《軟件無線電》教學(xué)大綱

1、軟件無線電課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：通信工程課程代碼：23E02327學(xué)時分配：32=24理論+8實(shí)驗(yàn)賦予學(xué)分：2先修課程：通信原理、數(shù)字信號處理、DSP技術(shù)，信息論與編碼等后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是通信工程專業(yè)的任選課。本課程主要講授軟件無線電基本概念、基本理論、實(shí)現(xiàn)技術(shù)和相應(yīng)的軟件算法等，包括信號采樣、軟件無線電體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺設(shè)計(jì)、信號處理算法等。軟件無線電技術(shù)課程是應(yīng)現(xiàn)代無線通信，尤其是現(xiàn)代軍事通信發(fā)展的需要而形成的一門綜合類專業(yè)課，在通信、雷達(dá)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。三、教學(xué)目的與要求軟件無線電技術(shù)是一門理論性和實(shí)用性都很強(qiáng)的課程,因此,本課程

2、將課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，從軟件無線電總體體系出發(fā)，對軟件無線電的主要理論、關(guān)鍵技術(shù)和最新發(fā)展情況進(jìn)行講解并指導(dǎo)學(xué)生選擇典型無線電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)本課程以后,不僅對軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)有較全面的理解,而且能夠?qū)崿F(xiàn)軟件無線電中的算法,最終達(dá)到能進(jìn)行軟件無線電系統(tǒng)開發(fā)的目的。四、教學(xué)內(nèi)容與安排（一）、課時安排章節(jié)學(xué)時分配第一章2第二章4第三章4第四章4第五章4第六章0第七章2第八章2第九章2實(shí)驗(yàn)8合計(jì)32（二）、理論教學(xué)安排第一章 概述 （2 學(xué)時） 【教學(xué)內(nèi)容】軟件無線電的定義、發(fā)展歷程、特點(diǎn)、體系框架等?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：軟件無線電的定義與特點(diǎn)、

3、體系框架；教學(xué)難點(diǎn)：軟件無線電的體系框架。【基本要求】了解軟件無線電基本概念；熟悉軟件無線電發(fā)展歷程；了解軟件無線電體系結(jié)構(gòu)?！九囵B(yǎng)能力】了解掌握軟件無線電的概念和體系機(jī)構(gòu)。第二章 軟件無線電理論基礎(chǔ) （4 學(xué)時） 【教學(xué)內(nèi)容】信號采樣理論、多速率信號處理，數(shù)字濾波，正交信號變換等?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：信號采樣、數(shù)字濾波、多速率信號處理、正交信號變換；教學(xué)難點(diǎn)：多速率信號處理、正交信號變換?！净疽蟆空莆招盘柌蓸永碚?；掌握多速率信號處理；了解數(shù)字濾波和正交信號變換?！九囵B(yǎng)能力】掌握軟件無線電的基礎(chǔ)的信號采樣、數(shù)字濾波、多速率信號處理等相關(guān)內(nèi)容。第三章 軟件無線電體系結(jié)構(gòu) （4 學(xué)時）

4、 【教學(xué)內(nèi)容】軟件無線電結(jié)構(gòu)形式、接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)、發(fā)射機(jī)體系機(jī)構(gòu)等?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：軟件無線電結(jié)構(gòu)形式以及接收機(jī)、發(fā)射機(jī)體系結(jié)構(gòu)；教學(xué)難點(diǎn)：信道化接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)、信道化發(fā)射機(jī)體系結(jié)構(gòu)?！净疽蟆空莆哲浖o線電三種結(jié)構(gòu)形式；掌握接收機(jī)結(jié)構(gòu)體系；了解多向?yàn)V波信道化接收機(jī)；掌握發(fā)射機(jī)體系結(jié)構(gòu)；了解信道化發(fā)射機(jī)體系結(jié)構(gòu)?！九囵B(yǎng)能力】掌握軟件無線電體系機(jī)構(gòu)以及典型的實(shí)例。第四章 軟件無線電的平臺設(shè)計(jì) （4學(xué)時） 【教學(xué)內(nèi)容】軟件無線電射頻前端、DA/AD、數(shù)字前端、信號處理器、高速FPGA技術(shù)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：軟件無線電射頻和數(shù)字前端、高速FPGA技術(shù)、硬件系統(tǒng)

5、設(shè)計(jì)；教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)字和射頻前端、高速FPGA技術(shù)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)【基本要求】掌握軟件無線電射頻前端和數(shù)字前端設(shè)計(jì)、高速數(shù)字信號處理和FPGA技術(shù)；掌握硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程?！九囵B(yǎng)能力】對軟件無線電系統(tǒng)初步認(rèn)知和設(shè)計(jì)能力。第五章 軟件無線電中的信號處理算法（4 學(xué)時） 【教學(xué)內(nèi)容】軟件無線電中的調(diào)制解調(diào)算法、同步和信道均衡、調(diào)制模式自動識別等。【教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：調(diào)制解調(diào)、同步、信道均衡；教學(xué)難點(diǎn)：同步、信道均衡、調(diào)制模式自動識別?！净疽蟆空莆照{(diào)制解調(diào)、同步、信道均衡的概念；掌握調(diào)制解調(diào)的基本原理和方式；了解信道均衡和同步技術(shù)?！九囵B(yǎng)能力】對軟件無線電系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)、信道、同步和調(diào)制模式自

