通信原理虚拟实验平台的设计与实现
通信原理课程仿真实验平台构建与实现
通信原理课程仿真实验平台构建与实现通信原理课程是计算机、通信、电子等专业学生必修的一门课程，其重要性不言而喻。
学生们在学习通信原理课程时，需要了解声波、光波、无线波等信号的传输原理和相关知识，并通过实验模拟加深对通信原理的理解。
为了提升学生们的实践能力和增强学习效果，本文提出使用仿真实验平台构建通信原理课程实验的建议，并对该平台进行详细阐述。
仿真实验平台是指基于计算机技术和相关应用软件，将实际物理过程或事物进行数字化仿真，以达到实验效果和实验数据获取的一种虚拟实验方式。
通信原理课程仿真实验平台的构建包括三个步骤：搭建实验环境、软件安装与配置、实验操作与数据分析。
首先，搭建实验环境需要一般性的硬件设备和软件环境。
硬件设备包括学生机和教师机，建议配备至少4GB内存、2.2GHz 处理器的电脑。
软件环境中需要安装单片机开发软件、通信原理仿真软件。
单片机开发软件使用 Keil C51。
通信原理仿真软件使用 Multisim 13.0。
其次，软件安装与配置是建立仿真实验平台中重要的一步。
在Keil C51 软件的安装过程中，需要选择安装路径、安装项等，安装完成之后还要配置微控制器和开发板。
本实验中固定将微控制器选为 STC89C52，开发板是 T1000，其它开发板也可以选择，但需要通过配置进行切换。
在 Multisim 13.0 安装之后需要关联模型库。
模型库分为基础模型、数字模型、仿真器件模型以及特定型件模型等。
通信原理实验需要使用的设备模型包括电源、信号发生器、示波器等。
最后，实验操作与数据分析是仿真实验平台的核心步骤。
立足于通信原理课程，仿真实验平台应该包括频谱分析器实验、移相器实验、锁相环实验、接收机实验等。
在平台中，学生通过图形界面进行操作，如调整参数、连线等，实时查看各种信号的波形、频谱图和时域图等，还可以按照要求进行信号处理和算法分析。
当然，在操作过程中也需要学生自主学习相关的原理知识，确保达到实验目的。
通信原理实验平台
通信原理实验平台
通信原理实验平台是一种用于学习和实践通信原理的教学设备，它可以帮助学生深入理解通信原理的基本概念和相关技术。
该实验平台提供了各种实验模块，涵盖了通信原理中的各个方面，包括调制解调、信号传输、编码解码、信道传输特性等。
在通信原理实验平台中，学生可以通过具体的实验操作，探究通信系统中的各种原理和技术。
例如，他们可以通过模拟实验，了解调制解调的原理和应用；通过信道传输实验，研究不同信道对信号传输的影响；通过编码解码实验，学习信息的编码和解码技术等。
通信原理实验平台的使用能够帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的实践能力和问题解决能力。
同时，通过实验平台，学生还可以培养团队合作精神和创新意识，因为在实验中，他们需要与同学们共同工作，共同解决实际问题。
总之，通信原理实验平台是一种有效的教学工具，它可以帮助学生更好地理解和应用通信原理，提高他们的实践能力和创新能力。
通过实验平台的实践操作，学生可以更加深入地了解通信原理，并将其运用于实际应用中。
基于Matlab的虚拟实验平台在通信工程中的应用
基 于 Ｍａ ａ ｔ ｂ的虚 拟 实 验 平 台在 通信 工 程 中的应 用 ｌ
何 思远 ， 富 璇， 毛红艳 ， 王素芬
（ 阳工 程 学院 信 息工 程 系， 阳 １０ ３ ） 沈 沈 １１６
摘 要： 针对通信工程专业课程的特点 ， 设计 了一种基 于 Ｍａ ａ ｔ ｂ的虚拟 实验 平 台， １ 并分别给 出了该平 台中演示平台和操
Ａ ＝ｓ （／ ０％ ｐ ：／ ０ ｐ ： ｐ ） ； ４ ｉ １ ４ ４￥ ｉ１ ４ ４ ｉ ｎ ４ ｉ ’％ ０
个点 ， １ 码元 间 隔中产 生 的 ２个周 期 的正 弦波 在 个 Ｄ ＝［ １１ ］％ 二进 制 基带 １０１０１ ００１１ １ ； ０ ０ 数据 （ 单极 性 ）
Ｍｏ ｏ ｔ ． ｄ ｕ Ａ Ｄ； 这就是 ＡＳ ａ ｒ Ｉ ％ Ｋ调 制 ， 到 ＮＸＭ 得 维矩 阵 Ｍｏ ｏ ｔ Ｓ ＝ｒｓａ ｅ Ｍｏ ｏ ｔ １ ｌ ｇｈ（ ｄ ｕＡ Ｋ ｅｈｐ （ ｄ ｕ， ，ｅ ｔ Ａ） ｎ
课上对所讲理论进行演示时使用 ； 操作子平台是学生 动 手实践 的虚 拟环 境 ， 学生 在 实 验课 上 以及 课后 完 供
２ 虚 拟 实验 平 台 的 强 大技 术 功 能 和 丰 富 的 网 络 ） 资源 ， 以在实 验设 备 和 资源 相 对 不 足 的情 况 下 为课 可 程设 计 、 专业 实训 和毕业设 计提 供帮 助 ， 为教师 的教 学 科研 活动 提供强 大 的技 术 支 持 ， 同时也 为 新 型 实 验 室 的建 设开 辟 了新 的思路 ． ３ 虚 拟实验 平 台是 一种 全 新 的虚 拟 实 验 环境 ， ） 在
・
６ ・ ６
沈阳工程学院学报（ 然科 学版） 自
第８ 卷
【论文】《通信原理》仿真实验平台的设计与实现——模拟信号的数字化
摘要本论文研究的主要内容是《通信原理》仿真实验平台的设计与实现——模拟信号的数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号，如电话机传送的话音信号，模拟摄象机输出的图像信号等，要使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A。
模拟信号数字化由采样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和储存等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术之中。
不仅如此，Matlab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。
在科研、教学方面发挥着重要的作用。
Matlab有诸多优点：编程简单、操作容易、处理数据迅速等。
本文阐述了模拟信号数字化的理论基础和实现方法，利用Matlab 提供的可视化工具建立了数字化通信系统仿真模型，详细讲述了抽样、量化和编码的设计，并指出了仿真建模中要注意的问题。
在给定仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。
关键词：模拟信号，数字化，MatlabAbstractThe main content of this thesis is "Communication Theory" Simulation Platform Design and Implementation - a digital analog signal Matlab software simulation. If the source output is an analog signal, such as the transmission of voice telephone signals, analog camera output image signal and so on, to make it in the digital channel transmission, the sender must convert the analog signal into digital signal, namely, A / D conversion, the receiver will have to carry out D / A. Digitized by the analog signal