《移动通信原理与应用》教学大纲.docx
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《移动通信原理与应用》教学大纲
《移动通信原理与应用》理论课教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
移动通信原理与应用
英文名称
PrinciplesofMobileCommunication&Application
课程代码
XX10141
先修课程
课程性质
专业课程
通信原理，MATLAB编程与通信系统仿真
修读性质
必修
学时/学分
64（48+16）/3.5（3+0.5）
考核方式
考试
开课学院
信息科学与工程学院
适应专业
通信工程
编制时间
2015.11.20
课程教材与学习资源
参考教材
《无线通信原理与应用》（第二版），Rappaport著，电子工业出版社，2012
教学参考资料
移动通信原理与系统，姚美菱，北京邮电大学出版社，2011
移动通信原理与系统（第2版），啜钢，北京邮电大学出版社，2009
大话移动通信，张海君，清华大学出版社，2011
二、课程目标与任务
本课程目的是通过课堂讲授、课外作业和实验等教学环节使学生熟悉业界广泛采用的无线通信技术现状及其发展方向。
通过对本课程的学习，培养学生具备现代移动通信基本概念、基本组成、基本原理、基本技术和典型系统的相关知识，为将来从事移动通信工程技术工作奠定理论基础，同时能把握行业发展方向。
三、课程主要内容、要求及学时分配
序号
主要内容
基本要求
学时分配
1
概述
（1）知识点
Ø移动通信的特点
了解移动通信发展以及移动通信的特点和应用系统
2
2
移动通信电波传播与传播预测模型
（1）知识点
Ø电波传播的基本特性；
Ø自由空间的电波传播；
Ø阴影衰落模型；
Ø多径传播模型；
Ø电波传播损耗预测模型
ØGOS
（2）重点
Ø电波传播的基本特性；
Ø自由空间的电波传播；
Ø阴影衰落模型；
Ø多径传播模型；
Ø电波传播损耗预测模型
ØGOS
（3）难点
Ø阴影衰落模型；
Ø多径传播模型；
Ø电波传播损耗预测模型
ØGOS
了解电波传播的基本特性及其研究方法
掌握自由空间的电波传播理论及三种基本电波传播机制
掌握阴影衰落的基本特性
掌握多径传播模型，包括多径衰落的基本特性、多普勒频移、多径信道的信道模型、多径信道的主要描述参数、多径信道的统计分析、多径衰落信道的分类、衰落特性的特征量等相关内容；
理解电波传播损耗预测模型掌握室外传播模型、了解室内传播模型；
了解中继协同信道包括再生中继信道和透明中继信道。
10
3
调制技术
（1）知识点
Ø移动信道对调制的要求；
ØMSK及GMSK调制与解调
ØQPSK的调制与解调
ØOFDM调制与解调
（2）重点
ØMSK调制与解调
ØGMSK调制与解调
ØQPSK，OQPSK调制与解调
ØOFDM调制与解调
（3）难点
ØMSK调制与解调
ØOFDM调制与解调
了解移动信道对调制技术的要求；
了解相位连续的2FSK，掌握最小移频键控，包括MSK信号的相位路径、频率及功率谱；
理解高斯最小移频键控，了解高斯滤波器的传输特性，掌握GMSK信号的波形和相位路径，理解GMSK信号的调制与解调，了解GMSK功率谱；
掌握QPSK调制技术、理解偏移QPSK——OQPSK调制技术和π/4-QPSK调制技术
掌握正交频分复用的基本原理以及OFDM的实现过程，了解OFDM的应用；
了解高阶调制技术及其在3G及4G中的应用。
8
4
抗衰落技术
（1）知识点
Ø分集与合并的基本原理
Ø分集与合并的方式
Ø均衡的基本原理
Ø扩频通信的基本原则与技术
Ø多天线技术
（2）重点
Ø分集技术
Ø均衡技术
Ø扩频通信技术
（3）难点
Ø均衡技术
Ø扩频通信技术
理解宏观分集和微观分集、掌握分集的合并方式及性能，理解分集对数字移动通信误码的影响；
理解均衡技术的基本原理，了解非线性均衡器、自适应均衡器的工作原理和工作过程；
掌握扩频通信技术的相关理论和扩频通信的基本原理，掌握伪伪噪声序列的特点及其产生方式，理解其抗多径干扰的原理及RAKE接收机工作原理，了解跳频扩频通信系统；
了解无线通信中的多天线技术，包括多天线系统模型、多天线系统容量分析、空间复用技术、发射分集与空时编码。
8
5
蜂窝组网技术
（1）知识点
Ø移动通信网的结构
Ø频率复用与小区
Ø多址接入
Ø容量分析
Ø切换
Ø位置更新
Ø动态信道分配
Ø负载控制
（2）重点
Ø移动通信网的结构
Ø频率复用与小区
Ø多址接入
Ø容量分析
Ø切换
Ø位置更新
Ø动态信道分配
Ø负载控制
（3）难点
Ø容量分析
Ø切换
Ø位置更新
Ø动态信道分配
Ø负载控制
掌握移动通信网的基本概念；
掌握频率复用和蜂窝小区；
理解多址接入技术；
掌握码分多址关键技术，包括扩频技术、地址码技术、扩频码的同步；
掌握蜂窝移动通信系统的容量分析方法；
掌握蜂窝移动通信系统的切换技术和位置更新技术的基本原理；
掌握无线资源管理技术原理，包括接纳控制、动态信道分配、负载控制、分组调度等；
了解移动通信网络结构
8
6
GSM及其增强移动通信系统
（1）知识点
ØGSM系统结构
ØGSM信道
ØGSM抗衰落技术
ØGSM接续与移动性管理
ØGPRS
