动，以问题驱动为导向，以典型案例为抓手，采用开放式、启发式、研讨式、探究式等生动活泼的教学方式，为学生自主学习创造更加良好的条件。二是不断加强教学手段的现代化建设，积极推动信息技术在教学活动中的普遍运用，满足学生自主学习的需要，切实提高学生实践能力。三是改革课程考核评价机制，形成多元化的评价方式。除采用传统的期末笔试以外，辅以开卷、论文撰写与答辩、课堂参与等评价方式，使过程性评价和结果性评价相结合，形成更为全面、客观、合理的教学评价机制。

（4）制定人才培养模式方案

培养具有专业功底扎实、创新意识浓厚、实践能力突出、应用技能娴熟的高素质人才。

通过《通信原理》课程教学改革，培养具备成长为尖端通信人才潜质的高素质学生。他们专业基础扎实，具有高尚的道德情操和奉献精神，具有现代教育理念和国际教育视野，具有整合信息技术与通信原理的能力，具有创新意识和基础科研能力。具体做法一是在课程教学中选用尝试国际一流原版教材，拓宽学生的国际视野；积极创造条件，组织学生参加科学研究训练，培养他们的科研兴趣和学术精神。二是在教学实践环节，为了提高学生的实践技能，必须提供能够担当此责任的教师，除了在课堂上给学生讲解通信专业的基本知识外，更应该熟悉通信行业具体的设计工作流程，最好有相关的实践经验，这样就能和具体岗位和工作结合起来，培养应用型的人才。或者实施校内导师与校外工程师优势互补的“双导师”制度。校内导师负责学业指导和职业远景规划，培养学生掌握扎实的专业基础知识，指导学生开展科研活动。校外工程师负责指导多阶段的见习、实习和教学研究、教学管理活动。

（5）打造先进的教学平台

打造教育理念先进、人才培养模式改革成效显著、工程应用特色更加鲜明的《通信原理》教学平台，在校内相关专业中起到引领示范作用。

面向信息化、国际化社会挑战，构建教育理念先进、教材体系完备、教学水平领先的《通信原理》课程平台，凸显工程应用特色，为培养具有学科底蕴、创新精神、应用专长的高素质、拔尖型的尖端通信人才奠定坚实基础。

四、结束语

通信原理教学改革是一个，是一个长期、综合的过程，应该蕴涵在教育教学的整个进程中。在课程体系改革的进程中，加快国际化和信息化的步伐，使我们的教学跟上实际应用的步伐，不止拘泥与课本的教学，更要以培养应用型人才为目标，探寻新的理论与方法的同时，应用现代化和国际化的手段深入教学研究，才能得到更好的课程教学研究效果。

（作者单位：武汉工程大学电气信息学院）

参考文献：

[1]宋铁成.“通信原理”课程的教学实践[J].电气电子教学学报，2003，25（5）：95-97.

[2]樊昌信，曹丽娜.通信原理（第六版）[M].北京，国防工业出版社，2007.

[3]张水英.“通信原理”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报，2003，25（5）：12-14.

移动通信原理与应用技术课程分析论文篇9

一、通信原理课程实训的目的

1、掌握咏冲编码调制与解调的原理。

2、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测置方法。

3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。

4、了解大规模集成电路TP3067的使用方法。

二、通信原理课程实训的内容

通信原理课程实训的内容包括PCM电路图的绘制与PCM电路板的调试与制作两个方面。

1、PCM原理讲解（一天）

2、通信原理PCM电路原理图的绘制与电路板的设计（一天）

3、PCM电路的安装与测试（二天）

4、撰写课程设计论文与答辩（一天）

三、通信原理课程实训的成绩评定

PCM电路图的绘制与PCM电路板的上芯片资料部分的成绩占总成绩的30%，PCM电路的制作与调试部分的成绩占总成绩的30%，课程实训说明书的撰写水平和答辩成绩占总成绩的40%，三部分成绩综合为总成绩。总成绩按优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级评定。