sampling, quantization, coding of three parts. Since the transmission of digital signals with good stability, high reliability, easy transfer and storage, and many other advantages, has been widely used to make among various technologies. Moreover, Matlab simulation software is one of the tools used, can be used to design and simulation of communication systems. In the research, teaching, play an important role. Matlab has many advantages: simple program, easy, and fast data processing.In this paper, digitized analog signal to achieve the theoretical basis and method of using Matlab to provide a visual tool to create a digital communication system simulation model, details about the sampling, quantization and coding design, and noted that the simulation modeling to note problem. In the given simulation conditions, running a simulation program, and the expected results of the simulation.Keywords: analog signal, digital, Matlab目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 课题研究的意义 (1)1.3 研究的基本内容 (2)1.4 论文组织结构 (3)第二章模拟信号数字化的基本原理 (4)2.1 抽样 (4)2.1.1 低通型连续信号的抽样 (4)2.1.2 带通信号的抽样定理 (6)2.2 量化 (8)2.2.1 均匀量化 (8)2.2.2 非均匀量化 (10)2.2.3 A压缩律 (11)2.2.4 13折线 (15)2.2.5 13折线和A压缩特性的近似程度 (16)2.3 脉冲编码调制（PCM） (17)2.3.1 常用码型 (18)2.3.2 线性编码的实现 (20)第三章基于Matlab的模拟信号数字化仿真的实现 (23)3.1 仿真工具Matlab介绍 (23)3.2 仿真实现过程 (23)3.3 仿真结果和数据分析 (25)第四章总结 (28)4.1 小结 (28)4.2 展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录1 (31)附录2 (32)附录3 (33)声明 (35)第一章绪论1.1 课题的研究背景1837年，莫尔斯（S.Morse）完善了电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营。
虚拟实验教学中心平台建设规划方案
虚拟实验教学中心平台建设规划方案简介本文档旨在提出虚拟实验教学中心平台的建设规划方案。
虚拟实验教学平台是为了满足现代教育发展需求而设计的，通过结合虚拟技术和实验教学内容，提供学生进行实验操作和研究的虚拟环境。
目标1. 利用虚拟实验教学中心平台，提供学生进行实验操作的虚拟场景。
2. 为教师提供一个便捷的教学工具，以更好地指导学生进行实验操作。
3. 提高教学质量和效率，实现实验教学的全面发展。
建设方案1. 平台基础设施建设- 搭建虚拟实验教学中心平台的硬件基础设施，包括服务器、网络设备等。
- 配置虚拟化技术，提供可靠的虚拟实验环境。
2. 平台功能开发- 设计开发平台的用户界面，以便学生和教师可以方便地使用该平台。
- 开发实验场景，提供多样化的虚拟实验内容。
- 开发实验数据采集和分析功能，为教师提供学生实验成绩和表现的评估依据。
3. 平台应用推广- 组织培训活动，向教师介绍平台的使用方法和教学技巧。
- 在学校内部推广平台的应用，鼓励教师和学生使用虚拟实验教学中心平台。
- 与其他高校合作，分享平台的经验和优秀实验资源。
成果评估与调整1. 设定合理的指标体系，对虚拟实验教学中心平台的建设效果进行评估。
2. 根据评估结果，及时调整平台功能和内容，提高平台的教学效果。
时间计划- 基础设施建设：1个月- 平台功能开发：3个月- 平台应用推广：6个月- 成果评估与调整：定期进行以上是虚拟实验教学中心平台建设规划方案的基本内容，通过该平台的建设，将提升学生的实验操作能力和科学素养，推动实验教学的创新和进步。
通信原理虚拟实验平台开发
通信 原理 实验 箱
学 习 理解 ，从 而 实 现 硬 件 实 验 、软 件 实 验 以及 网
实 验仪器 介 绍
通 信 原
理
络相结合的实践教学模式¨ “ Ｊ 。
示 波器
１ 通信原理虚拟 实验平 台总体结构
刘 亚 荣ｈ ，谢 晓 兰 ，杨 晓 斐ｈ ，周 玮
（ １ ． 桂 林理 工大 学 ＆ 信息 科 学与 ７ － 程学 院 ；ｂ ． 广 西空 间信息 与测 绘重点 实验 室 ，广 西 桂林 ２ ．中国人 民解放 军 ９ ５ ２ ８ ５部 队 ，广 西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ７ ） ５ ４ １ ０ ０ ４ ：
摘
要 ：针对 目前 通信 原理 实验箱 模块 固定 、不 易进行二 次 开发 、不便 于演示 等缺 点 ，设计 开 发 了基
于Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的通信原理虚拟实验平台。该平台与传统实验设备相结合，采用软件模拟及编程等方法，可 实现交互式实时动态演示 ，有助于教师的授课讲解及学生的学习理解 ，同时可以对传统实验进行有效
补充 和完 善 。
关键词 ： 通信原理 ；虚拟实验平 台；仿真
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文献标 志码 ：Ａ
目前通信 原 理 实 验 主要 是 根 据 实 验 箱 中 固定
最后 ，使用 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ作为底层运算环境 ，支持
的实验模 块 ，通 过 示 波 器 测 量 各 点 波形 完 成 验 证 用户 自行设计 、搭 建任意通信实验 ，发挥用户 的 性 实验 ，由于不 能 进 行 二 次 开 发 ， 因此 不 利 于 学 创造 性 。
通信原理网络虚拟实验室的开发
边带 调 制 （ Ｓ 与解 调 、 边带 调 制 （ Ｓ 与解 调 、 Ｄ Ｂ） 单 ＳＢ）
基金项 目： 黑龙江省新世纪教学 改革项 目“ 向人才 国际 面
化和信息现代化 的‘３ ’ ６ １ 培养模式研究 ” 项 目 （
编 号 ：６ ６ 。 ５ ５ ）
残 留边带 调制 （ Ｓ 与解 调模 块 。角度 调制 与解 调 Ｖ Ｂ） 包括 频率 调制 （ Ｍ） Ｆ 和相位 调制 （ Ｍ） 种不 同调制 Ｐ 两