6、動識別技術(shù)的認(rèn)識。第六章軟件通信體系結(jié)構(gòu)（SCA）（0學(xué)時，自學(xué)）【自學(xué)內(nèi)容】SCA相關(guān)概念、原理和波形開發(fā)技術(shù)等?！咀詫W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】自學(xué)重點(diǎn)：SCA系統(tǒng)工作原理和波形應(yīng)用開發(fā)；自學(xué)難點(diǎn)：SCA規(guī)范和工作原理?！净疽蟆苛私釹CA規(guī)范；熟悉SCA工作原理；熟悉波形應(yīng)用開發(fā)。【培養(yǎng)能力】SCA波形應(yīng)用開發(fā)能力。第七章基于軟件無線電的智能天線（2學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】智能天線基本概念、實(shí)現(xiàn)原理、基本算法、波達(dá)方向估計(jì)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：智能天線基本概念；教學(xué)難點(diǎn)：智能天線基本算法和波達(dá)方向估計(jì)?！净疽蟆空莆罩悄芴炀€基本概念；熟悉基于軟件無線電的智能天線實(shí)現(xiàn)原理；了解智能天線算法和波達(dá)方

7、向估計(jì)。【培養(yǎng)能力】認(rèn)識、設(shè)計(jì)智能天線的初步能力。第八章軟件無線電在無線工程中的應(yīng)用（2 學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】軟件無線電的應(yīng)用，包括在軍事、電子戰(zhàn)、雷達(dá)、移動通信等中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：軟件無線電的各種應(yīng)用領(lǐng)域；教學(xué)難點(diǎn)：軟件無線電在武器平臺、電視中的應(yīng)用?！净疽蟆苛私廛浖o線電的各種應(yīng)用方式；了解軟件電視應(yīng)用實(shí)例【培養(yǎng)能力】了解軟件無線電的應(yīng)用領(lǐng)域，初步樹立軟件無線電應(yīng)用的意識。第九章軟件無線電的新發(fā)展認(rèn)知無線電（2學(xué)時）【教學(xué)內(nèi)容】認(rèn)知軟件無線電的相關(guān)概念及新技術(shù)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)知軟件無線電基本概念、頻譜感知技術(shù)等；教學(xué)難點(diǎn)：基于盲源分離的認(rèn)知無線電。【基

8、本要求】熟悉認(rèn)知軟件無線電基本概念和認(rèn)知過程；了解頻譜感知技術(shù)和IEEE802.22標(biāo)準(zhǔn)；了解基于盲源分離的認(rèn)知無線電?！九囵B(yǎng)能力】了解軟件無線電新應(yīng)用：認(rèn)知軟件無線電技術(shù)。（三）、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生學(xué)有所獲，較為深入的理解軟件無線電思想及應(yīng)用，通過動手實(shí)踐掌握開發(fā)軟件無線電系統(tǒng)的一般流程?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】開展調(diào)研活動，通過網(wǎng)絡(luò)和文獻(xiàn)等選擇一種典型的軟件無線電系統(tǒng)，并作出綜述。（2課時）針對選擇的無線電系統(tǒng)，選擇其中的關(guān)鍵算法或全部算法加以實(shí)現(xiàn)，深刻理解算法。（4學(xué)時）對所選系統(tǒng)和所做內(nèi)容形成展示內(nèi)容，并報(bào)告，完成后完成專題論文。（2學(xué)時）五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教學(xué)平臺

9、，軟件無線電實(shí)驗(yàn)臺六、課程考核與評估本課程的考核內(nèi)容由下面三部分組成：實(shí)驗(yàn)M1（100分）分組選擇一典型的軟件無線電系統(tǒng)，對其中的某個或某些關(guān)鍵算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果評分。論文M2（100分）按一般科學(xué)論文的寫作規(guī)范的要求，對選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫1篇專題論文，每一學(xué)生完成一篇寫作規(guī)范的專題論文，根據(jù)論文寫作水平、報(bào)告的內(nèi)容、思路、對問題的理解等評定成績。3、平時考核M3（100分）期末總評成績MM140%+M250%M310%。七、附錄1、鈕心忻等主編，軟件無線電技術(shù)與應(yīng)用，北京郵電大學(xué)出版社，20012、樓才義. 軟件無線電原理與應(yīng)用M. 電子工業(yè)出版社, 2014.3、王金龍. 無線通信系統(tǒng)的DSP實(shí)現(xiàn)M. 人民郵電出版社, 2002.4、周賢偉. 認(rèn)知無線電M. 國防工業(yè)出版社, 20085、JeffreyH.Reed, 里德, 陳強(qiáng). 軟件無線電:無線電工程的現(xiàn)代方法