基于MATLAB的通信原理仿真平台设计

1、毕 业 设 计（论 文）题目：基于MATLAB地通信原理仿真平台设计院 （系）：专 业：班 级：学生姓名：导师姓名：起止时间：通信与信息工程学院电子信息科学与技术XXXXXXXXX 职称： 讲师2012 年 1 月 2 日至 2012 年 6 月 15 日毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交地毕业论文基于MATLAB 地通信原理仿真平台设计是本人在指导教师指导下独立研究、写作地成果，论文中所引用他人地文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文地研究做出重要贡献地个人和集体，均已在文中以明确方式注明并 表不感谢.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担论文作者：（签字） 时间：2012

2、年6月15日指导教师已阅：（签字）时间：2012年6月15日毕业设计（论文）任务书学生姓名XXX指导教师XXX职称 讲师院（系）通信与信息工程学院专业 电子信息科学与技术题目基于MATLAB地通信原理仿真平台设计任务与要求1、 理解通信原理各部分基本概念2、 学习MATLAB地基本编程方法3、 用MATLAB实现各算法地仿真开始日期2012年1月2日完成日期 20 2012年6月15日院长（签字）2012 年 1 月 6 日毕业设计（论文）工作计划2012年1月2日学生姓名_ _XXX_ _指导教师_XXX _只称_讲师_ _院（系）_通信与信息工程学院 专业_电子信息科学与技术题目 基于MA

3、TLAB地通信原理仿真平台设计工作进程起止时间工作内容1月2日至1月6日调研实现通信原理仿真方法地现状，查阅相关资料1月9日至2月2日3月5日至3月16日3月19日至4月27日4月30日至5月18日5月21日至5月25日5月28日至6月15日学习通信原理地相关知识熟悉MATLAB语言.编写仿真实现程序.撰写论文，完成论文初稿完善并修改毕业论文.准备答辩.1 .樊昌信.通信原理M.北京：国防工业出版社.2008.9.2 .罗华飞.基于MATLAB GUI设计学习手记M.北京：北京航空航天大学出版社.2009.8.3 .陈杰.MATLAB宝典M.北京：电子工业出版社.2010.3.主要仪器设备及材

4、料1.计算机一台论文（设计）过程中教师地指导安排每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序对计划地说明本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定 结束日期完成.毕业设计（论文）开题报告通信与信息工程学院 院（系）电子信息科学与技术专业 08级03班课题名称：基于 MATLAB地通信原理仿真平台设计学生姓名： XXX 学号：XXX指导教师：XXX报告日期： 2012年2月27日1 .本课题所涉及地问题及应用现状综述本课题所涉及地问题：1、研究实现通信原理仿真方法地现状2、如何使用MATLA图形用户界面设计通信原理方针平台，实现通信中常

5、见技 术，如：模拟调制、数字调制、抽样与量化、数字基带传输系统地分析和仿真，并 要求该平台操作简单方便，具有良好地可扩展特性 .3、基于MATLA地通信原理仿真平台地应用趋势应用现状综述：近几年来通信原理课程地教案实践表明，通信原理是通信类专业地一门极为 重要地专业基础课程，主要研究信息传递一系列变换地机理和属性，该门课程内容 多且抽象，它包括：信号分析、调制解调、同步、检测过滤、纠错编码、信号特性 等理论方面地内容.课程理论性很强，加强实践环节就显得更重要.通过实践环节，可 以较好地提高学生对抽象概念地理解能力.采用计算机仿真可以帮助学生理解抽象地 知识点，提高教案效果.通信原理中，常常借助

6、于各种信号地时域波形图以及频谱图 来说明系统地原理，指出相应地电路设计应达到地目标 .要将承载消息地信号保质保 量地传送给接收者，就必须对它们进行各种处理，而这些处理过程中会用到大量地 数学计算.而MATLA以数组为基本处理对象，具有丰富地矩阵运算功能，并且 MATLA是一个开放性地系统，具有模块化地结构，任何用户自己已定义地函数都可 作为MATLA函数进彳T调用.因此，通信原理仿真平台选择 MATLA睇为开发环境，借 助于MATLA触图形用户界面设计向导进行软件界面设计，所有仿真功能采用MATLAB语言编程实现，更便于学生进行课程设计、创新实验、参与教师地科学研究等.因此，基于MATLA鼬通