成绩评定的依据：

1、实训方案的正确性与合理性；

2、元件的计算与选择的正确性；

3、PCM电路安装与调试能力；

4、课题的完成情况；

5、课程实训过程中的学习态度、工作作风与合作精神。

6、课程实训说明书的撰写水平和答辩成绩；

第一部分 PCM编解码原理

模拟信号进行抽样后，其抽样值还是随信号幅度连续变化的，当这些连续变化的抽样值通过有噪声的信道传输时，接收端就不能列所发送的抽样准确地估值。如果发

样、量化、编码，最后得到PCM编码信号。在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在一个时隙中被发送出去的，在其他的时隙中编译码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧(32个时隙)里，只在一个特定的时隙中发送编码信号。同样，译码电路也只是在一个特定的时隙（此时隙应与发送时隙相同，否则接收不到PCM编码信号）里才从外部接收PCM编码信号，然后进行译码，经过带通滤波器、放大器后输出。具体电路图如图2-1所示。

图2-1 脉冲编码调制电路图

下面对PCM编译码专用集成电路TP3067芯片做一些简单的介绍。图2-2为TP3067的内部结构方框图，图2-3是TP3067的管脚排列图。

(6)Vcc:正电源引脚，Vcc-+5V+5%(7)FSR:接收帧同步脉冲，它启动BCLKR，于是PCM数据移入DR，FSR为8KHz脉冲序列。

(8)DR：接收数据帧输入。PCM数据随着FSR前沿移入DR。

(9)BCLKR/CLKSESL:在FSR的前沿把输入移入DR时位时钟，其频率可以从64KHz至2.048MHz。另一方面它也可能是一个逻辑输入，以此为在同步模式中的主时钟选择频率1.536MHz、1544MHz或2.048MHz，BCLKR用在发送和接收两个方向。

(10)MCLKR/PDN:接收主时钟，其频率可以为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。它允许与MCLKx异步，但为了取得最佳性能应当与MCLKx同步，当MCLKR连续连在低电位时，CLKx被选用为所有内部定时，当MCLKR连续工作在高电位时，器件就处于掉电模式。

(11)MCLKx:发送主时钟，其频率可以是1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz，它允许与MCLKR异步，同步工作能实现最佳性能。

(12)BCLKx:把PCM数据从Dx上移出的位时钟，其频率可以从64KHz至2.048MHz，但必须与MCLKx同步。

(13)Dx:由FSx启动的三态PCM数据输出。

(14)FSx:发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKx并使Dx上PCM数据移出到Dx上。(15)TSx：开漏输出。在编码器时隙内为低脉冲。

(16)ANLB:模拟环路控制输入，在正常工作时必须置为逻辑“O”，当拉到逻辑“l” 时，发送滤波器和发送前置放大器输出的连接线被断开，而改为和接收功率放大器的VPO+输出连接。

(17)GSx:发送输入放大器的模拟输出，用来在外部调节增益。(18)VFxl-:发送输入放大器的倒相输入。(19)VFxIT:发送输入放大器的非倒相输入。(20)VBB:负电源引脚，VBB=-5V+5%。

③异步工作

在异步工作状态中，发送和接收时钟必须独立设置，MCLK和MCLR必须为2.048MHz，只要把静态逻辑电平加到MCLKx/PDN引脚上，就能实现这一点。FSx启动每个编码周期而且必须与MCLKx和BCLKx保持同步。FSR启动每一个译码周期而且必须与BCLKR同步。BCLKR必须为时钟信号。列于表8-4中的逻辑电平对于异步模式是不成立的。BCLKx和BCLKR工作频率可从64KHz变到2.048MHz。④短帧同步工作

COMBO既可以用短帧，也可以用长帧同步脉冲，在加电开始时，器件采用短帧模式。在这种模式中，FSx和FSr这两个帧同步脉冲的长度均为一个位时钟周期。在BCLKx的下降边沿当FSx为高时，BCLKx的下一个上升边沿可启动输出符号位的三态输出Dx的缓冲器，紧随其后的7个上升边沿以时钟送出剩余的7个位，而下一个下降边沿则阻止Dx输出。在BCLKR的下降边沿当FSr为高时(BCLKx在同步模式)，其下一个的下降边沿将锁住符号位，跟随其后的7个下降边沿锁住剩余的7个保留位。⑤长帧同步工作

