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摘 要:《通信原理》课程作为通信类专业的一门专业主干课,具有较强的理论性,本文总结了在教学过程中采用的教学方法和手段,在老师的指导下,希望学生能够在学习的过程中做到融会贯通,同时结合实验部分,体会到学以致用的原则,真正掌握通信的基本原理以及其分析处理问题的方法和思路.
关 键 词:通信原理,教学方法,思路
《通信原理》课程是电子类、通信类等专业本科阶段的一门重要课程,本课程选用的是一般高校普遍使用的经典教材――樊昌信主编的《通信原理》(第6版),作为改版后的教材,主要增加了确知信号和新型数字带通调制技术,在其他章节有部分的改动,在使用教材的时候可根据学生的特点进行选择性的讲解.课程的主要任务是让学生掌握通信的一般模型及原理,其内容涵盖了模拟通信和数字通信的基本原理,包括基本概念、基础知识等.
一、教学方法的探讨
课程讲解上,采用对比和联系的方式,使学生能够融会贯通,举一反三,例如对数字带通调制系统而言,ASK/FSK/PSK,这三种基本的调制方式,都是从它们的时域表达、频谱分布,产生方式、解调方法上进行对比讲解,一者便于记忆,二者能够对三种调制方式的进行区别,例如:相比于ASK调制,FSK可看作两路ASK的叠加,而PSK则可看作两个极性相反的ASK信号,由此可以分别把他们的时域表示、产生方式对照起来,区别开来.同时,在讲解的过程中,注意把前后章节的内容相联系,例如:把数字调制和模拟调制也可以进行对照,如ASK和AM信号的产生,除了输入信号是数字和模拟的区别外,整个调制和解调过程基本相类似,再如,在讲完第6章中数字基带调制系统的抗噪声性能分析后,紧接着第7章的数字频带系统几种调制系统的抗噪声性能,频带调制体统包含有基带部分,所以对它的抗噪声性能分析时,也用到了对基带系统抗噪声性能分析的方法,所以也能够进行一个分析和比较,单极性码和双极性码的误码率公式和2ASK和2PSK相吻合,便于对前后内容的理解,同时也深刻了对公式的理解,方便于公式的记忆.
表1误码率的比较
表1给出了误码率的比较,其中单极性和双极性码的误码率是在等概出现的情况下得到的,在1表达式中就是信噪比的平方根,而2ASK和2PSK公式中的r就是信噪比,由此可知,2ASK和单极性、2PSK和双极性码的误码率公式是一致的.
在对理论进行讲解的同时,结合课后习题来加强对理论及公式的理解.由于课程的理论性较强,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,在讲解的过程中,非常注意如何能够把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,对于程度好的学生希望数学推导能够清晰和开拓他们的思路,为以后更加深入地学习打好基础,而对于数学程度一般的学生,希望他们能够理解其过程,掌握其结论,不做过高要求,目的只有一个:希望他们对通信系统的学习,能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向.
二、实验环节
课程设置的也有相应的实验,在通信原理的实验箱上对理论内容的验证,主要有:模拟信号源的产生、AMI/HDB3编译码过程、FSK调制解调过程及PCM编码系统等,实验内容主要是对波形的测量和验证,希望能够把理论和实际进行结合,把每个模块硬件实现的基本原理搞清楚,但鉴于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,所以给学生补充基于matlab通信实验的内容:主要是QPSK、QAM和OFDM的仿真实现,也加入了WCDMA的matlab的实现,通过仿真来更加深入地理解理论内容,也对未来通信的发展有一定的认识.
考虑到有部分遥感学院的学生,在实验中我也加入了有关雷达探测的仿真实现,通过一个开发好的脉冲预警雷达的目标跟踪界面,实现对目标的动态探测,让学生理解雷达如何实现对目标的测距、动目标检测等原理,整个仿真工具具有非常直观的效果,能够通过模拟的示波器对雷达回波进行观测,同时脉冲宽度、目标个数以及山体杂波等参数都可以进行设置,非常接近真实的探测环境.
图1脉冲雷达的仿真界面
整个实验的环节,一是理论和实际的结合,二是掌握仿真软件的使用,三则是开拓学生的思路,拓展他们的知识面,也希望能够激起他们学习兴趣.让他们体会到理论并不是无用的和无趣的,而是对实践具有非常强的指导意义.
三、结束语
《通信原理》作为本科阶段一门理论性较强的课程,让学生有兴趣去学,并非一件易事,而本文只是对该课程的教学方法和手段进行了一个经验性的总结和探讨,当然,在教学过程中仍然有很多问题和不足,随着以后教学互动的过程及教师间的交流和合作,希望能够有所改善和提高.
【参考文献】
[1]樊昌信.曹丽娜著.通信原理第6版[M],北京,国防工业出版社.2009,2
[2]沙济彰著.通信原理学习与考研指导[M],北京,科学出版社.2004.
[3]孙屹主编matlab通信开发手册[M]北京,国防工业出版社.2005.
[4]江晓林.通信原理课程教学方法探索[J]黑龙江教育2006(12):76-76