《移动通信技术及应用》教学指南.docx
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《移动通信技术及应用》教学指南
《移动通信技术及应用》教学指南
一、教材特点与教学对象
本书尽可能反映当前移动通信技术的新技术、新发展，以满足当前和稍长一段时间教学和工作的需要。
立足于基础，注重联系工程实际，理论分析深入浅出，文字叙述通俗易懂，图文并茂，注重实用，帮助学生提高分析、解决问题的能力，考虑适合不同层次读者的需要。
在讲述中配有例题，突出应用和工程实践，每章后面附有思考题与习题，供读者练习和自我检查用，通过练习，帮助读者加深理解。
本书可作为通信及信息类专业应用型本科及专科的教材，也可供从事移动通信系统和GPS定位测量技术人员的网络研究、规划、设计、使用、管理和维护的工程技术人员参考。
二、课程的性质与任务
《移动通信技术及应用》是通信工程专业的一门专业课程。
为适应当今世界移动通信快速发展的潮流，使学生能够了解移动通信技术发展的最新趋势。
本着理论知识以必需、够用、少而精的原则，力求突出针对性、实用性，主要讲授移动通信系统的基本概念、基本原理和系统分析方法。
三、课程教学目标
通过本课程的学习,力图使学生达到以下要求：
1.对移动通信系统有一个较全面的了解，并初步培养学生的系统分析和设计能力；
2.为将来从事移动通信领域的研究、开发、和维护打下一定理论基础；
3.掌握这些移动通信的基本分析和设计方法。
四、课程章节主要内容及学时分配
第1章移动通信概论（4学时）
教学内容：
1.1移动通信概述
1.2典型移动通信系统
1.3移动通信的发展与应用
1.4移动通信的主要业务
1.5思考题与习题
教学要求：
了解移动通信系统的特点、分类和发展，以及典型移动通信系统；了解移动通信的基本技术，移动通信的发展历程和发展方向，移动通信的标准化，了解移动通信的主要业务类型。
重点：
典型移动通信系统结构组成。
难点：
频率再用技术，小区分裂、越区切换技术。
第2章移动信道及数字调制技术（8学时）
教学内容：
2.1无线电波的传播方式
2.2移动无线信道特征
2.3抗信道衰落技术
2.4移动通信的数字调制技术
2.5思考题与习题
教学要求：
了解电波的传播特性、移动信道的特征、陆地移动信道的场强估算。
掌握数字调制的概念和方法、各种调制技术的实现方法及其在移动通信环境下的特性，包括数字频率调制、数字相位调制和正交振幅调制（QAM）；掌握分集接收的原理分类及性能，了解RAKE接收的原理，熟悉常用的纠错编码技术。
重点：
移动信道特征，分集接收的性能分析，常用的纠错编码技术，数字频率调制、数字相位调制。
难点：
RAKE接收，陆地移动信道的场强估算，正交振幅调制（QAM）
第3章组网技术（6学时）
教学内容：
3.1蜂窝移动通信基本概念
3.2移动通信的多址技术
3.3区域覆盖和频率分配
3.4蜂窝移动通信中的信令技术
3.5移动通信网络结构
3.6越区切换与位置管理
3.7思考题与习题
教学要求：
了解基本多址技术的概念和特性，对其系统容量进行理论分析，掌握区域覆盖和信道配置、网络结构、信令和越区切换和位置管理的基本概念。
重点：
多址技术，网络结构和信令。
难点：
越区切换和位置管理。
第4章GSM移动通信系统（6学时）
教学内容：
4.1GSM概述
4.2GSM系统的编码方式及应用
4.3GSM系统的无线接口与协议
4.4GSM系统的移动性管理
4.5GSM系统的安全管理
4.6通用分组无线业务
4.7思考题与习题
教学要求：
掌握GSM系统构成及工作原理，包括GSM系统的无线接口，控制与管理以及三种TDMA蜂窝系统分析比较。
重点：
GSM系统构成及工作原理。
难点：
GSM系统的无线接口，控制与管理。
第5章CDMA移动通信系统（6学时）
教学内容：
5.1CDMA概述
5.2CDMA的基本原理
5.3CDMA功率控制及软切换技术
5.4CDMA系统信道结构
5.5CDMA系统的主要业务
5.6思考题与习题
教学要求：
掌握码分多址（CDMA）工作原理，CDMA蜂窝通信系统的通信容量，无线传输、消息格式、信道结构和控制功能。
重点：
CDMA的基本原理和功率控制及软切换技术。
难点：
CDMA功率控制及软切换技术。
第6章第三代移动通信系统（2学时）
教学内容：
6.13G通信概述
6.2WCDMA技术
6.3CDMA2000技术
6.4TD-SCDMA技术
6.5B3G与4G移动通信系统
6.6双网双待基础
6.7思考题与习题
教学要求：
了解3G通信的标准化进程、3G通信的关键技术，3G的主要业务及特点，掌握WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA各自特点与联系；了解4G移动通信系统的基本情况。