为了应用长帧模式，FSx和FSr这两个帧同步脉冲的长度等于或大于位时钟周期的三倍。在64KHZ工作状态中，帧同步脉冲至少要在160ns内保持低电位。随着FSx或BCLKx的上升沿（无论哪一个先到）来到，Dx三态输出缓冲器启动，于是被时钟移出的第一比特为符号位，以后到来的BCLKx的7个上升沿以时钟移出剩余的7位码。随着第8个上升沿或FSx变低（无论哪一个后发生），Dx输出由BCLKx的下降沿来阻塞，在以后8个BCLKR的下降沿(BCLKR)，接收帧同步脉冲FSR的上升沿将锁住DR的PCM数据。⑥发送部件

发送部件的输入端为一个运算放大器，并配有两个调整增益的外接电阻。在低噪声和宽频带条件下，整个音频通带内的增益可达20dB以上。该运算放大器驱动一个增益为l的滤波器（由RC有源前置滤波器组成），后面跟随一个时钟频率为256KHz的8阶开关电容带通滤波器。该滤波器的输出直接驱动编码器的抽样保持电路。在制造中配入一个精密电压基准，以便提供额定峰值为2.5V的输入过载(tmax)。FSx帧同步脉冲控制滤波器输出的抽样，然后逐次逼近的编码周期就开始。8位码装入缓冲器

（4）将信号源模块产生的正弦波信号(频率2.5KH，峰一峰值为3V)从点“S-IN”输入模拟信号数字化模块，将信号源模块的信号输出点“64K”、“8K”“BS”分别与模拟信号数字化模块的信号输入点“CLKB-IN”、“FRAMB-IN”、“2048K-IN” 连接，观察信号输出点“PCMB-OUT”的波形。将该点的信号送入频谱分析模块，观察该点信号的频谱，记录下来。

（5）连接“CLKB-IN”和“CLK2-IN”，“FRAMB-IN”和“FRAM2-IN”，连接信号输出点“PCMB-OUT”和信号输入点“PCM2-IN”，观察信号输出点“OUT”的波形。将该点的信号送入频谱分析模块，观察该点信号的频谱，记录下来。

（6）改变输入正弦信号的幅度，使其峰，峰值分别等于和大于5V（若幅度无法达到5V，可将输入正弦信号先通过信号源模块的模拟信号放大通道，再送入模拟信号数字化模块），将示波器探头分别接在信号输出点“OUT”、“PCMB-OUT”上，观察满载和过载时的脉冲幅度调制和解调波形，记录下来（应可观察到，当输入正弦波信号幅度大于5V时，PCM解码信号中带有明显的噪声）。

（7）改变输入正弦信号的频率，使其频率分别大于3400Hz或小于300Hz，观察点“OUT”、“PCMB-OUT”，记录下来（应可观察到，当输入正弦波的频率大于3400Hz或小于300Hz时，PCM解码信号幅度急剧减小）。

（8）用单放机或音频信号发生器的输出信号代替信号源模块的正弦波，从点“S-IN”输入模拟信号数字化模块，重复上述操作和观察并记录下来。（可选）

（9）将信号输出点“OUT”输出的信号引入终端模块，用耳机听还原出来的声音，与单放机直接输出的声音比较，判断该通信系统性能的优劣。（可选）

4、输入、输出点参考说明

（1）输入点参考说明

激光原理与技术课程教学大纲篇10

二、讲授大纲与各章的基本要求

第一章辐射理论概要与激光产生的条件

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解光的波粒二象性，掌握光的偏振性、单色光的含义、平面光波的表示法、光强的定义和光子的含义。掌握原子能级和简并度的含义，理解原子状态标记的方法，理解辐射跃迁选择定则，掌握玻尔兹曼分布定律，掌握辐射跃迁也非辐射跃迁的定义和特点。3 理解黑体辐射的概念和规律，掌握光和物质相互作用时三种基本过程的特点、规律、发生几率，以及三者之间的关系。掌握自发辐射光功率和受激辐射光功率在普通光源和激光器中的大小关系。掌握光谱线、线型、光谱线宽度的概念，掌握自然增宽、碰撞增宽、多普勒增宽的原因、展宽线型、增宽大小及其影响因素，理解均匀增宽和非均匀增宽的概念和含义，理解综合增宽的含义。理解光在介质中受激放大的过程和规律，掌握介质中产生激光放大的条件，理解吸收系数和增益系数的概念，掌握光学谐振腔在激光器中的作用和激光阈值条件。

