Seminar课程

无线通信原理 / 信息工程学院 / 何春龙

目前国内外在这方面的建设较多,比如美国佐治亚理工学院 Geoffrey Ye Li 教授团队就采用Seminar方式对无线通信原理进行深入教学,国内的南京邮电大学卢敏教授也对无线通信原理进行案例Seminar教学,并取得较好的教学效果,由此可见,Seminari教学将成为无线通信原理相关课程改革建设的主要方向,具有广阔的应用前景。


无线通信是当今信息领域中发展最快、应用最广的学科之一,这就要求高等学校不断培养出与之相适应的专业人才,去应对无线通信技术的革新和应用。《无线通信原理》这门课程将对无线通信的发展和技术标准、蜂窝的概念、无线电传播的大尺度衰落、小尺度衰落模型以及5G关键技术等进行介绍,具有专业性强和理论性强的特点,学生前期只需要学过简单的通信原理以及信号与系统等课程,就能很好的适应本课程的前期基础要求。


1. OFDM LS算法仿真实现

    课堂上我们会详细讲解OFDM系统中 LS基本原理,因为OFDM技术具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰的能力,近年来获得了很快的发展。并且已经成为欧洲数字视频广播陆地传输(DVB-T)和无限局域网(W-LAN)的标准。在无线宽带通信系统中,由于存在频率选择衰落和时变信道,因此必须对信道进行估计以获取信道状态信息,以便准确的解调。通常采用导频的方法获得信道状态信息。基于导频的信道估计分为块状导频和梳状导频。块状导频是在时域上周期性的插入导频,而梳状导频是按照一定间隔在某些子载波上全部插入导频。我们将引导学生采用MATLAB仿真实现OFDM系统中LS信道估计算法,预期成果与形式是多媒体课件的形式予以展现,并附上相关的仿真代码。

2. OFDM LMMSE信道估计算法仿真实现

课堂上我们会详细讲解OFDM LMMSE基本原理,我们将引导学生采用MATLAB仿真实现OFDM系统中LMMSE信道估计算法,预期成果与形式是多媒体课件的形式予以展现,并附上相关的仿真代码。

3. OFDM MMSE信道估计算法仿真实现

课堂上我们会详细讲解OFDM MMSE基本原理,我们将引导学生采用MATLAB仿真实现OFDM系统中MMSE信道估计算法,预期成果与形式是多媒体课件的形式予以展现,并附上相关的仿真代码。



信道估计是在时域或者在频域上求出一个信道的近似的冲激响应,使估计值尽可能地接近于真实的信道冲激响应,以便在接收端进行信道的补偿,从而提高整个系统的性能。实现信道估计主要有两种方法:导频估计和盲信道估计。正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是将信道分成若干个正交的子信道,将信道调制到各个正交的子信道上进行传输。学生采用OFDM调制方法,并使用了三种不同的导频信道估计的方法对瑞利信道进行估计,并使用误码率曲线表示其性能。

   

通过采用Seminar课程教学,学生对OFDM LS算法仿真实现、OFDM LMMSE信道估计算法仿真实现和OFDM MMSE信道估计算法仿真实现有了深入的理解。学生能够熟练的掌握Matlab仿真,教学效果显著,达到预期的教学目标。

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项目负责人长期从事无线通信相关研究,目前以第一作者发表学术论文18篇,其中SCI期刊论文9篇,EI检索论文9篇,能准确把握无线通信前言技术。另外项目负责人最近两年一直承担本科生与研究生的无线通信原理课程教学,这些工作对后续的无线通信原理课程案例教学积累了丰富的教学经验。

1.  介绍移动通信原理及其应用方面的基本概念,主要包括:1、无线通信的定义;2、无线通信的特点;3、无线通信系统的发展历程;4、无线通信的工作方式;5、无线通信的应用系统。该部分内容以老师授课为主,学生积极参与讨论。

2.   蜂窝通信技术原理介绍:1、首先介绍在蜂窝移动通信系统中对调制解调技术的要求;2、 然后介绍蜂窝移动通信系统中常见的两类调制方式:频移键控和相移键控;频移键控重点介绍MSK调制及其变形;相移键控主要介绍QPSK及其变形;介绍它们以调信号的特点和功率谱特性,以及它们在蜂窝移动电话系统中的应用;3、介绍正交振幅调制(QAM)的调制和解调,信号星座图的概念;4、蜂窝系统信号与干扰的计算。该部分内容以老师授课为主,学生积极参与讨论,并完成老师布置的作业。

3.  大尺度衰落模型主要介绍:1.电波传播的基本特性;2.电波的自由空间传播;3.三种电波传播的机制; 4.无线信号的阴影衰落;5.无线信号的多径衰落; 6.大尺度信道模型;该部分内容以老师授课为主,学生积极参与讨论,并完成老师布置的作业。


现有的《无线通信原理》这门课程对无线通信的发展和技术标准、蜂窝的概念、无线电传播的大尺度衰落、小尺度衰落模型以及5G关键技术等进行介绍,具有专业性强和理论性强的特点,通过采用Seminar课程教学,学生对OFDM LS算法仿真实现、OFDM LMMSE信道估计算法仿真实现和OFDM MMSE信道估计算法仿真实现有了深入的理解。学生能够熟练的掌握Matlab仿真,教学效果显著,达到预期的教学目标。