7、信原理仿真平台设计已经成为教案大纲地内容要求和课程特 点，将通信系统中地关键技术编制成仿真软件用于计算机辅助教案中，使通信系统 中地抽象问题形象化，为通信原理课程提供了一个有效地辅助教案手段，这将会对 提高通信原理教案和学习地效率起到很大地作用，有助于同学们理解和接受，既提 高了教案质盘和效率，又可为学生提供良好地通信系统开发、设计、模拟、调试和 分析平台，锻炼其分析和解决问题地能力，并在功能上为其为后期开发网络化教 案、远程教案打下了基础.通信原理仿真平台功能图2 .本课题需要重点研究地关键问题、解决地思路及实现预期目标地可行性分析关键问题：1、经过对系统功能地分析，对通信原理仿真平台进行功

8、能模块地提取和确 定2、使用界面设计编译器进行 GUI设计：MATLA界面设计编辑器组件平台中 包含所有能够在GUI中使用地用户界面控件，即按钮、单选按钮、拴牢 按钮、复选框、编辑框、静态文本、滚动条、组合框、列表框以及弹出 式菜单等3、 用GUI地组件编程实现各个功能模块地调用和链接解决思路：1、认真复习通信原理相关知识，掌握相应地专业理论，了解通信原理仿真 平台所要实现地功能，以便更好地确认功能模块地组成，划分系统地功 能模块.2、熟悉MATLAB!言编程，学习MATLA图形用户界面，可以实现简单地功 能设计，采用MATLAB!言编程实现各个功能模块地 M文件，形成功能代 码库，使之服务于

9、搭建地通信原理仿真平台3、运行通信系统仿真平台地应用程序 M文件，对它进行反复调试，使界面 及各用户控件符合系统预定地功能4、针对设计中出现地各种主要地问题在老师指导下形成课题具体论文报 告，并不断完善论文实现预期目标地可行性：1、复习通信原理知识，巩固该有地专业理论，理解并掌握通信原理各部分 地基本概念和于研究相关地内容，数字基带信号、模拟调制、数字调 制、抽样量化和编码等部分尤为重要2、学习了 MATLA褊程，可以用MATLA映现各算法地仿真及功能，实现数 字基带信号分析和仿真模块、模拟调制仿真模块、数字调试仿真模块、 抽样、与量化仿真模块等模块地功能，解决模块化功能3、提升自己独立学习、

10、动手地能力，将通信原理理论知识运用到实践中4、培养自己独立开展研究地能力，掌握了科研地基础方法，能对基于MATLA鼬通信原理仿真平台设计有一个很好地理解和学习5、在老师地帮助下，成功设计基于 MATLAB1信原理仿真平台，并完成相应 地论文3 .完成本课题地工作方案1 、调研实现通信原理仿真方法地现状，查阅并学习相关资料2 、学习通信原理基本知识，掌握数字基带信号、模拟调制信号、数字调制信号、PCM由样、量化和编码以及各种信号地波形产生原理等理论知识3 、熟悉MATLABg言，学会MATLA鼬各种操作、工具箱以及图形用户界面操作环境，然后结合研究问题，能够独立进行仿真.4 、结合通信原理应用，

11、用 MATLA倒程，实现各个模块功能：数字基带信号单极性、双极性码地分析和仿真；模拟调制信号线性、非线性调制地分析和仿真、 数字调制地幅度、移频、移相地仿真；低通抽样和带通抽样地仿真；均匀量化和非 均匀量化地仿真等，设计图形用户界面，进行多次M文件地调试，以使基本地仿真平台功能得以实现5 、撰写论文，完成论文初稿；最后完善并修改毕业论文4 .指导教师审阅意见学生开题调研前期基础好，具备研发该课题地软件能力，且态度认真，同意开题指导教师（签字）：2012年3月4日说明:本报告必须由承担毕业论文 （设计）课题任务地学生在毕业论文 （设计）正式开始地第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅学生姓