带传 输实 验部 分 、 二进 制数 字调 制部 分 。
板难 以从 系统 的观 点 去 分 析 各 点 波 形 关 系 及 其 特 点 。利 用 Ｌｂ ＩＷ 开 发 平 台和 网络 技 术 开 发 网络 ａ ＶＥ 虚拟 实验 室 Ｊ通 过调 节各 个 实 验 参数 ， 活控 制 ， 灵
实验进 程来 完成 各 种 实 验 ， 少 了真 实条 件 下 由于 减 环境 引起 的误 差 ， 实 验效 果 更 加 清 晰 。本 实 验 室 使 系统利 用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 虚拟 仪器 技术 与 Ｗｅ ａＶＥ ｂ技 术 通过 网络访 问服 务器 进行 虚拟 实验 。 ，
中 图 分 类 号 ：Ｍ７ Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ — ３ ５２ １ ．５０ ２ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．６ ２ ４ ０ ．０ ０ ０ ．４ ｓ ’
Ｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｂ－ｂ ｓ ｄ ｖｒｕ ｌｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｎ ｃ ｔ ｈ ｏ ｙ ｗｅ ｏ ａ ｅ ｉｔ ａ ａ ｏ ａｏ ｙ
通信原理是通信工程专业的主干课之一 ， 内容 包含 信号 调制 与解 调 、 编码 与解码 、 噪声 性能 分析 抗 等理 论 内容 ， 式 推导 多 ， 凭理 论学 习学 生不 易理 公 单
通信原理(虚拟仿真实验)
实验五双极性不归零码一、实验目的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。
四、实验步骤1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。
2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。
3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。
（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。
实验六一、实验目的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性归零码是二进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产生．这种码既具有双极性特性，又具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 比特的信息已接收完毕，然后准备下一比特信息的接收，因此发送端不必按一定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用，后沿起了终止信号的作用．因此可以经常保持正确的比特同步．即收发之间元需特别的定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫做自同步方式．由于这一特性，双极性归零码的应用十分广泛。
通信原理精品课程教学网站的设计与实现
总 １期 第３ ５
中 砚代 装 国 毒 备
ＳＮ ４９．Ｔ Ｃ１７１８ Ｓ１２４ Ｎ ９４／ ６ ３
．
通信原理精品课程教学网站的设计与实现
张 海
浙 江万 里学 院 浙江 宁波 ３ ５ ０ １ １０
摘 要 ：介绍 了我校通信 原理浙江 省精 品课 程教学网站的设计 和实现 ，Ｆａｈ 拟实验 的实现使得学生在 网上就可 以进行实 ｌｓ虚 验 ，教学 网站可 以弥补传 统教学受 时空限制 的不足，对 教学质 量的提 高有很大 的辅助作用 。
ｃ ｍｍ ｕ ｃ ｔｏ ｒｎｃｐｅ ，ｓｕｄ ｎｔ ａｌｄ ｌ ｉ ｓｏ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｈ ｓｗｅ ｉｅ ｗｈｉｈ ｉｎｔｒｓｒｃｅ ｙ ｔｍ ｅａ ｄ ｐｌｃ ，ｃ ｖｅ ｎｇ ｔ ｏ ｎｉａｉ ｎ ｐ ｉ ｉｌｓ ｔ ｅ ｓｃ ｌ ｏ ａ ｌｋｎｄ ｆｅ ｐ ｒｍ ｎｓｂｙ ｔｉ ｂｓｔ ， ｃ ｓ ’ ｅｔ ｔｄ ｂ ｉ ｎ ａ ｅ ｏ ｒ ｈｅ ｉ ｉ
点 以动 画 的形 式提 供 给 学生 学 习 。
作者简介 ：张 海 ，硕 士 ， 工 程 师 。
２ １ 年１ 月 ０ ２ １
１９ ０
ｌ ＳＳＮ１ ７２ １ ３８ ６ ．４ ＣＮ１ － ９ Ｔ １ ４９ ４／
中 玩甙款有 备 国 装
２ １期 ０第３ 期 总 第３ １ ５ １ ２ 年
品 课程 。
简介 、参考教材、教学进度 、课程特 点和学 习秘籍等
信息 。
课程 资源 ：包 括教 学大 纲 、 电子 教材 、 电子 教 案 、参考文献、课程视频 、网络 资源等与课堂教学相 关的资源信息。 教学动画：把通信 原理各个章节 的教学重点和难
收 稿 日期 ：２ １ ． ６ １ 稿 件 编 号 ： １ ０ ０ ９ ０ １０ ．６ １ ６ ｗ ｎｉ ｎｖｒｉ ， ｎ ｂ ， ０ Ｃ ｉａ ｈｊ ｎ ａ ｌｕ ｉｅｓｙ Ｎｉｇｏ ３ ， ｈ ｉ ｔ １１ ５０ ｎ
基于LabVIEW开发通信原理虚拟教辅平台论文
基于LabVIEW开发通信原理虚拟教辅平台摘要：文章针对通信原理课程教学的现状，提出了运用虚拟实验技术，开发基于labview软件的通信原理教辅平台，详细描述本平台的定位和设计目标，并以fdm系统的仿真为例介绍labview在通信原理课程中的应用。
实践证明，利用该系统，既能丰富教学手段，又能提高学生的学习质量。
abstract： according to teaching present situation in communication theory course， the article puts forward to develop the communication principle auxiliary system based on labview through the virtual experimental technology，describes the positioning of the platform and the design goal，and then take the fdm system simulation as an example to introduce the labview application in communication principle course. practice has proved that using of the system， not only enrich the teaching methods， but also improve the quality of student learning.关键词：通信原理；labview；仿真；fdm系统key words： communication principle；labview；simulation；fdm system中图分类号：tn914 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0182-020 引言通信工程专业的重要专业之一就是通信原理，它是实验课程中非常重要的一个环节，在教学中的地位非常高。
