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《通信原理》课程学习——名师指导

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   《通信原理》课程学习——名师指导
  《通信原理》作为通信专业的骨干核心课程,在通信专业的学习中占有极其重要的地位。在这门课上,要求学生从模块级、系统级的层次上,深刻理解通信系统的基本理论,熟练掌握对通信系统进行分析和设计的基本方法。培养学生在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题的能力,以及掌握现代通信方面不断涌现的新理论新技术的能力。但是,在学习的过程中,许多同学反映它不是一门好学的课程,其实如果让老师们说,也同样认为它不是一门好教的课程,正是鉴于此,我们在这里来谈一谈关于这门课的学习,希望能对大家学好这门通信专业的关键课程有所帮助。
  一、《通信原理》课的地位和作用
  打一个比方,如果把通信工程的整个知识结构看做一棵大树的话, 《通信原理》课就是这棵大树的主干,它在诸如高等数学、工程数学、电路信号、模电数电、电磁场等等土壤、根须这样的基础课的基础上,撑起了通信工程专业的树冠,而后续的专业课恰恰是这棵树上结出的果实。因此,在通信专业的知识框架中, 《通信原理》课起着承上启下、顶天立地的重要作用。也正因为此,绝大部分的院校,都将此课作为通信专业研究生的考试课,通过考核来确定考生是否具备了在通信专业继续学习的相关基础知识。
  二、与《通信原理》课相关的前续课程
  前面我们已经提到许多通信工专业的基础课,其中与《通信原理》课最相关的是《高等数学》、工程数学中的《概率与随机过程》、《信号与系统》。《高等数学》提供我们理论上分析推导的数学基础;《信号与系统》教会我们对确知信号不仅进行时域分析,而且可以变换到频域、复频域上分析的分析方法;《概率与随机过程》指导我们如何弄清随机信号(通信中的信号即为此类信号)的性质、规律,以及对其分析的方法。所有这些对我们学好《通信原理》课有着重要的意义,不论缺少了哪一部分,都会或多或少地影响对通信原理的学习。
  三、《通信原理》课的特点及其学习中应注意的问题
  《通信原理》课作为通信专业敲门砖般的专业基础课,有其自身的一些特点,主要表现在以下的三个方面。
  1. 强的理论性
  《通信原理》课有极强的理论性,表现为有大量、严密的数学推导和公式(这也正是我们要求有好的数学基础的原因),而且分析推导的方法往往从时域和频域同时展开(《信号与系统》课的功劳),要求我们从时域和频域的不同侧面全面、准确、方便地理解信号,掌握系统处理的特点和结果。这些充分体现了它作为基础课的特点。因此,为了真正弄懂通信系统的原理和分析方法,同学们在学习时必须埋下头、静下心,自己动手认真推导公式,细心体会得到的结论(这对准备考研的同学尤为重要,因为一些没有现成公式的求解,常常需借用书上公式的推导思路和方法),不能只求知道和记住结论和公式。而想要达到灵活运用结论和公式,就要像在学习基础课时一样,进行必要的练习,因此希望同学们要认真地对待每一道习题。
  2、强的系统性
  学习通信原理要站在通信系统的角度来分析和研究问题,因为它不同于电路、模电、数电,只是实现一个局部的功能,而往往是某一种点对点的完整通信系统。这是它作为专业课的特点之一。因此希望大家认真研读第一章的内容,这一章就像我们游览时的总导游图,告诉我们在以后各章的一条条游览线路。例如:模拟通信系统是第四章的模拟线路图,包括“调制---信道---解调”三大块景点,支线图是AM线路、DSB线路、SSB线路、VSB线路、FM线路和PM线路。数字通信系统是又一条数字线路图,支线是数字基带通信系统(第五章)和数字频带通信系统(第六章)。而第七章模拟信号的数字化,是模拟线路图线路上的人要想游览数字线路所架设的索道,有了这条索道就可以实现模拟信号的数字传输。第八章的最佳接收、第九章的差错控制和第十章同步系统都是通信系统中的关键技术,它们就像故宫中的珍宝馆,是精华和关键的所在。因此,我们学好第一章,就会一图在手,心中有数,有数就是知道通过通信原理课的学习,我们将掌握哪些知识。我们每开始学习新的一章,就该拿出这张导游图来,看看我们将游览哪些景点?掌握哪些内容?每学完一章后,还应该拿出导游图,查查我们是否每个景点都游到了、学会了。如果说我们要把书从厚读薄,那么这张总的导游图就是这本书的全部。
