仿真软件设计在通信工程专业中的应用16篇

发布时间：2022-11-18 13:00:04 来源：网友投稿

仿真软件设计在通信工程专业中的应用16篇仿真软件设计在通信工程专业中的应用通信仿真软件SystemView介绍与应用-百度文库　　通信仿真软件SystemView介绍与应用　　孙军军　　【期刊名称】《石油天然气下面是小编为大家整理的仿真软件设计在通信工程专业中的应用16篇,供大家参考。

篇一：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>通信仿真软件SystemView介绍与应用-百度文库

　　通信仿真软件SystemView介绍与应用

　　孙军军

　　【期刊名称】《石油天然气学报》

　　【年(卷),期】2005(000)0S1

　　【摘

　　要】通信技术的飞速发展使得通信系统日趋复杂,通信系统设计的EDA技术在研发阶段实现软件仿

　　真已成为时尚,通信仿真软件SystemView是用于现代工程与科学系统设计、模拟的动态系统分析软件,是一个功能强大、有多种用途的工具平台,特别适合通信系统的仿真与设计。为此介绍了该软件系统的

　　组成,结合QPSK调制解调介绍了该软件的使用方法。

　　【总页数】4页(P)

　　【作

　　者】孙军军

　　【作者单位】中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院;北京

　　【正文语种】中

　　文

　　【中图分类】TP391.9

　　【相关文献】

　　1.SystemView仿真软件在扩频通信课程教学中的应用[J],周学礼;程敏蕾

　　2.SystemView仿真软件在通信课程教学中的应用[J],熊军洲

　　3.应用SystemView仿真软件进行《通信原理》课程的辅助教学[J],钟福如;李栓明;钟斌

　　4.通信系统仿真软件SystemView及其应用[J],史庆军;史庆武;吕志武

　　5.SystemView仿真软件在通信原理课程教学中的应用[J],胡金良

篇二：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>虚拟仿真软件在高职通信专业教学中的应用-百度文库

　　虚拟仿真软件在高职通信专业教学中的应用

　　作者：蔡程程

　　张帅

　　孙月兴

　　来源：《中国新通信》2017年第14期

　　前言：在最新推行的高等职业教育质量若干意见中，教育部门明确指出，高职教学要改善院校办学条件，提升教学质量，而虚拟仿真软件就是一种十分理想的教学仪器手段，尤其是在高职通信专业这样一门抽象而又复杂的学科之中，利用虚拟仿真软件可以真正的打破原有教学限制，提升教学质量，因此在今后的高职通信专业教学中，教师要注重虚拟仿真软件的应用。

　　一、虚拟仿真软件概述及其应用优势

　　1.1虚拟仿真软件概述

　　虚拟仿真软件是一种理想的教学仪器和教学手段，最早开始应用虚拟仿真软件进行教学的是美国，在虚拟仿真软件使用过程中，促使教学实现了数字化的过渡。具体而言，虚拟仿真软件由虚拟现实技术和系统仿真技术两部分组成，其中虚拟现实技术是一种先进的人机接口技术，利用此种技术可以在计算机之中创建一个三维立体环境，从而让学生真正的感知信息，有一种身临其境的感觉，并且在这个过程中，人可以参与到环境之中，利用人的行为去控制环境，同时环境也可以根据人的控制行为，做出相关反应[1]。而系虚拟仿真技术则是在计算机技术快速发展中所衍生出的一种技术，使得虚拟仿真软件具有建立真实系统模型的功能，从而利用计算机就可以进行相关的数据分析研究。由于虚拟仿真软件涵盖了以上两种技术，因此现今不仅是在教学领域，在医学研究学科、军事训练中虚拟仿真软件也有广泛的涉猎。

　　1.2虚拟仿真软件应用优势

　　虚拟仿真软件作为一种现代化教学手段，将其应用在高职通信专业教学中是具有一定优势的，具体而言，这种优势主要体现在以下三个方面，首先采用虚拟仿真软件教学，有利于学生主体知识构建，从构建理论分析，学生获得的知识并不只来源于教师的传授，还需要借助一定的情景或者学习同伴的帮助，通过意义构建进行知识获取，这也可以理解为是一种以学生为中心，以教师为指导的学习方式，而虚拟仿真软件应用为学生的课余实验学习创造了便利条件，对学生的自主学习能力及创新能力培养有很大的帮助，这无疑是与构件理论主义十分契合的。其次虚拟仿真软件可以实现现实实验与虚拟实验之间的结合，从而为学生进行综合仿真实验教学，这样的教学方式实现了教学资源的最大整合，有助于实验教学优化[2]。最后是虚拟仿真软件可用于多媒体教学和交互式教案教学，虚拟仿真软件可以制作系统结构图、电子教案等，通过使虚拟仿真软件与多媒体及交互式教案教学的结合，教学效果更加直观，真正的实现了教学效率的提升。

　　二、虚拟仿真软件在高职通信专业教学中的应用策略

　　2.1建立仿真教学情境，培养创新能力

　　在心理学研究中的发现，人获得信息来源的主要方式就是视觉，并且可以占到83％左右，而高职通信专业教学知识又具有复杂抽象的特点，因此在教学过程中，能够为学生创设相应的教学情景，从而加强学生的视觉感官，这无疑是有助于教学效率提升的。在以往的高职通信专业教学中很多教师也意识到了这一点，但是在为学生创设情境的过程中，只能采用多媒体软件情境创设的方式，但是此种情境还是以平面化为主，教学效果并不理想。但是虚拟仿真软件的

　　应用却可以从本质上打破这种教学现状，虚拟仿真软件可以通过二维或者三维图像去模拟教学内容，从而为学生建立立体化的教学情境，真正为学生建立一个真实的交互平台，让学生在虚拟仿真软件中去学习线路连接、故障排查等教学内容，这将为学生的创新能力培养提供极大的保障。

　　2.2仿真软件完成实验，提高教学效率

　　在高职通信专业教学中，实验课程可以提升学生的实践能力，但是由于教学条件的限制，很多实验教学无法有效进行，这极大的影响了高职通信专业教学效率，但是虚拟仿真软件的应用，却改变了这一教学现状。在虚拟仿真软件中分为两种形式，一种是MATLAB软件，其具有较强的数值计算能力，并且其中涵盖了多种函数与工具包，可以进行实验，用MATLAB编写，这对于学生而言，是一种新型实验教学模式，将高职通信专业实验教学变得生动起来[3]。另外一种是SYSTEMVIEW软件，采用此软件进行实验教学，可以避免让学生将所有的精力与注意力都集中到电路上，加强条幅类、调频类模拟传输以及数字传输方面的知识掌握。

　　总结：在电子技术快速发展的过程中，社会之中呈现出了通信技术人才紧缺的趋势，而高职通信专业教学知识具有复杂抽象的特点，虚拟仿真软件的应用，可以帮助学生降低学习难度，因此在今后的高职通信专业教学中，教师要注重虚拟仿真软件的应用。

篇三：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>IUV-4G通信全网仿真在通信技术专业建设中的应用研究-百度文库

　　IUV-4G通信全网仿真在通信技术专业建设中的应用研究

　　作者：桑峻

　　来源：《电脑知识与技术》2020年第29期

篇四：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>虚拟现实技术在通信工程实验室中的应用-百度文库

　　虚拟现实技术在通信工程实验室中的应用

　　摘要：目前，我国是计算机技术快速发展的新时期，现阶段计算机通信技术持续发展和进步，在人们生产生活中发挥了一个显著的价值，如今科学技术持续改革创新，计算机通信技术也朝着虚拟化方向发展，在这个时代背景中，需要分析虚拟现实技术在通信工程实验室中的使用方法，确保人们可以更加容易地理解各种专业的时候，能够看出借助虚拟现实技术可以带来较多的便利。

　　关键词：虚拟现实技术；通信原理；电子测量；多媒体通信技术

　　引言

　　最近几年来，随着我国经济建设的速度越来越快，由此使得我国科学技术也取得了实质性的进展。计算机通信技术开始渗透在人们生活的方方面面，这样一来不但便利了人们的生活，也加快了我国通信技术朝向虚拟现实技术发展的脚步。其中虚拟现实技术的发展已成为当前社会主要研究的内容。虚拟现实技术主要是通过对现实世界的模拟，然后经过各种程序的加工，从而使得现实世界的内容能够被大家所理解。采取此种方法提高了人们生活的科学性，可以有效的促使人们的思想始终保持在最先进的状态。基于此，为了紧紧跟随社会发展的步伐，就需要有效的掌握虚拟现实技术，只有这样才可以使得虚拟现实技术合理的应用在计算机通信中，从而充分的发挥出虚拟现实技术所具有的价值。

　　1虚拟现实技术的概念及其特征

　　虚拟现实是一种人与计算机生成的虚拟环境之间可自然交互的人机界面。它综合了计算机图形技术、多媒体技术、网络技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术。使用户通过VR设备，就可以和虚拟现实进行交互。虚拟现实技术具有以下三个主要特征。（1）浸入性。是指利用计算机产生的三维立体图像，让用户感到被虚拟世界包围，就像在身处另一个世界或环境下，给人一种身临其境的感觉。在浸入时。要考虑用户的视觉浸入、触觉浸入、听觉浸入、嗅觉浸入和味觉浸入。（2）交互性。在虚拟环境中，人们可以通过传感设备与虚拟世界的物品进行交互。比如，当用户用手去触摸和抓取虚拟环境中的物体时，要能得到和现实生活中相同的感觉。（3）构想性。虚拟环境通过使用户沉浸其中从而获取新的知识，帮助用户学习或理解一些现有或未知的事务。

　　2虚拟现实技术在通信工程实验室中的应用

　　2.1虚拟交换机

　　如今就是把公共交换电话网络当作基础，在计算机通信中对于虚拟现实技术的使用就是基于程控交换设备的集中用户交换机和基于固定智能网的虚拟专用电话网。在这个时期集中用户交换机就是虚拟交换机，在市话交换机中把一部分用户组成用户群，借助视话交换机业务，构件专业的数据，提供虚拟交换机业务，确保可以有效地发挥交换机的各种功能。能够看出，借助虚拟交换机可以有效地替换传统用户交换机，消除了传统用户存在的不足之处，这样能够促进电话业务的发展和进步，确保本地网规划建设工作可以顺利地进行。

　　2.2虚拟呼叫中心业务的发展

　　根据现阶段的发展来看，虚拟呼叫业务主要集中在中小企业。对于企业而言，虚拟呼叫中心业务不但可以加快其业务更新的速度，而且还可以科学的优化网络资源，有利于后期的应用。同时，采取此种虚拟技术可以提高网络通信技术的平稳性和流畅性，进而为使用者提供一个更方便、快捷的平台。此种虚拟技术无需

　　较高的成本，与使用者的低成本需求不谋而合，并且也为使用者提供了更优质的服务。

　　2.3IPVPN业务

　　虚拟现实技术在IP网络中也存在非常重要的作用，如虚拟主机与虚拟内存，以及网络通讯中的虚拟专用网络。首先，为保障的IP网络的独立性和运作能力，需要对虚拟主机划分为多个独立的服务器，这部分服务器在工作过程中都可实现享有独立的IP地址与域名，同样可实现联网功能。虚拟主机的服务对象非常具有针对性，如以互联网为主要载体开展工作的企业、供应商、政府单位等；其次，虚拟储存可实现对网络资源的“抽象化”存储，将所需要储存的内容放置在“虚拟空间”中，实现对资源更为大体量和逻辑化的存储。虚拟储存对我们生活的影响要相对更大，如新一代智能手机自带的“云空间”或者部分软件具备的“云空间”，都是虚拟储存的一种表现形式。

　　2.4虚拟现实平台管理

　　如今人力资源成本持续提升，大部分的企业开始借助设备生产管理来减少对于人力资源的消耗，如今虚拟现实技术需要充分地联系大数据技术和多媒体技术等高新技术，实现对于计算机的监督和管理。以虚拟现实技术为基础的平台管理也需要包括语言应答系统和监督系统等，增强对于计算机通信状态的监督。

　　2.5在通信原理实验系统中的使用

　　虚拟平台通信原理实验系统就是借助虚拟平台在计算机中营造一个良好的软硬件操作环境，之后借助计算机的各种输入设备和仿真软件功能来实现各种仪器的功能仿真以及实验的仿真，在虚拟平台通信原理实验系统中包括较多的模块，能够有效地整合的各种专业知识和课程内容，其中交互式的导航模块就是给学生提供一个选择实验课程的入口，学生在这个模块进行登录，至于成绩管理模块就是评价学生实验成绩的模块，实验仪器管理模块就是接互助硬件来演示模块和真实的实验箱，对于各种工作做出合理的定位。在实验课程内容管理模块中需要合理地管理中实验课程内容，在底层借助仿真软件来给通信试验提供平台，使用虚拟现实技术系统可以有效地协调各种资源，而且可以确保可视化运行平台保持一个良好的状态，并且借助仿真软件能够确保这个系统合理地配置各种资源，实现对于教育资源的分享和使用。

　　3虚拟现实技术的历史

　　第一阶段是虚拟现实技术思想开始出现阶段。1929年，一个叫作EdwardLink的人设计出一种能够帮助飞行员训练的模拟器。它使乘坐者具有乘坐飞机在空中飞行的感觉。在20多年后的1956年，MortonHeileg开发出了一个叫作Sensorama的摩托车仿真器，Sensorama具有三维显示及立体声效果，能产生振动和风吹的感觉。第二阶段是虚拟现实技术的萌芽阶段。1965年，美国计算机图形学之父IvanSutherlan发表论文“UltimateDisplay”定义了“终极显示器”的概念。这些规定为虚拟现实技术奠定了方向，如今仍然在使用。在三年后的1968年，IvanSutherlan又在哈佛大学组织开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD及头部位置跟踪系统。局限于当时技术的影响，这一设备仅仅能显示一些简单的东西。1972年，第一个交互式电子游戏Pong正式出现。自此，虚拟现实技术开始进入市场。第三阶段是虚拟现实技术发展时期。1987年，虚拟现实之父JaronLanier创造了一个词组“Virtualteallty”。自此，虚拟现实技术终于有了属于它自己的名字。1987年以后，任天堂、世嘉等大公司纷纷开始推出自家的虚拟现实设备。但由于当时思想观念和用户的规模，最终都被埋没在历史的长河中。但是，他们的许多构思为今天的虚拟现实设备提供了新的设计思路和设计理念。

　　结语

　　虚拟现实技术能够确保通信工程有效地联系各种教学理念和教学内容，而且可以显著改善教学方法，在进行传统教学的时候，难以展示的知识也可以使用虚拟技术在进行虚拟，学生可以更加充分地联系理论知识和实践知识，使其可以更好地学习和掌握各种专业知识。

　　参考文献：

　　[1]张佃文，安丰东.虚拟现实技术在移动通信中的应用与发展[J].信息与电脑（理论版），2019，31（19）：13-15.[2]杨振波.浅析虚拟现实技术在计算机通信中的应用[J].中国新通信，2019，21（14）：87-88.

