《数字通信原理》教学大纲
课程名称：数字通信原理 课程类别：专业基础课 学 分：5学分
适用专业：通信工程、计算机科学与技术专业
一、课程的教学目的
《数字通信原理》课程是本科通信工程和计算机科学与技术等专业的一门非常重要的专业基础课（必修课、核心课）。通过本课程的学习能使学生对数字通信系统获得较完整的概念，并掌握数字通信的基本技术和应用。
学好这门课，将为学习后续专业课奠定良好的基础，同时也会对从事通信、计算机等方面的工作有所帮助。
二、教学基本要求
通过本课程的学习，要求掌握数字通信的基本概念和基本原理，脉冲编码调制(PCM)通信系统的构成及模/数变换、数/模变换的具体过程，准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）的相关内容，数字信号传输方式及SDH传输网的关键技术等。了解语音信号压缩编码的基本概念，拓展知识与前沿技术等内容。
本课程的重点和难点内容主要包括：
（1）数字通信的基本概念及数字通信系统的性能指标；
（2）脉冲编码调制（PCM）通信系统的构成，抽样、量化、编码和解码的相关内容；
（3）PCM时分多路复用通信系统的构成及PCM30/32路系统帧结构； （4）数字复接的基本概念及异步复接二次群帧结构； （5）SDH基本概念及SDH的基本网络单元的作用； （6）基带传输线路码型的码型变换规则及特性分析； （7）SDH自愈网基本概念及几种自愈环原理。
三、课程教学方法
本课程教学建立在精心设计的教学策略、丰富的教学资源和高效的人机交互基础上。以理论教学为主，结合实例的分析讲解；适时总结、归纳；设计适量的教学活动，让学生参与其中；注重学习过程的系统引导和学习支持。
具体教学方法如下。
? 通过课程介绍和课程导学使学生较全面地了解本课程的内容体系、课程提供
1
的学习资源、课程教学内容及基本要求、课程考核方式、学习方法等。 ? 引导学生利用丰富的网络课程资源有效地学习。
? 提供满足教学需求的教学视频，帮助学生理解重点和难点内容。教学视频对
重点和难点内容分析透彻、有理有据、深入浅出、通俗易懂。而且随时提出一些问题，引发学生思考，并列举一些典型例题帮助大家理解相关知识，最后还对所介绍的内容进行归纳总结。
? 鼓励学生积极参与网上设计的各类学习活动，并按时完成阶段作业。 ? 提醒学生网上实时辅导坚持到课。
? 注意启发学生在学习中勤于思考、善于提问，并为学生提供多种答疑解惑的
途径。
四、课程考核方式
本课程的期末总成绩包括平时成绩和期末考试成绩。
? 平时成绩（包括4次阶段作业和3次演示实验附带的小测试等）占总成
绩的40%。阶段作业均为客观题，可重复提交，直到分数满意为止。 ? 期末考试为闭卷，卷面分数100分，占总成绩的60%。
五、课程教学内容
第一章 课程导学 1、教学内容 第1节 课程介绍 第2节 课程导学 2、教学基本要求
课程介绍主要对《数字通信原理》课程做简单介绍，要求学生对本课程的内容体系、课程提供的学习资源等有一个基本了解。
通过课程导学的学习，使学生了解课程教学目的、课程教学内容及基本要求、课程考核方式等，并能够掌握学习方法，而且清楚如何利用教师所提供的多种交流沟通途径解决学习中遇到的各类问题。 3、重点和难点
本章的重点内容如下：
（1）课程的内容体系；（2）课程学习方法建议。
第二章 概述 1、教学内容
第1节 数字通信基本概念 第2节 数字通信系统的性能指标
2
第3节 概述-总结 2、教学基本要求
本章主要对数字通信的概念、数字通信系统的构成、数字通信的特点及数字通信系统的性能指标等作了较全面的概括性的介绍。
教学基本要求如下：
掌握：（1）数字信号与数字通信的概念，数字通信系统的构成；（2）数字通信的特点；（3）数字通信系统的性能指标。
了解：（1）模拟信号与模拟通信的概念。 3、重点和难点
本章的重点和难点内容如下：
（1）数字通信系统的构成；（2）数字通信的特点；（3）数字通信系统的性能指标。
第三章 语音信号编码 1、教学内容
第1节 PCM通信系统的构成 第2节 低通型信号的抽样 第3节 带通型信号的抽样 第4节 量化的定义与均匀量化 第5节 非均匀量化 第6节 均匀量化信噪比 第7节 非均匀量化信噪比 第8节 编码的基本概念
第9节 A律13折线编码的码字安排 第10节 A律13折线编码方法
第11节 A律13折线编码的编解码电平 第12节 A律13折线编码器 第13节 A律13折线解码器 第14节 语音信号编码-总结 2、教学基本要求