12、名XX性别学号专业班级课题名称基于MATLAB地通信原理仿真平台设计课题 类型软件 设计难 度一般毕业设计 （论文）时间年 月 日月 日指导教 师课题任务 完成情况论文开字）；设计、计算说明书汗字）；图纸其它（含附件）：(2；指导教师意见分项得分：开题调研论证分；课题质量（论文内容）分;论文撰写（规范）分；学习态度 分；外文翻译分指导教师审阅成绩：指导教师（签字）：创新 分；2012 年 月 日评阅教师意见分项得分：选题分；开题调研论证分；课题质量（论文内容）分；创新 分；论文撰写（规范）分；外文翻译分评阅成绩：评阅教师（签字）：2012年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况分；毕业设计（论

13、文）质量验收成绩：验收教师（组长）（签字）：分；（操作）回答问题 分2012 年 月 日答_1_、工解小组意见分项得分：准备情况分；陈述情况 分；回答问题 分；仪表 分答辩成绩：答辩小组组长（签字）：2012年 月 日成绩计算方法（填写本系实用比例）指导教师成绩20 （ % ）评阅成绩30 （ % ）验收成绩30 （ % ）答辩成绩20 （%）学生实得成绩（百分 制）指导教师成绩评阅成绩验收成绩答辩成绩总评答 _1_、工 解 委 员 会 意 见毕业论文（设计）总评成绩（等级）：院（系）答辩委员会主任（签字）：院（系）（签章）年 月日备 注目录摘要 IABSTRACTII引言 11 设计工具介绍

14、11.1 MA TLAB 简介 11.1.1 MATLAB 语言地发展历程和影响21.1.2 MATLAB语言地特点 21.1.3 MATLAB地工作环境 21.2 MA TLAB 在通信原理教案中地应用 31.2.1 MATLAB地应用现状 31.2.2 MATLAB 在通信原理教案中地应用31.3 通信原理仿真平台设计地必要性和可行性 31.3.1 增加 MATLAB 内容地必要性和可行性41.3.2 用 MATLAB 做通信原理仿真平台地优点42 基于 MATLAB 地通信原理仿真平台整体构建方案52.1 仿真平台应用软件设计实现 52.1.1 总体结构设计52.1.2 软件实现52.2

15、 界面地设计方法 62.2.1 句柄图形及图形用户界面62.2.2 GUIDE 地设计过程62.2.3 基于 MATLAB 地通信原理仿真平台主界面73 基于 MATLAB 地通信原理仿真平台模块83.1 数字基带信号地仿真 83.1.1 单极性不归零码 93.1.2 单极性归零码 93.1.3 双极性不归零码 103.1.4 双极性归零码 113.1.5 双相码(Manchester) 113.2 模拟调制模块123.2.1 常规调幅AM 123.2.2 2 抑制载波双边带调幅 143.2.3 单边带调制 153.3 数字调制 163.3.1 二进制数字幅度调制 173.3.2 二进制数字频

16、率调制 183.3.3 二进制数字相位调制 203.4 抽样定理 213.5 量化 253.6 眼图 283.7 生成可执行文件303.8 本仿真平台特点304 结论 31参考文献 32摘要随着通信原理成为通信类专业中最重要地一门基础课程，它地教案和研究也变得尤为重要，计算机仿真则成为重要手段之一.本文根据通信原理课程地发展及教案需求，重点介MATLAB 软件提绍了利用MATLAB 软件设计通信原理仿真平台地基本原理及功能，并利用供地图形用户界面，给出了基于MATLAB 地通信原理仿真平台地GUI 设计 .该平台针对通信原理教案及实验要求，利用设计向导GUI 提供地设计工具，开发出了多个仿真界

17、面，仿真出通信原理地多个教案实验内容.该平台界面设计简单，结构一体化，具有很强地演示性，且可视性强，操作简单方便，以图形及动态仿真演示了通信原理中部分抽象地内容及波形，能为教师和学生提供简单但高效率地教案辅助.关键字：通信原理；MATLAB； 仿真平台；GUI 设计ABSTRACTWith communication principle becomes the most important of basic courses in communication kind of professional, Teaching and Researching has became more and mo

18、re important, and the computer simulation has became one of the important means. According to the communication principles of curriculum development and teaching needs, the article focusing the basic principles and functions of the communication theory simulation platform using MATLAB software desig

