数字通信原理课程设计

数字通信原理课程设计（共9篇）

1.数字通信原理课程设计 篇一

【摘 要】基于《数字通信原理》课程教学难度大，内容抽象难懂的特点，针对我院学生的实际情况，通过采取分层次教学内容探索、现代化教学手段和传统教学手段的结合、引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中、实验环节的完善、注重培养学生的信息素养以及前沿通信技术相关知识与教学内容相融合等多种途径对《数字通信原理》课程教学模式改革进行了实践研究。这些方法提高了学生的学习兴趣和对课程相关内容的理解深度，实现了教学效果的不断提高。

2.数字通信原理课程设计 篇二

《数字通信原理》是电子信息类、计算机类专业的重要专业基础课程, 也是许多学校电子信息类专业硕士研究生入学考试的必考科目之一[1,2,3]。该课程是以《高等数学》、《概率论与数理统计》、《信号与系统》等为先修课程, 又为后续的《移动通信技术》等课程打下理论基础, 其理论性强、数学公式推导多, 抽象概念多、实践性强、覆盖面广、从而增加了学生的学习难度[4,5,6,7]。目前, 我院的教学情况是, 受课时的限制, 教学安排相对紧张, 导致学生在学习过程中对知识点理解程度不够、兴趣不浓, 很难达到该课程的基本要求。如何让学生能够在有限的理论课课堂中较好地掌握数字通信原理的理论知识, 调动学生的学习兴趣, 提高学生学习的积极性, 培养学生分析问题和解决问题的能力, 适应现代通信技术发展的需求是亟待解决的问题。因此, 改革和优化数字通信原理课程体系的教学内容、教学方法和教学手段势在必行。

2《数字通信原理》课程的教学改革与实践研究

针对目前在教学过程中存在的问题, 结合应用型人才培养目标, 以夯实基础、注重应用、实出能力为目的, 根据两年来的教学实践, 提出以下教学改革与实践研究具体措施。

2.1 分层次教学内容探索

将教学内容划分为基础概念、重点知识和扩展阅读三个层次, 并划分难点内容。其中基础概念和重点知识都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等, 故而要求所有学生必须掌握, 也是考察的重点, 在授课过程中, 教师要对重点知识详细讲解, 反复强调, 包括公式推导, 物理意义等;而扩展阅读则往往都是一些结合实际通信系统的应用案例分析等, 以便让学有余力的学生进一步学习。当然, 对于难点要有针对性地进行更为细致的讲解。另外, 对于一些相近的知识点, 可以让学生对比学习, 进行分组自主讨论学习, 没有必要在课堂教学上面面俱到。

2.2 现代化教学手段和传统教学手段的结合

通信原理课程基本原理多、公式推导复杂、流程图原理分析图也很多, 使用传统的板书讲授费时费力效果还不好, 很多复杂公式的推导、原理分析都很慢, 不够清晰明了, 所以采用多媒体教学和板书结合的方式, 节省了时间, 处理了内容多与学时少的矛盾, 并且两种方法还可以优势互补。在课堂教学中使用现代化的教学手段, 通过文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达, 给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量, 并用板书辅助讲解, 帮助学生理解, 使讲述内容更连贯。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性, 而且增强了教学过程中的互动性, 有利于知识的获取与保持。

2.3 引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中

在数字通信原理的课堂教学过程中, 只利用课本中的相关公式和方框图, 对学生来说, 缺乏可视化的直观表现, 学生难以理解, 严重影响和制约了课程的教学效果。引用Matlab/Simulink仿真软件到课堂中, 可简化计算过程, 把计算结果以图的形式形象地显示出来, 让学生直观地观察各种调制解调信号波形、频谱等, 同时仿真软件中的Simulink仿真工具可以仿真许多通信系统, 通过改变某些参数来观察通信系统的性能, 增强学生的感性认识, 加深学生对知识的理解, 给学生清晰的学习思路, 从而可以获得比较好的教学效果。

