信息与通信工程实验

学校名称	东南大学
设备名称	信息与通信工程实验			完成时间	2004年8月
研制人	宋铁成	主要开发者	沈连丰	胡静	夏玮玮
仪器设备照片
主要技术参数：本系列实验包含28个子实验，覆盖通信原理、数字通信等专业课程的重要知识点。本实验系列的特点如下： l 通信与计算机的紧密结合 l 硬件和软件的紧密结合 l 网络概念的紧密结合 l 学生的全面参与 l 配合多本国内外新教材，新技术的全面体验 l 均可延伸为研究开发平台每个主题有硬件实现与软件仿真配套，可以展现一种不同实现手段的各自特点，突破市场上现有实验设备软硬件独立设计的传统模式。
可完成的实验教学内容以及目前应用在教学中所取得的成效针对近年来引进的一系列国外优秀教材和建设精品课程的需要，本课题组精心选编了信号与频谱、调制和解调、信源编码、基带传输、码间串扰和均衡、干扰和噪声对通信的影响、分组码和卷级码、Turbo码和级联码、网格编码调制、匹配滤波器、直接序列扩频、跳频扩频、通信系统中的同步、FDMA/TDMA/ CDMA、ALOHA协议/CSMA- CD协议、衰落信道和时变信道、Rake接收、加密和解密、通信系统的性能评估、WPAN、WLAN、WMAN、电路交换和分组交换等30余个实验。以整个数字通信系统模块划分产品系列，体现了自顶向下的系统化概念。本系列实验充分体现通信与计算机的紧密结合、硬件和软件的紧密结合、网络和系统的概念，可配合科学出版社《信息与通信工程原理与实验》和多本国内外的新教材，让读者通过实验来直观和深刻地理解理论知识，大部分实验基于FPGA和DSP技术从而有利于学生的全面参与及创新能力的培养，每一个实验都可延伸为研究开发的平台。通过近三年来将本系列实验应用于通信原理、数字通信等专业课程的教学和实验中，已使得学生在理论课程的基础上获得充足的实践机会。学生能够将专业课程中的主要知识点通过实验的方式深入理解和巩固，并通过完成各个实验的二次开发内容掌握主要知识点的应用方法，同时也提高了技术开发的能力。
自制教学仪器设备开发情况介绍（1、本类教学仪器设备在国内高校使用情况；2、本仪器的设计思路）：信息与通信工程教学实验平台已用于江苏大学、上海电力学院、佛山科技大学、福建师范大学、湖南大学、北京工商大学、北方工业大学等多所高校的教学及科研工作中，受到用户的广泛好评。本系列实验的设计思路源于本课题组多年来在通信原理、数字通信等专业课程教学工作中的经验积累。在实验中通过通信与计算机紧密结合、软硬件紧密结合等手段，将课程教学中相对抽象、不易理解的知识点以直观的方式展现在学生面前，从而提高专业课程的教学质量，增强学生的动手能力。本系列实验适用于高等院校通信工程类、电子信息类、自动控制类、计算机科学与工程类等专业本科高年级学生，适用课程包括通信原理、数字通信、通信系统/通信系统工程、通信网/通信网理论与技术、信息论与编码、通信电子线路等，同时也可供相关专业的专科毕业班学生使用。在实际教学中可以根据需要安排各部分实验，可以分成演示学习、学生动手操作和研发设计三个层次。
自制教学仪器设备功能介绍（1、设备的所达到的功能；2、与同类产品的比较；3、本仪器设备的特色）：信息与通信工程教学实验平台中的各个实验严谨地论述了信号与频谱、数字调制、信源编码、基带传输、码间串扰与均衡、网格编码调制、分组码和卷积码、Turbo码和级联码、匹配滤波器与最佳接收、直接序列扩频、跳频扩频、通信系统中的同步、FDMA/TDMA/CDMA/SDMA、ALOHA协议/CSMA-CD协议、衰落信道和时变信道、Rake接收、加密和解密、通信系统实验平台及其性能评估、电路交换和分组交换等内容，使通过28个实验加深对专业课程重要知识点的理解。本实验系列采用模块式结构，教师在实验课程中可根据需要选取不同的模块，４个模块组合成一个完整的实验箱，由PC运行实验软件，可接示波器观察波形，并对比仿真波形和真实波形的异同。本系列实验配有推荐的教科书和多媒体教学课件。与本套实验相配套的《信息与通信工程原理与实验》一书和多媒体教学课件，已于2007年初由科学出版社正式出版，该书以严谨的学风，给出知识点概要和实验原理、内容、步骤实验报告要求以及研究开发建议与思考题，它既是本套实验的指导书，又是探索创新的一部专著。本套实验也可以与国内外的许多新教材配套使用，如：电子工业出版社的《通信系统》、《数字通信》、《通信系统工程》，国防工业出版社的《通信原理》，科学出版社的《信息论与编码》等。与同类产品相比较，本系列实验的主要特色和优势如下：（1）本系列实验基于通信原理、数字通信等专业课程的主要知识点，采用模块化的形式，结合软硬件技术共同完成对知识点的讲解，并提供丰富的二次开发内容。其他同类产品一般采用传统实验箱的方式，也没有丰富的开发内容，使得学生完成实验后仍然未能深刻理解关键知识点。（2）本系列实验与科学出版社正式出版的《信息与通信工程原理与实验》紧密配合，可作为高校信息通信类专业课程的正式教材和配套实验设备。其他同类产品一般无法提供由正式出版社出版的实验课程教材，所以无法使实验课程及设备发挥应有的功效。
自制教学仪器设备的应用前景(目前和长远能够解决的问题，对提高学校教学水平的作用以及经济社会效益预测等)：信息与通信工程教学实验平台目前已在江苏大学、上海电力学院、佛山科技大学、福建师范大学、湖南大学、北京工商大学、北方工业大学等多所高校的教学及科研工作中起到了重要的作用。本实验平台的28个实验和丰富的扩展空间为各个高校信息通信类专业课程提供了实验设备，提高了教学水平，也提供具有创新性的论文研究课题。本实验平台结合科学出版社出版的《信息与通信工程原理与实验》，通过丰富的实验内容和强大的扩展能力，为相关专业学生提供了深入了解通信原理、数字通信等专业课程主要知识点并动手进行开发的平台，使得高校的理论教学与实际开发工作有机结合，将能够大幅度提高学生的技术开发能力。同时，本实验平台也包含一部分的前沿领域知识点，例如Turbo码编解码实验。学生可通过这一部分实验及二次开发的有关内容，了解信息通信领域的前沿技术和发展现象，扩大专业知识面。通过本产品对学生开发能力的培养，将能够有效提高信息通信类专业课程的教学及实验水平，使学生加深对专业课程主要知识点的理解，通过二次开发的实验内容掌握开发方法，同时也有利于高校学生的就业。因此，本产品也具有较好的经济效益和社会效益。