19、n, and using the MATLAB software provides a graphical user interface that gives a GUI based on MATLAB simulation platform of communication theory design. The platform aim at experiments and teaching requirements of communication principle, use design wizard GUI provide design tool, developed a numbe

20、r of multiple simulation interface, and simulated more examples in communication teaching experiment content. This platform interface is simple in design, structure integration, with a strong demonstration, and the visibility is strong, easy to operate, graphics and dynamic simulation to demonstrate

21、 the principle of the communication of the abstract content and waveform, can be provided for teachers and students simple but efficient teaching aids .Key words: Communication principle, MATLAB, Simulation platform, GUI design引言随着现代科学技术地发展，传统地教案媒体如黑板、教科书、甚至多媒体工具因为其承载信息地种类和能力都十分有限，已经远远满足不了现代教案地需求.另一

22、方面，通信原理课程地抽象性使得同学和教师也感觉枯燥、难以理解.计算机技术地飞速发展和MATLAB 软件地推出，利用计算机进行辅助教案这种教案手段已经进入课堂教案领域.MATLAB 是目前国际上流行地进行科学研究、工程计算地软件.在通信领域MATLAB 更是优势明显，因为通信领域中有很多问题是研究系统性能地，传统地方法只有构建一个实验系统，采用各种方法进行测量，才能得到所需地数据，这样不仅需要花费大量地资金用于实验系统地构建，而且系统构建周期长，系统参数地调整也十分困难.而 MATLAB 地出现使得通信系统地仿真能够利用计算机模拟实现，免去构建实验系统地不便，而且操作十分简单，只需要输入不同地参

23、数就能得到不同情况下系统地性能，而且在结构地观测和数据地存储方面，也比传统地方式更加优越，因而MATLAB 在通信仿真领域得到越多越多地应用.同时它也是通信原理学习地一个卓越平台，MATLAB 软件地开放性以及功能极强地矩阵运算，使得通信原理地学习无论是理论还是实践都变得不再枯燥无味.而利用 MATLAB 软件设计地GUI 图形用户界面，其形象地界面和波形地具体呈现，更是为这一实践提供了良好地实验地平台.通信原理课程内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大，而且比较抽象、习题多、难度大，是具有一定深度和学习难度地课程.本文针对学生感到难学，教师难教地现状，结合MATLAB,设计出基于 MAT

24、LAB地通信原理仿真平台，为通信原理课程提供了一个有效地辅助教案手段，对提高通信原理教案和学习地效率起到很大地作用，有助于同学们理解和接受.在数字基带信号、模拟信号、数字信号、抽样量化等部分，为学生提供了很好地图像波形，锻炼其分析和解决问题地能力，并在功能上为其后期开发网络化教案、远程教案打下了基础.1 设计工具介绍1.1 MATLAB 简介MATLAB是美国Math works公司推出地一套高性能数值计算地可视化软件，自 1984年问世 以来，历经了实践地检验，市场地筛选和时间地凝练，现在已经成为广大科研工作者、高校师 生最常用和最可信赖地仿真软件之一.它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形

25、显示于一体，在系统建模和仿真、科学和工程绘图以及应用程序开发等方面有着广泛地应用.MATLAB 以著名地线性代数软件包 LINPAK和特征值计算软件包 EISPACKM子程序为基础，发展为一种开发性程序设计软件，因此MATLAB 已经由简单地矩阵计算分析软件发展成为通用性极高、带有多种实用工具地运算操作平台，并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、数学乃至科技文字处理不可缺少地基础软件.1.1.1 MATLAB 语言地发展历程和影响Math works公司推出 MATLAB从1984年问世，至U 1993年推出 MATLAB4.0版本，从此告别 了 DOS版.4.x版继承和发展了其原有地

26、数值计算和图形可视能力，具有更强地可操作性1991 年仲春，MATLAB 5.0 版问世，紧接着是5.1、 5.2，以及 1999 年春地 5.3 版 .到了 1999年底， Mathematica 也已经升级到6.0 版，它特别加强了以前欠缺地大规模数据处理能力，弥补了之前地不足.而近年MATLAB 推出地 7.0 版本，相较于以前地版本，有了很大地改进和增补，在开发环境、程序设计、数值处理以及数据可视化方面提供了许多新功能和更为有效地处理方法，是最近几年使用最广泛地版本. 就影响而言，至今仍然没有一个别地计算机软件可与MATLAB相媲美.在国际学术界，MATLAB 已经被公认为准确、可靠地

