1、信息技术基本技能训练教学大纲信息技术基本技能训练教学大纲工程训练中心编2011年11月20日适用专业层次总学时学分课程性质训练类型电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程本科484实践教学课程专业技能训练电子信息工程本科242.5实践教学课程专业技能训练信息工程本科805实践教学课程专业技能训练先修课程高等数学、计算机网络、电路基础、模拟电子技术基础一、课程的地位和作用1 地位和作用信号与系统基本技能训练，是配合信号与系统MATLAB技术、数字信号处理、DSP技术与应用、数字图像处理、数字信号处理的FPGA实现、数字信号处理的DSP实现理论课而开设的训练教学课。是通信与电子信息类专业继电路
2、分析课程后的又一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。2完成培养方案中哪项基本素质要求和业务培养要求培养学生较好地掌握数字信号处理方面的知识与技能，获得较好的信号处理系统分析、设计及系统开发方面的工程实践训练。二、基本技能训练课程的目的和任务本基本技能训练课程的作用是使学生获得信号与系统分析方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为深入学习通信、自动控制、电子信息类专业有关课程及为以后从事专业工作打下良好的基础。三、基本技能训练教学内容与要求序号项目名称基本技能训练内容教学基本要求基本技能训练方式训练属性训练学时备注 1信号的基本运算1.掌握JH5
3、004型号信号与系统基本技能训练箱信号源的产生方法。2.加法器特性观察、减法器特性观察、倍乘器特性观察、积分器特性观察、微分器特性观察等。写出各基本技能训练步骤、各基本运算单元的分析过程和预期基本技能训练结果，并结合实际观测分析比较，写出基本技能训练步骤和预期基本技能训练结果以及最终基本技能训练结果。两人一组，按基本技能训练方法和操作步骤，合作完成基本技能训练测量内容所规定的基本技能训练任务验证性实验2必修课基本技能训练每人单独处理数据和完成基本技能训练报告 2线性时不变系统1.掌握线性时不变系统的特性。2.设计验证线性时不变系统性质的方法。3.叠加性与均匀性观察、时不变特性观察、微分特性观察
4、。掌握线性时不变系统的特性，能够在基本技能训练开始之前根据提示和基本技能训练箱已有资源自己先设计验证方法和步骤，写出基本技能训练步骤和预期基本技能训练结果以及最终基本技能训练结果。两人一组，按基本技能训练方法和操作步骤，合作完成基本技能训练测量内容所规定的基本技能训练任务验证性实验2必修课基本技能训练每人单独分析结果和完成基本技能训练报告 3信号的合成1掌握周期信号的傅里叶级数。2理解傅里叶级数的本质以及信号频谱的概念。3掌握方波信号的合成、周期锯齿信号的合成、周期半波信号合成等。能在基本技能训练之前自己推导常见周期信号的三角形式的傅里叶级数展开式，要求在基本技能训练报告上写出推导过程，写出基
5、本技能训练步骤和预期基本技能训练结果以及最终基本技能训练结果。两人一组，按基本技能训练方法和操作步骤，合作完成基本技能训练测量内容所规定的基本技能训练任务验证性实验2必修课基本技能训练每人单独分析结果、计算误差和完成基本技能训练报告 4AM调制与解调载波信号的产生、AM调制波形的产生、AM的非相干解调、以及相干解调方法掌握通信中调制解调的过程和方法，个调制、解调方式的优缺点，观察并记录原始信号、抑制载波调制信号以及非抑制载波调制信号的波形，观察并记录各方式解调出来的信号和原信号的异同。两人一组，按基本技能训练方法和操作步骤，合作完成基本技能训练测量内容所规定的基本技能训练任务任务验证性实验1必
6、修课基本技能训练每人单独处理数据和完成基本技能训练报告5二阶并联谐振系统1二阶并联谐振电路特征参数的物理意义。2二阶并联谐振电路频率响应的S平面分析方法。掌握二阶并联谐振电路的基本构成，掌握二阶并联谐振电路频谱的S平面分析方法。画出理论分析以及最终观察到的频率响应图并对比。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成测量内容所规定的基本技能训练任务任务验证性实验1必修课基本技能训练每人单独分析结果并独立完成训练报告6matlab矩阵建立matlab变量的赋值、矩阵的建立方法、各种运算、字符串。写出matlab灵活的矩阵建立方法。完成基本技能训练内容所规定的基本技能训练任务验证性性4必修基本技能训练
7、7程序设计建立和执行M文件的方法、利用if语句实现选择结构的方法、try语句的使用、利用for和while语句实现循环结构熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法，理解函数文件的概念，掌握定义和调用matlab函数的方法。完成基本技能训练内容所规定的基本技能训练任务验证性性8必修基本技能训练 8绘制二维三维曲线图绘制二维曲线的基本函数、绘制图形的辅助操作、绘制其他坐标系的二维曲线 掌握二维曲线、三维曲线图的绘制方法，理解三维曲面图的绘制方法。完成基本技能训练内容所规定的基本技能训练任务验证性性6必修基本技能训练 9数值计算线性方程组的求解方法、常微分方程的数值求解、函数极值。理解matlab中对数
