无线通信课程体系（技术专题选修）-中科信软培训

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无线通信课程体系（技术专题选修）

根据教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会教学要求，结合国家高等教育智慧教育平台课程设置和高校工程实践需求，将“无线通信”课程体系划分为以下八大专题课程，供学员根据专业方向和职业需求自主选修。本课程体系涵盖从无线通信理论基础到系统应用、从关键技术到工程实践的完整能力链条。

第一部分：按技术专题划分（八大专题）

专题一：无线通信基础概论

项目	内容
课程名称	无线通信基础概论
课程定位	无线通信领域的入门基石，系统介绍无线通信的基本概念、系统构成、频谱资源和发展历程
培训对象	通信/电子信息类专业学生、无线通信初学者、跨专业转型人员
培训目标	使学员掌握无线通信的基本概念、系统架构和频谱资源，了解无线通信发展历程及未来趋势，为后续专题学习奠定理论基础。
培训内容	• 无线通信系统与频谱：无线通信定义、无线通信频谱划分、毫米波通信、5G/6G系统频率 • 无线通信系统发展史：无线通信诞生、现代无线通信发展、蜂窝移动通信从1G到6G演进 • 常用的无线通信系统：卫星通信、微波通信、无线局域网、短距离无线通信、无线广播/电视通信 • 无线通信面临的挑战：频谱资源稀缺、信道时变特性、干扰与噪声、能耗与覆盖 • 无线通信发展趋势：4G改变生活、5G改变社会、6G愿景与关键技术 • 无线通信产业应用：工业互联网、车联网、智慧城市、物联网等典型应用 • 无线通信标准化组织：3GPP、IEEE、ITU等标准组织及其作用 • 无线通信技术体系：物理层、链路层、网络层关键技术概览

专题二：无线电波传播与信道特性

项目	内容
课程名称	无线电波传播与无线信道特性
课程定位	无线通信的物理基础，深入理解电波传播机制和无线信道特性，为系统设计和性能分析提供理论依据
培训对象	已完成基础课程的学习者、无线信道研究人员、系统设计工程师
培训目标	使学员掌握无线电波的各种传播机制、路径损耗模型、大尺度与小尺度衰落特性，能够分析无线信道对通信系统性能的影响。
培训内容	• 天线基本原理：天线参数、全向/定向天线、天线方向性、有效全向辐射功率（EIRP） • 电波传播机制：直射、反射与透射、绕射、粗糙表面散射、其他传播机制 • 系统噪声与干扰：内部噪声、外部噪声、人为噪声、噪声系数、高斯白噪声 • 路径损耗模型：奥村模型、奥村-哈塔模型、COST 231 Hata模型、室内模型 • 3GPP路径损耗模型：4G/5G系统路径损耗模型、WINNER Ⅱ信道模型 • 窄带无线信道：大尺度衰落、两径模型、不含主导分量的小尺度衰落（瑞利衰落）、含主导分量的小尺度模型（莱斯衰落） • 小尺度衰落参数：多普勒谱、衰落的时间依赖性、相干时间、相干带宽 • 宽带和方向性信道：多径时延扩展、多普勒扩展、广义平稳非相关散射（WSSUS）、方向性信道 • 信道测量与建模：信道探测技术、统计信道模型、确定性信道模型 • 5G/6G信道新特性：毫米波传播特性、太赫兹通信信道、智能超表面信道

专题三：数字调制解调技术

项目	内容
课程名称	无线通信数字调制解调技术
课程定位	无线通信物理层的核心技术，掌握调制解调原理和性能分析方法
培训对象	通信系统设计人员、物理层算法工程师、无线通信研究者
培训目标	使学员掌握无线通信中常用调制方式的原理、性能特点和适用场景，能够分析不同信道条件下的调制解调性能，为系统设计提供依据。
培训内容	• 调制解调概述：为什么要进行调制解调、调制的基本原理、解调方式分类 • 无线通信常用调制方案：BPSK、QPSK、MPSK、MQAM、MSK、GMSK原理与特点 • 调制信号分析：星座图、信号空间表示、欧氏距离、误码率界 • 衰落信道下性能：平坦衰落信道性能、频率选择性信道性能、多普勒扩展影响 • 差分调制技术：DPSK、DQPSK原理、非相干解调、性能分析 • 高阶调制技术：256QAM、1024QAM原理、峰均比问题、应用场景 • 调制识别与盲解调：调制方式识别、盲均衡与盲解调技术 • 自适应调制编码（AMC）：原理、信道质量反馈、MCS选择策略 • 多载波调制基础：OFDM原理、与单载波调制对比 • 调制解调实现：软件无线电平台实现、FPGA/DSP实现方案