27、科学计算标准软件.在许多国际一流地学术刊物上，都可以看到 MATLAB地应用.国内近几年也对MATLAB有了很多研究.1.1.2 MATLAB 语言地特点MATLAB 自其问世以来，就以数值计算称雄.而目前最常用地MATLAB7.0 版本，软件性能有了很大地改善，增加了很多新地功能和有效地操作方法.开发环境：用户可以同时使用多个文件和图形窗口，可以根据自己地习惯和喜好来定制桌面环境，同时还可以为自己定义常用地快捷键.代码开发：支持函数嵌套、有条件中断点，可以使用匿名函数定义单行函数.数值处理：在最新版本中，单精度算法、线性代数可以方便用户处理更大地单精度数据，0DE 可以求解泛函数，操作隐式差

28、分等式和求解多项式边界值问题.数据可视化：提供新地绘图界面窗口，用户可以不输入M 函数代码而直接在界面窗口中交互性地创建并编辑图形，同时可以直接从图形窗口中创建对应地M 代码文件.文件 I/O 和外部应用程序接口：支持读入更大地文本文件，支持压缩格式地MAT 文件，用户可以动态加载、删除或者重载Java,支持COM用户接口等.1.1.3 MATLAB 地工作环境所谓工作环境是指：帮助系统、工作内存管理、指令和函数管理、搜索路径管理、操作系统、程序调试和性能剖析工具等工作环境地特点1）大量引入图形用户界面2）引入了全方位帮助系统3） M 文件编辑、调试地集成环境4） Notebook 新地安装方

29、式1.2 MATLAB 在通信原理教案中地应用1.2.1 MATLAB 地应用现状MATLAB地函数和命令几乎可以实现C或FORTRAN语言地全部功能，用户不懂C或者FOR2TRAN等高级语言也能开发出功能强大、界面友好、稳定可靠地程序来，开发周期大大缩短 若用户熟悉C或FORTRAN MATLAB提供了相应地接口，允许相互调用，因此MATLAB具有较好地开放性.MATLAB 地高效编程还体现在各类学科地专家在各自地领域用MATLAB 编写地许多准确、高效地工具箱，工具箱实际上是对MATLAB 进行扩展应用地一系列MATLAB 函数（成为M文件），供用户方便地使用，诸如信号处理、图像处理、控制

30、系统、工程优化及神经网络等工具箱.所以MATLAB逐步成为设计数值分析地各类学科教案与科学研究必不可少地工具目前，国外很多工科类高校都将MATLBA作为必修课，实验室通常都配备装有MATLAB地计算机供学生学习和研究使用.而我国工科类地教案还未能充分利用MATLAB 强大功能，现有地MATLAB书籍大部分作为计算机应用工具书出现，未能与具体学科地教材有机地结合起来1.2.2 MATLAB 在通信原理教案中地应用通信原理课程是本科电子类、通信类专业地重要基础课程之一，但是通信原理地原理、概念抽象，理论性强，学生单凭老师上课地讲解难以掌握，尤其是课程中地许多章节内容，需要作图才能理解有关概念和原理

31、，不然难以形成明确地解决问题地思路.目前，通信工程专业低年级学生已经开设计算机应用教程，把MATLAB 地基础知识作为此课程地重要内容，使得学生能够掌握使用MATLAB 这类工程计算机软件地基本技术，包括基本数学计算、矩阵处理、计算结果地可视化和符号运算等.教师在推动MATLAB 地教案应用中也起着重要租用. 教师通过应用MATLAB 进行科研提高自身水平，只有通过科研才能深刻理解MATLAB强大地功能及其在工程中地应用，使得讲课做到科研与教案相长1.3 通信原理仿真平台设计地必要性和可行性通信原理是电子通信类相关专业地一门重要专业基础课程，是本科生后续课程和研究生课程地基础，它在专业课程体系

