DB004222-多载波通信OFDM理论与技术（原MS004213）

研究生课程开设申请表

 开课院（系、所）：       信息科学与工程学院

 课程申请开设类型： 新开√     重开□     更名□（请在□内打勾，下同）

1. 课程介绍（含教学目标、教学要求等）（300字以内）

该课程是信息与通信工程学科研究生的专业课程。课程的内容包括多载波（OFDM）传输各个环节的理论，OFDM系统所涉及的调制/解调、编码/解码、前缀、信道估计、均衡、定时、同步、峰均比控制、载波间干扰抑制、自适应调制编码、分集、资源分配等方面的技术，以及实际的OFDM系统。本课程旨在使学生掌握多载波（OFDM）通信的基本理论和关键的技术，熟悉OFDM信号的特性、信号传输的整体进程及其中基本的功能模块，了解OFDM理论和技术方面的最新进展。在学完本课程后，学生能独立进行OFDM链路的整体设计和参数优化，迅速展开OFDM方面的研究开发工作。

二、教学大纲（含章节目录）：（可附页）

1. 多载波通信简介

   1. 通信发展简介（了解）

   2. 通信系统组成（了解）

   3. OFDM通信系统（了解）

   4. 多载波通信的优点（了解）

   5. 多载波通信的缺点（了解）

2. 无线信道

   1. 信道的时域扩展（理解信道时域扩展的成因和物理意义）

   2. 信道的频域扩展（理解信道频域扩展的成因和物理意义）

   3. 信道模型（掌握Jakes信道模型，clark信道多普勒谱，信道模拟方法）

3. 多载波调制

   1. FDMA（了解）

   2. WDM（了解）

   3. OFDM（掌握OFDM调制方法，理解OFDM和FDMA的区别）

   4. 前缀（理解前缀的物理意义）

   5. 虚载波（了解）

4. OFDM的峰均比

   1. 峰均比的定义（掌握）

   2. 峰均比的理论解（了解）

   3. 大峰均比对系统性能的影响（了解）

   4. 降低峰均比的方法（掌握限幅、选择影射和部分序列传输等基本方法）

   5. DFT-SOFDM（了解）

5. 均衡与检测

   1. LS均衡（掌握）

   2. Delta均衡（了解）

   3. MMSE均衡（掌握）

   4. 前缀单载波频域均衡（了解）

   5. 多载波与单载波系统的抗干扰性能（了解）

6. 信道估计

   1. LS信道估计（掌握）

   2. MMSE信道估计（掌握）

   3. 时变信道估计（掌握导频设置原和常用插值方法）

7. 定时与同步

   1. 锁相环（了解）

   2. 数字定时与同步（掌握极大似然定时同步原理和方法）

8. 载波间干扰

   1. 载波间干扰理论解（理解）

   2. 载波间干扰抑制（了解干扰抑制的常用方法）

      1. 预编码方法

      2. 均衡方法

9. 编码OFDM系统

   1. 编码OFDM系统的构成（掌握）

   2. 分组码（了解编解码方法和性能）

   3. 卷积码（掌握编解码方法，了解性能）

   4. Turbo码（掌握编解码方法，了解性能）

10. 自适应调制编码

    1. 多载波通信的容量（理解）

    2. 功率分配（了解功率分配的原则和常用方法）

    3. 自适应调制（了解）

    4. 自适应编码（了解）

11. 多用户OFDM

    1. 多用户分集（理解）

    2. 多用户OFDM容量界（了解）

    3. 多用户OFDM的载波分配（了解）

    4. OFDMA（了解）

12. MIMO OFDM

    1. MIMO OFDM系统的调制（掌握）

    2. MIMO OFDM信号检测（了解）

    3. MIMO OFDM信道估计（了解）

    4. 多用户MIMO OFDM（了解）

13. OFDM链路设计和参数优化（掌握）

    1. OFDM系统链路构成框架

    2. OFDM链路设计流程

    3. OFDM参数优化

14. OFDM在3GPP-LTE中的应用（了解）

    1. 参数设置

    2. 性能分析

    3. 存在问题及对策

15. OFDM在WLAN和WiMAX中的应用（了解）

三、教学周历

 注：1.以上一、二、三项内容将作为中文教学大纲，在研究生院中文网页上公布，四、五内容将保存在研究生院。2.开课学期为：春季、秋季或春秋季。3.授课语言为：汉语、英语或双语教学。4.适用学科范围为：公共，一级，二级，三级。5.实践环节为：实验、调研、研究报告等。6.教学方式为：讲课、讨论、实验等。7.学位课程考试必须是笔试。8.课件地址指在网络上已经有的课程课件地址。9.主讲教师简介主要为基本信息（出生年月、性别、学历学位、专业职称等）、研究方向、教学与科研成果，以100至500字为宜。

四、主讲教师简介：

吴炳洋,男,1970年9月生,2004年10月毕业于东南大学无线电系，获通信与信息系统专业博士学位,2004年11月-2006年10月在东南大学电子科学与技术博士后流动站工作，2006年11月年起在东南大学信息科学与工程学院从事教学和研究工作，现为东南大学信息科学与工程学院移动通信国家重点实验室副研究员(2006,11-),主要研究方向为多载波通信和多天线传输技术，对OFDM系统及相关的理论和技术，如峰均比问题，载波间干扰问题、信道估计和检测、定时和同步、信道编码、自适应调制编码、多用户OFDM、MIMO OFDM、3GPP-LTE、WiMAX等,都进行过深入研究。以第一作者发表过十多篇研究论文,拥有发明专利3项。2004年-2007年为成教院本科生主讲《通信网》课程5届共240学时，2009年起为信息学院本科生讲授《计算机组织与结构》（英文教学）课程。