重点：
WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA关键技术，3G系统的三大主流技术标准（制式）在技术上各自具备的特征。
难点：
WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA关键技术。
第7章GPS定位测量原理与实施（8学时）
教学内容：
7.1GPS概述
7.2GPS定位坐标系统和时间系统
7.3GPS定位原理
7.4GPS测量技术设计与外业施测
7.5GPS定位测量技术应用
7.6思考题与习题
教学要求：
了解GPS的基本原理、测量方法、应用范围、测量技术设计与实施、数据处理与实用数学模型。
理解GPS卫星导航的原理、方式，掌握其计算方法；掌握GPS导航的方法。
使学生对GPS原理及其应用有全面系统的了解，掌握基本概念和分析思路，为今后从事通信或相关行业的研制工作奠定基础。
重点：
GPS卫星定位技术的发展，GPS系统组成，GPS系统的特点及其应用前景。
难点：
GPS系统组成。
GPS测量主要误差分类，△与信号传播有关的误差，△与卫星有关的误差，△与接收机有关的误差，其它误差。
第8章蓝牙技术原理与协议（6学时）
教学内容：
8.1蓝牙技术概述
8.2蓝牙的物理信道与链路
8.3蓝牙分组与数据通信
8.4蓝牙信息安全
8.5蓝牙技术应用与产品开发
8.6思考题与习题
教学要求：
了解蓝牙技术研究的对象、内容、应用领域，了解蓝牙技术及应用与产品及其最新进展；掌握蓝牙的相关技术和蓝牙解决方案；掌握蓝牙的话音编码原理，理解对数PCM编/解码的原理；掌握蓝牙分组交换与传输；掌握蓝牙数据通信控制规程，了解密码通信，掌握DES加密原理；了解相关工具及测试验证的方法。
重点：
蓝牙的相关技术，蓝牙技术的特点，密匙管理。
难点：
蓝牙技术的解决方案，DES加密。
五、参考学时
1、学时分配
本教材教授学时为50学时，实验为20学时，合计70学时，使用时可根据具体情况删减部分内容。
具体学时分配建议如下：
序
号
章节
内容
学时安排
讲授
实验
第1章
移动通信概论
4学时
实验1
2学时
第2章
移动信道及数字调制技术
8学时
实验2
2学时
实验3
2学时
第3章
组网技术
8学时
实验4
4学时
第4章
GSM移动通信系统
6学时
实验5
2学时
第5章
CDMA移动通信系统
6学时
实验6
2学时
第6章
第三代移动通信系统
4学时
第7章
GPS定位测量原理与实施
8学时
实验7
2学时
第8章
蓝牙技术原理与协议
6学时
实验8
4学时
小计
50学时
20学时
合计
70学时
2、实验项目表
序
号
实验名称
内容摘要
实验设备
1
移动通信系统组成
1、根据网络结构连接各设备，构成移动通信实验系统。
2、完成有线→有线、有线→无线及无线→有线呼叫接续，观察呼叫接续过程，熟悉移动通信系统的基本功能。
3、用实验箱及示波器观测空中传输的话音波形。
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
2
GMSK/GFSK调制解调及眼图观测
1、用示波器测量GMSK/GFSK调制器及解调器有关点信号波形，了解GMSK/GFSK调制解调原理及实现方法。
2、用示波器观测GMSK/GFSK信号眼图。
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
3
接收机、噪声与电波传播损耗
1、用示波器测量接收机输出噪声。
2、用示波器测量接收机输出S/N。
3、用示波器测量接收机灵敏度。
4、用示波器测量接收机大信号信噪比。
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
4
无线数字信令系统
1、用双踪示波器通过实验箱观测无绳电话无线数字信令波形，了解数据的副载波调制方式及数字信令帧结构。
2、用双踪示波器通过实验箱观测无绳电话无线数字信令传输协议。
3、用示波器观测无绳座机用户线信令。
4、用示波器观测手机操作时座机对手机—座机之间无线数字信令与座机—交换机之间用户线信令的转换、转发。
5、用示波器观测手机主呼有线电话的呼叫接续信令传输全过程。
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
5
GPRS模块主叫通话实验
通过对GPRS模块输入AT指令实现GPRS模块的主叫通话
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
6
DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信