　　[3]伍双.面向虚拟教育的VR内容制作系统的设计与实现[D].广东技术师范大学，2019.

篇五：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>通信主流仿真软件-百度文库

　　通信系统主流仿真软件简介

　　学号：

　　姓名：

　　专业：

　　授课：XXX

　　Systemvue（原SystemView）

　　SystemView是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，SystemView在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。

　　在2005年Elanix被美国安捷伦（Agilent）公司收购，把软件名字改为SystemVue,由原先的SystemView1.0，SystemView4.5，SystemView5.0，SystemView.6.0,再到后来的SystemView2005，SystemVue2007，SystemVue2008.功能也逐步的的完善，有开始的具有基本的仿真功能到后来的增加了DSP库，第二代，第三代移动通讯，蓝牙库的完善，实例仿真的范围的拓展，眼图相位噪声处理的完善。随着科技的发展，人类创造出来的智慧也在不断升值。

　　ELANIX公司位于CALIFORNIA州，公司总裁和创建人PATRICKJ.READY博士拥有先进的信号处理器的美国和国际专利权,是一位信号处理和通信方面的改革者。ELANIX公司的技术力量雄厚,其设计工作可以依据使用的处理器及其环境的状况,使用DSP,MP"S,ASIC,VLSI神经网络和其他当前领先的技术。包括所有的用于商业和军用的信号处理在内,公司在理论分析,软件开发,仿真与测试,硬件设计和微处理器等方面有广泛的经验。

　　SystemView的特点

　　1.真正的动态系统仿真器；

　　2.直觉样本数据（Z域）和连续的Laplace域系统详细说明；

　　3.多速率系统和并行的平行系统；

　　4.时间连续和时间离散的混合系统；

　　授课：XXX

　　5.图形FIR滤波器设计（包括：低通、带通、高通、带阻、Hilbert（90度相移）和微分网路）；

　　6.大量的IIR滤波器库（包括：多极Bessel、Butterworth、Chebyshev和LinearPhase）；

　　7.FFT类型：magnitude、squaredmagnitude、光谱分析器、能量谱密度和相位；

　　8.无限制地支持嵌入式系统和多层子系统，可建立大规模分层系统；授课：XXX

　　9.全部的逻辑功能、开关和非线性装置组件；

　　10.完整的信号源、接收端、函数、算子和MetaSystem库；

　　11.外部和内部的信号源和接收端；

　　12.内置系统诊断和连接检查；

　　13.全局参数连接和变量图标参数；

　　14.用于高级块处理的接收端计数器；

　　15.在分析窗口中多图显示；

　　16.带有指导和自动示例的在线帮助系统。

　　SystemView的应用领域

　　1.信号处理、通信和控制系统。包括模拟、数字和混合模式的系统；

　　2.相位和频率锁相环；

　　3.调制、解调和通道建模；

　　4.完整的DSP系统设计和测试；

　　5.模拟到数字变换系统、量化和采样系统（包括d—s数据转换）、同相和正交系统；

　　6.线性和非线性系统设计和测试；

　　7.线性和非线性微分方程的解（包括模糊理论）；

　　8.控制系统设计和测试。

　　授课：XXX

　　SPW信号处理工作系统SPW(SignalProcessingWorkSystem)是美国Cadence公司提供的信号处理工作系统，是一种能对数字信号处理及通信系统算法进行开发、仿真、调试并进行性能估计的强有力的软件包。SPW软件包提供了先进的计算机辅助工程设计工具及完整的DSP模块库。用这些工具能建立任何类型地DSP系统并产生设计的硬件描述。

　　SPW软件包主要有一系列交互运行的集成工具组成,典型的有方框图编辑器BDE(BlockDiagramEditor),仿真管理器SPS(SimulationProgramBuilder)与SIM(SimulationManager)及信号计算器SigCalc(SignalCalculator)等。方框图编辑器内有电子、通信、多媒体等模块库,设计者可根据需要选取模块、连接并设置其参数。仿真管理器能对设计系统模型进行编译、仿真,并提示修正设计错误。信号计算器是一种处理数字信号的工具,可创建、显示、处理和分析各种信号波形,并进行仿真结果的眼图、星座图、FFT图等显示、分析。另外,SPW软件还有滤波器设计FDS(FilterDesignSystem)和有限状态机FSM(FiniteStateMachine)等集成工具。

　　能,允许用户通过自己编码来定义模块。创建用户自定义模块的方法有多种,一种比较简便的方法是使用BlockWizard。因为它在模块产生的每一步都给用户提供了一个便于操作的图形化界面。模块建模可以使用C、Matlab、VHDL等。

　　授课：XXX

　　ADS先进设计系统(AdvancedDesignSystem)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。ADS是高频设计的工业领袖。它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计，从简单到最复杂，从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。

　　通过从频域和时域电路仿真到电磁场仿真的全套仿真技术，ADS让设计师全面表征和优化设计。单一的集成设计环境提供系统和电路仿真器，以及电路图捕获、布局和验证能力

　　——

　　因此不需要在设计中停下来更换设计工具。

　　先进设计系统是强大的电子设计自动化软件系统。它为蜂窝和便携电话、寻呼机、无线网络，以及雷达和卫星通信系统这类产品的设计师提供完全的设计集成。

　　ADS电子设计自动化功能十分强大，包含时域电路仿真(SPICE-likeSimulation)、频域电路仿真(HarmonicBalance、LinearAnalysis)、三维电磁仿真(EMSimulation)、通信系统仿真(CommunicationSystemSimulation)、数字信号处理仿真设计（DSP）；ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。

　　授课：XXX

　　此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADSDesignKit及ModelFile供设计人员使用。使用者可以利用DesignKit及软件仿真功能进行通信系统的设计、规划与评估，及MMIC/RFIC、模拟与数字电路设计。除上述仿真设计功能外，ADS软件也提供辅助设计功能，如DesignGuide是以范例及指令方式示范电路或系统的设计流程，而SimulationWizard是以步骤式界面进行电路设计与分析。ADS还能提供与其他EDA软件，如SPICE、MentorGraphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真（Co-Simulation），加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能，将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。授课：XXX

　　授课：XXX

　　MatlabMATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

　　MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。

　　是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

　　MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

　　优势特点

　　1)高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；

　　2)具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；

　　3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；

　　授课：XXX

　　4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等)，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

　　（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）

　　授课：XXX

篇六：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>仿真在光纤通信教学改革中的应用-百度文库

　　仿真在光纤通信教学改革中的应用

　　于丽霞;刘吉

　　【期刊名称】《中国教育技术装备》

　　【年(卷),期】2013(000)024

　　【摘

　　要】针对在光纤通信教学中存在的问题,结合该课程理论基础深、知识更新快、理论与实际联系紧密的特点,根据培养目标和培养要求,探索将OptiSystem仿真技术融入课堂教学和实验教学环节.实践证明:融入仿真技术后,课堂教学效果得到明显改善,增加的创新型仿真实验项目提高了学生综合应用所学知识和独立设计的能力.

　　【总页数】2页(P104-105)

　　【作

　　者】于丽霞;刘吉

　　【作者单位】中北大学息与通信工程学院030051;中北大学息与通信工程学院

　　030051

　　【正文语种】中

　　文

　　【中图分类】TP391.9

　　【相关文献】

　　1.实验与仿真在光纤通信教学改革中的应用研究[J],徐文云

　　2.实验与仿真在光纤通信教学改革中的应用研究[J],徐文云

　　3.仿真软件在《光纤通信》实验教学中的应用[J],张春光

　　4.软件仿真平台在光纤通信实验教学改革中的应用[J],李茜;叶振忠

　　5.计算机仿真技术在《光纤通信》教学改革中的应用[J],徐功文;王继伟;张志军;戚文静

篇七：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>通信系统设计仿真软件-百度文库

　　通信系统设计仿真软件

　　AgilentADS通信系统设计仿真软件

　　安捷伦科技

　　目

　　录

　　插图列表

　　........................................................................................................................3

　　1ADS关于通信系统设计仿确实意义

　　........................................................................4

　　2ADS设计仿真软件的优点

　　........................................................................................4

　　2.1集成的自顶向下的系统设计

　　..........................................................................4

　　2.2灵活的设计环境

　　..............................................................................................5

　　2.3优化系统架构

　　..................................................................................................5

　　2.4灵活快速地建立DSP算法............................................................................6

　　2.5快速准确地建立射频模型

　　..............................................................................6

　　2.6通过优化得到最正确的系统性能

　　..................................................................7

　　2.7利用已有的用户自定义模型

　　..........................................................................7

　　2.8ADS软件与测量外表连接加快从设计到现实的转变

　　..................................7

　　2.8.1据硬件测试建立仿真模型

　　....................................................................7

　　2.8.2尽早进行验证实验，降低系统集成风险

　　............................................7

　　2.8.3创建新的测试能力

　　................................................................................8

　　2.8.4通信信道，干扰测试

　　.............................................................................8

　　3ADS加速B3G/4G通信系统研发..........................................................................103.1ADS具有能够灵活产生各种制式的信号源的能力

　　....................................103.2ADS具有能够仿真MIMO信道的能力.....................................................103.3ADS具有仿真空-时(Spacing-timecoding)编码性能的能力

　　.......................113.4ADS具有给用户提供TestBench的能力

　　....................................................113.5与仪器的互联

　　................................................................................................114ADS在RF系统设计流程中的地位

　　.......................................................................124.1系统级设计与仿真

　　........................................................................................124.1.1分析并设定RF系统设计指标

　　...........................................................124.1.2研究并选择恰当的RF拓扑结构

　　.......................................................134.1.3定义功能模块并进行RF系统性能优化

　　...........................................134.2电路级设计与仿真

　　........................................................................................144.2.1研究选择合适的电路拓扑结构

　　..........................................................144.2.2器件选型与建模

　　..................................................................................144.2.3关键模块设计与电路级仿真

　　..............................................................144.2.4综合仿真验证RF系统性能

　　...............................................................144.2.5各独立模块制作与测试

　　.............................................................................144.3集成测试

　　........................................................................................................144.3.1组合各个单独电路模块

　　.......................................................................144.3.2调试

　　......................................................................................................144.3.3修改系统指标〔假如需要〕

　　...............................................................154.3.4重新定义项目目标〔假如需要〕

　　.......................................................15

　　插图列表

　　图1自顶向下的设计流程

　　图2据硬件测试建立仿真模型

　　图3尽早进行验证实验，降低系统集成风险

　　图4创新新的测试能力(1)

　　图5创新新的测试能力(2)

　　图6通信信道，干扰测试

　　图7ADS与仪器互联加快设计流程

　　图8.射频系统设计流程

　　图9数字中频RF收发信机结构

　　1ADS关于通信系统设计仿确实意义

　　当今的通信系统设计工程师遇到更多的设计挑战，除了进一步减小系统的体积和成本同时要更好地进行数字和射频部分指标的分配从而获得更好的系统整体性能。与此同时，整个公司也面临着猛烈市场竞争，需要提高产品性能，缩短产品上市周期，降低成本。为了应对这些挑战，越来越多的公司依靠安捷伦ADS软件，使得他们的通信设计尽早变成现实产品。