（2）重点
ØGSM信道
ØGSM抗衰落技术
ØGSM接续与移动性管理
（3）难点
ØGSM信道
ØGSM抗衰落技术
ØGSM接续与移动性管理
了解GSM系统的业务及其特征以及GSM系统的结构；
掌握GSM系统的信道，包括物理信道与逻辑信道、物理信道与逻辑信道的配置、突发脉冲、帧偏离、定时提前量与半速率信道；
掌握GSM的无线数字传输，包括GSM系统无线信道的衰落特性、GSM系统中的抗衰落技术、GSM系统中的语音编码与处理、GSM系统中的语音处理的一般过程；
理解GSM的信令协议，包括GSM系统的协议模型、GSM无线信令接口的三层协议；
理解接续和移动性管理，包括位置更新、呼叫建立过程、越区切换与漫游、GSM安全措施、计费等；
了解通用分组无线业务，掌握GPRS的网络结构及其功能描述、理解GPRS的移动性管理和会话管理、了解GPRS的空中接口，了解增强型数据速率GSM演进技术
8
7
第三代移动通信系统及其增强技术
（1）知识点
ØCDMA2000
ØWCDMA
ØTD-SCDMA
Ø3G演进与IMT-Advanced系统
（2）重点
ØTD-SCDMA
（3）难点
TD-SCDMA
了解CDMA2000及WCDMA标准
了解TD-SCDMA标准及其特色，掌握TD-SCDMA物理信道、TD-SCDMA系统支持的信道编码方式、TD-SCDMA的调制、扩频及加扰方式；
了解3G演进与IMT-Advanced系统
4
四、主要教学组织形式与方法手段
1．教学组织形式
（1）理论课：
主要以班级授课方式，辅之以分组讨论、课内外结合等形式组织课堂教学。
（2）实验课：
以“个人+小组+班级”方式组织教学：
单个指导、分组讨论及分析讲解，辅之以课内外（课内实验和课外实验）相结合等形式组织实验教学。
2．主要教学方法
（1）理论实践一体化教学方法：
强化课堂理论教学与实验教学的有机结合，通过理论指导实践、通过实践加深对理论的理解，从而使学生将所学知识转化为能力。
（2）“课件+板书+演示”教学方法：
课堂理论教学中，充分发挥各种教学媒介的作用，讲解、分析各种理论知识。
（3）“集体讲述+分组讨论+启发式”教学方法：
在教学过程中，以多种形式充分调动学生学习积极性及主动性，启发学生的思维，培养学生的学习能力。
五、课程考核和成绩评定
平时考核（50%）
考核方式
考勤（含课堂表现）
平时作业
上机实验
所占比例（%）
10%
10%
30%
结业考核（50%）
考核方式
卷面考试（闭卷或开卷）
所占比例（%）
50%
《移动通信原理与应用》实验课教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
移动通信原理与应用
英文名称
PrinciplesofMobileCommunication&Application
课程代码
XX10141
课程性质
专业课程
修读性质
修
学时学分
16/0.5
开课学院
信息科学与工程学院
开课实验室
软件与通信实验中心
适应专业
通信工程
编制时间
2015.11.20
课程教材与学习资料
参考教材
《无线通信原理与应用》（第二版），Rappaport著，电子工业出版社，2012
教学参考资料
移动通信原理与系统，姚美菱，北京邮电大学出版社，2011
移动通信原理与系统（第2版），啜钢，北京邮电大学出版社，2009
大话移动通信，张海君，清华大学出版社，2011
网络学习资源
大纲编制人及责任人信息
姓名
职称
学历学位
课程负责人
李益才
副教授
硕士研究生
审核负责人
许登元
教授
博士研究生
审定负责人
杨建喜
教授
博士研究生
大纲编制人员
李益才、谭晋、吴仕勋
二、课程目标与任务
移动通信原理与应用实验课是移动通信原理与应用课程的重要组成部分。
学生通过做实验，用理论来解释，分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识，学会使用仪器设备，掌握实验测试技能和提高计算机仿真能力之目的。
移动通信原理与应用实验是移动通信原理与应用教学中的一个重要环节，对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新精神具有极其重要的作用。
通过实验不仅丰富了学生的书本知识，而且增强了学生的实践能力；更重要的是，提高了学生应用实验的手段与方法去分析、研究和解决工程技术问题的能力；提高了学生建立或者修正完善力学模型的能力。
通过实验还可以培养学生对一些通信系统进行建模型和研究能力。
三、实验教学的组织和安排（见附表）
四、教学方法和手段
1.教学方法
采用多种教学方法（如：
小组合作、问题解决、交流与分享、反思、鼓励创新思维、活跃气氛等），设计灵活多样的教学活动，提供多种学习体验，有效调动学生的学习积极性。
2.教学手段
根据场地和设备情况，优化组合和运用多种教学手段，注重配合多媒体及网络等现代教育技术的应用，以达到有效提高教学质量的目的。
五、实验考核和成绩评定
实验课成绩评定方式
考核方式
考勤
实验技能与完成情况（选做实验）
实验
报告（必做实验）
作品（必做实验）
所占比例（100%）
10%
20
30%
40%
要求：
（1）考核方式：