专题四：信道编码与差错控制

项目	内容
课程名称	信道编码与差错控制技术
课程定位	无线通信可靠性的核心保障，掌握各类信道编码原理和应用
培训对象	通信系统设计师、物理层算法工程师、编码理论研究者
培训目标	使学员掌握信道编码的基本原理、各类编码方法及其性能特点，能够根据系统需求选择合适的编码方案并分析其性能。
培训内容	• 信道编码概述：为什么要做信道编码、信道容量、编码增益、差错控制方式 • 线性分组码：生成矩阵、校验矩阵、伴随式译码、汉明码、循环码 • 卷积码：编码器结构、状态图、网格图、维特比译码算法 • Turbo码：并行级联卷积码、交织器设计、迭代译码原理 • LDPC码：稀疏校验矩阵、二分图表示、置信传播译码、5G LDPC码 • 极化码：信道极化原理、编码构造、SC译码、CA-SCL译码、5G极化码 • 衰落信道中的编码：交织技术、时间分集、编码与交织结合 • 级联码：串行级联、并行级联、性能分析、应用实例 • 自动重传请求（ARQ）：停等式、回退N步、选择性重传、混合ARQ • 调制与编码结合：TCM编码调制原理、集分割、维特比译码 • 5G信道编码方案：5G NR中LDPC和极化码的应用、编码参数配置 • 编码性能仿真：误码率曲线、编码增益计算、复杂度分析

专题五：抗衰落与分集技术

项目	内容
课程名称	抗衰落与分集技术
课程定位	克服无线信道衰落的核心技术，掌握均衡、分集、Rake接收等抗衰落方法
培训对象	无线通信系统设计师、物理层算法工程师、移动通信研究者
培训目标	使学员掌握均衡技术、分集技术和Rake接收等抗衰落方法，能够分析不同技术的适用场景和性能增益，为系统抗衰落设计提供解决方案。
培训内容	• 均衡技术概述：均衡原理、时域均衡、频域均衡、自适应均衡 • 线性均衡器：迫零均衡器、最小均方误差均衡器、抽头系数更新 • 判决反馈均衡器：结构原理、前馈/反馈滤波器、性能分析、误差传播 • 最大似然序列估计：Viterbi检测原理、复杂度分析、应用场景 • 盲均衡技术：恒模算法、决策导向算法、无需训练序列的均衡 • 分集基本原理：分集概念、分集增益、分集与复用的权衡 • 微分集技术：空间分集、时间分集、频率分集、角度分集、极化分集 • 宏分集技术：软切换、更软切换、宏分集增益、CDMA系统应用 • 信号合并技术：选择式合并、最大比合并、等增益合并、性能对比 • Rake接收技术：多径分离、相关器组、最大比合并、WCDMA系统应用 • 发射分集：空时编码（Alamouti方案）、空频编码、SFBC • 分集与MIMO结合：MIMO分集增益、空时分组码、空时格码

专题六：多址与多天线技术

项目	内容
课程名称	多址接入与多天线技术
课程定位	无线通信系统容量提升的关键，掌握多址方式和MIMO核心技术
培训对象	移动通信系统设计师、无线网络规划工程师、5G/6G研究者
培训目标	使学员掌握各类多址接入方式的原理和特点，深入理解MIMO技术及其演进，能够分析系统容量和频谱效率，为多用户通信系统设计提供基础。
培训内容	• 多址技术概述：多址概念、资源划分方式、系统容量分析 • 频分多址（FDMA）：原理、特点、应用 • 时分多址（TDMA）：原理、帧结构、应用 • 码分多址（CDMA）：扩频原理、正交码、应用 • 正交频分多址（OFDMA）：子载波分配、资源块、LTE/5G应用 • 空分多址（SDMA）：波束形成、多用户MIMO、智能天线 • 非正交多址（NOMA）：功率域NOMA、码域NOMA、5G演进 • MIMO原理及关键技术：MIMO信道模型、空间复用、分集增益、容量分析 • 波束赋形技术：模拟波束赋形、数字波束赋形、混合波束赋形 • 空时编码技术：Alamouti方案、正交空时分组码、分层空时码 • 大规模MIMO：原理、信道硬化、导频污染、5G massive MIMO • 分布式MIMO系统：合作式MIMO中继、Cell-Free Massive MIMO • 通感一体化（ISAC）：通信与感知融合、资源共享、6G候选技术