无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现
无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现目录1. 内容综述 (3)1.1 无线网络通信概述 (4)1.2 无线通信技术发展 (5)1.3 虚拟仿真实验教学的重要性 (6)1.4 本课程教学目标 (8)2. 无线网络通信基础知识 (9)2.1 无线网络通信原理 (11)2.2 常见无线通信标准 (11)2.3 无线信号传播特性 (13)2.4 无线网络架构 (14)3. 虚拟仿真实验教学设计 (16)3.1 目标用户分析 (18)3.2 教学内容规划 (19)3.3 虚拟仿真实验环境的构建 (19)3.4 实验教学流程设计 (21)4. 无线网络通信实验项目 (22)4.1 无线网络接入实验 (24)4.2 智能手机网络通信实验 (25)4.3 无线传感器网络实验 (25)4.4 无线Mesh网络实验 (26)4.5 无人机定位与通信实验 (29)5. 实验教学资源开发 (30)5.1 虚拟实验平台搭建 (31)5.2 实验指导书的编写 (32)5.3 实验演示视频的制作 (34)5.4 互动问答系统设计 (35)6. 实验教学实施 (35)6.1 实验教学方法与策略 (37)6.2 实验操作步骤 (38)6.3 实验数据分析与解释 (39)6.4 实验评价体系的建立 (41)7. 实验教学效果评估 (42)7.1 学生学习效果评估 (44)7.2 教师教学效果评估 (45)7.3 实验设备与环境评估 (47)7.4 教学改进与持续发展 (48)8. 案例分析 (50)8.1 虚拟仿真实验教学案例 (51)8.2 无线网络通信产品案例 (52)8.3 在线课程案例研究 (53)1. 内容综述本文档主要对“无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现”进行了详细的阐述。
我们对无线网络通信的基本原理和技术进行了梳理，包括无线通信的基本概念、无线信号的传输特性、无线网络的体系结构等。
通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现
Ｓ Ｏ Ｆ Ｔ Ⅵ 皿
国际 Ｉ Ｔ传媒 品牌
通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现 冰
李任增 ，文福 安
（ １ ． 北 京 邮电 大学 网络 教 育学院 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ７ ；２ ． 网络 系统 与 网络文 化北 京 市重 点实验 室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ２ ）
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ ｔ ｏ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
［ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ］Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ； Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ； Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ； Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｅ ｒ Ｊ ａ
ＬＩ Ｒｅ ｎ． ｚ ｅ ｎｇ ， Ｗ ＥＮ Ｆｕ ． ａ ｎ
（ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｄ Ｎｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋＣ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ 咖 Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ， Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇｌ Ｏ ０ ０ ８ Ｚ Ｃ ｈ ￣ａ ）
摘 要 ：通过研究 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ与Ｊ ａ ｖ ａ 编程 的开放接 口，本 文阐述 了通信 原理虚拟实验平 台的设计思路 ，并 以智 能客户端 的方 式实
通信原理（虚拟仿真实验）
通信原理（虚拟仿真实验）实验五双极性不归零码⼀、实验⽬的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是⽤正电平和负电平分别表⽰⼆进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性⾮归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性⾮归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数⽬各占⼀半时⽆直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗⼲扰能⼒强．此外，可以在电缆等⽆接地的传输线上传输，因此双极性⾮归零码应⽤极⼴．双极性⾮归零码常⽤于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性⾮归零码⼀样，不能直接从双极性⾮归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。
四、实验步骤1.按照图3.5-1 所⽰实验框图搭建实验环境。
2.设置参数：设置序列码产⽣器序列数N=128；观察其波形及功率谱。
3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。
（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法。
实验六⼀、实验⽬的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性归零码是⼆进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产⽣．这种码既具有双极性特性，⼜具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 ⽐特的信息已接收完毕，然后准备下⼀⽐特信息的接收，因此发送端不必按⼀定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作⽤，后沿起了终⽌信号的作⽤．因此可以经常保持正确的⽐特同步．即收发之间元需特别的定时，且各符号独⽴地构成起⽌⽅式，此⽅式也叫做⾃同步⽅式．由于这⼀特性，双极性归零码的应⽤⼗分⼴泛。
通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现
