中國古詩詞在通信原理課程中的應用

內容摘要：興趣是學習的最大動力，它是一種生命能量，源自于內在的生命感受。中國古詩詞是生命的載體，是觸發生命感受的特殊媒介。在《通信原理》課程的教學中，借用古詩詞的語言模式作《沁園春》五首，提煉出課程的主要教學內容，觸發讀者的生命感受，引發興趣。

關鍵詞：通信原理 古詩詞 沁園春 生命能量 興趣

通過近五年《通信原理》課程的教學改革，從章節結構、內容到教學形式都做過一些不同的嘗試。從學生的學習效果來看，成績優秀的同學都是對學習有濃厚的興趣，愿意花更多的時間去探索那一組組概念和一個個公式背后的意義。這種興趣來自哪里？是天生的嗎？為什么有的人興趣能夠持久而有的如曇花一現？如果不能從根本上激發學生興趣，從小處講，學好一門課程很難，從大處講，很難融入社會競爭、發揮自己的人生價值。

興趣本質上是一種生命的能量，生命能量飽滿的人會將此一能量投射到和他的生命感受相一致的地方，他對生命的感受到哪里，就會投射到哪里，感受有多深刻，就會有多持久。通俗地講，就是對某一件事物持續的興趣或熱情。一個人格健全的人，他的生命能量是充實的，只要不是遭受過分的壓抑或扭曲，會自發的產生興趣。如何引導到有意義的地方，并產生發自內心的生命感受，這就是教師的功能。

《通信原理》是電子、通信專業的必修基礎課程，“闡述通信系統的基礎理論、技術與分析方法”【1】，在專業領域里起著承先啟后的橋梁作用，為后續專業課程的學習打下重要的基礎。它從整個系統的立場，對點到點通信過程中碰到的問題、釆用的技術、遵循的原理、衡量的標準作了全面的介紹。初學者難免會感到內容繁雜，深奧難解，因此失去興趣，最終不得其門而入。如何從艱澀難懂的技術語言中培養生命的感受？同樣的內容，換一種生命語言的表達形式，或許是一種有益的嘗試。

唐詩宋詞是中國文化中極為輝煌的成就，千載而下，讀來仍讓人心胸激蕩，情意悠長。之所以能有這種穿越時空振撼心靈的力量，乃是因為詩詞是發自于生命的東西，是將生命中那種寬廣、雄健、細膩、柔美乃至悲壯的覺受，用一定的“體式結構”【2】表現于外，使讀者透過此一媒介進入到作者的生命境界里，感受那豐富多彩的生命意義，從而產生共鳴和激蕩，這是生命能量的活水源頭。所以古詩詞的語言模式本身就是生命淬煉出的形式。故而歷來倡導詩教是有其道理的，它是一種人格的熏陶和養成，欲培養良好的興趣，詩詞是很好的下手處。

詞與詩相比，形式上更多變化，參差錯落、長短不齊;內容上，“詞給人的回味，詞的韻味悠長……可以引起人豐富的聯想”【3】。對于《通信原理》這種現代科學所誕生的產物，它的術語沒有經過悠久歷史的錘煉，因而缺乏字數、平仄、韻律的先天優勢，同時技術細節艱深而繁廣，不可能事無巨細的表達岀來，只能提出要點，更多的要留待讀者自己回味和聯想。因此暫且認為詞更適合作為表達的媒介。

《沁園春》是一首詞牌名，又名“東仙”、“壽星明”、“洞庭春色”等。雙調，一百十四字。前段十三句，四平韻;后段十二句，五平韻。字數適中，長短得宜，韻律簡單。更因為毛澤東主席的一首《沁園春·雪》而廣為人知，所以選擇詞牌《沁園春》來進行創作，一共五首，分述如下：

一.沁園春（簡論通原）

簡論通原，模擬消息，數字以傳。看信源編碼，八千釆樣，非均量化，折線十三。信道香農，概無差錯，有線方能基帶編。須同步，入時鐘分量，功譜形寬。? ? 碼間干擾添煩，又加噪、眼圖用以觀。治之根升濾、收發匹配，二為一體，眾亂皆安。無線傳輸，高頻調制，借載波幅頻相參。收同步，逆之為譯碼，通信方完。

簡釋：第一首是通信原理的綜述，包含了一個完整的通信系統所必備的基本功能和關鍵技術：信源編碼、模擬信號數字化、香農信道編碼、基帶傳輸編碼、同步技術、無碼間干擾傳輸、眼圖、根升余弦濾波、調制解調等。