专题七：多载波与扩频通信

项目	内容
课程名称	多载波调制与扩频通信技术
课程定位	宽带无线通信核心技术，掌握OFDM和扩频技术的原理与应用
培训对象	宽带通信系统设计师、物理层算法工程师、无线网络研究者
培训目标	使学员掌握扩频通信和OFDM技术的原理、关键技术和系统设计方法，能够分析其在抗干扰、抗多径方面的优势，为4G/5G系统设计奠定基础。
培训内容	• 扩频通信概述：扩频原理、处理增益、抗干扰特性 • 跳频技术：跳频图案、频率合成器、快跳频/慢跳频、蓝牙应用 • 直接序列扩频：PN序列、扩频与解扩、RAKE接收、CDMA系统 • 扩频序列：m序列、Gold序列、Walsh序列、正交可变扩频因子 • 跳时脉冲无线电：超宽带通信、脉冲调制、TH-UWB、DS-UWB • OFDM系统模型：基本原理、正交性条件、串并变换、循环前缀 • OFDM数字实现：IFFT/FFT实现、D/A转换、射频前端 • OFDM抗多径能力：符号间干扰消除、子载波正交性保持、保护间隔 • OFDM参数设计：子载波间隔选择、符号长度、循环前缀长度 • 正交频分多址（OFDMA）：资源块分配、多用户调度、LTE应用 • OFDM峰均比问题：PAPR定义、产生原因、降低技术（削波、压扩、SLM、PTS） • 滤波器组多载波（FBMC）：原型滤波器设计、子带滤波、5G候选波形 • 先进波形技术：UFMC、GFDM、OTFS、6G候选波形

专题八：无线通信系统与应用

项目	内容
课程名称	无线通信系统与行业应用
课程定位	无线通信技术的综合应用，掌握各类无线通信系统架构和行业解决方案
培训对象	无线通信系统集成工程师、网络规划优化人员、行业应用开发者
培训目标	使学员掌握蜂窝移动通信系统、无线局域网、物联网等各类无线通信系统的架构和关键技术，了解行业应用案例，能够进行系统分析和方案设计。
培训内容	• 蜂窝移动通信系统：1G到6G演进、网络架构、空中接口、核心网 • 4G LTE系统：系统架构（EPC+E-UTRAN）、OFDMA/SC-FDMA、MIMO、VoLTE • 5G系统架构：SA/NSA组网、5G核心网、gNB、网络切片、边缘计算 • 5G NR关键技术：灵活参数集、帧结构、波束管理、大规模MIMO • 无线局域网（WLAN）：IEEE 802.11协议族、DCF/PCF、CSMA/CA、OFDM • 无线个域网（WPAN）：蓝牙、ZigBee、UWB、协议架构与应用 • 物联网无线技术：LoRa、NB-IoT、eMTC、Sigfox、技术对比 • 卫星通信系统：静止轨道卫星、低轨卫星星座、星链、铱星系统 • 车联网（V2X）：DSRC、C-V2X、通信架构、安全技术、应用场景 • 无线网络规划与优化：覆盖规划、容量规划、频率规划、路测、信令分析 • 无线网络仿真工具：网络仿真软件使用、仿真实践 • 软件无线电（SDR）：原理、硬件平台、GNU Radio、软件无线电实现 • 行业应用案例：智能交通、智慧医疗、智慧农业、智能家居、工业互联网 • 5G行业应用：工业物联网、车联网、远程医疗、超高清视频、AR/VR

第二部分：八大专题课程体系全景

专题	课程名称	核心内容	先修要求	对应岗位/方向
一	无线通信基础概论	系统概念、频谱资源、发展历程、产业应用	高等数学	全体通信从业者基础
二	无线电波传播与信道特性	传播机制、路径损耗、大/小尺度衰落、信道模型	专题一	信道研究、系统设计
三	数字调制解调技术	调制方式、星座图、性能分析、自适应调制	通信原理基础	物理层算法工程师
四	信道编码与差错控制	线性分组码、卷积码、Turbo/LDPC/极化码、HARQ	专题一、三	编码理论、物理层设计
五	抗衰落与分集技术	均衡器、分集合并、Rake接收、发射分集	专题二、三	抗衰落设计、接收机设计
六	多址与多天线技术	FDMA/TDMA/CDMA/OFDMA、MIMO、波束赋形、massive MIMO	专题三	5G/6G研究、系统设计
七	多载波与扩频通信	OFDM、扩频序列、峰均比、FBMC、OTFS	专题三、六	波形设计、物理层研究
八	无线通信系统与应用	蜂窝系统（4G/5G）、WLAN、物联网、车联网、行业应用	全专题基础

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