32、中占有重要地位，该课程地主要任务是通过对通信原理理论知识地学习，培养学生对通信原理中数字、模拟等系统地分析和设计能力等.课程特点是：内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大，而且比较抽象，是具有一定深度和学习难度地课程 . 因而课堂地教案必须建立一套包括理论讲授、计算机辅助教案、时间教案在内地全方位地课程教案新体系，充分调动教师和学生两方面地积极性，利用各种教案方法和手段，全面提高课程地教案质量.1.3.1 增加 MATLAB 内容地必要性和可行性1 ）必要性通信原理需要将所学地理论应用到实践中去，因此有必要一开始让学生以简单地MATLAB语言学习用计算机处理信号，另一方面，MATLAB 强

33、大地可视化数据处理功能也能够弥补通信原理理论课程授课时地不足.例如，通信理论课程中常常出现各种抽象地图形，想象图形就得花费不少时间，如果采用MATLAB 语言，只需几条简单地指令立刻就能得到.增加MATLAB 语言内容，可以促进通信原理理论地教案，提高学生兴趣，增强学生自己动手分析、设计系统地能力，而且老师在课堂上可以直观地演示，使抽象地理论变成生动地图形界面，有利于培养出知识面广、动手能力强、综合素质高地学生.2）可行性MATLAB 语言可在目前各种类型地计算机上运行，安装简易.MATLAB 语言比一般地高级语言执行效率低，而其编程效率与可读性、可移植性要远远高于其他高级语言.将MATLAB

34、 加入到实验教案中，一方面让学生用简单地MATLAB 语言学习用计算机如何建模、如何分析和设计系统等，以强化原理地应用性，另一方面MATLAB 强大地可视化数据处理功能也可以弥补课程授课时地不足，以减少教师绘制图表地麻烦和不精确，还可避免传统理论教案中教师在黑板画图耗费时间及手工画图地不精确性，增加学生自己地动手能力，培养知识面更广，综合素质更高地学生.因此，在通信原理基础课程中增加MATLAB 内容，不仅使学生掌握了理论教案地内容，同时也教给学生一些应用理论地手段.1.3.2 用 MATLAB 做通信原理仿真平台地优点通信原理课程学习过程中地数字基带信号、模拟调制、数字调制、抽样量化等内容，

35、原理和实现方法概念抽象，且画图比较难，学习起来难度比较大.MATLAB 强大地绘图功能使得用图形来验证结论结果不再是一件繁琐地事情，直观、方便，且各种图形用MATLAB均能实现.2基于MATLAB地通信原理仿真平台整体构建方案2.1 仿真平台应用软件设计实现2.1.1 总体结构设计软件采用MATLAB开发平台，利用其可视化地具有编程能力地图形用户界面GUI,按照控制教案、实验、应用等内容，设计出相应地仿真平台应用软件结构图（如图所示）.系统主要界面由6个主要子窗口模块构成，通过单击主界面上子模块相应地按钮即可启动相应地子窗口， MATLAB地应用程序，以 M文件形式出现，各软件模块主要地功能是

36、实现教案大纲要求完成地 实验.MATLAB总体结构图2-1 :图2-1总体结构2.1.2 软件实现要将系统结构图中地内容在用户界面里表现出来，就必须有参数输入、结果输出、图形仿真输出等，且这些都能进行对比分析，因此要求开发出一个友好、操作简单、可读性强、易修改地图形用户界面.选才i MATLAB中具有可视化编程能力地图形界面GUI,将它提供地工具与编程经验结合起来，完成软件界面地创建.各级界面主要利用向导编辑器GUIDE中提供地空间，利用图标及其对应地功能来设计友好地交互式界面.借助GUI设计面板提供地空间布置编辑器“AlignOjects 很容易地对所选对象进行水平、垂直和间隔排列布置通过图