采用的考核方式应包括考勤、实做技能、实验报告、作品、考试等，选择其中3个以上作为实验课成绩评定标准。
（2）实验成绩评定：
明确各种考核方式在实验总成绩中所占的比例；课内实验课成绩不合格者，本门课程不予通过；
（3）实验室应提供格式统一的实验报告，并在相关教学文件中明确成绩评分标准；独立设课的实验按五级制打分，课内实验按照百分制打分。
附表实验项目及教学组织实施情况表
序号
实验项目
实验教学内容
学时
实验类型
必做/选做
学生分组
（人/组）
教师配备
开课周次
主要仪器设备（含软件）规格型号及台套数
主要耗材及数量
备注
1
四相移相键控（QPSK）调制及解调实验
四相移相键控（QPSK）调制及解调
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
2
交错四相移相键控（OQPSK）调制及解调实验
交错四相移相键控（OQPSK）调制及解调
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
3
基带信号预成形技术实验
基带信号预成形技术
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
4
MSK调制及相干解调实验
MSK调制及相干解调
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
5
GMSK调制及相干解调实验
GMSK调制及相干解调
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
6
MSK、GMSK非相干数字解调实验
MSK、GMSK非相干数字解调
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
7
矢量调制星座图实验
矢量调制星座图
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
8
PSK信号载波恢复实验
PSK信号载波恢复
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
9
NRZ码位同步提取实验
NRZ码位同步提取
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
10
m序列产生及其特性实验
m序列产生及其特性
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
11
Gold序列产生及其特性实验
Gold序列产生及其特性
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
12
直接序列扩频实验
直接序列扩频
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
13
直接序列解扩实验
直接序列解扩
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
14
白噪声信道模拟实验
白噪声信道模拟
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
15
多径衰落信道模拟实验
多径衰落信道模拟
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
16
慢衰落信道模拟实验
慢衰落信道模拟
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
17
卷积码编码及译码实验
卷积码编码及译码
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
18
块交织及解交织实验
块交织及解交织
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
19
GSM/GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验
GSM/GPRS移动台主呼及被呼叫过程
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
20
GSM/GPRS移动台短消息发送及接收实验
GSM/GPRS移动台短消息发送及接收
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
21
AT命令控制功能实验
AT命令控制功能
2
验证
选修
2人/组
100M示波器、移动通信原理实验箱、计算机
信号连接线10根/组
22
扩频通信系统仿真实验
扩频通信系统仿真
8
设计/综合
必修
1人/组
计算机机、matlab
无
注：
1、所有学生均应完成1个必做实验+4个选做实验，其中选做实验由教师指定实验项目；
2、必做实验写出实验报告；
3、必做实验的考核必须通过学生的演示和答辩进行，由实验教师根据评分标准给分；选做的验证性实验由教师在课堂根据学生实验项目完成情况进行打分。
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