通信原理虚拟实验仿真平台的设计和实现李任增;文福安【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2013(000)006【摘要】This paper describes the design of the Virtual Experiment Platform to Communication Theory through researching the open interface of Matlab and Java programming. The platform is implemented by the form of smart client. Network and interface programming techniques, combined with Matlab underlying computing, which make the communication components can be used by users to build and modify experiments, then the stronger interactive feature is showed on the platform.%通过研究Matlab与Java编程的开放接口，本文阐述了通信原理虚拟实验平台的设计思路，并以智能客户端的方式实现了该平台。
利用网络和界面编程技术，结合Matlab底层运算，使得用户可以自由使用通信组件搭建和修改实验，交互性强。
【总页数】4页(P1-4)【作者】李任增;文福安【作者单位】北京邮电大学网络教育学院，北京 100087;网络系统与网络文化北京市重点实验室，北京100082【正文语种】中文【中图分类】TP391.6【相关文献】1.虚拟控制实验仿真平台的设计与教学应用 [J], 韩芳;毕云松;孔维健;王直杰;2.三维虚拟物理实验仿真平台的界面设计与实现 [J], 王良;刘东峰3.基于MATLAB GUI的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建 [J], 宗哲英;张旭;郝永强;王帅;张春慧4.基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计 [J], 张岩;贾小龙5.基于Proteus和Arduino的嵌入式系统虚拟实验仿真平台设计 [J], 肖亮;李兰英;刘书赫;汪明曌;单黎潇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
通信工程专业开放式虚拟实验平台构建
通信工程专业开放式虚拟实验平台构建摘要：指出目前高校通信工程专业实验教学现状中的问题，阐述将开放式虚拟实验平台引入实验教学的意义，对虚拟实验平台的功能特点进行研究与分析，提出基于虚拟实验室的实验体系结构，说明结合通信实验教学的实践，将虚拟实验平台应用于课内实验教学和课外创新的良好效果。
关键词：开放式；虚拟实验平台；实验体系结构0、引言近几年，随着高校招生规模的不断扩大，高校扩招给实验教学带来了巨大压力，导致高校教学资源不足。
通信技术的发展和通信系统的复杂性不断增加，已使传统实验教学方法不能满足新形势下的教学要求，面临如下问题。
1）实验室难以实现真正的开放。
由于通信专业传统的实验教学主要依赖费用较高的硬件实验设备，实验教学受时间、地点、人力、物力等条件的限制，学校的实验教学资源难以做到充分有效地利用，使得“开放实验室”无法实现真正的开放。
2）教学目标难以落实。
在传统的实验教学环节中，学生主要根据实验指导书进行验证性实验，学生在实验课之前无法对理论及实验设备进行较好地预习，教学目标难以达到，设计性和创新性实验更是难以开展。
3）常用的仿真软件缺乏真实性。
虽然Matlab和SystemView是很优秀的仿真建模软件，多年来在中国石油大学通信专业的实验教学中，发挥了很大作用，但是由于Matlab和SystemView也有局限性，一般它不能脱离Matlab和SystemView集成环境工作，而且编写图形用户界面的功能比较弱，学生使用这种仿真软件对通信系统进行模拟时，和实际的系统相比还是有区别的。
针对通信专业实验教学现状，学生缺乏学习主动性和创造性等问题，提出将e-Labsim开放式虚拟实验平台引入到通信仿真实验教学中，构建了通信专业的开放虚拟实验平台，并尝试在实验教学中将Matlab和e-Labsim平台进行适度的衔接，突破现有的教学模式，探索出一条创新人才培养多元化、多样化和多变化的实验教学改革模式。
1、开放式虚拟实验平台的特点实验教学是培养创新型人才的重要途径，中国石油大学（华东）“十二五”规划明确指出：“完善实践教学体系，统筹校内外实践教学资源，推动实验教学资源共享平台建设和实验室开放。
通信原理仿真实验平台的设计
通信原理仿真实验平台的设计田竹梅;俞国莉;秦志宏;赵建鹏;杨志雄【摘要】利用MATLAB GUI构建了通信原理仿真实验平台,用户通过点击按钮就可以实现通信原理课程中模拟调制系统、数字传输系统、新型数字带通调制技术、模拟信号的数字传输、正交编码与伪随机序列相关的仿真实验.平台所演示的实验形象直观,易于拓展,使学生能够从不同层次了解通信系统传输过程,加深对通信原理概念及通信过程的理解,提高通信原理课程教学质量.【期刊名称】《高师理科学刊》【年(卷),期】2019(039)005【总页数】4页(P75-78)【关键词】MATLABGUI;仿真;通信原理【作者】田竹梅;俞国莉;秦志宏;赵建鹏;杨志雄【作者单位】忻州师范学院电子系,山西忻州 034000;忻州师范学院附属外国语中学,山西忻州 034000;忻州师范学院电子系,山西忻州 034000;忻州师范学院电子系,山西忻州 034000;忻州师范学院电子系,山西忻州 034000【正文语种】中文【中图分类】TN911;G642.0通信原理课程作为通信工程、电子信息科学与技术等专业的专业基础课程，介绍通信系统的原理、设计与分析方法，具有概念抽象、公式推导复杂、系统性强及对数学知识要求较高等特点．在常规的通信原理课程教学中，多注重课堂理论的教学实施，较少深层次地探索如何加强学生对专业知识的学习兴趣及提升学生的实践创新能力[1-3]．同时，通信原理课程具有工程实践性强的特点[4-5]，与实际的通信过程紧密联系．目前，大多的通信原理实验均依赖于硬件实验箱，开设实验项目受限，学生难以自行扩展实验，不利于综合性、设计性实验的开展以及学生实践创新能力的提高．而且硬件设备本身带有更新速度慢、设备损坏后不易维修等特点[6-7]．通过整合通信原理理论课程的关键知识点，构建了基于Matlab GUI的通信原理仿真实验平台，提供可视化图形．可以用于课堂演示实验，使学生形象直观地体会具体的通信传输过程，加深学生对各种通信过程的理解．在课外，学生可以自行构建通信系统仿真过程，提高实践动手能力，也可以融汇相关知识点，进行综合性和设计性实验，提高学生分析问题和解决问题的能力[8-9]．在通信原理仿真实验平台的设计过程中，采用MVC架构模式，将实验平台按照模型、视图和控制器来划分．模型层（Module）负责封装业务处理模型，主要采用M文件和Simulink模块实现，在调用M文件的同时，可以根据需要修改源程序中的参数，从而实现通信实验的多样化；视图层（View）是系统的界面视图，采用GUI中的图形界面控件，界面中包括该仿真系统的登录界面，项目选择界面以及一系列的子界面，利用Push Button按钮及调用相应的回调子函数，来实现对M文件和Simulink模块的调用；控制层（Controller）用于耦合界面与业务模型，响应处理用户请求，通过不同的Push Button按钮中的Callback属性调用不同的M文件，将请求转发给对应的M文件或mdl文件，根据M文件的运行结果，在界面上显示出按钮相对应的波形[10]．