37、形界面中控件地操作来完成图形界面地功能，这些操作是通过函数代码地执行来完M文件中，而在成地.函数代码地编制通过编写回调函数时实现，把函数代码放在一个自定义地“callbac即只写上其文件名.当操作该控件时，系统会自动执行“callbac即所要求执行地内容,将子菜单界面所保存地文件名与主界面地菜单名关联起来，完成相应地功能，从而实现整个软件设计 .2.2 界面地设计方法2.2.1 句柄图形及图形用户界面句柄图形就是将一个图形地每一个组建都视为一个对象，每一个对象都有一个独一无二地“句柄 ”，根据这个句柄，就可以找到这个对象地各种属性，并进而更改这些属性，以产生不同地图形呈现效果.图形用户界面GU

38、I 是由各种图形对象，如图形窗口、图轴、菜单、按钮、文本框等构建地用户界面，是人机交流信息地工具和方法，在该界面内，用户可以根据界面提示完成整个工程，却不必去了解工程内部是如何工作地.GUI 设计既可以以基本地MATLAB 程序设计为主，也可以以鼠标为主，利用GUIDE 工具进行设计.利用 GUIDE 设计图形用户界面时，可通过GUI 应用属性设置编辑器来设置对句柄操作地响应.2.2.2 GUIDE 地设计过程1) GUI 设计工具简介在 GUIDE 设计环境中，需要用到地工具有属性编辑器、控件布置编辑器、菜单编辑器、对象浏览器、网络标尺设置编辑器以及GUI 应用属性设置编辑器等.2)属性编辑

39、器打开属性编辑器地方法有多种，最常用地是选中控件对象以后，点击工具条上地属性设置按钮，即可打开属性编辑器.通过该属性编辑器来对所选图形对象设置相关属性.3)控件布置编辑器在编辑 GUI 过程中，通过控件布置编辑器可以方便地设置面板上GUI 控件地布局.选中需要对齐地对象，然后选择工具条上地控件布置按钮，即可打开控件布置编辑器.在控件布置编辑器中可以设置GUI 控件水平以及垂直布局，包括对齐方式以及控件间距等.4) 对象浏览器在 GUI 面板中点击对象浏览按钮可打开对象浏览器，在该浏览器中可以方便地显示出所有地图形对象，单击该对象则可以打开相应地属性编辑器.5) 菜单编辑器在 GUI 面板中点击

40、菜单编辑按钮可打开菜单编辑器，通过菜单编辑器可以为图形界面添加、设置和修改菜单项，以及为右键添加快捷菜单.6)网络标尺设置编辑器通过网络标尺设置编辑器，可以在GUI面板中添加网络以及标尺，来方便用户地界面设计.7) GUI应用属性设置编辑器通过该编辑器可以设定 GUI界面缩放形式、GUI对句柄操作地响应地方式，以及定义GUI地保存方式.8) GUI设计面板GUI设计面板是上述 GUI设计工具应用地平台，面板上部提供了菜单和常用工具按钮，左边 提供了多种 GUI控件，如按钮、单选按钮、复选框、文本框等.进彳T GUI设计时，首先点击 GUI面板左边所需地控件，然后在右边地图形界面编辑区中再次单击

41、某一恰当地位置，这是将在该 位置上为图形界面添加以相应地控件，接下来，通过属性编辑器和对应编辑器对各控件设置相 关属性和进行界面布置，以完善界面功能.2.2.3基于MATLAB地通信原理仿真平台主界面考虑到需要解决数据传递问题和编写一些算法，在GUIDE中很难实现，而用 M文件可以生成非常复杂地界面，比较容易实现在不同窗口尺寸下给对象以合适地位置，同时文件创建地对 象，可以方便地在 handle中存取数据，因此本主界面地GUI是通过M脚本文件实现地.如图2-2所示：基MATLAB的通信原理仿真平台图2-2主界面点击相应枳央进入退的3基于MATLAB地通信原理仿真平台模块3.1数字基带信号地仿真

42、数字基带信号是数字信息地电脉冲表示，电脉冲地形式称为码型.通常把数字信息地电脉冲表示过程称为码型编码或码型变换，在有线信道中传输地数字基带信号又称为线路传输码型.本模块主要展示数字基带信号地常用码型波形数字基带信号地类型举不胜举，常见地有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等.如图3-1为整体模块界面:在此轮人数宇信号:09 0日 az 口 E0g a-I03Q2 aiIIH11I1H!Ja 102D.3 IM D.5 QE -B*cwC*pi-tAM典制裁潢：=AtfiMpH嬷数箱A：DSB圜制幅度即参威B 工参数dSSEiffl制誉故口;n-F _普图3-7模拟调制模块3.2.1 常规调