二.沁園春（緒論成章）

緒論成章，系統之初，概念為基。論消息二種，一模一數，形殊體異，信號分枝。無限值模，有則為數，故度量之法相岐。信息量，比特隨機性，概率熵值。? ? 香農信道容極，信噪比、帶寬決高低。信道媒介質，若空若有，帶寬實際，熱噪高斯。系統因襲，亦別模數，調制還知基帶稀。數同步，脈沖基帶處，出入玄機。

簡釋：此為緒論章，描述重要的基本概念，如模擬消息和數字消息的區別在于取值的有限和無限，以及對應的模擬通信系統和數字通信系統;信息量取決于隨機性，單位是比特;熵;香農定理;信道的本質是帶寬;典型加性噪聲的高斯分布;基帶不足以傳輸，故而調制;數字通信系統的同步技術;基帶傳輸編碼里面的玄機是要插入時鐘分量。

三.沁園春（基礎知識）

基礎知識，信號復習，傅氏為基。論時頻雙域，體一用異，度量大小，功率為依。適用隨機，唯功率譜，成份頻寬據此析。高白噪，干擾皆同力，功譜常值。? ? 相關函數被積，轉頻域、得功譜我期。論帶通信號，解析變換，復包絡現，對應唯一。抗噪分析，萊斯表示，信噪解調增益時。概率論，信號隨機性，一脈相襲。

簡釋：基礎知識章主要是復習信號的概念，其中傅立葉變換、功率譜是重點，特別是隨機信號都從功率譜分析;加性高斯白噪聲的特點;功率譜的計算;通過分析復包絡來分析帶通信號，把帶通信號寫成萊斯表達式的形式，可以用于抗噪分析時噪聲的表達式;隨機信號的一套分析工具是從概率論發展而來。

四.沁園春（模擬傳輸）

模擬傳輸，載波為媒，調制為心。論調幅四種，收發公式，波形頻譜，總是要津。包絡呈形，常規之謂，指數衡量程度深。雙邊帶，單邊殘留帶，效率超群。? ? 相頻等效同根，看線性，在于相或頻。卡森公式里，秋千為喻，帶寬計算，易記當真。調角頻寬，性能卓越，信噪優于幅度們。若應用，樂聲調角度，幅度語音。

簡釋：模擬傳輸部分，調制解調技術是核心，載波是個媒介;調幅具體有四種方法，調制解調公式、時域波形以及頻域譜形是理解的要領;常規調幅是調制在包絡上，調幅指數來衡量調制的程度，雖然簡單但是效率低;雙邊帶、單邊帶、殘留邊帶提高了調制效率，當然就沒有調制在包絡上;角度調制中，調相調頻是等效的，端看是相位還是頻率跟消息信號成線性關系;卡森公式計算調角信號的帶寬非常簡單;調角信號信噪比遠高于調幅，所以常用調角（調頻）信號欣賞音樂，調幅可以滿足語音的需求。

五.沁園春（基帶傳輸）

基帶傳輸，時鐘譜形，脈沖續成。以二元為論，歸零與否，有無極性，功譜特征。信道低通，接收過濾，匹配為優去噪聲。眼圖看，紋平眉清秀，重噪難驚。? ? 碼間干擾稱雄，因信道、帶寬有限稱。采樣須巧勁，余弦滾降，過零每處，拖尾無形。匹配收發，根升相伴，二者合一美目睜。收同步，早遲門鎖相，符號重生。

簡釋：基帶傳輸部分，通過脈沖幅度調制將數字序列變成連續的電流電壓信號，通過線路編碼加入時鐘分量并改造功率譜的形狀，以適合在某種信道上傳輸;釆用匹配濾波器提高釆樣點處的信噪比，最大限度的抑制噪聲;由于帶限信道，所以存在碼間干擾;將系統總頻響設計成升余弦滾降的譜形，分攤在匹配濾波器的收發兩端，滿足奈奎斯特準則以消除碼間干擾;通過眼圖的實驗觀察能夠掌握系統的性能。接收時需要同步來恢復碼元序列，早遲門是一種同步技術。

實際教學中，在每一章最后用一首詞作總結，往往引起學生的極高關注，在讀詞的同時就在聯想背后的意義。由于平仄韻律基本都是按照詞牌的規范，朗朗上口。這種現代科學內涵和中國古代詞牌格律的奇特結合，讀起來別有一番滋味在心頭，能夠觸及讀者的生命感受，引發興趣，進而導向教學的目的，因此不失為一種有益的嘗試。

參考文獻

[1]李曉峰.通信原理（第二版）[M].北京：清華大學出版社，2014：9.

[2]朱子輝.唐詩語言學批評研究[M].桂林：廣西師范大學出版社，2015：44.

[3]葉嘉瑩.唐宋詞十七講[M].石家莊：河北教育出版社，1997：16.

（作者介紹：鄭生科，湖北工業大學工程技術學院講師）