《MATLAB编程与通信系统仿真》教学大纲.docx
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《MATLAB编程与通信系统仿真》教学大纲
《MATLAB编程与通信系统仿真》理论课教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
MATLAB编程与通信系统仿真
英文名称
ProgrammingandCommunicationSystemSimulationusingMatlab
课程代码
XX11014
先修课程
课程性质
专业基础课程
信号与系统
通信原理
修读性质
选修
学时/学分
40（24+16）/2（1.5+0.5）
考核方式
考查
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
《MATLAB实用教程》（第二版），HoolyMoore,
电子工业出版社，出版时间2010.1
教学参考资料
《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》徐明远西电
《MATLAB/SIMULINK实用教程》张化光人民邮电出版社
二、课程目标与任务
本课程旨在向本专业学生介绍一种解决专业问题的快速有效且具有强大功能的科学与工程计算和仿真软件。
通过本课程的学习，培养学生获得一种从专业问题中抽象出数学模型进而运用MATLAB去求解和仿真的思维方法，培养学生综合运用专业知识解决问题的能力，为后续学习和工作打下良好基础。
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
（1）知识点
Ø课程概述及课程要求
ØMATLAB概述
Ø历史与特点
Ø产品族简介
Ø启动与运行
Ø命令窗口操作
Ø工作区
Ø路径设置
Ø脚本编写
Ø使用帮助
（2）重点
ØMATLAB概述
Ø启动与运行
Ø命令窗口操作
Ø工作区
Ø路径设置
Ø脚本编写
（3）难点
Ø命令窗口操作
Ø工作区
Ø脚本编写
①了解本课程的性质和任务；认识MATLAB在解决专业问题中的重要作用；熟悉并掌握MATLAB的功能和特点，命令窗口，文件管理，MATLAB的帮助系统。
理论2学时
实验2学时
2
（1）知识点MATLAB的数值运算
ØMATLAB的变量和常量
•变量和常量
•变量及其赋值
•运算基础
Ø数组、向量和矩阵
•数组
•向量（一维数组）
•矩阵（二维数组）
Ø向量的创建
•创建向量
•向量的访问（索引）
Ø矩阵的创建及访问
Ø数组运算与矩阵运算
（2）重点
ØMATLAB的变量和常量
•变量及其赋值
•运算基础
Ø向量的创建
•创建向量
•向量的访问（索引）
Ø矩阵的创建及访问
（3）难点
Ø向量的创建
•创建向量
•向量的访问（索引）
Ø矩阵的创建及访问
①了解MATLAB基本数值类型；认识部分处理不同类型数据变量的函数。
掌握变量及其赋值、运算符与表达式以及逻辑类型和关系运算。
②熟练掌握MATLAB环境下创建向量、矩阵和多维数组的方法，以及操作矩阵和多维数组的函数的使用方法；掌握针对数组和矩阵的运算函数和操作函数；了解稀疏矩阵的概念，以及在MATLAB中创建稀疏矩阵和操作稀疏矩阵的函数。
理论4学时
实验2学时
3
（1）知识点MATLAB的函数及绘图
ØMATLAB内建函数
•数学函数
•三角函数
•统计和数据分析函数
•矩阵操作函数
•其它有用的函数
ØMATLAB中的特殊值和特殊功能
ØMATLAB基本二维绘图
•基本二维图
•设置曲线的样式属性
•格式化绘图
ØMATLAB中子图的绘制
•子图窗口的划分
Ø其它绘图相关
•有用的绘图函数
•图形编辑器
•图形的保存
（2）重点
ØMATLAB内建函数
•统计和数据分析函数
•矩阵操作函数
ØMATLAB基本二维绘图
•基本二维图
ØMATLAB中子图的绘制
•子图窗口的划分
（3）难点
ØMATLAB内建函数
ØMATLAB中子图的绘制
①掌握MATLAB函数的调用②掌握基本绘图方法包括二维图形的绘制以及子图的绘制等；了解三维图形，专用图形的绘制。
理论4学时
实验4学时
4
（1）知识点MATLAB程序设计
ØMATLAB编程基础——M文件的创建
•脚本文件
•函数文件（内置函数、自定义函数）
Ø流程控制
•流程图和伪码
•逻辑函数
•选择结构
•循环结构
ØM文件的调试及性能分析
•M文件调试
•M文件性能分析
•提高运算性能
（2）重点
ØMATLAB编程基础——M文件的创建
•脚本文件
•函数文件（内置函数、自定义函数）
Ø流程控制
•选择结构
•循环结构
ØM文件的调试及性能分析
•M文件调试
（3）难点
ØMATLAB编程基础——M文件的创建
•函数文件（内置函数、自定义函数）
Ø流程控制
•循环结构
①掌握如何利用MATLAB的编程语言进行编程；掌握进行程序流程控制的方法；②熟悉掌握如何编写脚本文件以及如何自定义函数文件掌握如何进行M文件调试和性能分析。
理论4学时
实验4学时
5
（1）知识点通信系统仿真
Ø通信系统仿真基础
Ø发送端仿真
•信源编码（抽样、量化、编码）
•信道编码
•调制（2ASK、2FSK、2PSK）
Ø信道仿真
Ø接收端仿真
•解调原理
•滤波器的设计
•译码（信道译码、信源译码）
Ø讨论课
（2）重点
Ø发送端仿真
•信源编码（抽样、量化、编码）
•调制（2ASK、2FSK、2PSK）
Ø接收端仿真
•解调原理
•滤波器的设计
（3）难点
Ø发送端仿真
•调制（2ASK、2FSK、2PSK）
Ø接收端仿真
•解调原理
•滤波器的设计
①掌握用MATLAB自定义函数进行编译码、模拟调制与解调、数字调制与解调及性能仿真等的方法。
②熟悉信号及其表示、基本运算，系统的响应，傅里叶变换。
掌握数字滤波器设计方法。
理论10学时
实验4学时
四、主要教学组织形式与方法手段