1、测量单信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，了解发端扩频调制及收端相关检测原理，初步了解直扩码分多址逻辑信道形成原理。
2、测量2信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，进一步了解发端扩频调制、收端相关检测及码分多址逻辑信道形成原理。
微型程控交换机，双踪示波器，移动通信教学实验系统；
7
GPS通信
1、了解全球定位系统GPS的工作原理；
2、掌握Samsung公司GPS接收模块MEB1280的使用方法。
3、通过实验掌握ARM处理器的UART控制方式和工作原理。
4、了解GPRS模块的使用方法，通过GSM收发短消息（SMS）
5、掌握简单AT命令集的使用
EmbestARM实验系统，ULINKUSB-JTAG仿真器套件，PC机，GPRS子板，SIM卡
8
蓝牙技术通信
1、对Linux的内核加入对蓝牙BlueZ协议栈的配置；
2、交叉编译蓝牙BlueZ库文件和工具集。
3、熟悉蓝牙，熟悉蓝牙通信协议，掌握蓝牙BlueZ协议栈；
4、在PC机与目标板之间进行蓝牙无线通信。
PC机、EmbestEduKit-III实验箱、ULINK2仿真器
六、课程教学基本要求
1、课堂讲授（50学时）
（1）教学方法：
采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课、现场课以及答疑质疑等教学环节。
（2）教学手段：
在教学中逐渐采用CAI课件和多媒体教学等手段。
（3）计算机应用：
通过计算机辅助设计，加强计算机的应用和对数字移动通信的理解。
（4）对外语的要求：
在讲授过程中，给出各章节主要专业名词的英语单词，通过本门课程的学习，学生可接触到100个左右专业名词的英语单词、术语。
如：
全球移动通信系统（GlobalSystemforMobileCommunicationGSM），蓝牙技术（Bluetooth），通用包无线服务（GeneralPacketRadioServiceGPRS），通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService），客户身份识别卡（SubscriberIdentityModule），无线应用协议（WirelessApplicationProtocol），码多分址（CodeDivisionMultipleAccess），漫游（Roaming）。
2、教学辅助资料
数字移动通信系统CAD软件和CAI课件。
3、习题课和答疑
每一章后有一次习题课，加深对物理概念的理解，提高分析问题的能力。
七、主要参考书
[1]郭梯云、邬国扬、李建东著，《移动通信》，西安电子科技大学出版社，2006年（第四版）。
[2]邬国扬、孙献璞著，《蜂窝通信》，西安电子科技大学出版社，2006年（第四版）；
[3]曾兴雯、刘乃安、孙献璞著，《扩展频谱通信及其多址技术》，西安电子科技大学出版社，2004年；
[4]RamjeePrasad等著，杜栓义等译，《第三代移动通信系统》，电子工业出版社，2001年。
[5]李建东，郭梯云，邬国扬．移动通信（第四版）．西安：
西安电子科技大学出版社，2007
[6]李斯伟，贾璐，杨艳．移动通信技术．北京：
清华大学出版社，2008
[7]啜钢，王文博，常永宇，全庆一．移动通信原理与系统（第2版）．北京：
北京邮电大学出版社，2009
[8]吴伟陵，牛凯．移动通信原理（第2版）．北京：
电子工业出版社，2009
[9]孙龙杰，刘立康．移动通信技术．北京：
科学出版社，2008
[10]韦惠民，李国民，暴宇．移动通信技术．北京：
人民邮电出版社，2006
[11]樊昌信，曹丽娜．通信原理（第6版）．北京：
国防工业出版社，2009
[12]朱刚，等.蓝牙技术原理与协议.北京：
北方交通大学出版社，2003
[13]严紫建，刘元安.蓝牙技术.北京：
北京邮电大学出版社，2001
[14]廖晓滨，赵熙.第三代移动通信网络系统技术与应用基础教程.北京：
电子工业出版社，2006
[15]吴伟陵，牛凯.移动通信原理.北京：
电子工业出版社，2009
[16]李天文，等.GPS原理及应用.北京：
科学出版社，2010
[17]张勤，李家权，等GPS测量原理及应用.北京：
科学出版社，2007
[18]严紫建等编著,《蓝牙技术》,北京邮电大学出版社2001年12月；
[19]Miller，B.A.，宋俊德，侯春萍，宋梅，等译《蓝牙核心技术》2001年9月。
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