教学时数：10学时教学内容：

第一节光的波粒二象性

一、光波

二、光子

第二节原子的能级和辐射跃迁

一、原子能级和简并度

二、原子状态的标记

三、玻尔兹曼分布

四、辐射跃迁和非辐射跃迁第三节光的受激辐射

一、黑体热辐射

二、光和物质的作用

三、自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系

四、自发辐射光功率与受激辐射光功率

第四节光谱线增宽

一、光谱线、线型和光谱线宽度

二、自然增宽

三、碰撞增宽

四、多普勒增宽

五、均匀增宽和非均匀增宽线型

六、综合增宽第五节激光形成的条件

一、介质中光的受激辐射放大

二、光学谐振腔和阈值条件

考核要求：

1、光的波粒二象性

1.1 光波偏振性（领会）

1.2 光速、频率和波长的关系（领会）1.3 单色平面波（领会）1.4 光强（识记）1.5 光子（领会）

2、原子的能级和辐射跃迁

2.1 原子能级和简并度（领会）

2.2 原子状态的标记（领会）

2.3 辐射跃迁的选择定则（领会）2.4 玻尔兹曼分布（领会、应用）2.5 辐射跃迁和非辐射跃迁（领会、识记）

3、光的受激辐射

3.1 黑体热辐射（领会）

3.2 自发辐射、受激辐射、受激吸收（领会、识记、应用）3.3 自发辐射、受激辐射、受激吸收之间的关系（领会）3.4 自发辐射光功率与受激辐射光功率（领会）

4、光谱线增宽

4.1 光谱线的线型函数、宽度（识记）

4.2 自然增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4.3 碰撞增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4.4 多普勒增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4.5 均匀增宽和非均匀增宽的概念（领会）4.6 综合增宽（领会）

5、激光形成的条件

5.1 光束在介质中的传播规律（领会）

5.2 产生受激光放大的条件、增益介质和增益系数（识记、应用）5.3 光学谐振腔的作用、阈值条件（领会、识记）

第二章激光器的工作原理

教学要点：

通过本章的教学使学生：理解光学谐振腔满足稳定性条件的重要性，掌握稳定性的条件，理解共轴球面腔稳定图和分类，学会稳定图的应用。理解三能级系统和四能级系统的激光工作方式，掌握速率方程组的建立、推导和粒子数密度反转分布的条件。掌握激光器在小信号工作时的粒子数密度反转分布情况和在均匀增宽型介质中的粒子数密度反转分布。理解粒子数密度反转分布的饱和效应。掌握均匀增宽型介质中的增益系数和增益饱和。掌握在非均匀增宽型介质中粒子数密度反转分布规律，掌握在非均匀增宽型介质中小信号时的增益系数和稳态情况下的增益饱和，掌握烧孔效应的原理。5 了解激光器所存在的各种损耗和起因，掌握激光谐振腔内稳定光强的形成过程，掌握激光器的能稳定出光的阈值条件（包括增益阈值，抽运功率阈值等）。了解激光介质能级选取的注意事项。教学时数：12学时