  《通信原理》课大、内容多,许多同学反映“乱”;也有的同学说:就每一章来说,能听懂,会做题,但没有课程的整体思路,这主要是没有弄清总的导游图,仓促上路,只是疲于奔命地跟着导游往前赶,走的什么线路?不知,下一个景点为何?不详。游完一线下来,只记住了一些刚讲过的内容,对刚讲过的内容代公式,可以照猫画虎地做题,但它与前后的关系不清楚,当题目改头换面出现时就不认识了。
  刚才讲的是大思路,而每一章还要弄清其局部思路。我们前面提到,通信原理是对通信系统的模块级、系统级的学习,因此抓住系统的模块框图就是抓住了系统的思路,依据具体模块框图可以数学地描述信号从发端信源、处理(常常是编码或调制)、传输、逆处理(常常是解码或解调)到信宿的全过程(这既包括时域的描述,也包括频域的描述);依据具体模块框图可以画出信号在各点的波形和频谱;依据具体模块框图还可以分析系统的性能(求解信噪比或误码率)。可以这么说,对于具体的通信系统来说,模块框图就是纲,纲举才能目张,只要抓住了这个关键,再加上相应的数学推导,其他的问题就会应刃而解。
  3.强的物理性
  学习通信原理常常会感到,虽然公式记了不少,却不知如何用;题目中已知条件给了不少,却弄不清楚是什么意思。这实际上反映了通信原理课的另一大专业课的特点:通信系统中的原理和物理量都有明确的物理意义,在学习的过程中必须仔细体会、深刻理解,否则,就会出现刚才提到的问题。例如:在通信中具有前瞻和指导意义的香农公式:
  ,你不能只停留在简单地记住它,给一些现成的量带进去计算一下。一个公式推导出来,要仔细地分析:在这个公式中有哪些物理量?他们的量纲为何(这往往就是它的物理意义所在)?他们反映了实际系统中的什么?这些量都是如何相互联系、相互作用的?公式运用的条件?公式能得出什么结论?如何应用这个公式 等等。
  对于搞工程的人来说,在学习中只做到代代公式解解题,是完全不够的。我们的目的是解决问题,因此,面对每一道习题,就像面对一个需要具体解决的实际课题。在解题过程中,请把你把平时对各个公式的思考带进去,从中体会实际与公式中各个量得的关系和意义。在每一道题上分清不同的条件带来的影响,分析由此带来的不同结果,提出解决的步骤,感受计算数据量上的意义。只有经过这样不断的思考,你的知识才会升华,才会变成你解决问题的秘计。
  另外提供一个强化公式物理意义理解的一个小方法。每当一个公式摆在你面前时,试着用最准确、最完整、最科学的语言去描述它。因为,一个你都说不清楚的公式,要说你理解它了,谁能相信呢?
  四、《通信原理》课学习中的建议
  建议预习,但不必化太多时间(3、5分钟),了解一下明天讲什么,做到心中有数即可。
  建议课堂以听为主,只记思路和主干,细节课后整理补全。
  积极思考,遇到问题及时与同学和老师讨论,不留尾巴,否则包袱会越背越重,以致不堪重负。
  作业争取独立完成,可以参考解答,但一定看明白、想清楚,不要抄抄了事。
  通信原理的内容每章相对独立,也相互有联系,因此,不要因为某一章没有学好而自暴自弃。注意复习整理的同学一定会发现,第六章的思路和方法与第四章非常相似,如果你第四章没有学好,可以在第六章进行补救;第五章与第七章联系较少,你大可不必因为第五章每学好而放弃第七章的学习。所以,请不论到何时都不要放弃。
  每学完一章老师会给大家小结,但与此同时,也请同学们自己小结一下,理清这一章的知识框架结构,看准重点和难点,把书本学薄,在此基础上,再像填空一样,在结构上加上细节,又把书本读厚。这样一薄一厚,再加上你平时的思考,会使你不仅巩固了所学的知识,而且会站在一个更高的角度看问题和解决问题。
 
 

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