　　2ADS设计仿真软件的优点

　　2.1集成的自顶向下的系统设计

　　传统的设计仿真软件往往缺乏全面的技术来开发完整的通信系统。这是由于当今的通信系统中包括了DSP，模拟和射频，空间传输信道等部分。设计软件必须能够集成混合信号仿真技术，进行不同部分的混合仿真。ADS软件的系统仿真提供了通信系统的自顶向下设计和自底向上的验证能力，能够在ADS软件中进行DSP，模拟，射频的单独仿真或进行不同部分的协同仿真，关心设计师提早完成系统设计。ADS软件独有的专利仿真技术包括：用于DSP仿确实同步数据流Ptoemly仿真技术，用于复杂模拟和射频信号仿确实电路包络仿真技术和谐波平稳仿真技术。加上大量的通过验证的DSP，模拟，射频行为级模型使得设计流程十分顺畅。

　　图1给出了一个自顶向下的射频系统设计流程范例。

　　从仪器获得真实信号

　　系统级

　　分析仿真处理的数据

　　射频

　　前端

　　下变频

　　数字接收机

　　GMSK解调

　　射频子系统

　　DSP浮点或定点

　　晶体管级

　　RTLHDL

　　wire[6:0]M1_B_1_Result;

　　//hpeesof_id:M1.B_1wire[9:0]M1_B_2_Result;

　　//hpeesof_id:M1.B_2

　　结果

　　图1自顶向下的设计流程

　　2.2灵活的设计环境

　　ADS软件的设计环境负责治理仿真和建模的工作。通过ADS软件设计环境能够使设计人员的精力集中在自己的设计工作上而并非设计工具。例如：一个通信系统顶层原理图包括DSP，模拟，射频，天线，空间信道能够在设计环境中轻松的搭建起来。ADS软件会自动地选择不同的仿真技术对系统中不同的部分进行最准确高效的仿真。这种灵活的设计环境是ADS软件所有仿真功能共用的平台，不管是进行系统，依旧电路，电磁场设计，工程师差不多上在同样的设计环境中完成他们的工作，如此使得不同设计任务的工程师能够将他们的设计集成在一起进行设计验证，减少设计的反复。

　　2.3优化系统架构

　　高效率的系统级设计必须包含多种多样的系统模型来描述真实系统中不同的部分。例如：无线通信系统中需要射频和DSP技术来建立在不同传播环境中

　　的可靠的无线连接。为了能够建立最优化的通信系统顶层架构，设计者必须对系统中每一组成部分对整体系统性能阻碍进行评估。

　　然而，不对通信系统物理层进行精准的建模，我们专门难得到准确的评估。这种建模包括信道传输模型，射频发射机模型和DSP算法模型。在ADS软件中，不同的通信系统设计库为设计者带来了符合标准通信协议的DSP算法，射频系统模型库提供了1500多种行为级模拟射频模型。ADS能够在真实的含有损害，相位噪声和干扰的模拟射频通道中验证设计者自己的算法。

　　当系统架构差不多确定以后，下一步要进行系统性能的优化。这需要一个强大的自动优化技术，这种技术应该包含多种统计方法进而获得设计参数和最优的设计。ADS软件提供的优化功能关心设计者调剂多种多样的模型参数以使系统的性能满足设计者规定的设计目标。

　　2.4灵活快速地建立DSP算法

　　不同的通信系统拥有特定的信源编码，信道编码，基带调制等数字信号处理算法。ADS软件承诺设计者利用ADS软件提供的多种定制和通用算法模型或C语言、Matlab语言灵活地编写算法并利用ADSPtolemy仿真器进行算法仿真。在DSP算法库中，ADS软件差不多提供了针关于GSM，CDMA，WCDAM，CDMA2000，TDS－CDMA，WLAN的设计库和信道模型。设计人员能够直截了当调用这些设计库中的算法模型或对其进行修改从而快速的搭建自己完整的信号处理链路。

　　2.5快速准确地建立射频模型

　　为了完成一个成功的系统设计，设计者必须考虑系统中射频部分的干扰。不同与传统的射频系统分析，ADS软件不再是简单地用表格的方式运算出射频系统增益和功率预算，而是对射频子系统进行深入的仿真分析从而尽早地发觉问题所在。工程师现在利用ADS软件能够精确地分析射频系统中阻抗适配，隔离，谐波，互调，噪声等等对系统的阻碍，同时能够进行并行信号通路或反馈信号通路工作条件下的系统仿真。

　　2.6通过优化得到最正确的系统性能

　　为了关心设计者获得最正确的系统设计，ADS提供了一系列功能强大的优化器。这些优化技术关心设计者调剂不同模型的参数设定使得系统性能满足所要求的指标，例如优化BER，EVM，ACPR等。优化能够通过连续或者离散取值的方法进行，利用随机，梯度，蒙特卡罗等多种优化算法最终得到优化结果，获到理想的性能。为关心BER仿真，有一种快速估算算法叫做〝Improvedimportancesampling〞。利用这种先进的算法，在对高性能低误码率的系统进行误码率分析时比传统的MonteCarlo算法快100到1000倍。

　　2.7利用已有的用户自定义模型

　　专门多时候，设计者依靠专有的行为级模型作为系统中的一部分。关于专门多公司，开发特有的IP花去了大笔的资金和大量的时刻，这些IP是专门有市场竞争力的产品。ADS软件提供的模型开发工具能够专门方便得将C或者C++源代码转入到ADS软件中，利用ADS软件的仿真器对其进行仿真分析。同样在ADS软件中有双向的MATLA界面和集成SPW的工具。

　　2.8ADS软件与测量外表连接加快从设计到现实的转变

　　使用软件工具进行仿真设计如何说是产品开发过程中的第一步，软件中设计的电路系统最终依旧要在硬件上实现并使用测试外表进行测试。如此，软件仿真与硬件测量之间的联系就显得格外重要。只有软件与测试外表之间流畅的数据传递和通讯才能加快从软件中虚拟电路到真实硬件电路转换。安捷伦公司的ADS软件与外表构成的软硬件半实物仿真系统完成了那个工作。

　　2.8.1据硬件测试建立仿真模型

　　如图2。

　　2.8.2尽早进行验证实验，降低系统集成风险

　　如图3。

　　2.8.3创建新的测试能力

　　如图4和图5。

　　2.8.4通信信道，干扰测试

　　如图6。

　　ESG信号发生器.

　　现存元件

　　E4440APSAADS网络分析仪

　　现成元件

　　测得的S参数用于仿真模型

　　将

　　ESG/VSA用于建立仿真模型

　　(特定应用)

　　在ADS软件中进行仿真建模

　　在仿真中进行设计判定和折衷:?

　　评估现成的元件在新设计中的应用性能

　　评估原有硬件设计在新设计中性能

　　了解设计返工情形，以关心减少重复设计的次数

　　图2据硬件测试建立仿真模型

　　信号分析仪

　　被测件

　　ESG信号发生器

　　利用硬件和仿真模型

　　进行早期验证.

　　供测试用

　　的硬件

　　用ADS模拟的设计

　　为了有更好的设计预示能力,仿真与测量之间应有一致的测量算法,将产生意外的可能性减到最小

　　图3尽早进行验证实验，降低系统集成风险

　　信号分析仪

　　ESG信号发生器.

　　被测件

　　在仿真中建立损害的模型

　　在仿真中建立

　　特定的测试算法

　　信号源的模型

　　在仿真中建立在ADS软件中建立特定的专用信号调制模型

　　当缺乏测试方案时,使用ADS软件来建立专用射频测试信号和完成特定的测试

　　图4创新新的测试能力(1)ESG信号发生器

　　被测件

　　896XXVSA

　　.sdf文件

　　通过被测件的测试信号

　　仿真接收机设计仿真信号源

　　参考信号

　　BER测量

　　使用ADS软件的连接方案完成BER测试

　　借助ADS软件将测试外表的功能扩展到一些新领域,如BER测试

　　图5创新新的测试能力(2)

　　ADS软件仿真：

　　通信信号空间传播模型

　　信号合成

　　发射〔衰减，时延，多普勒效应等〕

　　机模

　　空间噪声模型

　　E4440APSA896XXVSA

　　通过测试外表测得真实的空间干

　　扰。

　　图6通信信道，干扰测试

　　接收机测试

　　3ADS加速B3G/4G超宽带通信系统研发

　　3.1ADS具有能够灵活产生各种制式的信号源的能力

　　因为Beyond3G的信号调制方式及帧结构未定，ADS能够灵活产生研发中需要的信号源。专门是现在的Beyond3G大多采纳OFDM技术，ADS中的genericOFDMmodels能够专门方便搭建出具有专门的子载波分配方式的OFDM信号；

　　3.2ADS具有能够仿真MIMO信道的能力

　　Beyond3G的特点是高速率，MIMO是提高信道容量的有效方法，MIMO信道的产生是一个公认的难题。有了MIMO信道，我们能够精确地描述天线

　　的空间特性〔到达角AOA〔angle-of-arival),离开角AOD(angle-of-departure)以及方向角的分布(angularspread))，路径的延迟，衰落，多谱勒频移，用户能够仿真这种系统来验证自己

　　动的发射／接收机的在MIMO衰落信

　　道下的分

　　集増益，天线增益，接收机抗干扰的能力以及天线分布对提高信道容量的阻碍；

　　3.3ADS具有仿真空-时(Spacing-timecoding)编码性能的能力

　　空时码是另一个能够提高信道容量的技术，也是和MIMO相匹配的一种编码技术。在ＡＤＳ中，用户能够设计自己的编码方案，在MIMO系统中验证编码性能；

　　3.4ADS具有给用户提供TestBench的能力

　　在新的通信标准公布之前，ADS能够依照协议草案提供TestBench,用户能够在TestBench上加入自己的模块或修改感爱好的参数来测试是否达到协议规定的指标，从而加快研发进度；

　　3.5与仪器的互联

　　能够产生具有空间特性的ＲＦ信号〔把ＭＩＭＯ后的信号灌入ＥＳＧ〕。〔如图7所示〕

　　仿真域

　　测试域

　　实际信号

　　实体域

　　仿真设计结果

　　实现

　　测试

　　测试结果反馈，修改算法设计

　　图7ADS与仪器互联加快设计流程

　　4ADS在RF系统设计流程中的地位

　　RF系统的差不多设计流程如图8所示。分为三个时期：系统设计、电路设计与集成。系统设计时期的工作包括：进行需求分析，定义RF系统的指标，明确设计目标；选择系统结构，为各个模块使用ADS优化分配性能指标；使用ADS完成系统级仿真。电路级设计时期的工作包括：器件选型与ADS建模、电路级设计与ADS仿真、模块制作与测试等等。集成时期需要将各功能模块连接，完成系统功能。各个时期中间假如发觉指标难以实现或者结构过于复杂等问题，需要回溯到响应的往常的时期，进行重新设计和指标分配，整个流程是一个迭代的处理过程。

　　RF系统设计

　　迭代

　　需求

　　RF电路设计

　　用户需求

　　系统目标

　　网络结构

　　其他

　　RF各模块集成

　　RF设计流程

　　集成

　　基带部分

　　图8.射频系统设计流程

　　4.1系统级设计与仿真

　　4.1.1分析并设定RF系统设计指标

　　依照系统总体需求与复杂空中接口的实现需要定义RF系统指标，例如MIMO技术的实现需要多个RF通道；峰均比的问题需要功放提高饱和功率和线性度。依照输入的需求，能够

　　分析出射频需要达到的性能指标：发射频谱模板、发射功率操纵范畴、接收机警敏度、杂散等等。

　　依照需求的重要程度，还能够设定各指标之间的优先级，以便在以后的设计和实现时期能够灵活地进行折中分配。

　　4.1.2研究并选择恰当的RF拓扑结构

　　RF系统的结构有多种，包括：

　　超外差

　　零中频

　　低中频

　　数字中频

　　其他

　　考虑到通用测试平台的灵活性以及B3G/4G可能选择比较复杂的调制方式，依照需要能够选择数字中频结构〔图9〕。

　　图9数字中频RF收发信机结构

　　4.1.3定义功能模块并进行RF系统性能优化

　　系统结构确定后，能够划分定义各个功能模块，进行链路预算分配〔利用ADS进行优化〕，给出各功能模块性能指标要求，为下一时期电路级设计提供设计指标。

　　4.2电路级设计与仿真

　　4.2.1研究选择合适的电路拓扑结构

　　4.2.2器件选型与建模

　　针对不同的功能模块和设计指标需求，进行器件选型，对关键器件进行ADS建模，以便于模块的电路级仿真以及最后的系统综合仿真。

　　4.2.3关键模块设计与电路级仿真

　　需要进行市场调查，关于一些性能指标不太严格的模块，能够考虑购买。而关键的模块那么需要要自己设计、利用ADS仿真、制作、测试。

　　4.2.4综合仿真验证RF系统性能

　　各个电路级功能模块连接成系统，进行ADS综合仿真。那个仿真与前面的系统级仿真不同，其中许多关键模块和器件以及不是行为级模型，而是用电路级模型替代了。假如仿真结果达不到RF系统设计目标，那么需要返回系统设计时期，重新进行指标定义或结构研究。

　　4.2.5各独立模块制作与测试

　　各个关键模块在设计完成同时通过ADS综合仿真验证以后，就进入制版、焊接、测试过程，变成实物。

　　4.3集成测试

　　4.3.1组合各个单独电路模块

　　将各个功能模块进行连接，测试。

　　4.3.2调试

　　往往各个独立模块独立工作正常，而一旦集成，就发生诸多问题，这时候需要进行认确

　　实调试工作，假如需要的话，还要返回前面的时期，进行：

　　重新设计系统〔ADS设计仿真〕

　　重新设计电路〔ADS设计仿真〕

　　重新布置电路

　　重新配置系统

　　4.3.3修改系统指标〔假如需要〕

　　假如专门不幸地如何调试都通只是，那么需要返回最初时期，对系统目标进行修改。

　　4.3.4重新定义项目目标〔假如需要〕

　　或者，能够由RF系统动身怀疑项目目标的可行性，从而提出修改意见。

篇八：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>Simulink仿真在通信原理教学中的应用-百度文库

　　Simulink仿真在通信原理教学中的应用

　　张志德;杨丰;林霖

　　【期刊名称】《中国教育技术装备》

　　【年(卷),期】2009(000)012

　　【摘

　　要】针对通信原理这门课程理论性强、物理概念抽象、不易理解的特点,提出采用Simulink仿真软件来辅助课堂教学.在教学过程中,通过对2PSK数字传输系统的仿真演示,清晰动态地表现出传输系统各时间点的时域图和频域图.实践证明,Simulink辅助教学可以使抽象的通信理论变得形象化,从而有利于学生的理解,提高课程的教学效果.