8、据的各种分析和处理方法，掌握常用的方程求解方法、线性方程组的求解方法。完成基本技能训练内容所规定的基本技能训练任务验证性性4必修基本技能训练10Simulink动态仿真Simulink的基本操作、简单系统仿真模型的建立、S函数的设计及应用掌握Simulink的基本操作及简单系统仿真模型的建立方法，了解子系统及其封装技术、S函数的设计及应用。完成基本技能训练内容所规定的基本技能训练任务验证性性2必修基本技能训练11基本程序设计1（1）利用CCS软件的“软件仿真器”调试“数据传送程序”，即将程序存储器的数据传送到数据存储器。编写包（2）含堆栈使用方法的程序2，观察堆栈的使用情况。使用CCS软件创建
9、工程，编写三个文件并加入工程，然后编译仿真，在存储器中观察结果。（1）由教师演示CCS软件的使用方法。（2）教师对基本技能训练例程进行必要的分析和讲解。（3）学生独立操作软件，进行单步调试。212基本程序设计2（1） 利用CCS软件编写程序，实现y=x1a1+x2a2。（2） 利用CCS软件编写程序，实现使用CCS软件创建工程，编写三个文件并加入工程，然后编译仿真，在存储器中观察结果。（1）教师对基本技能训练例程进行必要的分析和讲解。（2）学生独立操作软件，进行单步调试。验证性基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告 13基本程序设计3（1）利
10、用长字运算指令实现。（2）利用并行运算指令实现和。使用CCS软件创建工程，编写三个文件并加入工程，然后编译仿真，在存储器中观察结果。（1）教师对基本技能训练例程进行必要的分析和讲解。（2）学生独立操作软件，进行单步调试。验证性基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告14FIR滤波器DSP实现用线性缓冲区和直接寻址方法实现FIR滤波器，即N=5，(注意在数据存储器中存放系数)使用CCS软件创建工程，编写文件并加入工程，然后编译仿真，在波形显示窗口观察结果。教师演示程序运行和观察结果的方法，然后一人一组，独立完成基本技能训练步骤和基本技能训练内容。
11、验证及设计性基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告15IIR滤波器DSP实现用双操作数指令和循环寻址的方法实现二阶IIR滤波器(注意在数据存储器中存放系数)，在CCS软件中将IIR滤波处理前后的波形显示出来。使用CCS软件创建工程，编写文件并加入工程，然后编译仿真，在图形窗口观察结果。教师演示程序运行和观察波形结果的方法，然后一人一组，独立完成基本技能训练步骤和基本技能训练内容。验证及设计性基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告16快速傅里叶变换DSP实现64点正弦波的快速傅里叶变换（FFT
12、）的基本技能训练仿真。使用CCS软件创建工程，编写文件并加入工程，然后编译仿真，在波形显示窗口观察结果。教师演示程序运行和观察结果的方法，然后一人一组，独立完成基本技能训练步骤和基本技能训练内容。验证性基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告17正弦信号发生器的DSP实现（1） 用泰勒级数展开法计算sin(x)的值；（1） 用泰勒级数展开法计算cos(x)的值；（2） 用泰勒级数展开法产生正弦波。使用CCS软件创建工程并编写文件，将文件加入工程后进行编译和仿真调试，在图形窗口观察结果。一人一组，独立完成基本技能训练步骤和基本技能训练内容。验证性
13、基本技能训练2必修课基本技能训练每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成基本技能训练报告18利用定时器中断实现数码管显示利用湖北众友的DSP基本技能训练开发装置编程实现数码管显示12345678，要求采用定时中断方式进行程序编写。修改仿真设置，连接DSP板和主机接口。利用用CCS软件创建工程、编译、装载后进行硬件调试，观察数码管显示。（1）提供未采用中断的基本技能训练例程，进行分析讲解。（2）学生两人一组，按要求修改程序，完成基本技能训练步骤。2必修课基本技能训练每组同学演示硬件仿真和调试的步骤，并独立完成基本技能训练报告19长操作数和并行运算使用长字运算指令实现32位加法运算，用并行指令实
14、现z=x+y和f=e+d掌握长字和并行指令的详细使用方法和注意事项两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 20除法运算分别编写程序，实现计算0.4(-0.8)和16384512的值。掌握TMS320VC5402的汇编指令除法运算的实现方法。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 21浮点运算编写程序，实现计算X1 * X2 =0.3 * （-0.8）的值。掌握TMS320VC5402的汇编指令浮点运算的方法。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成
15、训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 22双音多频(DTMF)信号的实现编写程序，实现双音多频(DTMF)信号的生成掌握双音多频(DTMF)信号的实现的原理以及DSP实现的方法两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。综合训练性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 23快速傅里叶变换的实现实现快速傅里叶变换(FFT)。1、了解FFT算法的原理。2、 学会使用DSP实现快速FFT变换。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 24快速傅里叶反变换的实现实现快速傅里叶