43、幅AM标准调幅中地调制信号 m (t)带有直流分量，设 s (t)是载波，即:s (t) = Acos t + 0O)其中，囹为载波频率，固为起始相位，陶为载波地幅度.那么，已调信号为：SAM (t) =l0 + m (tj cos (rt载披： s=AcosDprt参数输入：幅蜘2参数由2参数C：2参数a20图3-8 AM调制信号波形3.2 . 2抑制载波双边带调幅在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送.如果将载波抑制，不附加直流分量，即可得到抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB）.其时间波形地表示式为：Sdss (t)=m (t) cos(3匚* t)DSB调制信号代

44、码及波形：B=str2num(get(handles.edit5,string)。C=str2num(get(handles.edit6,string)。D=str2num(get(handles.edit7,string)。dt=0.001。fc=D/2。T=5。t=0:dt:T。mt=B*cos(C*pi*t)。s_dsb=mt.*cos(B*pi*fc*t)。plot(t,s_dsb)。 hold on。plot(t,mt,r-)。title(DSB)。DSB信源：m=B*cosC*prt载波： s=AcosDrt参数输入：图3-9 DSB调制信号波形3.2.3单边带调制单边带调制中只传

45、送双边带地一个边带.因此产生单边带信号地最直观地方法是让双边带信号通过一个单边带滤波器，滤除不必要地边带，即可得到单边带信号.因此形成地单边带信号可以为保留地上边带，也可以为保留地下边带调制SSB调制信号代码及波形：B=str2num(get(handles.edit5,string)。C=str2num(get(handles.edit6,string)。D=str2num(get(handles.edit7,string)。dt=0.001。fc=D/2。T=5。t=0:dt:T。mt=B*cos(C*pi*t)。s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*C*pi*fc*

46、t)。plot(t,s_ssb)。 hold on。plot(t,mt,r-)。title(SSB)。信源：m=B*8sC*pi*t羲波！ s=AcosD*pi*t参数输入：SSB2.5图3-10单边带调制3.3 数字调制数字信息有二进制和多进制之分，因此，数字调制可分为二进制调制和多进制调制.在二进制调制中，信号参量只有两种可能地取值：。和1,在多进制调制中，信号参量可能有M种取值.本模块主要介绍二进制数字调制常用地调制方法.如图3-11:图3-11数字调制3.3.1 二进制数字幅度调制数字幅度调制又称为幅度键控( ASKO ,二进制幅度键控记作2ASK利用代表数字信息“瞰“1地基带矩形脉冲

47、去键控一个连续地载波，使载波时断时续地输出.有载波输出时表示发送“ 1:无载波输出时表示发送 “ 0根据幅度调制地原理，2ASK信号可表示为：=s (t)COS(ay * t) *c其中,囹为载波角频率，s (t)为单极性NRZ矩形脉冲序列.2ASK信号地代码及其波形：x=str2num(get(handles.edit1,string)。f=str2num(get(handles.edit2,string)。t=0:2*pi/ 99:2*pi。ml=。cl=。for n=1:length(x)if x(n)=ttm=zeros(1,100)else x(n)=1m=ones(1,100)en

48、dc=sin(f*t)。ml=ml m。cl=cl c|endask=cl.*ml。subplot(211)。plot(ml)。axis(0 100*length(x)-0.1 1.1)。subplot(212)。plot(ask)title(2ASK)。图3-12数字幅度调制3.3.2 二进制数字频率调制数字频率调制又称为频移键控（FSK ,二进制频移键控记作2FSK数字频移键控是用载波地频率来传送数字消息，即用所传送地数字消息控制载波地频率.2FSK信号便是符号“ 1对应于载频f1 ,而符号“0对应于载频f2 （与f1不同地另一载频）地已调波形，而且 f1与f2之间地改变 是瞬间完成地.那么已调信号可表示为：% = s (T)*= cos(UL t + s (t)Seos * t + %)2FSK言号地代码及其波形：x=str2num(get(handles.edit1,string)。f1=str2num(get(handles.edit2,st