本章主要介绍语音信号编码的相关内容，分析了脉冲编码调制（PCM）通信系统的构成，并详细讲述了脉冲编码调制（PCM）模/数变换的三个基本步骤——抽样、量化和编码。
教学基本要求如下：
掌握：（1）语音信号编码的概念；(2)PCM通信系统的构成；（3）抽样的基本概念及低通型信号的抽样；（4）均匀量化及非均匀量化的基本概念；（5）均匀量化信噪比及A律压缩特性的非均匀量化信噪比；（6）A律13折线压缩特性；（7）
3
A律13折线的码字安排及编码方法；（8）A律13折线编码的编解码电平及编解码误差；（9）A律13折线编码器、解码器的组成及作用。
了解：（1）语音信号编码的分类；（2）带通型信号的抽样；（3）A律13折线压缩特性及量化信噪比；（4）编码的基本概念。 3、重点和难点
本章的重点和难点内容如下：
（1）PCM通信系统的构成；（2）低通型信号的抽样；（3）均匀量化信噪比及A律压缩特性的非均匀量化信噪比；（4）A律13折线的码字安排及编码方法；（5）A律13折线编码器的组成及作用。
第四章 语音信号压缩编码 1、教学内容
第1节 语音信号压缩编码的基本概念 第2节 自适应差值脉冲编码调制 第3节 子带编码 2、教学基本要求
本章主要介绍了语音信号压缩编码的概念、自适应差值脉冲编码调制（ADPCM）及子带编码的基本概念。
教学基本要求如下：
了解：（1）语音信号压缩编码的概念；（2）差值脉冲编码调制（DPCM）的基本原理，自适应差值脉冲编码调制（ADPCM）的概念；（3）子带编码的基本概念。 3、重点和难点
本章的难点内容如下：
（1）差值脉冲编码调制（DPCM）的基本原理；（2）子带编码的基本概念。
第五章 时分多路复用及PCM30/32路系统 1、教学内容
第1节 PCM时分多路复用通信系统的构成 第2节 PCM30/32路系统帧结构 第3节 PCM30/32路定时系统
第4节 PCM30/32路系统帧同步的实现 第5节 帧同步系统性能的近似分析 第6节 PCM30/32路系统的构成
第7节 时分多路复用及PCM30/32路系统-总结 2、教学基本要求
本章首先介绍时分多路复用的概念及PCM时分多路复用通信系统的构成，然后详细讲述PCM30/32路系统的帧结构、定时系统、帧同步系统和PCM30/32路系
4
统的构成等内容。
教学基本要求如下：
掌握：（1）时分多路复用的概念；（2）PCM时分多路复用通信系统的构成及各部分的作用；（3）位同步、帧同步和复帧同步的概念及实现方法；（4）PCM30/32路系统帧结构；（5）PCM30/32路发端定时系统；（6）PCM30/32路帧同步系统中前、后方保护的作用，帧同步系统的工作流程图。
了解：（1）PCM30/32路收端定时系统；（2）对帧同步系统的要求及帧同步的实现方法；（3）帧同步系统性能的近似分析；（4）PCM30/32路系统的构成。 3、重点和难点
本章的重点和难点内容如下：
（1）PCM时分多路复用通信系统的构成；（2）位同步、帧同步和复帧同步的概念及实现方法；（3）PCM30/32路系统帧结构；（4）PCM30/32路发端定时系统；（5）帧同步系统的工作流程图。
第六章 数字信号复接 1、教学内容
第1节 数字复接基本概念 第2节 同步复接的码速变换与恢复 第3节 异步复接的码速调整与恢复 第4节 异步复接二次群帧结构 第5节 PCM高次群 第6节 SDH基本概念 第7节 SDH段开销字节 第8节 SDH的基本网络单元 第9节 SDH的复用映射结构 第10节 数字信号复接-总结 2、教学基本要求
本章介绍了准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）的相关内容。首先介绍PDH，主要包括数字复接基本概念，同步复接与异步复接，异步复接二次群帧结构和PCM高次群；然后详细论述SDH的相关内容，主要包括SDH基本概念，SDH段开销字节，SDH的基本网络单元以及SDH的复用映射结构等。
教学基本要求如下：
掌握：（1）准同步数字体系（PDH）各次群速率及话路数；（2）数字复接基本概念（包括数字复接的概念、实现方法、数字复接的同步和数字复接的方法等）；（3）数字复接（异步复接）系统的构成；（4）异步复接二次群帧结构；（5）SDH基本概念（包括SDH的概念和优点、SDH的速率体系和帧结构等）；（6）SDH的几种基本网络单元的作用。
5
《数字通信原理》教学大纲