　　【总页数】2页(P96-97)

　　【作

　　者】张志德;杨丰;林霖

　　【作者单位】南方医科大学生物医学工程学院,广州,510515;南方医科大学生物医学工程学院,广州,510515;南方医科大学生物医学工程学院,广州,510515

　　【正文语种】中

　　文

　　【中图分类】G434

　　【相关文献】

　　1.Simulink仿真软件在《通信原理》教学中的应用研究[J],郑杰

　　2.Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究[J],王海华

　　3.Matlab/Simulink仿真在“通信原理”教学中的应用研究[J],王海华;4.Simulink仿真在通信原理课程实例教学中的应用[J],李素平

　　5.MATLAB/Simulink仿真在“信号与系统”教学中的应用[J],王华华

篇九：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>“虚拟仿真平台”在移动通信课程实验教学中的应用研究-百度文库

　　“虚拟仿真平台”在移动通信课程实验教学中的应用研究

　　作者：孙豪

　　梁瑞

　　王国林

　　来源：《电脑知识与技术》2021年第28期

　　摘要：传统的“实验箱”式教学存在着成本昂贵，以验证性实验为主，调整的余地很小，与产出结合不够紧密等问题。而引入了“虚拟仿真平台”以后，可以大大降低实验室建设的成本;可以构建“以学生为中心，以产出为导向”的自主式、创新型、面向应用的、可灵活调整的实验

　　教学环节。教师和学生均可以利用它提供的良好实验操作平台界面，借助它完备的器件模型库，设计并实施满足教学大纲要求的典型实验。它不但提高了学生自主学习的热情，锻炼了学生的综合实验能力和创新能力，而且促进了企业与学校、企业与学生之间的相互认识与相互交流，为三方今后的进一步互动打下坚实的基础，最终使本校的“应用型”人才培养能够更上一层楼。

　　关键词：虚拟仿真平台;移动通信;实验教学;学生中心;产出导向

　　中图分类号：G642文献标识码：A

　　文章编号：1009-3044（2021）28-0266-03

　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

　　1概述

　　近期，随着教育部对高等学校教育的不断改革，“新工科”建设、“双一流”建设的不断深入，大学本科教学不断突出“以学生为中心，以产出为导向”的新式教育理念。基于该理念的客观影响，本校不断推进“应用型”人才培养模式的研究、建设与改进，因而为移动通信这门课程的实验教学改革提出了新的问题和新的挑战。

　　移动通信是一门理论性、实践性、技术性很强，多门学科交叉的综合性学科。它使学生熟悉并掌握GSM系统，WCDMA系统和LTE系统的基本原理、基本概念、基本技术、相关组网技术及应用，使学生能够分析一些简单的移动通信系统，能够应用移动通信的原理与技术分析阐述常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，为移动通信系统的管理、维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。

　　实验教学是移动通信课程教学过程中一个非常重要的环节。学生首先根据实验方案动手构建实验系统，接着安全地开展实验、正确地采集实验数据、得到合理有效的实验结果，最后分析实验结果得出正确的结论。由此，学生可以直观地熟悉并掌握移动通信系统的工作原理、组成、结构及相关技术的应用，可以通过与同组学生的相互协作培养良好的沟通交流、组织协调和团队合作能力[1]。但是，传统的“实验箱”式教学在应对“以学生为中心，以产出为导向”这一新式教育理念时仍存在着许多难以克服的问题。因而，利用虚拟仿真平台这种全新的教学手段，进行移动通信课程的实验教学，践行“以学生为中心，以产出为导向”，最终推进本校“应用型”人才的培养，这是一项有意义的、有挑战性的研究。

　　2利用“虚拟仿真平台”进行移动通信课程实验教学的优势

　　计算机、多媒体和人机交互等技术的高速发展带动了虚拟仿真技术的不断进步，虚拟仿真实验教学也逐渐地广泛应用于很多高等院校的实验教学中，它现在已经成为教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，也已经成为高校教师完成实验教学的一种重要的教学方式[2]。虚拟仿真实验教学可以通过构建高度仿真的虚拟实验环境、实验对象和实验元件，让学生更容易理解教学情境，更方便地开展实验活动[3]。在移动通信课程的实验教学中，利用“虚拟仿真平台”进行实验教学，具有以下三个方面的优势：

　　2.1大大降低实验室建设的成本

　　传统的“实验箱”式教学均需要购买费用高昂的实验室设备，如果再考虑到设备的先进性、精密性与品牌效应，即使少量购买，这也是一笔难以负担的巨额成本。

　　引入“虚拟仿真平台”以后，除去必要的平台运行与维护的开销，移动通信实验所使用的某些虚拟元器件/元模块也可以应用于其他相关课程的虚拟实验教学中，这样既可以大大节省用于采购该课程实验硬件设备的资金，又可以辅助其他相关课程的实验室建设过程，从而大大减少实验室建设周期，为学校降低实验室建设的成本。

　　2.2“以学生为中心”，构建自主式、创新型的实验教学

　　目前，大多数高校使用的“实验箱”式教学仍然是以验证性实验为主，这对学生的知识掌握、能力培养均具有一定的局限性。首先，“实验箱”式教学仅能满足对基本原理的验证，如移动通信技术中的调制和解调，扩频与解扩等，但与实际生活中由手机、基站、移动交换机等构建的蜂窝移动通信系统结构差距较大[4]。其次，“实验箱”式教学往往将多个系统模块集成在一起，学生在做实验时只需要进行简单的连线操作，就直接进入到观察并记录实验结果这一步骤，导致许多信号处理过程，如滤波、编码/解码、模数转换等，学生的理解并不透彻[5]。最后，“实验箱”式教学设计电路图固定，连线固定，实验结果也基本相差不大，学生只是按照实验指导书的操作步骤逐步验证，没有培养足够的创新意识和解决问题的综合能力。

　　引入“虚拟仿真平台”以后，教师和学生的实验自主性均大大增强[6]。教师既可以使用现有的器材模型构建课程实验大纲要求的典型实验，也可以根据学生的学习情况灵活设计个性化的典型实验;学生更可以根据各自的创意去构思、验证各种个性化的设计方案，自主完成实验的全过程，从而充分展示学生的创新性思维，让学生尽情感受学习的乐趣。

　　2.3“以产出为导向”，构建面向应用的、可灵活调整的实验教学

　　移动通信技术发展的显著特点之一就是更新速度非常快，短短40多年的时间，移动通信系统就已经发展到了第五代。而传统的“实验箱”式教学所采用的实验设备只能限定于某型号、某代移动通信产品，学生利用其培养出来的实验能力并不一定能和他的就业需求建立较明确的对接关系，而且调整的余地很小，具有较明显的局限性。

　　引入“虚拟仿真平台”以后，创造性实验的导向性得到了明显的加强。以移动通信課程为例，学校可以借助这个平台，利用产学研项目与有意向的通信技术企业进行深度合作;企业则可以根据自身的特色和学生的具体学习情况，为学生制定一组面向实际应用的、可灵活调整的创造性实验。这样学生在做实验的过程中既锻炼了综合性实验能力，又进一步地了解了该企业的特色，最终为有意向的学生和企业之间奠定了良好的双向选择基础。

　　3移动通信实验教学在“虚拟仿真平台”上的具体建设内容

　　为了更好地发挥“虚拟仿真平台”在移动通信实验教学中的作用，需要从以下四个方面进行建设：

　　3.1实验操作平台界面

　　实验操作平台界面共分为六大部分，各部分应实现的功能如下表1所示：

　　3.2学生、教师、教务管理员和系统管理员四种角色及其权限

　　为了更好地对本平台进行管理，系统建立了四种角色：学生、教师、教务管理员和系统管理员。这四种角色应具有的权限如下表2所示：

　　3.3器件模型库及其具体构成

　　为了满足课程实验教学的需求，本系统应建设六大类器件模型库，每个器件模型库中具体包含的模块如下表3所示：

　　3.4典型实验设计

　　本系统基于上述六大类器件模型库的支持，能够提供至少8个典型实验的设计与实施，可圆满实现移动通信课程实验教学大纲的要求。

　　教师在进行虚拟仿真平台实验教学设计时，具体的实验教学设计过程如下图1所示：

　　下面简要描述一下利用该“虚拟仿真平台”来进行移动通信实验教学的全过程：

　　1）教师给出典型实验题目

　　教师可结合线上教学实践，通过网上教学平台、QQ软件等方式向学生发布某个实验题目，明确学生的实验目标。

　　2）实验实施阶段

　　实验实施阶段可分为三个步骤来实现：

　　A.实验准备阶段

　　该阶段需要完成两件任务：学生分组和实验原理学习。

　　本人今年所带的移动通信课程有28名同学选修，因而可以将学生分为7个实验小组。由每组学生自行选举1人为小组长，由小组长统筹管理该小组的实验过程。

　　当学生获悉实验题目以后，学生应提前查阅相关文献，复习教材或在课上学习实验指导书中的相应知识来掌握本次实验的实验原理。

　　B.实验执行阶段

　　在这一阶段，每组学生既可以根据自己的创意设计实验方案，自主选择相应的实验元件/模块构建实验模型，验证实验结果，也可以直接参考实验指导书上的实验模型按步骤完成相关实验数据的采集，得出实验结论。本人强烈建议每组学生应至少有一次以上自主设计实验模型的经历。

　　C.实验过程评价阶段

　　在这一阶段，教师应随时关注每组学生的实验进度，积极解决学生实验过程中出现的各种问题，保证每组学生均顺利完成实验。同时，教师应尽可能多关注、多指导自主设计实验模型的学生，确保他们顺利实现自己的实验设计方案。

　　3）教师总结

　　教师通过每组学生的实验表现及实验报告的撰写情况进行评分，并从总体上总结该次实验的成功经验，实现教学相长，促进师生共同发展，共同进步。

　　4结束语

　　综上所述，引入“虚拟仿真平台”以后，移动通信课程的实验室建设可以节省大量的实验经费，为学校节省了资金投入;可以进一步实践“以学生为中心，以产出为导向”的新式教育理念。这一方面提高了学生自主学习的热情，锻炼了学生的综合实验能力和创新能力;另一方面也为相关企业提供了一个良好的切入點，促进了企业与学校、企业与学生之间的相互认识与相互交流，为三方今后的进一步互动打下坚实的基础。本人希望“虚拟仿真平台”不但成功应用于移动通信这门课程，更积极拓展到其他课程，最终使本校的“应用型”人才培养能够更上一层楼。

　　参考文献：

　　[1]王恩亮，姚玲，彭霞.移动通信虚拟仿真实验室建设研究[J].集宁师范学院学报，2019，41（4）：46-49.[2]郑云，吴怡.移动通信虚拟仿真实验教学中心的建设与管理[J].实验室研究与探索，2019，38（3）：127-131.[3]张泽，吕新，侯彤瑜，等.高校虚拟仿真实验教学中心建设探讨[J].教育教学论坛，2021（15）：80-83.[4]张莹，展慧，马华玲.仿真软件平台在“移动通信技术”课程实验教学中的应用[J].电脑知识与技术，2020，16（32）：101-102.[5]卫萌菡，魏明露，左亿.虚拟仿真实验在“移动通信”课程组网技术教学中的应用[J].无线互联科技，2019，16（18）：1-3.[6]李勇.移动通信系统虚拟仿真实验教学平台的创建[J].吉林工程技术师范学院学报，2021，37（3）：93-95，98.