仿真系统运行流程为：用户通过登录界面访问系统，并通过点击按钮向系统发起请求，请求由控制层处理，控制层请求业务模型完成业务处理，再根据业务请求处理的结果更新用户界面．构建的通信原理仿真实验平台主要包括登录界面、主项目选择界面和子项目选择界面．通信原理仿真实验平台登录界面见图１．用户可以通过点击“进入”按钮，进入主项目选择界面，也可以点击“退出”按钮，退出该仿真系统．通信原理仿真实验平台主项目选择界面见图2．用户可以通过点击模拟调制系统、数字传输系统、新型数字带通调制技术、模拟信号的数字传输、正交编码与伪随机序列按钮进入相应的界面进行子项目相关的实验操作．2.3.1 模拟调制系统界面模拟调制系统界面见图３．用户可以点击按钮进行线性调制系统和非线性调制系统的仿真实验．AM调制系统波形见图４，第１路波形为调制信号波形，第２路波形为载波信号波形，第３路波形为已调信号波形．从图４可以看出，已调信号波形包络与调制信号包络一致，已调信号频率与载波频率相同．2.3.2 数字传输系统界面数字传输系统界面见图5，包括数字基带传输系统和数字带通传输系统实验，如QPSK，2FSK，DPSK，OQPSK，QPSK调制系统的误码率分析等相关实验．眼图是数字基带传输系统中观察码间串扰与噪声影响的有效实验手段，数字基带传输系统中的二进制眼图信号及三进制眼图信号见图6，与课堂理论讲授结合，形象直观，更加有助于学生理解掌握[11]．2.3.3 新型数字带通调制技术界面新型数字带通调制技术界面见图7，包括16QAM，MSK，GMSK，OFDM实验．其中，正交振幅键控（QAM）是一种振幅与相位联合键控调制，信号的振幅和相位作为2个独立的参量同时受到调制，16QAM信号矢量图见图8．2.3.4 模拟信号的数字传输界面模拟信号的数字传输界面见图9，包括标量量化、预测量化、卷积码的编/译码、信道编/译码和抽样定理等实验．增量调制波形见图10，当波形上升时，输出为1，当波形下降时，输出为0，当波形比较平缓时，输出为1010交替．2.3.5 正交编码与伪随机序列界面正交编码与伪随机序列界面见图11，包括BFSK/FH系统性能仿真、m序列的产生及m序列相关性等实验．其中，m序列是由线性反馈移位寄存器产生的周期最长的序列，m序列的自相关函数曲线见图12．由图12可以看出，m序列具有尖锐的自相关特性．本文构建了基于MATLAB GUI的通信原理仿真实验平台，可以辅助通信原理课程理论讲授，形象直观地演示具体通信过程与波形特点．用于辅助通信原理硬件实验，扩充实验项目，可以进一步扩展进行综合性和设计性实验，提高学生分析问题、解决问题的能力及实践创新能力，提高通信原理课程教学质量．【相关文献】[1] 田竹梅．通信原理课程教学改革实践与探索[J]．九江学院学报：自然科学版，2013（1）：122-124[2] 王凡．计算机仿真在《通信原理》实验教学中的应用[J]．实验科学与技术，2014，12（4）：68-69，185[3] 耿艳香，陈宇，蒲艳红，等．通信工程专业虚拟实验平台的设计和实现[J]．实验室研究与探索，2018，37（8）：94-97，105[4] 田莹，卢金玉，刘宴涛．基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究[J]．现代电子技术，2015，38（14）：28-31[5] 田竹梅，王爱珍．以提高学生自主学习能力为导向的通信原理教学改革研究[J]．铜仁学院学报，2016，18（4）：94-96[6] 李素平．Simulink仿真在通信原理课程实例教学中的应用[J]．实验室研究与探索，2018，37（9）：244-247[7] 黎玉玲，张延华．基于MATLAB的通信系统仿真平台设计[J]．计算机应用研究，2006，13（10A）：32-36[8] 孙爱晶，刘毓．基于软件仿真的通信原理实验教学[J]．实验室研究与探索，2010，29（1）：135-137[9] 刘明珠，刘雨晴，乔季军，等．基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台的设计[J]．实验技术与管理，2015，32（4）：123-126，160[10] 胡钢，张金波，张学武，等．利用M文件和封装模块简化Simulink仿真模型[J]．计算机工程，2001，27（10）：108-109， 113[11] 徐明远，邵玉斌．MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2010。
基于MATLAB的通信原理实验平台设计
基于MATLAB的通信原理实验平台设计摘要基于原始虚拟实验平台，本文对JMatLink Java和MATLAB数字通信虚拟实验平台进行了设计和分析，虚拟平台的目标是为了解决教学当中出现的问题，促进软件开发成本的下降，促进教学目标得到实现，而且实验平台包括了服务器以及客户端，促进计算机性能的提升，而且使用的XML技术保存组件，MATLAB作为背景，对计算机的仿真能力进行分析，客户端使用的Java Applet这种程序，可以通过组件技术对设备组件进行分析，平台的独立性比较好，而且软件也同样具有可扩展性，实验的结果可以进行动态显示，以平台为基础提出了PCM实验，分析了平台组件开发的过程以及操作机制，通过这个举例，积极的发挥了平台的可行性以及可操作性，实用价值比较高。
关键词:虚拟试验平台；MATLAB；JMatLink；Java Bean组件AbstractOn the basis of the original virtual experiment platform, this paper designs and implements the virtual experiment platform based on JMatLink integrated Java and MATLAB. The virtual platform mainly solves the problem of the shortage of the existing experimental teaching resources, reduces the cost of software development based on components, and provides a virtual laboratory for teaching use. The experimental platform is divided into two parts: server and client server applications, through the use of multi threading technology is a good solution to multi user access, improve the processing performance, to save the component information by XML technology, and MATLAB as computing background to improve the system simulation ability of the client；；Java Applet program, using Bean development of experimental equipment component technology, software reuse is platform independent, and can be