2.4 实验环节的完善

在课程的实验教学和课程设计环节中大力发挥Matlab软件的强大功能, 可从三个方面设计数字通信原理实验和课程设计的项目: (1) M文件编程仿真; (2) Simulink动态系统仿真; (3) GUI (图形用户界面) 演示系统设计。学生在学习过程中可以根据所学内容自行设计实验方案, 通过对知识点的仿真分析, 使学生更专注于问题的解决方法, 而不是无意义的大量重复劳动, 培养了学生的自主编程能力和创新能力。

2.5 注重培养学生的信息素养

信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。数字通信原理课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生。这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息, 要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师在课堂中要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如在讲解通信领域时分复用技术时, 教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态, 并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力, 又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。

2.6 前沿通信技术相关知识与教学内容相融合

由于电子信息技术发展很快, 数字通信原理课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识, 就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的前沿通信技术相关知识渗透到教学内容中去。例如在讲解模拟调制系统抗噪声性能时, 教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识, 又丰富了学生后续课程所需的专业知识。

3 结束语

总之, 《数字通信原理》是通信专业的主干课程, 对后续课程影响深远。通过研究与实践, 对《数字通信原理》课程的教学内容进行层次划分, 加强教学方法和教学手段的改革, 构建科学合理的数字通信原理课程体系, 同时把现代化教学手段和传统教学手段相结合、将Matlab/Simulink仿真软件引入到理论教学中, 完善实验环节, 并将前沿通信技术相关知识与教学内容相融合, 注重提高学生的信息素养, 激发了学生主动学习的热情, 充分突出学生的主体作用, 发挥教师的主导作用, 提高了教学质量。但在实际教学过程中碰到的问题还很多, 这些问题的解决有待在《数字通信原理》课程教学改革实践中不断完善。

参考文献

[1]罗涛, 桑林, 杨鸿文.“通信原理”国际化教学方法探索[J].电气电子教学学报, 2013, 35 (1) .

[2]安静, 康琦, 汪镭, 吴启迪.面向卓越工程师培养的“通信原理”教学改革与实践[J].2014, 30 (11) .

[3]张翠芳.基于创新型人才培养的“通信原理”课程教学研究[J].北京邮电大学学报 (社会科学版) , 2010, 12 (2) .

[4]田庆吉.通信原理教学改革思路与方法探讨[J].中国教育技术装备, 2011, 8 (24) .

[5]曹婷, 陈华敏.《通信原理》教学中的改革与实践——以南阳理工学院为例[J].吉林省教育学院学报, 2011, 11 (28) .

[6]杨星海, 魏长智, 张鲁, 赵越.通信原理教学改革研究[J].中国现代教育装备, 2010, 19.

3.数字通信原理课程设计 篇三

关键词 集成电路设计 教学方法 教学探索

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）19-0006-02

1958年，美国德州仪器公司的基尔比发明了第一块集成电路，随着半导体工艺和集成电路设计技术的发展，集成电路的规模可以达上亿个晶体管。集成电路具有速度快、体积小、重量轻等优点，广泛应用于汽车、医疗设备、手机和其他消费电子，其2012年集成电路设计市场应用结构如图1所示。

自2006年以来，我国集成电路的产值为126亿美元，占全球产业总产值的5.1%，2013年我国集成电路的产值为405亿美元，占全球产业总产值的13.3%。2006年到2013年的年复合增长率达到18%，远超过全球集成电路产业整体增速。我国集成电路行业的产值如表1所示。

近年来，半导体集成电路产业在国家政策支持下发展迅速，因此对集成电路设计人才的需求剧增。为了满足社会日益发展的需要，国家在高校内大力推广集成电路设计相关的课程，并且取得了较好的效果，使人才缺口减小，但是还是不能满足国内对集成电路设计人才实际数量的需求。为了更好地加快集成电路设计人才的的培养，本文针对《数字集成电路原理》教学中存在的问题，并且根据教学的现状，探索出集成电路设计的教学改革。

一、数字集成电路设计原理教学中的现状

集成电路设计相对于以分立器件设计的传统的电子类专业而言，偏向于系统级的大规模集成电路设计，因此，微电子专业和集成电路设计专业的学生注重设计方法的形成，避免只懂理论、不懂设计的现象。即使学生掌握了设计的方法，能够进行一些小规模的集成电路设计，但是设计出来的产品不能用，不能满足用户的需求。这就成了数字集成电路设计原理面临的问题。