　　【通联编辑：梁书】

篇十：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

tle>虚拟仿真技术在灯光通信教学中的应用-百度文库

　　龙源期刊网http://www.qikan.com.cn虚拟仿真技术在灯光通信教学中的应用

　　作者：刘丽丽

　　来源：《科技创新导报》2019年第09期

　　摘

　　要：本文从灯光通信课程教学目标和方式出发分析出在教学过程中存在的问题。论述了现有虚拟仿真技术类型及如何针对存在问题利用虚拟仿真技术设计虚拟仿真软件。结合软件功能介绍，论述了具体如何使用设计的软件有效解决理论与实践教学过程中的问题，与前期教学过程进行对比，讨论教学效果的改进程度，为遇到同类问题的教员提供参考。

　　关键词：灯光通信

　　虚拟仿真技术

　　教学实践

　　中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0213-02

　　教育部在2017—2020年示范性虚拟仿真实验教学项目建设规划中各类项目为2017年100项，2018年250项，2019年300项，2020年350项共计1000项。由此可见国家大力提倡发展虚拟仿真实验教学项目建设，可立项数目呈逐年增加的趋势。虚拟仿真技术的有效运用推动高校积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，切实解决设备短缺、大型设备解析困难、操作环境危险等实际问题，为学员独立学习与实践提供了更多的选择和更有利的条件，为教员提供更有效和更丰富的教学手段[1]。

　　1灯光通信课程教学中的问题

　　灯光通信广泛应用于舰、船间视觉通信，是海军、海警舰艇上必备的通信手段，也是航通官兵必须掌握的一项专业技能。授课对象为海警通信指挥专业学员、海警通信工程实习学员及海警通信士官培训，主要教学内容为灯光信号的拍发和灯光信息读取识别，要求学员熟练掌握灯光信号拍发器的使用方法，很好控制灯光亮灭的时间以摩尔斯码的形式将信息传递出去，准确读取对方拍发灯光传递的信息。

　　问题一：灯光通信部分授课方式采用理论与实践相结合的方式，更加侧重于实践教学，实践教学设备为一台信号探照灯，是利用强烈的光源和反射镜的光学原理所构造的，它不仅使视觉通信达到可能达到的最远距离，而且它同时适用于白天与晚上，因此实际设备灯光照射强烈，功率大，在实验室的有限区域内强光对学员的眼睛有很大伤害，因此在教学改革中，将实作设备根据实际情况进行了改良，改用普通低功率照明设备，虽然减少了照射强度，但是拍发和认读过程是一个较长的熟练操作练习过程，灯具光照依然对视力造成损伤，学员认读练习、授课教员盯住灯光判断学员拍发操作是否正确等，对眼睛损害更加严重。

　　问题二：实作设备短缺，目前实验室拍发灯具设备只有一套，通常20～40人的课程，每个人练习操作只有2～4min，练习时间短，单人操作练习时其他同学只能进行认读训练，课堂授课及练习形式受限。

篇十一：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>Simulink仿真在通信原理教学中的应用-百度文库

　　龙源期刊网http://www.qikan.com.cnＳｉｍｕｌｉｎｋ仿真在通信原理教学中的应用

　　作者：张志德

　　杨

　　丰

　　林

　　霖

　　来源：《中国教育技术装备》2009年第12期

　　摘要

　　针对通信原理这门课程理论性强、物理概念抽象、不易理解的特点，提出采用Simulink仿真软件来辅助课堂教学。在教学过程中，通过对2PSK数字传输系统的仿真演示，清晰动态地表现出传输系统各时间点的时域图和频域图。实践证明，Simulink辅助教学可以使抽象的通信理论变得形象化，从而有利于学生的理解，提高课程的教学效果。

　　关键词

　　通信原理；Simulink；仿真；2PSK

　　中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）12-0096-02SimulinkSimulationSoftwareinCommunicationPrincipleTeachingApplication//ZhangZhide,YangFeng,LinLinAbstractAccordingtothecharacteristicofCommunicationPrinciplecourse，weuseSimulinktocarryouttheteachingofthiscourse.Ontheteachingprocess,simulationcanclearlyshowthegraphofTime-AmplitudeandFrequency-Amplitudeatthedifferenttimethroughthe2PSKsimulation.TheresultsshowthattheabstracttheoriesturntovisualizationbytheSimulinksimulation,therebyitcanimprovetheteachingqualityandbepropitioustocomprehension.Keywordscommunicationprinciple；Simulink；simulation；2PSK

　　Author’saddressCollegeofBiomedicalEngineering,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515

　　通信原理[1]是高等学校电子、信息工程、通信工程、自控类及其相近专业的主干技术基础课程之一，为移动通信、光纤通信、数字信号处理等专业课程奠定基础，在专业中发挥着承前启后的作用。该课程重点介绍各种现代通信系统的基本原理、基本技术、基本分析方法和基本性能，内容涉及随机信号分析、模拟调制系统、模拟信号的数字化、基本数字调制系统、同步、多路复用、多址技术、编码理论等。这是一类理论性与实践性都比较强的课程，它是反映事物本质的物理概念、数学概念与工程概念三结合的产物。在实际的教学过程中，学生普遍反映该课程概念抽象，数学含量大，计算繁杂，物理过程混淆不清，以致难于对其中的基本理论和分析方法很好地理解和掌握。通信原理是一门理论性和实验性都很强的课程，传统的课堂教

篇十二：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>通信主流仿真软件-百度文库

　　通信系统主流仿真软件简介

　　学号：

　　姓名：

　　专业：

　　Systemvue（原SystemView）

　　SystemView的特点

　　1.真正的动态系统仿真器；

　　2.直觉样本数据（Z域）和连续的Laplace域系统详细说明；

　　3.多速率系统和并行的平行系统；

　　4.时间连续和时间离散的混合系统；

　　5.图形FIR滤波器设计（包括：低通、带通、高通、带阻、Hilbert（90度相移）和微分网路）；

　　6.大量的IIR滤波器库（包括：多极Bessel、Butterworth、Chebyshev和LinearPhase）；

　　7.FFT类型：magnitude、squaredmagnitude、光谱分析器、能量谱密度和相位；

　　8.无限制地支持嵌入式系统和多层子系统，可建立大规模分层系统；

　　9.全部的逻辑功能、开关和非线性装置组件；

　　10.完整的信号源、接收端、函数、算子和MetaSystem库；

　　11.外部和内部的信号源和接收端；

　　12.内置系统诊断和连接检查；

　　13.全局参数连接和变量图标参数；

　　14.用于高级块处理的接收端计数器；

　　15.在分析窗口中多图显示；

　　16.带有指导和自动示例的在线帮助系统。

　　SystemView的应用领域

　　1.信号处理、通信和控制系统。包括模拟、数字和混合模式的系统；

　　2.相位和频率锁相环；

　　3.调制、解调和通道建模；

　　4.完整的DSP系统设计和测试；

　　5.模拟到数字变换系统、量化和采样系统（包括d—s数据转换）、同相和正交系统；

　　6.线性和非线性系统设计和测试；

　　7.线性和非线性微分方程的解（包括模糊理论）；

　　8.控制系统设计和测试。

　　SPW软件包主要有一系列交互运行的集成工具组成,典型的有方框图编辑器BDE(BlockDiagramEditor),仿真管理器SPS(SimulationProgramBuilder)

　　与SIM(SimulationManager)及信号计算器SigCalc(SignalCalculator)等。方框图编辑器内有电子、通信、多媒体等模块库,设计者可根据需要选取模块、连接并设置其参数。仿真管理器能对设计系统模型进行编译、仿真,并提示修正设计错误。信号计算器是一种处理数字信号的工具,可创建、显示、处理和分析各种信号波形,并进行仿真结果的眼图、星座图、FFT图等显示、分析。另外,SPW软件还有滤波器设计FDS(FilterDesignSystem)和有限状态机FSM(FiniteStateMachine)等集成工具。

　　利用SPW可以很方便地进行通信系统的仿真。因为SPW采用系统模块直观地描述系统典型环节,其模块库中提供了丰富的通信模块,包括信号源模块组(SignalSources)、编/译码模块组(Encoder/Decoder)、信道模块组(Channels)、调制/解调器模块组(Modulators/Demodulators)、滤波器模块组(Filter)、均衡器模块组(Equalizer)、输出池模块组(SignalSink),以及数学运算模块组(Math)等。尽管如此,对于一些特殊地算法或特定功能的子程序,SPW提供的模块并不一定满足要求。但SPW具有灵活的创建自定义模块功能,允许用户通过自己编码来定义模块。创建用户自定义模块的方法有多种,一种比较简便的方法是使用BlockWizard。因为它在模块产生的每一步都给用户提供了一个便于操作的图形化界面。模块建模可以使用C、Matlab、VHDL等。

　　ADS

　　先进设计系统(AdvancedDesignSystem)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。ADS是高频设计的工业领袖。它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计，从简单到最复杂，从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。

　　——

　　因此不需要在设计中停下来更换设计工具。

　　此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADSDesignKit及ModelFile供设计人员使用。使用者可以利用DesignKit及软件仿真功能进行通信

　　系统的设计、规划与评估，及MMIC/RFIC、模拟与数字电路设计。除上述仿真设计功能外，ADS软件也提供辅助设计功能，如DesignGuide是以范例及指令方式示范电路或系统的设计流程，而SimulationWizard是以步骤式界面进行电路设计与分析。ADS还能提供与其他EDA软件，如SPICE、MentorGraphics的ModelSim、Cadence的NC-Verilog、Mathworks的Matlab等做协仿真（Co-Simulation），加上丰富的元件应用模型Library及测量/验证仪器间的连接功能，将能增加电路与系统设计的方便性、速度与精确性。

　　MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。

　　是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的

　　解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

　　优势特点

　　1)高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；

　　2)具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；

　　3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；

　　4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等)，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

篇十三：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>MATLAB应用于数字通信系统调制解调技术的仿真设计研究-百度文库

　　毕

　　业

　　设

　　计（论文）

　　题

　　目：MATLAB应用于数字通信系统调制解调技术的仿真设计研究

　　摘

　　要

　　如今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此信号的调制方式也由模拟方式持续、广泛地向数字方式转换。本论文根据当今现代通信技术的发展，对信号的数字调制方式的一种—MFSK的调制解调原理进行了研究和实验。并用城市地形对设计结果进行了论证。

　　关键词：城市地形

　　；通信系统；FSK；MFSK；仿真

　　Abstract

　　Nowitisaninformationsociety.Intheallofinformationtechnologies,transmissionandcommunicationofinformationtakeanimportanteffect.Forthetransmissionofinformation,Digitalcommunicationhasbeenanimportantmeans.Sothewayofsignalmodulationisconvertedfromanalogtodigitalcontinuallyandwidely.ThisthesisstudiesthetheoryofmodulationanddemodulationofMFSKschemewhichisakindofdigitalmethoddependingonthedevelopmentoftoday’scommunicationtechnologies.Andtheresultofdesignhasbeenvalidatedwithurbantopographic.KeyWords：urbantopographic;communicationsystem;FSK;MFSK;simulation

　　目

　　录

　　第一章

　　绪论………………………………………………

　　第二章

　　数字通信系统及调制解调…………………………

　　2.1数字通信系统…………………………………………………

　　2.2信道编码………………………………………………………

　　2.3调制解调技术…………………………………………………

　　2.4程序仿真中相关MATLAB库函数（M函数）的介绍……………

　　第三章

　　本论……………………………………………………

　　3.1提出城市地形MFSK技术探析………………………………

　　3.2MSK原理………………………………………………………

　　3.3MSK调制的特点………………………………………………

　　3.4模型设计原理………………………………………………

　　第四章

　　具体设计………………………………………………

　　4.1针对城市地形MFSK设计技术方案…………………………

　　4.2城市地形下MFSK仿真方案设计……………………………

　　4.3MFSK调制VHDL程序仿真图及注释…………………………

　　第五章

　　结论……………………………………………………

　　致谢……………………………………………………………

　　参考文献………………………………………………………

　　第一章

　　绪论

　　当今，通信技术的发展

　　日新月异，通信系统也

　　日趋复杂，因此在各种通信系统的设计研发环节中，软件仿真已成为必

　　不可少的部分。Matlab语言的simulink动态系统仿真软件包，是一个常用的电子设计

　　自动化(EDA)软件，它支持连续、离散两种混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样速率的

　　多速率系统。尤其是它所包含的各种通信仿真模块已作为各

　　种通信系统分析、设计

　　、仿真和实验的综合平台。在频带受限的信道中，总是希望既能提高频带利用率，又能在不增加信道

　　传输带宽的前提下降低差错率。多进制频移控（MFSK，multiplefrequencyshiftkeying），是一种在各种频率离散音频脉冲爆发传送数字信息的信号调制方法。它原来是欧洲和英国政府机构在20世纪中叶使用。在那时它叫做Piccolo,一种乐器的名字，这种乐器的声音音调很高，就像一个MFSK信号经过收音机的喇叭时发出的声音。