extended, and the experimental results can be displayed. Based on this platform, this paper presents a PCM experiment, and describes the development process of the platform components and the operating mechanism of thebackground. Through the example, the feasibility and operability of the platform is verified, and it has good practical value.Key words: virtual test platform；；MATLAB；；JMatLink；；Java Bean component目录1引言 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究意义 (3)2数字通信实验平台的需求分析和总体设计 (4)2.1平台需求分析及功能划分 (4)2.2平台体系结构 (5)2.3平台运行环境 (6)3数字通信实验平台的详细设计与实现 (7)3.1 MATLAB的通信机制 (7)3.2服务器端主要模块的设计与实现 (8)3.3客户端主要模块的设计与实现 (10)4实例-PCM实验 (14)4.1 PCM的基本原理 (14)4.2 PCM的详细实现 (15)4.3实验过程与结果分析 (17)5总结及展望 (19)参考文献 (19)1引言1.1研究背景互联网在世界的飞速发展，获得了比较大的成功，在世界上覆盖范围比较大，而且信息资源比较丰富计算机信息网络，因为是信息高速公路的主体，互联网促进了世界科学的发展和进步，提升科研力量的技术水平，现代信息社会中，科研项目的数量越来越多，许多项目需要大型合作人才才能更好的解决；由于研究活动的成本上升，实验设备比较大，价格也比较高，所以需要实验设备共享还能够促进研究成本的下降，获得信息网络全球化以及通讯技术的新成果，积极地促进研究人员之间开展互动，做好技术协作以及资源共享，为不同领域的人员提供比较好的共享方法，能够更好地解决信息激增出现的各种问题，互联网产生对于教育以及科学研究来说具有重要的意义，由于新的技术创新，教育以及研究模式也在发生变化，远程教育就是比较典型的，互联网教育作为远程教育的典型例子，为委员程教育的发展提供了新的动力。
通信原理课程仿真实验平台构建与实现
通信原理课程仿真实验平台构建与实现黄旭红【摘要】通过对VC++编程软件、MATLAB软件、System View软件在通信实验中应用的分析比较,总结了利用System View软件设置通信原理课程进行仿真实验的优点.同时以(7,4)汉明码的编译码仿真为例,具体地说明System View软件强大的功能可大大减轻学生编程工作量,能更快速直观地理解通信原理概念,并可设置设计性和综合性实验,激发学生学习积极性,提高对通信系统的分析和设计能力.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P57-59)【关键词】System View;通信原理课程;仿真实验【作者】黄旭红【作者单位】福建工程学院信息科学与工程学院,福建福州350014【正文语种】中文【中图分类】TN91通信原理课程是通信工程、电子信息工程等专业的主干课程。
该课程理论性强、概念较具数学抽象性、公式繁多，对学生的数学基础及抽象思维能力要求较高。
目前，一般实验是在实验箱上完成，学生可操作环节少，对整个信号变化过程还不能直观地了解，无法训练学生的系统分析能力和设计能力。
如果在实验平台硬件上进行改进更新，费用很高，而且更新换代也慢。
仿真软件费用较低、更具灵活性、便于更新，可以较为方便设置设计性和综合性实验，完成学生系统分析能力和设计能力的培养。
计算机仿真是利用计算机对所研究系统的结构、功能和行为进行动态性的比较和模仿，利用建立的仿真模型对系统进行研究和分析，演示其系统运作的过程。
目前，通信系统中常用的仿真软件有MATLAB和System View，另外，还可利用VC++编程进行仿真。
1.1 VC++编程软件VC++是在C语言的基础上采用面向对象方式的程序设计语言，它继承了C语言高效灵活的特性，并集成了MFC类库，封装了Windows API函数和消息，使用户可以利用MFC高效率地开发出各种应用程序，并且利用MFC AppWizard可方便地生成程序框架。
基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台的设计
基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台的设计刘明珠;刘雨晴;乔季军;刘晔【摘要】针对“通信原理”课程课堂教学中实验教学不充分、实践资源不丰富等问题,设计了基于LabVIEW技术的虚拟实验平台.以FM频率调制实验为例,介绍了该虚拟实验平台的具体设计过程与实现方法.测试结果表明,基于LabVIEW的通信原理虚拟实验平台能够准确、高效地实现在线通信原理仿真实验,可以增强教学互动性,有利于学生深入理解理论知识,提高实验技能并激发学生的学习兴趣.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】5页(P123-126,160)【关键词】通信原理;虚拟实验;教学平台;LabVIEW【作者】刘明珠;刘雨晴;乔季军;刘晔【作者单位】哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150080【正文语种】中文【中图分类】G642.0通信原理课程是电子信息类专业重要的专业平台课和骨干课程之一,在电子信息类本科和研究生教学中具有极其重要的地位。
长期以来,通信原理课程教学方法仍较为传统,在理论教学、实践教学和工程设计相结合方面比较欠缺,教学手段也较为单一,易使学生对抽象的理论知识产生畏难心理[1]。
笔者将实践型教学理念引入通信原理课程教学中,设计出通信原理虚拟实验平台。
该平台能很好地解决由于实验课程的学时有限、难以充分利用实验资源等问题,帮助学生更好地理解知识。
目前,可用于虚拟平台开发的软件主要有Lab-VIEW、Matlab和System View等[2],其中Lab VIEW以流程图形式编程,不需要预先编译,可进行语法检测,具有丰富的函数、数值分析、信号处理和设备驱动等功能,并具有扩展性强、节约时间等特点。
基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法研究
基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法研究随着信息技术的不断发展，电子通信技术作为信息社会的重要基础设施之一，已经成为人们生活和工作中不可或缺的部分。
在大学和职业教育中，通信原理课程作为电子信息类专业的重要课程，对学生的专业知识和技能培养具有重要意义。
而基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法能够帮助学生更好地理解和掌握通信原理知识，提高他们的学习效果和实际应用能力。
本文将对基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法进行研究和分析，并探讨其在教学实践中的应用价值和未来发展方向。