第一节光学谐振腔结构与稳定性

一、共轴球面谐振腔的稳定性条件

二、共轴球面腔的稳定图及其分类

三、稳定图的应用

第二节速率方程组与粒子数反转一、三能级系统和四能级系统

二、速率方程组

三、稳态工作时的粒子数密度反转分布

四、小信号工作时的粒子数密度反转分布

五、均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布

六、均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应第三节均匀增宽介质的增益系数和增益饱和

一、均匀增宽介质的增益系数

二、均匀增宽介质的增益饱和第四节非均匀增宽介质的增益饱和

一、介质在小信号时的粒子数密度反转分布值

二、非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数

三、非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布

四、非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和第五节激光器的损耗与阈值条件

一、激光器的损耗

二、激光谐振腔内形成稳定光强的过程

三、阈值条件

四、对介质能级选取的讨论

考核要求：

1、光学谐振腔结构与稳定性

1.1 共轴球面谐振腔的稳定性条件（应用）1.2 共轴球面腔的稳定图及分类（识记）1.3 稳定图的应用（应用）

2、速率方程组与粒子数反转

2.1 三能级系统和四能级系统（领会）2.2 速率方程组的建立（领会）

2.3 稳态工作时的粒子数密度反转分布（识记）2.4 饱和效应（领会、识记）

3、均匀增宽介质的增益系数和增益饱和

3.1 均匀增宽介质的增益系数和增益饱和（领会、识记）

4、非均匀增宽介质的增益饱和 4.1 粒子数密度反转分布（识记）4.2 非均匀增宽介质的增益系数（识记）4.3 稳态情况下的增益饱和（领会、识记）

5、激光器的损耗与阈值条件 5.1 激光器的损耗（识记）

5.2 稳定光强的形成过程（领会、识记）5.3 阈值条件（领会、识记、应用）5.4 对介质能级选取（领会）

第三章激光器的输出特性

教学要点：

通过本章的教学使学生：理解自再现模概念，掌握自再现模的特点。掌握自再现模积分方程解的物理意义，理解激光谐振腔的谐振条件，理解激光纵模的特点和含义，掌握纵模频率和频率间隔公式，会分析纵模可能存在的数量。理解方形镜面共焦腔自再现模积分方程的解析解，掌握镜面上自再现模场的特征（振幅分布、相位分布、衍射损耗等）了解共焦腔中的行波场和腔内外的光场分布。掌握高斯光束的振幅和强度分布、相位分布、远场发散角以及高斯光束的高亮度。理解稳定球面腔的等价共焦腔的含义，了解稳定球面腔的光束传播特性。5 掌握均匀增宽型和非均匀增宽型介质激光器的输出功率以及影响因素。理解兰姆凹陷的形成原因。6 掌握影响激光器线宽的因素。教学时数：12学时第一节光学谐振腔的衍射理论

一、菲涅耳－基尔霍夫衍射公式

二、光学谐振腔的自再现模积分方程

三、激光谐振腔的谐振频率和激光纵模第二节对称共焦腔内外的光场分布

一、共焦腔镜面上的场分布

二、共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布第三节高斯光束的传播特性

一、高斯光束的振幅和强度分布

二、高斯光束的相位分布

三、高斯光束的远场发散角

四、高斯光束的高亮度第四节稳定球面腔的光束传播特性

一、稳定球面腔的等价共焦腔

二、稳定球面腔的光束传播特性第五节激光器的输出功率

一、均匀增宽型介质激光器的输出功率

二、非均匀增宽型介质激光器的输出功率

考核要求：

1、光学谐振腔的衍射理论

1.1 菲涅耳－基尔霍夫衍射公式（领会）1.2 自再现模（领会、识记）1.3 激光纵模（领会、识记）

2、对称共焦腔内外的光场分布

2.1 镜面上自再现模场的特征（领会、识记）2.2 行波场和腔内外光场分布（了解）

3、高斯光束的传播特性

3.1 高斯光束的强度分布（领会、识记、应用）3.2 相位分布（领会）

3.3 远场发散角（领会、识记、应用）3.4 高亮度（领会）

4、稳定球面腔的光束传播特性

4.1 稳定球面腔的等价共焦腔（领会）4.2 稳定球面腔的光束传播特性（领会）

5、激光器的输出功率

5.1 均匀增宽型介质激光器的输出功率（领会）

5.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率、兰姆凹陷（领会）

6、激光器的线宽极限（领会）

第四章激光的基本技术

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解激光器选模的目的和意义，理解均匀增宽型谱线的纵模竞争，掌握单纵模选取的方法，掌握激光单横模的选取方法。了解激光器频率稳定的衡量方法，掌握影响激光器频率稳定的因素，了解常见的几种稳频的方法。了解高斯光束透过透镜时的变换规律，掌握高斯光束的聚焦、准直、扩束等技术的原理和方法。理解激光调制的概念，了解电光强度调制和电光相位调制。5 了解实现激光偏转的几种主要途径。理解激光谐振腔的品质因素Q的含义，掌握调Q的原理，了解几种常见调Q的方法。理解激光锁模技术的含义，掌握锁模的原理，了解锁模的2种常见途径。教学时数：10学时第一节激光器输出的选模