　　MFSK类似频移监控（FSK），但是使用的频率要至少多两个。最常见的MFSK形式使用16个频率，叫做MFSK16。这些音调一次传送一个。每个音调持续时间不到一秒。MFSK中波特（每秒传输的数目）与比特/秒（bps）的比率要比二进制中小。这减少了噪音和对数据传输速率的干扰的错误的产生。为了提供更大的精确性，前向纠错技术（FEC）被使用。

　　MFSK的缺点包括：给定数据速率的信号带宽比二进制大，接收设备的调整比较严格。为了使MFSK的减少错误的特性发挥作用，接收器必须能够杂长时间保持固定频率。

　　即使MFSK是一个几十年的老方法，一些工程师仍认为它是一种尖端的方法。先在，它的主要使用者是业余无线电试验者。带声卡的计算机能够产生、解码和显示信号。

　　使用MFSK16de业余无线电报务员说使用合适的发报机它能够提供可靠的半双工长距离通信，而且有时在其它方法失败时，它却能够成功。

　　随着通信系统的规模和复杂度不断增加,传统的设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视。传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验两种，可以得到与真实环境十分接近的结果，但耗时长，方法比较繁杂，而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述两种方法的一种系统设计方法，它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型，并对其进行模拟仿真。早期，多采用计算机高级程序语言(FORTRAN、PASCAL、C等)进行仿真，用这些高级程序语言编写系统仿真程序，虽然比上述两种方法更加便捷，但在程序编写中仍需花费大量时间精力考虑事件的发生、处理以及结果的可视化等因素。即使是一个简单系统，程序都十分冗长，难于调试[1]。随着计算机仿真技术的发展，构筑通信系统仿真平台，可以在计算机上显示不同系统的工作原理，进行波形观察、频谱分析和性能分析等，为通信系统设计和研究提供强有力的指导。

　　多进制频移键控MFSK

　　调制原理：在MFSK方式中，MFSK信号常用频率选择法产生。调制器框图如图1-7所示，先将数据比特流经过一个串/并转换器变成多路并行数据，将这多路并行数据分别用不同的频率通过线性门进行选择，再将各线性门输出的数据进-1-

　　行叠加，输出的即为MFSK信号。

　　图1-1MFSK调制器框图

　　解调原理：MFSK的解调方法常用非相干解调，如图1-2所示，将接受到的MFSK信号通过滤波器进行滤波，然后将滤波后的信号分别送到Ｍ个带通滤波器进行滤波，再将输出信号进行包络检波，最后将这Ｍ个信号进行抽样和判决，最后经过一个逻辑电路，将多进制信号转化为二进制信号即可。

　　图1-2MFSK信号非相干解调

　　-2-

　　第二章

　　数字通信系统及调制解调

　　2.1数字通信系统

　　最简单的数字通信系统模型由信源、信道和信宿三个基本部分组成。实际的数字通信系统模型要比简单的数字通信系统模型复杂得多。一般的数字通信系统模型如图1-1所示。

　　图2-1数字通信系统模型

　　2.2信道编码

　　2.2.1信道编码的基本思想和基本方式

　　信道编码的基本思想是：在发端被传输的信息序列上附加一些多余的检验码元，这些监督码元与信息码元间以某种特定的规则相互关联。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元间的关系，一但传输出错，则两者间的关系将会受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。

　　信道编码的基本方式是：前向纠错（FEC）、检错重传（ARQ）、混合差错控制（HEC）和信息反馈（IRQ）。

　　2.2.2常用的信道编码

　　（1）线性分组码

　　在分组码中，编码后的码元序列每n位为一组，其中k是信息码元，（r=n-k）r个是附加的监督码元。如果信息元与监督码元之间呈线性关系，则为线性分组码。奇偶校验码和汉明码是典型的线性分组码。

　　循环码是线性分组码，既可纠错又可检错。特点是任一码组的每一次循环移位得到的是码中的另一码组。BCH码是一类纠正多个随机错误的循环码。

　　（2）卷积码

　　卷积码是另一类信道编码，它也是把k位信息编成n（n大于等于k）位，但k和n都很小，适于串行传输。特点是编码后的n个码元不仅与当前段的k-3-

　　位信息有关，而且与前N-1段的信息有关，编码过程中相互关联的码元有Nn个。纠错能力随N的增加而增加，而差错率随N的增加而指数下降。编码过程可以看成是输入信息序列与由移位寄存器和模2加连接所决定的的另一序列的卷积，因此称为卷积没码。N称为约束长度，m=N-1称为编码存储。

　　2.3调制解调技术

　　调制解调是数字通信系统的重要组成部分。调制解调的目的是使已调信号具有高的频谱利用率和的抗干扰和抗衰落的能力。下面就对数字调制解调技术进行介绍。

　　2.3.1调制解调的概念

　　所谓调制，就是用调制信号（基带）去控制或改变载波的一个或几个参数，使调制后的信号（已调信号）含有原来调制信号的全部信息，但载波的某些参数按调制信号的规律变化。调制的目的是使传输的信号与信道相匹配，从而有效传输信号。解调是调制的逆过程，它是从已调信号中恢复出原来调制信号的过程。从广义上讲，调制与解调属于信道编/译码范畴，但调制与解调的目的是实现载波传输，而信道编/译码的主要目的是实现差错控制。

　　2.3.2数字调制的基本类型

　　数字信号调制的基本类型分振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。此外，还有许多由基本调制类型改进或综合而获得的新型调制技术。表2-1给出调制方式以及主要用途。

　　表2-1调制方式及用途

　　调制方式

　　振幅键控ASK频率键控FSK主要用途

　　数据传输

　　相位键控PSK、DPSK、QPSK等

　　数据传输、数字微波、空间通信

　　高效数字调制QAM、MSK等

　　（提高频带利用率）数字微波、空间通信

　　2.3.3在实际应用中，有两类用得最多的数字调制方式

　　（1）线性调制技术

　　这里包括PSK、QPSK、DQPSK、OK-QPSK和多电平的PSK等。所谓的“线性”，是指这类调制技术要求设备从频率变换到放大和发射的过程中保持充分的线性。这种要求在制造移动设备中增加了难度和成本，但这种方式可获得较高的频谱利用率。

　　（2）恒定包络调制技术

　　主要包括MSK、GMSK和TFM等。这类调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求，不足之处是其频谱利用率通常低于线性调制技术。

　　-4-

　　另一种获得迅速发展的数字调制技术是振幅和相位联合调制（QAM）。

　　2.3.4几种常见的数字调制方式

　　（1）二进制频移键控（2FSK）

　　调制原理：在二进制移频键控中，调制信号1或0，分别对应载波的两个频率f1或

　　f2。因此，其调制实现方法就是用输入的二进制信号去控制两个独立的载波发生器，如图2-2所示。

　　图2-22FSK调制

　　解调也有相干和非相干两种。更简单的方法是过零检测器法：根据移频键控的过零率的大小来检测已调信号的频率变化，其组成及各点波形如图2-3所示。

　　图2-32FSK信号过零检测法解调波形示意图

　　其中a是已调信号，b是限幅后已调信号，c是经过微分的信号，d是整流后的已调信号，e是经过宽脉冲发生后的已调信号，f是经过低通的输出信号。

　　（2）最小移频键控（MSK）

　　调制原理：MSK是FSK的一种特殊情况，其特殊之处在于MSK在相邻符号交界处相位保持连续，是一种连续相位FSK。若FSK看作非正交2FSK，则MSK调制方法如图2-4。

　　图2-4MSK非正交调制式

　　-5-

　　解调原理：MSK可用2FSK方法进行相干解调，并每隔Tb时刻作出判决；也可用鉴频器的方法进行非相干解调。

　　（3）二进制移相键控（BPSK）

　　调制原理：载波的相位（通常为00或1800）随调制信号“1”或“0”而改变，这种调制称为二进制移频键控。BPSK信号是双极性非归零码的双边带调制。BPSK调制有直接相乘方法和相位选择法两种，见图2-5。

　　图2-5BPSK调制方法

　　解调原理：对于BPSK信号的解调必须采用相干解调的方法。由于BPSK解调器中的本地载波的相位有00、1800的模糊，通常采用在调制输入的数字基带信号中进行差分编码的方法来解决。这种方法称为二进制差分移相键控（2DPSK）。解调时利用延迟电路将其前一码元延迟一个码元时间Ts作为参考相位，并与后一码元相乘，再进行低通滤波，最后经取样判决后恢复出原二进制码。差分相干解调法见图2-6。

　　图2-6BPSK差分相干解调法

　　（4）多进制频移键控MFSK调制原理：在MFSK方式中，MFSK信号常用频率选择法产生。调制器框图如图2-7所示，先将数据比特流经过一个串/并转换器变成多路并行数据，将这多路并行数据分别用不同的频率通过线性门进行选择，再将各线性门输出的数据进行叠加，输出的即为MFSK信号。

　　-6-

　　图2-7MFSK调制器框图

　　解调原理：MFSK的解调方法常用非相干解调，如图2-8所示，将接受到的MFSK信号通过滤波器进行滤波，然后将滤波后的信号分别送到Ｍ个带通滤波器进行滤波，再将输出信号进行包络检波，最后将这Ｍ个信号进行抽样和判决，最后经过一个逻辑电路，将多进制信号转化为二进制信号即可。

　　图2-8MFSK信号非相干解调

　　（5）高斯滤波的最小移频键控GMSK调制原理：GMSK信号是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器（称为预调制滤波器）而产生的。原理图如图2-9所示。

　　图2-9GMSK信号产生原理图

　　解调原理：GMSK信号的解调可以采用MSK一样的正交相干解调电路。在相干解调中最为重要的是相干载波的提取，在移动通信的环境中是比较困难的，因而通常采用差分解调和鉴频器解调等非相干解调。

　　-7-

　　2.4程序仿真中相关MATLAB库函数（M函数）的介绍

　　*randint

　　功能：归一化分布随机整数、矩阵产生器。

　　说明：out=randint(N,M)中N代表矩阵的行数，M代表矩阵的列数。此命令可以产生一个N*M均匀分布的二进制矩阵。

　　*encode

　　功能：差错控制编码（信道编码）

　　说明：code=encode(msg,N,K,method,opt)中msg是信息，N是码字长度，K是信息位长度，method注明编码方式，opt是有些编码方式需要的参数。此命令可以完成汉明码、线性分组码、cyclic码、BCH码、R-S码、卷积码六种主要的差错控制编码。

　　*decode

　　功能：差错控制译码（信道译码）

　　说明：msg=decode(code,N,K,method)中code是指接收到的码字，N是码字长度，K是信息位长度，method注明译码的方式。此命令可以对接收到的码长为N,信息位为K的码字进行译码，恢复出原始的信息，译码方式必须和编码时采用的严格相同。同样具有六种主要的差错控制译码。

　　*dmod

　　功能：数字调制（通带信号）

　　说明：modu=dmod(x,Fc,Fd,Fs,method,M)中x是输入信号，Fc是输入信号x的载波频率，Fd是输入信号x的抽样频率，Fs是仿真是的抽样频率，method注明了调制方式，M是进制数，此命令可以对数字信号x进行调制。method对应的调制方法有ask,fsk,msk,psk,qask。注意Fs/Fc>=2,Fs/Fd必须是整数。

　　*ddemod

　　功能：数字解调（通带信号）

　　说明：x=dmod(y,Fc,Fd,Fs,method,M)中y是经过dmod调制的信号，Fc是输入信号x的载波频率，Fd是输入信号x的抽样频率，Fs是仿真是的抽样频率，method注明了解调方式，M是进制数，此命令可以把用dmod调制的信号y解调出。method也有五种调制方法。

　　*biterr

　　功能：计算误比特数、误比特率

　　说明：rate=biterr(x,y,K)中x和y都是矩阵，K是指定x,y矩阵中每个元素都用k位二进制数表示。此命令可以计算两个输入矩阵x,y的不同元素的个数和之比。x,y中的元素必须是非负的二进制数式整数。此命令可以用来计算误比特率，并且，x,y中的一个为接收数据，一个为正确的参考数据。

　　*fopen

　　功能:打开文件

　　说明：fid=fopen(’filename’,’permission’)其中filename表示要读写的文件名称，permission则表示要对文件进行的处理方法，处理方法可以是下列任一字符串：

　　’r’:只读文件

　　’w’:只写文件

　　’a’:只加入文件

　　-8-

　　’a+’:可读取及加入文件

　　*fread

　　功能:可从文件中读取二进制数据，将每一个字节看成一个整数，并将结果以一矩阵返回。

　　说明：fid=fopen("filename","r");%读取filename文件

　　data=fread(fid,[NM])%fid是要读取文件的标志码（由fopen产生），一般是一个非负的整数。若返回的文件标志码为-1，则代表该文件无法打开，[NM]是指把读出的文件转化成N行M列的矩阵。此命令可读以取filename文件并且将其转化为N行M列的矩阵，然后返回到data。

　　*de2bi

　　功能:十二进制转化

　　说明：msg1=de2bi(data)把data中的数据进行十二进制转换。

　　*reshape

　　功能：可将一矩阵保持其元素个数不变，变成所须矩阵形式。

　　说明：msg=reshape(msg1,n,m)n是现矩阵的行数，m是现矩阵的列数，msgl是需变换的矩阵，注意n*m的值必须与msg1矩阵的元素个数相同，否则就会发生错误。此命令可将msg1变换成n行m列的矩阵msg。

