SystemView在通信原理課程中的應(yīng)用

張水利, 董軍堂

（延安大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，陜西延安，716000）

SystemView在通信原理課程中的應(yīng)用

張水利, 董軍堂

（延安大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，陜西延安，716000）

針對教學(xué)中“通信原理”課程實驗只有硬件實驗箱的驗證性實驗的實際情況，提出了用SystemView軟件平臺進(jìn)行通信原理課程實驗教學(xué)，實踐證明，SystemView輔助教學(xué)可以使抽象的通信理論變得形象化，從而有利于學(xué)生的理解，提高課程的教學(xué)效果。

Systemview;通信原理；實驗仿真

0 引言

現(xiàn)代通信原理課程在通信工程專業(yè)、電子信息工程專業(yè)中占據(jù)重要地位，該課程是相關(guān)專業(yè)必修的課程，許多學(xué)校的通信類專業(yè)研究生入學(xué)考試必考這一課程?，F(xiàn)代通信原理課程以理論為主，主要涉及通信系統(tǒng)的基本理論、基本分析方法以及各項性能指標(biāo)，生澀的理論知識導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)較為枯燥，學(xué)生對于概念和理論的理解和掌握也是模棱兩可，這將直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。鑒于此，教學(xué)者應(yīng)嘗試打破理論教學(xué)與實踐教學(xué)相脫節(jié)的局面，在教學(xué)過程中輔助以實驗教學(xué)幫助學(xué)生理解、掌握專業(yè)知識。其中，在通信原理的實驗教學(xué)中應(yīng)用SystemView動態(tài)仿真軟件，可以幫助學(xué)生及時地將掌握的理論知識應(yīng)用于實踐實驗中，該軟件可為學(xué)生提供通信系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計、模擬、調(diào)試和分析的平臺，有助于學(xué)生深入其中更真切地理解并掌握通信系統(tǒng)原理，不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率有所提高，而且一定程度上學(xué)生解決問題和綜合實踐的能力也得到了培養(yǎng)和發(fā)展。

1 SystemView軟件介紹

SystemView作為一個動態(tài)系統(tǒng)分析工具，具有功能強大、用途廣泛等多種特征。該軟件主要用于現(xiàn)代工程與科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計、模擬，它可提供大量的庫用來構(gòu)成各種復(fù)雜系統(tǒng)，而對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)和波形SystemView軟件也會提供靈活的窗口進(jìn)行檢查、分析。其中，仿真步驟具體包括以下幾方面：①建立通信系統(tǒng)的基本數(shù)學(xué)模型；②組建通信系統(tǒng)；③設(shè)置系統(tǒng)定時參數(shù)；④根據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo),進(jìn)行各模塊參數(shù)設(shè)置并調(diào)整參數(shù)；⑤實現(xiàn)系統(tǒng)運行仿真,通過分析窗口、動態(tài)探針、實時顯示觀察分析結(jié)果。

2 利用SystemView進(jìn)行現(xiàn)代通信原理輔助教學(xué)的實例

圖1 2ASK相干接收系統(tǒng)組成

由于數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗噪聲性能好,傳輸質(zhì)量高,便于保密等特點,得到了迅速發(fā)展。現(xiàn)代通信原理課程內(nèi)容以數(shù)字通信系統(tǒng)為主，而該系統(tǒng)主要分為兩部分，分別是基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶傳輸系統(tǒng)。實際操作過程中，大多數(shù)信道具有帶通傳輸特性，

此種狀況下，數(shù)字基帶信號不能直接在信道中傳輸，因此，必須用數(shù)字基帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生各種已調(diào)數(shù)字信號。這里以最簡單的2ASK傳輸系統(tǒng)為例來說明Systemview在通信原理課程教學(xué)中的作用，圖1為2ASK相干接收系統(tǒng)的原理框圖。

依據(jù)圖1的系統(tǒng)組成圖，用Systemview對其進(jìn)行仿真如圖2所示。

注釋：設(shè)置時間窗，運行時間：0－0.3秒，采樣速率：10000Hz。

圖3——圖5分別表示 Sink8、 Sink9、 Sink10三個分析窗口的仿真圖形。

圖 2 2ASK相干接收仿真系統(tǒng)

圖3 基帶信號

圖4 已調(diào)信號

由原理框圖可知，sink8為二進(jìn)制基帶信號；sink9為已調(diào)信號，其幅值的大小取決于sink8中波形變化；sink10為相干解調(diào)后的信號，其波形近似于sink8中的波形，可以看到解調(diào)后的信號上出現(xiàn)了很多毛刺，這是由于信道所加噪聲引起的。

3 結(jié)論

本文以實例闡述了SystemView在現(xiàn)代通信原理課程教學(xué)中的應(yīng)用。實踐證明這種教學(xué)方式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從更直觀的角度加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解,從而獲得良好的教學(xué)效果。同時，實驗場地、儀器設(shè)備以及經(jīng)費等問題也因為仿真軟件的使用得到了很好的解決，避免學(xué)生的不當(dāng)操作損害實驗儀器，而且對于某些實驗中的不易觀察到的現(xiàn)象,也可以進(jìn)行模擬仿真。因此，在教學(xué)過程中將SystemView仿真實例引入課堂具有一定的理論和現(xiàn)實意義。

[1] 陳麗娜.基于Systemview的通信原理系統(tǒng)軟件實驗設(shè)計[J].實驗室研究與探索，2009（28）9: 62-64.

[2] 青松,程岱松,武建華.數(shù)字通信系統(tǒng)的Systemview仿真與分析[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001:98 -138 .

[3] 陳萍.現(xiàn)代通信實驗系統(tǒng)的計算機仿真[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003: 214 -228.

張水利，講師，研究方向：信號與信息處理

Application of Systemview in Communication Principle Curriculum

Zhang Shuili,Dong Juntang
(College of Physical and Electronic Information,Yan’an University,Shan’xi Yan’an,716000,China)

Due to the fact that the experimental teaching of communication principle uses only hard ware tool box to do validate experiments,this paper presented brand new experimental teaching module of using the platform Systemview.Practice has proved that aided teaching of Systemview can make the abstract communication theory visual,and help students comprehend the principle,enhance teaching efficiency.

Systemview;communication principle;experimental simulation

圖5 解調(diào)后的信號