五、任课教师信息（包括主讲教师）：

六、课程开设审批意见

说明：1．研究生课程重开、更名申请也采用此表。表格下载：http:/seugs.seu.edu.cn/down/1.asp

2．此表一式三份，交研究生院、院（系）和自留各一份，同时提交电子文档交研究生院。

Application Form For Opening Graduate Courses

School (Department/Institute)：Information Science and Engineering

Course Type: New Open√  Reopen □   Rename □（Please tick in □, the same below）

1. Course Introduction (including teaching goals and requirements) within 300 words:

This is a special course for graduate students of information and communications engineering. The contents of the course include the theory of Multicarrier (OFDM) transmission, OFDM related technologies, i.e. Modulation/Demodulation, Coding/Decoding, Prefix, Channel estimation, Equalization, Timing, Synchronization, PAPR control, Intercarrier interference depression, Adaptive modulation and coding, Diversity, and Resource allocation etc. and actual OFDM systems. The aim of the course is to help students to master the theory and key technologies of Multicarrier (OFDM) communications, to grasp the characteristics of OFDM signals, the total process of signal transmission, and the basic functional modules of the system, to keep up with the development of OFDM theory and technologies. After the course, students should can design an OFDM link, optimize its parameters, and start to perform research & development of OFDM quickly.

2. Teaching Syllabus (including the content of chapters and sections. A sheet can be attached):

1. Brief introduction of multicarrier (MC) communications

   1. Brief history of communications

   2. Communication systems

   3. OFDM Communication systems

   4. Advantages of multicarrier communications

   5. Disadvantages of multicarrier communications

2. Wireless channel

   1. Time spreading of channels

   2. Frequency spreading of channels

   3. Channel models

3. Multicarrier modulation

   1. FDMA

   2. WDM

   3. OFDM

   4. Prefix

   5. Virtual carriers

4. PAPR of OFDM

   1. Definition of PAPR

   2. Theory solution of PAPR

   3. Effects of large PAPR to system performance

   4. PAPR reduction methods（Clipping, SLM, PTS）

   5. DFT-SOFDM

5. Equalization and detection

   1. LS equalization

   2. Delta equalization

   3. MMSE equalization

   4. Frequency equalization of single carrier (SC) modulation with CP

   5. Interference resistant performance of MC and SC system

6. Channel estimation

   1. LS estimation

   2. MMSE estimation

   3. Timing varying channel estimation(Pilots and interpolation)

7. Timing and synchronization

   1. Phase lock ring

   2. Digital timing and synchronization

8. Intercarrier interference (ICI)

   1. Theory solution of ICI

   2. Depression of ICI

      1. Precoding methods

      2. Equalization

9. Coding OFDM systems

   1. Constitution of coding OFDM systems

   2. Block coding

   3. Convolutional coding

   4. Turbo coding

10. Adaptive modulation and coding (AMC)

    1. Capacity of multicarrier communications

    2. Power allocatio

    3. Adaptive modulation

    4. Adaptive coding

11. Multiuser OFDM

    1. Multiuser diversity

    2. Capacity bound of multiuser OFDM

    3. Carrier allocation of multiuser OFDM

    4. OFDMA

12. MIMO OFDM

    1. Modulation of MIMO OFDM

    2. Signal detection of MIMO OFDM

    3. Channel estimation of MIMO OFDM

    4. Multiuser MIMO OFDM

13. OFDM link design and parameter optimization

    1. Frame of OFDM link

    2. Flow process of OFDM link design

    3. OFDM parameter optimization

14. Applications of OFDM in 3GPP-LTE

    1. Parameters

    2. Performance

    3. Problems and policies

15. Applications of OFDM in WLAN and WiMAX

3. Teaching Schedule:

Note: 1.Above one, two, and three items are used as teaching Syllabus in Chinese and announced on the Chinese website of Graduate School. The four and five items are preserved in Graduate School.

2. Course terms: Spring, Autumn , and Spring-Autumn term.  

3. The teaching languages for courses: Chinese, English or Chinese-English.

4. Applicable range of discipline: public, first-class discipline, second-class discipline, and third-class discipline.

5. Practice includes: experiment, investigation, research report, etc.

6. Teaching methods: lecture, seminar, practice, etc.

7. Examination for degree courses must be in paper.

8. Teaching material websites are those which have already been announced.

9. Brief introduction of chief lecturer should include: personal information (date of birth, gender, degree achieved, professional title), research direction, teaching and research achievements. (within 100-500 words)

4. Brief Introduction of Chief lecturer:

Wu Bingyang, male, born in Sep. 1970, obtained Ph.D degree of communications and information systems in Radio Engineering Department of Southeast University in Oct. 2004, worked in Electronic Science and Technologies Postdoctoral from Nov. 2004 to Oct. 2006, and since Nov. 2006, have been an associate researcher of National Mobile Communication research Laboratory in Southeast University. His main research interests are multicarrier communications and multi-antenna transmission technologies, and especially in OFDM systems and related theories and technologies, e.g. PAPR problems, ICI problems, Channel estimation and Equalization, Timing and Synchronization, Channel coding, AMC, Multiuser OFDM, MIMO OFDM、3GPP-LTE、WiMAX etc. He published more than ten research papers as the first author, and have 3 patents. He lectured “Communications Network” for undergraduate students of Adult Education School of  Southeast University from 2004 to 2007, and in 2009 he lectured “Computer organizations & structure’ in English for undergraduate students of Information Science and Engineering School of  Southeast University.

5. Lecturer Information (include chief lecturer)