　　其它调制方式的框图设计与其类似，主要参数差别见下表

　　表2-2调制方式主要参数

　　地

　　形

　　BPSK平原

　　MFSK平原

　　GMSK平原

　　BPSK城市

　　MFSK城市

　　GMSK城市

　　BPSK丘陵

　　MFSK丘陵

　　GMSK丘陵

　　信号源中“0”的概率

　　0.4

　　0.4噪声类型及信噪比

　　瑞利噪声

　　信噪比

　　Es/No=4高斯白噪声

　　信噪比

　　Es/No=4高斯白噪声

　　信噪比

　　Es/No=14

　　0.2

　　-9-

　　第三章

　　本论

　　3.1提出城市地形MFSK技术探析

　　MSK调制方式概述

　　MSK是数字调制技术的一种。数字调制是数字信号转换为与信道特性相匹配的波形的过程。调制过程就是输入数据控制(键控)载波的幅度、频率和相位。

　　MSK属于恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的研究，主要是围绕着充分的节省频谱和高效率地利用可用频带这个中心而展开的。随着通信容量的迅速增加，致使射频频谱非常拥挤，这就要求必须控制射频输出信号的频谱。但是由于现代通信系统中非线性器件的存在，引入了频谱扩展，抵消了发送端中频或基带滤波器对减小带外衰减所做的贡献[}}o}。这是因为器件的非线性具有幅相转换(AM/PM)效应，会使己经滤除的带外份量几乎又都被恢复出来了。为了适应这类信道的特点，必须设法寻找一些新的调制方式，要求它所产生的己调信号，经过发端带限后，虽然仍旧通过非线性器件，但是，非线性器件输出信号只产生很小的频谱扩展。

　　为了适应这类信道的特性，已调信号须有以下两个特点:1.包络恒定或包络起伏很小

　　由于信道中具有非线性的输入输出特性，所以已调波包络不能起伏，即不能用包络来携带信息，需要采用频移键控(FSK)或相移键控(PSK)来传递信息。

　　2.具有最小功率谱占用率

　　已调波要具有快速高频滚降的频谱特性，要求旁瓣必须很小，这种信号经过带限滤波之后，只要让主瓣无失真通过，由于旁瓣功率很小，所以滤波器的输出信号(即非线性器件的输入信号)的包络起伏就会很小，大大减小了AM/PM效应，继而频谱扩展的现象也会随之而减小。由于已调波具有快速高频滚降的频谱特性，使信号能量大部分集中在一定的带宽内，因此提高了频带的利用率。

　　根据这些要求，人们在实践中创造了各式各样的调制方式，我们称之为现代恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性。MSK(最小频移键控)是移频键控FSK的一种改进形式。在二进制FSK方式中载波频率随着调制信号“1”或“0”而变，其相位通常是不连续的。所谓MSK方式，就是FSK信号的-10-

　　相位始终保持连续变化的一种特殊方式。可以看成是调制指数为0.5的一种CPFSK信号。

　　MSK是一种在无线移动通信中很有吸引力的数字调制方式，因为它有以下两种主要的特点:1.信号能量的99.5%被限制在数据传输速率的1.5倍的带宽内。谱密度随频率(远离信号带宽中心)倒数的四次幂而下降，而通常的离散相位FSK信号的谱密度却随频率倒数的平方下降。因此，MSK信号在带外产生的干扰非常小。这正是限带工作情况下所希望有的宝贵特点。

　　2.信号包络是恒定的，系统可以使用廉价高效的非线性器件。从相位路径的角度来看，MSK属于线性连续相位路径数字调制，是连续相位频移键控(CPFSK)的一种特殊情况，有时也叫做最小频移键控(MSK)。MSK的“最小(Minimum)”二字指的是这种调制方式能以最小的调制指数(h=0.5)获得正交的调制信号。

　　3.2MSK原理

　　MSK波形有多种表示形式。下面是其中一种：

　　S(t)?Acos[2?ft]?a(t)

　　f为载波频率，A为振幅，信号的功率E与A2成正比，相位a(t)携带了所有的信息，其中

　　a(t)=a(0)+2π0.5?dq?t?nT?,

　　kT?t??k?1?T

　　a(0)为初始相位，我们认为它是已知的。0.5为调制指数，它决定了一个符号带来的相位变化,d???1?

　　,q(t)为相位平滑函数，它很大程度上决定了信号的形状继而影响到性能。q(t)为一个分段函数:当t?0时，q(t)=0，当t?LT时，q(t)=0.5。其中L可以被看作调制方法的记忆长度，它决定了每一个符号究竟影响到该符号以后的多少个符号间隔。实际上MSK属于连续相位调制(CPM)的一种，在CPM中L=1时被称作全响应调制，当L?2时被称作部分响应调制。MSK属于全响应调制，即L=1。

　　从MSK的表达式可以得知，MSK的相位是由两部分组成的，一部分是载波随时间连续增加的相位2πft，另外一部分是携带信息的附加相位，它与原始数据息息相关，可以被称为基带相位.一般移频键控(2FSK)两个信号波形具有以下的相关系数:-11-

　　R?sin2??Fh?Ft?Tsin4?FcT?

　　(2.2-3)2??Fh?Ft?Tsin4?FcT其中

　　Fc?Fh?Ft

　　(2.2-4)2因为MSK是一种正交调制，其信号波形的相关系数等于零，所以上式等号右侧的第一项和第二项均应为零。第一项等于零的条件是2π?Fh?Ft?T=kπ，?k?1,2,3.....?,令k等于其最小值1，则得到

　　Fh?Ft?11?Fb

　　(2.2-5)2T2nFb.4即传号频率和空号频率在一个符号周期内的相位累计严格的相差180。式(2.2-3)中等号右侧第二项等于零的条件是4πFcT?n??Fc?

　　综上所述得到的频率约束关系:

　　Fc?nn?1n?1Fb,n?4;Fh?Fb;n?4,Ft?Fb;n?4

　　(2.2-6)444在一个符号周期内必须包含四分之一载波周期的整数倍。载波频率和传号频率相差四分之一符号速率，与空号频率也相差四分之一的符号速率:Fh?Fc?111Fb;Fc?Ft?Fb;Fh?Ft?Fb

　　(2.2-7)

　　442从(2.2-2)式可以看出，在一个码元周期内，其基带相位总是线性累积?因此码元终止位与起始相位之差也是?周期内，基带相位均匀增加?2，?2。如果一个码元是”1”那么在该码元?，在码元末尾处基带相位比码元开始处基带相位要2??大。相反如果一个码元是“0”，那么在该码元周期内，基带相位均匀减小，22?即在码元末尾处基带相位比码元开始处基带相位要小，这是MSK的一个重要特2征，也是差分解调的依据。

　　所谓“连续”是指当前所要讨论的码元。ak范围?kTb到kTb?1?内，其起始相位等于与ak相邻的前一个码元的终一止相位(对应于t=kTb时的相位)。对于任何-12-

　　一个码元来说，它在一个码元间隔内，相对于载波相位差虽然只变化??2，但在这个码元内，相对于载波相位的实际数值却是千变万化的，这与它前面己经发送过的码流有关。

　　相对于载波相位来说，由式(2.2-2)可知基带相位值与时间t之间存在着一定的关系。a(t)又称为附加相位函数，它是MSK信号的总相位减去随时间线性增长的载波相位而得到的剩余相位。A(t)的尾的基带相位。此外，随着k值的不同，dk是取值士1的随机数，所以dk?2Tb也是分段线表达式(2.2-2)是一直线方程式，直线的斜率是dk?2Tb，截距是上个码元末的相位函数(以码元宽度Tb为段)。在任一码元期间，此函数的变化量总是???。当dk=1，增大;当dk=-1时，减少。

　　222MSK可能的基带相位路径特点：

　　1.当时间t为Tb的奇数倍时，即t=(2k+1)Tb时，式中的k为任意的整数，则a(t)总是?的奇数倍。而当时间t为Tb的偶数倍时，即t=2kTb，则a(t)总是pi/22的偶数倍。对余弦函数而言，它总是以2π为模的，所以当t=(2k+1)Tb时，a(t)取值只有??2（以2π为模)。当t=2kTb时，a(t)取值只有0或2π(以2π为模)。

　　2.在任何一个码元内，其截距不是为0就是π整数倍。同样，由于余弦函数总以2π为模，所以截距的取值只有0或2π(以2π为模)。

　　3.3MSK调制的特点

　　由以上讨论可知，MSK信号具有如下特点:1.恒定包络，允许用非线性幅度饱和器件放大。

　　2.连续相位，使得功率谱密度按f?4速率降低。功率谱在主瓣以后衰减得较快。MSK信号的功率谱密度表示式为：

　　16AcTb??cos2?(f?fc)Tb??W(f)?

　　(2.2-8)?2?2???1??4(f?fc)Tb???22其中Ac为载波信号的振幅。

　　-13-

　　3.瞬时频率总是两个值之一，瞬时频移为11，为比特速率。频率关系4TbTb为:Ft?1?n?1?，Fh?1?n?1?，Fc?n，n为大于4的整数。相应的调制4Tb4Tb4Tb指数h=?Fh?Ft?Tb?0.5.以载波相位为基准的信号相位，在一个码元内准确地线性变化?2?，在一个码元期间内，信号应包括四分之一个载波周期的整数倍。

　　4.码元转换时刻，信号的相位是连续的，或者说，信号的波形没有突变。码元转换可在瞬时幅度为零时发生，从而使调制器开关过程的波形失真最小。

　　5.频谱带宽窄，从而可允许带通滤波器带宽较窄。与QPSK相比，MSK具有较宽的主瓣，其第一个零点出现在f?fc?0.75fb处，而QPSK的第一个零点出现在f?fc?0.5fb，由于信号能量在0.75fb之外下降很快，所以典型带宽取0.75fb，即一可。由于上述特点以及恒定包络特点，MSK信号在幅度和频带受限时能量损失不大对E性能的影响较小。

　　Eq3.4模型设计原理

　　MSK信号时调制指数h为1/2的连续相位调制（CPFSK）。MSK信号第n个码元的时间函数

　　?t1In?n?In??n)

　　2T2?t

　　=Acos(?0t)cos()In??n

　　2T?t1

　　-Acos(?0t)sin(In?n?In??n),

　　nT?t?(n?1)T

　　2T2SMSK（t）=Acos(?0t?式中，二进制数码In的取值为+1或-1；?0是载波频率；A是载波幅度；T是码元周期；?n??2k????In?1k是nT时刻的相位累积值。从式中可以看到，MSK的调制可以通过两路正交的幅度调制载波信号相加来实现，其中两路正交载波分别是cos?0t和sin?0t，幅度都为A，调制在cos?0t上的基带信号称为I路，调制在sin?0t上的基带信号称为Q路。

　　-14-

　　建立模型

　　MSK调制仿真模型图

　　MSK解调仿真模型图

　　MFSK（多进制频移控），是一种在各种频率离散音频脉冲爆发传送数字信息的信号调制方法。它原来是欧洲和英国政府机构在20世纪中叶使用。在那时它叫做Piccolo,一种乐器的名字，这种乐器的声音音调很高，就像一个MFSK信号经过收音机的喇叭时发出的声音。

　　MFSK的缺点包括：给定数据速率的信号带宽比二进制大，接收设备的调整-15-

　　比较严格。为了使MFSK的减少错误的特性发挥作用，接收器必须能够杂长时间保持固定频率。

　　使用MFSK16de业余无线电报务员说使用合适的发报机它能够提供可靠的半双工长距离通信，而且有时在其它方法失败时，它却能够成功。

　　研究多音频MFSK信号在相关Nakagami衰落环境下的性能，通过信道协方差矩阵的Cholesky分解将相关随机变量转换为独立随机变量的加权和，推导出输出信噪比的近似概率密度函数以及条件错误概率和平均字符错误概率联合边界表达式。通过Matlab仿真，证实推导出的平均字符错误概率联合边界的有效性，其性能优于MFSK系统。

　　-16-

　　第四章

　　具体设计

　　4.1针对城市地形MFSK设计技术方案

　　4.1.1MFSK简介

　　MFSK系统是2FSK(二频键控)系统的推广,该系统有M个不同的载波频率可供选择，每一个载波频率对应一个M进制码元信息，即用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率。MFSK信号可表示为：

　　为载波角频率，通常采用相位不连续的振荡频率，这样便于利用合成器来提供稳定的信号频率。图1为MFSK系统的原理框图。在发送端，输入的二进制码元经过逻辑电路和串/并变换电路转换为M进制码元，每k位二进制码分为一组，用来选择不同的发送频率。在接收端，当某一载波频率到来时，只有相应频率的带通滤波器能收到信号，其它带通滤波器输出的都是噪声。抽样判决器的任务就是在某一时刻比较所有包络检波器的输出电压，通过选择最大值来进行判决。将最大值输出就得到一个M进制码元，然后，再经过逻辑电路转换成k位二进制并行码，再经过并/串变换电路转换成串行二进制码，从而完成解调过程。