一、激光单纵模的选取

二、激光单横模的选取第二节激光器的稳频

一、影响频率稳定的因素

二、稳频方法概述

三、兰姆凹陷法稳频

四、饱和吸收法稳频第三节激光束的变换

一、高斯光束通过薄透镜时的变换

二、高斯光束的聚焦

三、高斯光束的准直

四、激光的扩束第四节激光调制技术

一、激光调制的基本概念

二、电光强度调制

三、电光相位调制第五节激光偏转技术

一、机械偏转

二、电光偏转

三、声光偏转第六节激光调Q技术

一、激光谐振腔的品质因数Q

二、调Q原理

三、电光调Q

四、声光调Q

五、染料调Q 第七节激光锁模技术

一、锁模原理

二、主动锁模

三、被动锁模

考核要求：

1、激光器输出的选模

1.1 均匀增宽型谱线的纵模竞争（领会）1.2 非均匀增宽型谱线的多纵模振荡（领会）1.3 单纵模的选取（领会、识记）1.4 单横模的选取（领会、识记）

2、激光器的稳频

2.1 影响频率稳定的因素（识记）2.2 稳频方法（了解）

3、激光束的变换

3.1 高斯光束通过透镜时的变换（领会、应用）3.2 高斯光束的聚焦（领会、应用）3.3 高斯光束的准直（领会、应用）3.4 激光的扩束（领会、应用）

4、激光调制技术

4.1 调制的基本概念（领会）

4.2 电光强度调制和电光相位调制（了解）

5、激光偏转技术 5.1 机械偏转（了解）5.2 电光偏转（了解）5.3 声光偏转（了解）

6、激光调Q技术

6.1 品质因数Q的概念（领会）6.2 调Q原理（领会、识记）

6.3 电光调Q、声光调Q、染料调Q（领会）

7、激光锁模技术 7.1 锁模原理（领会）

7.2 主动锁模和被动锁模（了解）

第五章典型激光器介绍

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解固体激光器的基本结构，掌握红宝石激光器、YAG:Nd激光器的特点和机理，了解固体激光器的泵浦系统和输出特性，了解半导体激光器泵浦的固体激光器、可调谐固体激光器和高功率激光器的优缺点及原理。了解氦氖激光器的结构和工作机理，了解二氧化碳激光器的结构、激发机理和输出特性，了解氩离子激光器的结构、激发机理和工作特性。3 了解染料激光器的特点、激发机理、调谐原理和泵浦系统。了解半导体激光器中的能带情况和产生受激辐射的条件，掌握PN结的双简并能带结构和粒子数反转条件，掌握半导体激光器的工作原理及阈值条件，了解同质结和异质结半导体激光器的特性。了解准分子激光器、自由电子激光器和化学激光器的特点、基本原理和输出特性。

教学时数：4学时第一节固体激光器

一、固体激光器的基本结构与工作物质

二、固体激光器的泵浦系统

三、固体激光器的输出特性

四、新型固体激光器第二节气体激光器

一、氦氖激光器二、二氧化碳激光器

三、氩离子激光器第三节染料激光器

一、染料激光器的激发机理

二、染料激光器的泵浦

三、染料激光器的调谐第四节半导体激光器

一、半导体的能带和产生受激辐射的条件

二、PN结和粒子数反转

三、半导体激光器的工作原理和阈值条件

四、同质结和异质结半导体激光器第五节其他激光器

一、准分子激光器

二、自由电子激光器

三、化学激光器

考核要求：

1、固体激光器

1.1 固体激光器的基本结构和工作物质（了解）1.2 红宝石激光器、Nd:YAG激光器（了解、识记）1.3 泵浦系统、输出特性（了解）

2、气体激光器

2.1 氦氖激光器结构和原理（了解、识记）2.2 二氧化碳激光器结构和原理（了解）2.3 氩离子激光器结构和原理(了解)