MATLAB作为一个数学工具，在数学建模解决实际问题方面有着非常重要的作用。
本课程要求学生不但能掌握应用MATLAB进行程序设计的能力，还要求学生能结合专业知识进行通信系统建模和仿真的能力。
因此，在理论教学的组织形式、方式方法上，应特别注意与通信专业基础知识相结合，培养学生对实际问题进行数学建模仿真的能力，充分调动学生的积极性、主动性与创造性。
1.组织形式
在课堂授课时，把握课程内容重点和关键，注重教学内容的实用性和工程性，强调基础知识，从传统的以教师为中心教给学生向以学生为中心学会学习转变，在讲授知识点时实施以具体仿真示例为内容的教学模式。
多层次、立体化的实现理论教学与实践教学的有机结合，促进学生学习的积极能动性。
2.教学方法
为有效调动学生的学习积极性，课程组教师课前进行研讨，总结经验，找出重点和难点，设计灵活多样的教学方法，如：
●对于课程内容有针对性的提出系统模型引导学生思考、研讨，多鼓励学生查找相关课题的前沿技术；
●采用小组合作方式，对问题展开积极的讨论与交流，分享成果，反思失败，鼓励创新思想；
●对于难点和重点内容，开展习题课，加深学生对理论的理解。
3.教学手段
●利用多媒体技术，使传统板书与现代教育技术相结合；
●利用仿真技术，使理论教学与实践教学相结合；
●利用网络技术，使课内教学与课外辅导相结合。
五、课程考核和成绩评定
平时考核（40%）
考核方式
考勤（含课堂表现）
实验
所占比例（%）
10%
30%
结业考核（60%）
考核方式
综合考评（完成综合设计并撰写论文）
所占比例（%）
60%
《MATLAB编程与通信系统仿真》实验课教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
MATLAB编程与通信系统仿真
英文名称
ProgrammingandCommunicationSystemSimulationusingMatlab
课程代码
XX11014
课程性质
学科专业类基础课程
修读性质
选修
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
《电子信息类专业MATLAB实验教程》李明明
教学参考资料
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
谭晋
讲师
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
谭晋李益才张生军
二、课程目标与任务
（一）《MATLAB编程与系统仿真》实验课的目的
MATLAB编程与系统仿真实验课是《MATLAB编程与系统仿真》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，掌握实验测试技能和提高计算机仿真能力之目的。
（二）《MATLAB编程与系统仿真》实验课的任务
MATLAB编程与系统仿真课程实验是其教学中的一个重要环节，学生只有通过上机实验，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。
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数学模型的能力。
通过实验还可以培养学生对一些通信系统进行建模和研究能力。
三、实验教学的组织和安排（见附表）
《MATLAB编程与系统仿真》实验课与理论课同步进行，每个实验学生都必须提前预习。
实验课以学生自己动手为主，教师辅助指导。
《MATLAB编程与系统仿真》实验课的类型有：
验证性、综合设计性实验，通过实验课的训练，学生应达到下列要求：
1.了解MATLAB工作原理，初步掌握它的操作方法；在实验过程中逐步增强实践能力和动手能力。
2.通过验证性实验掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能。
3.通过设计性实验掌握利用MATLAB进行通信系统仿真的基本方法。
注：
本课程实验不设分组，由每位学生独立完成。
四、教学方法和手段
1.教学方法
●对于实验内容有针对性的提出与现实有关的具体实例引导学生思考、研讨；
●对于重点、难点内容，要求学生学会预习并自己查找资料，加深学生对理论的理解，以及对实际面对疑难问题的解决能力。
2.教学手段
●利用多媒体技术，使传统板书与现代教育技术相结合；
●利用仿真技术，使理论实验与工程实验相结合，找出理想与实际的差别，并分析原因；
●利用网络技术，使课内教学与课外辅导相结合。
并鼓励学生从网络资源提取自己需要的信息，对知识的多样性和前沿性进行补充。
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
实做技能
实验报告
所占比例（100%）
10%
60%
30%
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
MATLAB基本功能和使用
MATLAB的使用
2
验证型
必做
1
1
2
计算机1台
2
MATLAB内建函数的使用
在Help功能的帮助下学会调用MATLAB的内建函数
2
验证型
必做
1
1
3
计算机1台
3
MATLAB的数组定义及运算
向量及矩阵的定义、索引及运算
2
验证型
必做
1
1
4
计算机1台
4
MATLAB的绘图
二维图形的绘制，标注及子图的绘制
2
验证型
必做
1
1
5
计算机1台
5
MATLAB的自定义函数
M文件和函数文件的创建、运行及调试
2
验证型
必做
1
1
6
计算机1台
6
MATLAB的程序设计
流程控制语句的使用
2
验证型
必做
1
1
7
计算机1台
7
通信系统仿真
设计一个完整的简单通信系统，完成仿真并进行性能分析
4
设计型
必做
1
1
8
计算机1台
升级会员 