　　-17-

　　图1MFSK系统原理框图

　　4.1.2MFSK调制电路的FPGA实现

　　基于FPGA的MFSK调制电路方框图

　　调制电路方框图如图2所示。基带信号通过串/并转换得到2位并行信号；四选一开关根据两位并行信号选择相应的载波输出（例中M取4）。

　　图2

　　MFSK调制电路方框图

　　-18-

　　4.2城市地形下MFSK仿真方案设计

　　MFSK调制VHDL程序及仿真

　　MFSK调制电路VHDL程序

　　libraryieee;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityPL_MFSKisport(clk:instd_logic;--系统时钟

　　start:instd_logic;--开始调制信号

　　x:instd_logic;--基带信号

　　y:outstd_logic);--调制信号

　　endPL_MFSK;architecturebehavofPL_MFSKissignalq:integerrange0to15;--计数器

　　signalf:std_logic_vector(3downto0);--分频器

　　signalxx:std_logic_vector(1downto0);--寄存输入信号x的2位寄存器

　　signalyy:std_logic_vector(1downto0);--寄存xx信号的寄存器

　　beginprocess(clk)--此进程过对clk进行分频，得到4种载波信号f3、f2、f1、f0。

　　beginifclk"eventandclk="1"thenifstart="0"thenf<="0000";elsiff="1111"thenf<="0000";elsef<=f+1;endif;endif;endprocess;process(clk)--对输入的基带信号x进行串/并转换，得到2位并行信号的yybeginifclk"eventandclk="1"thenifstart="0"thenq<=0;elsifq=0thenq<=1;xx(1)<=x;yy<=xx;elsifq=8thenq<=9;xx(0)<=x;elseq<=q+1;endif;endif;endprocess;process(clk,yy)--此进程完成对输入基带信号x的MFSK调制

　　-19-

　　beginifclk"eventandclk="1"thenifstart="0"theny<="0";--if语句完成2位码并行码到4种载波的选通

　　elsifyy="00"theny<=notf(3);elsifyy="01"theny<=notf(2);elsifyy="10"theny<=notf(1);elsey<=notf(0);endif;endif;endprocess;endbehav;4.3MFSK调制VHDL程序仿真图及注释

　　MFSK调制VHDL程序仿真图及注释如图所示：

　　（a）

　　MFSK调制VHDL程序仿真全图

　　-20-

　　注：中间信号yy与输出调制信号y的对应关系：“00”=f3；“01”=f2；“10”=f1；“11”=f0。

　　（b）

　　MFSK调制VHDL程序仿真局部放大图1

　　（c）

　　MFSK调制VHDL程序仿真局部放大图2

　　（d）

　　MFSK调制VHDL程序仿真局部放大图3

　　-21-

　　第五章

　　结论

　　MATLAB是通信方向主要的专业课程之一。在通信与电子工程领域，系统仿真技术一直是进行新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计等的重要手段。通过这次课程设计，我们在强大的MATLAB平台上对数字信号的传输系统进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。

　　通过这次的课程设计，我们对信息和通信系统有了更进一步的认识，尤其是在系统设计方面，尽管是非常基础的MSK系统的仿真，也是经过若干设备协同工作，才能保证信号有效传输，而小到仅仅是一个参数，都有可能导致整个系统无法正常运行。

　　通过在城市地形环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面具体经验，第一是MATLAB中Simulink功能模块的使用方法，第二是图形化和结构化的系统设计方法。这些经验虽然并不高深，但是对于刚入门的初学者来说，对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。

　　-22-

　　致谢

　　在整个仿真过程中也遇到很多现实的问题，比如各版本MATLAB软件并不完全兼容，许多复杂模块参数深奥难以正确设置，这些都是今后学习中需要进一步加强和完善的地方。

　　在实习设计过程中，也同样遇到了许多棘手问题，比如参数设置的不理想因此总是会出现波形失真的现象等问题。但是通过上网查找资料和查询参考书能够让我更好的完成此次设计。同时这次设计也让我能够更好的对应用工具MATLAB有进一步的了解和应用。

　　这次的课程实习使我收获很大，对MATLAB有了更深一步的认识。

　　最后感谢指导董各位老师和同学们的热心帮助。

　　-23-

　　参考文献

　　[1]张森、张正亮等，MATLAB仿真技术与实力应用教程—北京：机械工业出版社，2004[2]樊昌信等，通信原理—北京：国防工业出版社，2003[3]张葛祥、李娜等，MATLAB仿真技术与应用—北京：清华大学出版社，2003[4]张志涌等，精通MATLAB6.5版—北京：北京航空航天大学出版社，2003[5]郭梯云等，移动通信—西安：西安电子科技大学出版社，2002[6]阮沈勇等，MATLAB程序设计—北京：电子工业出版社，2004[7]张智星等，MATLAB程序设计与应用--北京：清华大学出版社，2002-24-

篇十四：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>MATLAB仿真在通信原理课程教学中的应用研究-百度文库

　　MATLAB仿真在通信原理课程教学中的应用研究

　　作者：于嵩

　　陈红光

　　来源：《科技资讯》2013年第10期

　　作者简介：于嵩(1976-)，男，黑龙江人，讲师，主要从事通信原理的教学工作和系统工程的研究工作。

　　基金项目：黑龙江省社科研究规划年度项目(12C032)；东北农业大学青年基金项目资助。

　　于嵩

　　陈红光

　　（1.东北农业大学电气与信息学院，2.东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030）

　　摘要：通信原理课程概念抽象、理论性强、原理复杂，学生普遍反映难以理解和学习，针对这种情况，本文将基于MATLAB的计算机仿真技术引入到通信原理的教学中，并以实例详细介绍了仿真在教学中的应用。实践证明，这种教学方法能够增强学生对通信理论的理解，激发学习兴趣，获得了良好的教学效果。

　　关键词：通信原理；MATLAB；仿真

　　中图分类号：TP319文献标识码：A

　　文章编号：1672-3791(2013)04（a）-0000-00

　　通信原理是高等院校通信工程、电子信息工程等专业开设的重要专业基础课程之一，主要讲述模拟通信系统和数字通信系统的基本原理、基本技术和系统性能的分析方法以及通信的新技术等内容。通信原理的前修课程较多，包括高等数学、概率论、电路理论、电子技术、信号与系统等，再加上课程本身涵盖内容多、概念抽象、原理复杂，仅依靠教师在课堂上的板书理论教学和简单的硬件验证实验，学生对概念难以理解，对知识的综合应用更难以掌握，因此学生普遍反映对这门课程的学习感到非常吃力。针对这种情况，本文将计算机仿真技术应用到通信原理的教学中，实践证明，该方法取得了良好的课堂教学效果。

　　1、计算机仿真应用于通信原理教学的优势

　　目前，国内很多高校已经将计算机仿真技术应用到教学中了，仿真已成为教学的重要手段之一。通信原理是是一门理论性较强，数学公式和推论比较多的课程，如果老师在黑板上进行空洞、抽象的理论阐述和进行大篇幅的公式推导，势必使学生晦涩难懂、心生厌烦，从而失去学习兴趣。另外，大量的板书耗费课时过多，降低了课堂教学效率。

　　如果在课堂的教学中使用仿真软件，能够使抽象的理论形象化、具体化，能够使复杂枯燥的公式物理化，可以使学生对所讲内容有直观和具体的认识和感受，从而加深了对通信理论的理解。比如讲授通信系统中信号的调制解调，可以运用仿真软件对整个调制解调过程进行仿真，让学生看到调制前后的信号波形变化以及信号经过各种调制之后所呈现的波形变化，还可以很直观地看到信号参数的改变对实验现象的影响，同时也可以鼓励学生进行仿真实验设计，从而极大的调动了学生学习积极性并增强了对知识的记忆，提高了学习效率。教学时把所要讲解的内容通过仿真软件预先做好，然后在课堂上进行讲解、演示，从而节约了课时，加大了授课的信息量。

篇十五：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>SystemView仿真在“通信原理”课堂教学中的应用-百度文库

　　龙源期刊网http://www.qikan.com.cnSystemView仿真在“通信原理”课堂教学中的应用

　　作者：黄葆华

　　魏以民

　　蔡锭波

　　来源：《中国电力教育》2012年第35期

　　摘要：“通信原理”是电子信息类专业的核心课程之一。进一步提高课堂教学水平和教学质量是课程教学的目标。由于通信原理课程理论性较强、内容较为抽象，单纯的理论教学会降低学生的学习热情，从而影响课堂教学质量。总结了SystemView仿真在“通信原理”课堂教学中的作用。多年的教学实践表明，课堂讲授与SystemView仿真相结合能使教授内容更为生动，极大地激发学生的学习兴趣，有效提升了课堂教学效果。

　　关键词：计算机仿真；“通信原理”教学；通信原理仿真软件；SystemView

　　作者简介：黄葆华（1963-），女，浙江平湖人，南京解放军理工大学通信工程学院，副教授；魏以民（1973-），男，江苏扬州人，南京解放军理工大学通信工程学院，副教授。（江苏

　　南京

　　210007）

　　基金项目：本文系2011～2012年度理工大学教育教学研究项目（GJ1102016）的研究成果。

　　中图分类号：G642.0

　　文献标识码：A

　　文章编号：1007-0079（2012）35-0050-02

　　“通信原理”是信息、通信类专业本科学生一门重要的专业基础课，也是许多院校硕士研究生入学考试科目。这门课程以“概率论与数理统计”、“高等数学”、“信号与系统”等课程为基础，并且对后继的“移动通信系统”、“卫星通信系统”、“无线通信系统”、“光纤通信系统”、“计算机网络”等专业课程有着重大的影响，在教学环节中起着过渡的作用，其地位极其重要。由于涉及大量的数学知识和专业基础知识，在学习过程中学生普遍感到这门课理论性强，涉及的抽象概念较多，很多原理难以理解。如何将理论与实践、原理与应用紧密结合是课程教学面临的较大问题。在当前课堂教学占主体、实践环节还不够完善的情况下，将计算机仿真技术引入课堂教学，通过计算机仿真不仅使复杂的理论变得易于理解，使抽象的概念变得形象、生动，使学生在听视结合中获得深刻的印象，并加深对原理和概念的理解，还可激发学员的学习兴趣，使学员积极主动地参与教学过程，充分发挥学生在学习中的主观能动性，实现“教学相长”，使教学效果产生质的飞跃。

　　一、通信原理仿真软件

篇十六：仿真软件设计在通信工程专业中的应用

le>Simulink在移动通信实验教学中的应用-百度文库

　　龙源期刊网http://www.qikan.com.cnSimulink在移动通信实验教学中的应用

　　作者：卫萌菡

　　来源：《软件导刊》2015年第05期

　　摘

　　要：针对移动通信实验教学过程中硬件条件受限，以及面向学生开设综合设计性科目困难的情况，提出了利用Simulink仿真平台辅助实践教学的方法，给出了具体实例。该方法形象直观，通过通信系统仿真，学生在理解抽象的移动通信原理基础上，开展系统设计。

　　关键词：Simulink；移动通信；实验教学；软件仿真

　　中图分类号：G434

　　文献标识码：A文章编号：1672-7800（2015）005-0171-03

　　作者简介：卫萌菡（1982-），女，四川成都人，硕士，四川师范大学物理与电子工程学院讲师，研究方向为无线资源管理。

　　0引言

　　移动通信是通信工程专业的必修课，与工程应用联系密切，涉及到移动通信系统的实际构成、关键技术、仿真建模等多方面内容，其课程和实验教学改革一直备受关注[1-2]。因为通信网络结构复杂，通信技术日新月异，专用设备价格高昂，而实验室资金有限，因此设备更新速度跟不上需求发展。长期以来多数学校开设移动通信实验课程都采用实验箱教学方式，因为硬件模块通常被固化在实验箱上，限制了学生进行二次开发，仅进行理论验证和少数简单的测试，开设综合设计科目受到极大限制。在这样的教学条件下，学生缺乏对通信网络模块的整合训练，对移动通信系统结构缺乏整体认识。利用仿真软件进行辅助教学，可以在不额外添置硬件设备的前提下扩充实验内容，开设移动通信系统综合设计型实验，帮助学生更好地提升工程实践能力和设计创新能力[3]。

　　1SimulinkMatlab是一种适用于工程领域的科学计算软件，以矩阵运算为基础，提供开放式的集成环境，交互式地接受指令并输出结果，其功能强、效率高，广泛应用于工程、教学和科研中。Simulink是Matlab中的可视化仿真工具，具有交互式的图形化环境及可定制模块库（Library），可对各种时变系统，如通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统等进行设计、仿真、执行和测试[5]。

　　应用Matlab中的Simulink工具，可以通过建立系统方框图并搭建基于方框的系统仿真环境，对动态系统进行建模、仿真并对仿真结果进行分析。利用Simulink，用户操作鼠标可以将一系列可视化模块连接起来，从而建立起更加复杂的系统模型，避免编写Matlab仿真程序，

推荐访问:仿真软件设计在通信工程专业中的应用通信工程仿真设计