基于Matlab的通信原理教学探索

1、基于Matlab的通信原理教学探究基于atlab的通信原理教学探究通信原理是通信工程、网络工程、电子工程等信息类专业的专业必修课，以高等数学、概率论与统计学、线性代数及复变函数为数学根底，涉及电路分析、信号与系统、随机信号分析等专业根底课的理论基矗因此，通信原理课程具有理论性强、直观性差、课堂教学中具有大量公式推导的特点。教学形式以多媒体教学为主、黑板板书为辅，教学效果较差，兴趣性不强。学生反映教学内容难度大，内容抽象，不易理解，直观性差。将仿真软件融入课堂教学，使得实际中的公式推导过程，理论分析直观性强，易本文由论文联盟.Ll.搜集整理于理解和承受。同时把计算的结果以仿真图形的方式输出，很容

2、易使学生直观地得到结果并且理解原理。而且，在对通信系统仿真时，通过仿真软件对各种参数的修改一目了然，使得学生更好地理解系统原理，进步教学的有效性，获得较好的课堂效果1。atlab是athrks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化的科学工程计算软件2，支持解释型语言输入，编程实现简单，具有丰富的数学函数功能支持。同时，atlab软件中的部件Siulink甚至可以采用图形输入的方式来搭构所研究的系统。老师可以利用atlab中的函数、模块及直观简单的图形界面，把难以理解的通信理论、系统构成、信号波形的转换通过课堂的多媒体设备直接展示给学生，不但使学生加深对理论知识的理解，而且增强了学生的感性认识，

3、激发学生的学习兴趣，进步课堂讲授的效率。1课堂教学中采用atlab判断段落码的方法为先对信号的电压值进展归一化处理，然后将归一化的电压值转化为量化电平值，最后根据电平值所处的位置判断其所在的段落位置。最后判断出所在的段落码后，再进展段内码的编写。段内码为4位码，首先根据判断出的段落码确定这一段落内的单位码值，根据电平值和段落码的起始位置来判断电平值所在的段内码。在实际教学中，学生通常对这一过程比拟生疏，课堂上可先举一个实际的电压值作为实例。比方对一个变化范围在-6V，+6V的正弦信号进展抽样，抽样值为-2.4V，对这个样值编码。首先，样值为负，因此，极性码a0=0。第二步对样值进展归一化处理：

4、。量化电平：由于1638.41024，2048，因此段落码为a1a2a3=110，位于第六段，段内均匀分为16小段，每个小段的电平值为64。第三步为判断段内码：1638.4=1024+964+64/2+6.4，所以量化电平位于第九段内，段内码为a4a5a6a7=1001。由于段内采用均匀量化，因此量化误差为：6.4个量化单位。当输入信号为正弦信号xt=sin2t时，得到的P编译码图形图1所示。从图1中可以看出，在抽样序列是一个比拟规那么的正弦图像，但经过编码后的解码输出是带有一定的失真的正弦图形，这是因为在编译码的量化过程中含有量化噪声和量化误差。在实际的教学中，学生往往不容易理解量化噪声的概

5、念，通过课堂的演示不但可以使学生对P编译码有了比拟直观的认识，还可以把比拟难讲解的量化误差的概念通过图形演示的形式表现出来，使学生更容易承受。2atlab用于实验教学目前，通信原理课程的实验主要以硬件实验箱，通过实验箱上的各个模块对各种通信现象进展仿真，具有操作简单、实现方便的特点。但由于只能对原理简单的一些通信现象进展验证性分析，因此提不起学生的操作兴趣。同时目前实验箱上的实验一般只针对数字调制，而很少涉及模拟通信调制解调的设置，不利于学生对模拟调制、解调原理的理解，因此需要添加软件的辅助手段来进展操作。利用atlab可以设计一些需要学生独立完成的实验工程，要求学生根据需要设计一个符合要求的

6、通信系统，建立数学模型，然后在atlab的软件库中寻找适宜的模块，按照设计的系统进展连接，并进展动态的仿真。由此调动学生的探究积极性，同时在设计系统、模拟系统和仿真过程中加深对相应通信原理的理解，增强学习的信心和兴趣。以模拟通信中的残留边带调制为例，以频率为2Hz和4Hz的余弦信号与正弦信号的和信号为信源信号，假设这两个信号的功率一样，总功率为2，载波频率为10Hz，图2显示了VSB调制信号的波形、相干解调后信号波形与原信号波形的比拟以及VSB信号的功率谱密度图形4。在模拟通信调制解调原理的课堂讲解中，由于双边带DSB调制和单边带SSB的原理相对简单，用公式推导和画出图形的教学手段，学生理解起来比拟直观和容易。因此，对这两种模拟调制技术的原理比拟容易理解，但对残留边带调制技术往往觉得理解起来比拟困难。通过atlab软件仿真具有较好的直观性，便于学生理解原理。同时要求学生自己设计通信系统进展编码，增加了实验的难度及学生动手实验的兴趣，进步了教学的效率。3结语atlab是功能强大的计算机仿真软件，具有操作性强、易于上手、界面友好、开放性强等优点，把atlab软件引入教学，可以对教学起到很好的辅助作用。同时在通信原理的理论及实验教学中，采用atlab软件不