一、e-Labsim平台的特点及优势e-Labsim平台是一种基于虚拟实验的在线教学平台，它将传统的实验设备和实验环境通过模拟技术移植到数字化平台上，能够为学生提供高度真实的实验体验和操作环境。
在通信原理教学中，e-Labsim平台可以模拟各种通信原理相关的实验装置和实验场景，如电路实验、信号处理实验、调制解调实验等，帮助学生了解和应用通信原理的基本概念和技术方法。
e-Labsim平台还具有自动实验记录和实验数据分析功能，可以帮助学生更好地记录和分析实验结果，提高实验数据的准确性和可靠性。
e-Labsim平台还支持远程实验和协作实验，学生可以通过网络随时随地进行实验操作和数据分析，提高了学生的学习灵活性和教学效果。
基于云端技术的e-Labsim平台还可以支持全球范围的教学资源共享和实验数据交流，为学生提供更加丰富和多样化的教学资源和学习机会。
由于这些优势特点，e-Labsim平台在通信原理教学中具有重要的应用价值和发展潜力，可以帮助学生更好地理解和掌握通信原理知识，提高他们的学习效果和实际应用能力。
在基于e-Labsim平台的通信原理课程教学中，教师可以采用多种教学模式和教学方法，如网络远程教学、虚拟实验教学、协作学习教学等，结合传统教学手段和在线教学资源，构建起多层次、多元化的教学体系，帮助学生更好地理解和应用通信原理知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中南大学
硕士学位论文
基于Java与MATLAB集成的数字通信原理虚拟实验平台的设计与
实现
姓名：廖云伢
申请学位级别：硕士
专业：计算机应用技术
指导教师：王建新
20070401
３．２．１服务器管理界面
对于服务器管理模块而言，应当实现服务的启动、管理人员对日常工作的一些配置、控制和维护以及对ＭＡＴＬＡＢ的打开与关闭等。
为了能很好的完成该模块的功能，首先采用Ｓｗｉｎｇ技术开发了服务管理界面，如图３．３所示，该界面为操作人员的图形化窗口，方便其使用。
图３－３服务管理的图形用户界面
该管理界面主要完成如下功能：
（１）在Ｗｅｂ服务器发布服务后，用户发送调用请求之前需初始化，打开该操作界面；
（２）当后台运行接受到用户请求时，将解析后的数据流的相关信息进行显示。
方便管理人员进行查看，其中信息包括客户端Ｐ地址、来自哪个组件及连接状况；
（３）打开和关闭ＭＡＴＬＡＢ计算引擎；
（４）其他一些辅助功能，包括配置、退出服务、日志的显示等。
３．２．２线程池的详细设计
诸如Ｗｅｂ服务器、数据库服务器、文件服务器或邮件服务器之类的许多服务器应用程序都面向处理来自某些远程来源的大量短小的任务。
请求以某种方式到达服务器，这种方式可能是通过网络协议（例如ＨＴＴＰ、ＦＴＰ或ＰＯＰ）、通过ＪＭＳ队列或者可能通过轮询数据库。
不管请求如何到达，服务器应用程序中经常出现的情况是：单个任务处理的时间很短而请求的数目却是巨大的。
硕士学位论文第三章敦字通信实验平台的详细设计与实现
图３－６用户探作界面
验流程中的设备单元，它具有设备名、引线、大小、实验设备的ＵＲＬ地址等属性和一些属性值的设置、设备移动、绘制、实验设备序列化等方法；ＰｒｏｐｅｒｔｙＥｄｉｔｏｒ类主要完成对实验设备属性的编辑；ＲｅｓｕｌｔＰａｎｅ类主要完成设备的启动、执行、停止和结果的显示等。
图３－＇／用户界面窗口类图
３．３．２动态的实验仿真效果
数字通信原理实验的特点决定了实验需要有动态逼真的实验结果，在设计和实现的过程中，可以从真实的实验设备中抽象出单个设备应该具备相应的动态特性。
为了能在平台上提供这些特性，我们从实验过程中数据的动态产生和显示来阐述实验仿真效果。
１５
硕士学位论文第三章数字通信实验平台的详细设计与实现
域ｉ—诅ａｌａＮｍ＆＆ｊ—Ⅷ姐ｉ】【【ｉ】．１ｅｎｇｔｈ）ｂｒｅａｋ；
｝
｝
ｍｅｓｓａｇｅ４－＝ｍａｔｔｉｘ［ｄａｔａＮｕｍ－Ｈ［ｍａＵ＇ｉｘ［ｄａｔａＮｕｍ－１】．１ｅｎｇｔｈ－１］；
ｒｅｔｕｒｎｍｅｓｓａｇｅ；
｝
以上是非均匀Ａ律ＰＣＭ编码实验的实现过程，平台的其他组件实现类似。
３．４．３实验过程与结果分析
在实验开始之前，服务器端的管理人员需要先登录服务器管理界面，启动ＭＡＴＬＡＢ，初始化完毕后，等待请求处理。
然后，客户端用户可以根据实验的要求进行实验，具体实验过程如下：
（１）登录。
用户通过浏览器申请下载嵌有Ａｐｐｌｅｔ的页面，Ａｐｐｌｅｔ页面是嵌入在ＪＳＰ页面中，如图３．１４所示．根据对页面的事件响应，获得该实验平台所需的ｃｌａｓｓ文件，运行得到用户界面窗口；
图３－１４用户登录首页
（２）定制实验流程。
其实验定制如图３－１５所示，对于均匀量化来讲，ＰＣＭ编码实验需要用到的组件包括：“数字信号发生器”、“叠加器”、“均匀ＰＣＭ量化器”和“信号示波器”，而ＰＣＭ编码非均匀量化过程中又分Ａ律和ｐ律，根据用户实验需求来进行选择。
在该实例中，我们选择“Ａ律非均匀量化器”来
硕士学位论文第三章数字通信实验平台的详细设计与实现
进行ＰＣＭ实验；
（３）实验设备组件参数的设置。
在实验面板区中添加这些实验设备组件后，用户可以根据实际要求在右边的属性列表框中来修改设备组件的属性值；
（４）点击运行按钮，系统后台自动检测运行队列中的设备组件，将组件按定制方式进行排列，形成一个运行队列，系统后台启动线程服务于这些组件；
图３－１５实验定制流程
（５）“数字信号发生器”依据设置的参数产生３６字节的数据，发送至“叠加器”中，“叠加器”将叠加后的结果分别发送到“均匀量化器”、“Ａ律非均匀量化器”和其中一个“信号示波器组件（Ｎｏ．１１”．信号示波器组件（Ｎｏ．１）将在结果面板显示叠加后的信号，此时，另外两个组件在处理的时候需要调用ＭＡＴＬＡＢ中的库函数，因此会向服务器端发送调用请求，经过服务器处理后得到结果值，并将结果值返回到“数字信号示波器组件（Ｎｏ．２）”和“数字示波器组件”，三个示波组件将在结果面板中显示叠加信号、均匀量化和非均匀量化的信号：
（６）重复执行第（５）步，直到用户点击停止按钮。
通过以上步骤地执行，我们在ＲｅｓｕｌｔＰａｎｅ面板中将会看到３个输出框图，
如图３．１６所示，信号是源源不断产生，而且动态显示。
左边框图是经过Ａ律非均匀量化和编码的信号图，中间框图是原始信号图，右边框图则是经过均匀采样量化的结果。
在该实验中，我们可以从实验结果图上获取信号量化后的信号结果图，对用户而言，对其理解ＰＣＭ原理有更多认识和掌握，对于教学来说，它也是一个有意的补充，这对实验室远程教学起了一个重要辅助作用。
２８
硕士学位论文第三章数字通信实验平台的详细设计与实现
在数字通信原理实验平台中，除ＰＣＭ实验外，主要还包括滤波、信号的频谱分析、数字通带调制解调、数字基带信号传输等几大类的实验．每个实验都有相应的实验组件来供用户用。
滤波实验：在该类实验中，设计和实现了两种类型的滤波器，即ＦＩＲ和巴特沃恩滤波器，针对不同的滤波要求分别开发了低通、带通、高通和带阻滤波器等。
信号频谱分析实验：快速傅立叶幅谱变换器、快速傅立叶相谱变换器等。
数字通带调制解调实验：数字通带调制器、数字通带解调器等。
数字基带信号传输：码型变换器、码型显示器等。
除以上各类实验主要组件外，还分别开发对应与不同实验的显示组件，包括数字示波器，信号示波器等。
图３．１６实验结果
３．５本章小结
本章首先介绍了蹦ａｔＬｉｎｋ集成Ｊａｖａ与ＭＡＴＬＡＢ的运行机制，使得异种对象可以进行通信，实现Ｊａｖａ调用ＭＡＴＬＡＢ函数库。
进而阐述了在Ｊａｖａ与ＭＡＴＬＡＢ集成的基础上，分别从实验平台的服务器和客户端来进行设计和实现，其中介绍了主要模块的设计及平台的运行机制等。
最后给出该实验平台的一个ＰＣＭ实验，详细地说明了平台组件的设计和编码的过程。
从实验的结果来看，平台的仿真性能良好，也验证了平台的实际可操作性。