16、反变换(IFFT)。1、了解IFFT算法与FFT算法之间的原理。2、 学会使用DSP在FFT程序的基础上实现快速IFFT变换。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 25双音多频(DTMF)信号的检测编写程序，实现双音多频(DTMF)信号的检测熟悉双音多频(DTMF)信号的检测的基本原理。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 26DCT的DSP实现编写程序，实现DCT1、了解图像处理中的常用算法。2、学习DCT算法的实现方法。两人一组，按训练方法
17、和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 27PCM编解码的实现编写程序，实现PCM编解码的实现的DSP程序。1、了解语音处理的一般过程；2、对通用的G711编码/解码，能理解其实现方式两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 28ADPCM编解码的实现编写程序，实现自适应脉冲编码调制(APCM)的DSP程序。1、了解语音处理的一般过程；2、自适应脉冲编码调制(APCM)，能理解其实现方式两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每
18、人单独分析结果和完成训练报告 29FSK调制解调程序实现编写DSP序实现2FSK调制解调程序。熟悉2FSK调制解调的原理，掌握DSP实现的方法。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 30调幅(AM)的DSP实现编写DSP序实现调幅(AM)调制解调程序。掌握调幅(AM)的DSP实现方法两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 31调频(FM)的DSP实现编写DSP序实现调频(FM)调制解调程序。掌握调频(FM)的DSP实现方法2两人一组，按训练方法和
19、操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 32四相相移键控(QPSK)调制的DSP实现编写程序，采用相位选择法实现QPSK的调制，当输入11时，对应输出45度的载波；当输入01时，对应输出135度的载波；当输入00时，对应输出225度的载波；当输入10时，对应输出315度的载波；。了解QPSK的调制的原理和DSP的实现方法；两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 33四相相移键控(QPSK)解调的DSP实现编写程序，采用相位选择法实现QPSK的解调。了解QPSK的解调原理
20、和DSP实现方法。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 34LMS自适应算法的DSP实现编写程序，实现LMS自适应算法。了解LMS自适应算法的原理，及其DSP实现方式。两人一组，按训练方法和操作步骤，合作完成训练内容所规定的训练任务。基础操作性训练2每人单独分析结果和完成训练报告 四、阶段划分及组织管理1、主要阶段及其划分：本训练课程主要分四个阶段进行，第一阶段8学时，第二阶段24学时，第三阶段16学时，第四阶段32学时。电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程专业完成前三个阶段，信息工程专业完成所有四个阶段。第一
21、阶段：项目1到项目5，在学习信号与系统课程时进行；第二阶段：项目6到项目10，在学习MATLAB技术课程时进行；第三阶段：项目11到项目18，在学习DSP技术与应用课程时进行；第四阶段：项目19到项目34，在学习数字信号处理的DSP实现课程时进行。2、有关各阶段的组织管理和要求等事项各阶段中，教师简要说明实验原理、实验器材、实验要求，由学生分小组或独立完成实验内容，教师对实验课程运行情况全程监控。五、实验所需条件第一阶段实验拟安排在通信基础实验室进行，第二、三、四阶段实验安排在移动通信实验室进行，以小班为单位组织教学。六、考核要求1、考核方式：考查2、考核内容和成绩构成：实验考勤：10%；实验
22、表现：20%；实验报告：20%； 指定实验考核成绩：50%。实验累计旷课3次，课程成绩不及格，实验报告应按要求在规定时间上交，报告不齐的必须在实验考核前交齐。3、评分原则依据：每个实验均要求以书面方式完成实验报告，报告中要有实验目的、实验要求、测量方法、实验仪器、测量数据记录、实验现象观察记录，以及实验数据的处理、结果和结果分析讨论。若实验报告出现抄袭现象则本次实验成绩记零分。4、成绩记载方式：采用五级评分制（优秀：90分以上；良好：8090分；中等：7080分；及格：6070分；不及格：60分以下）。七、使用教材及主要参考书教材：信息技术基本技能训练指导书，自编教材。参考书：1、数字信号处理教程，程佩清，清华大学出版社 2001.5 2、通信原理精简版，樊昌信等著，国防工业出版社，2010.7 3、电子信息中的MATLAB基础，刘晓丽主编，校内印刷4、数字信号处理，吴镇扬，高等教育出版社2008