3、染料激光器（了解）

4、半导体激光器

4.1 半导体能带（了解）4.2 PN结与粒子数反转（领会）4.3 工作原理和阈值（了解）

5、其他激光器（了解）

第六章激光在精密测量中的应用

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解激光干涉测长的基本原理、系统组成，了解激光外差干涉测长技术。2 了解激光衍射测量原理、方法及应用。了解激光测距的特点、基本原理，了解激光相位测距原理。了解激光准直仪的原理和结构，了解激光多自由度测量系统结构和原理。5 了解激光多普勒测速的原理和应用。6 了解激光测量角度和角加速度的原理。7 了解激光环境计量的原理和应用。教学时数：1学时

第一节激光干涉测长第二节激光衍射测量第三节激光测距

第四节激光准直及多自由度测量第五节激光多普勒测速

第六节环形激光测量角度和角加速度

考核要求：

本章内容仅要求了解，不作考试要求。

第七章激光加工技术

教学要点：

通过本章的教学使学生： 1 了解激光热加工的原理。了解激光淬火技术的原理与应用，了解激光表面熔凝技术和熔覆技术。3 了解激光打孔和激光切割的原理与特点。了解激光焊接的特点，了解激光热导焊和深熔焊的原理。了解激光快速成型技术的原理、优点及应用，了解激光清洗技术和激光弯曲技术。

教学时数：1学时

第一节激光热加工原理第二节激光表面改性技术第三节激光去除材料技术第四节激光焊接第五节激光快速成型技术第六节其他激光加工技术

考核要求：

本章内容仅要求了解，不作考试要求。

第八章激光在医学中的应用

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解生物体的光学特性，了解激光对生物体的作用和激光在生物体应用的优点。2 了解激光临床治疗的种类与现状，了解激光在皮肤科及整形外科领域中的应用，了解激光在眼科、泌尿外科、耳鼻喉科中的应用。了解利用激光的生物体光谱测量及诊断，了解激光断层摄影、激光显微镜基本原理。了解医用激光设备（光源、光纤）。了解医用激光新技术和光动力学治疗的前景。教学时数：1学时

第一节激光与生物体的相互作用第二节激光在临床治疗中的应用第三节激光在生物体检测及诊断中的应用第四节医用激光设备第五节激光应用于医学的未来

考核要求：

本章内容仅要求了解，不作考试要求。

第九章激光在信息技术中的应用

教学要点：

通过本章的教学使学生：了解光纤通信系统中的激光器需满足的要求，了解光纤激光器的基本原理、特点、分类和应用，了解光放大器的原理、种类等。了解激光全息术的基本原理和分类，了解激光全息三维显示的优点、应用及展望。了解激光存储的基本原理、分类及特点，了解激光体全息光存储的特点、原理及应用，了解激光存储的最新进展。4 了解激光在扫描器和打印机中的应用教学时数：1学时

第一节光纤通信系统中的激光器和光放大器第二节激光全息三维显示第三节激光存储技术第四节激光扫描和激光打印机

考核要求：

本章内容仅要求了解，不作考试要求。

第十章激光在科学技术前沿问题中的应用

教学要点：

通过本章的教学使学生： 1 了解激光在受控核聚变中的应用。2 了解激光冷却技术。了解激光操纵微粒的方法和原理。4 了解激光诱导化学反应的原理。5 了解激光在光谱技术中的应用。教学时数：1学时第一节激光核聚变第二节激光冷却第三节激光操纵微粒第四节激光诱导化学过程第五节激光光谱学

考核要求：

本章内容仅要求了解，不作考试要求。

三、推荐教材和参考书目

1、《激光原理及应用》，陈家璧主编，电子工业出版社，2004

2、《激光原理》，周炳琨、高以智等编，第五版，国防工业出版社，2004

3、《固体激光工程》，（美）W.克希耐尔著，孙文等译，科学出版社，2003