二、数字集成电路设计原理教学改善的方法

（1）针对上述的问题，在多年教学的基础上，在教学方法上进行改进，改变传统的以教师为中心，以课堂讲授为主的教学方式，采用项目化教学来解决数字集成电路设计中只懂理论、不懂设计的现状。注重数字集成电路设计原理与相关课程之间的内部联系，提高学生的学习兴趣，通过将一个项目拆分成几个小项目，使学生在项目中逐渐加深了对知识点理解，并且将课程的主要内容相互衔接与融合，形成完整的集成电路设计概念。学生分成5-8人一组，通过小组的方式加强了学生的相互合作能力，让学生更有责任感和成就感。学生应用相关的EDA软件来完成项目的设计，能够掌握硬件描述语言、综合应用等数字集成电路设计工具。

（2）通过PDCA戴明环的方式改善了集成电路设计的产品可用度不高的问题。在集成电路设计过程中，通过跟踪课内外学生设计中反应的问题，对项目难易度的进行调整，提高学生计划、分析、协作等多方面的能力。结合新的技术或者领域，对项目进行适当的调整。通过PDCA戴明环的方式来持续改进教学内容和方法，使其满足社会对数字集成电路设计人才的需求。PDCA戴明环如图2所示。

（3）开展校企合作的方式，进一步提高教学质量和学生的综合素质，促进企业和学校的共同发展。这种方式实现了学校与企业的优势互补，资源共享，培养出更加适合社会所需要的集成电路设计人才，也能够让学校和企业形成无缝对接。

三、小结

随着大规模集成电路设计的发展，更多的设计工具和设计方法出现，因此，使用最新的设计工具，合理设置《数字集成电路设计原理》的教学内容，可以提高学生的设计能力和培养学生的创新能力。通过对《数字集成电路设计原理》课程教学的探索，改变了以教师为中心的传统采理论课教学方式，充分发挥了学生的能动性和协作能力，使学生理论与实践都能够满足集成电路设计人才的要求。

参考文献：

[1]殷树娟，齐巨杰. 集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育，2012，（4）：64-65.

[2]王铭斐，王民，杨放.集成电路设计类EDA技术教学改革的探讨[J].电脑知识与技术， 2012，8（9）：4671-4672.

[3]谢海情，唐立军，文勇军.集成电路设计专业创新型人才培养模式探索[J].人才培养改革， 2013，（28）：29-30.

基金项目：（1）重庆市高等学校教学改革研究重点项目（132014）；（2）重庆市高等教育学会2013-2014年高等教育科学研究课题（CQGJ13C446）；（3）重庆市教育科学“十二五”规划课题（2014-GX-006）。

4.通信原理课程设计[范文] 篇四

题目：

信 原 理课程设计

基于MATLAB的系统的2ASK仿真

五、设计心得和体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、心得和体会……………………………………………………………

2、致谢……………………………………………………………………

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、2ASK通信系统发展背景

随着通信技术日新月异的发展，尤其是数字通信的快速发展越来越普及，研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。为使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制，其调制方式与模拟信号调制相类似。根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控，故这三种数字调制方式被称为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。经调制后的信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段，促进通信的快速发展。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。

二、仿真设计原理 1、2ASK信号的调制

2ASK技术是通过改变载波信号的幅值变化来表示二进制0或1的。载波0，1信息只改变其振幅，而频率和相位保持不变。通常使用其最大值Acos(t)和0分别表示1和0.有一种常用的幅值键控技术是开关键控（OOK）在OOK中，把一个幅度取为0，另一个幅度取为非0,其优点是传输信息所需的能量下降了，且调制方法简单.ＯＯＫ的产生原理如图2、2ASK信号的解调

接收端接收信号传来的2ASK信号，首先经过带通滤波器滤掉传输过程中产生的噪声干扰，再从中回复原始数据信号。常用的解调方法有两种：包络解调法和相干解调法。

相干解调法

相干解调也叫同步解调，就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号，再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号。Z（t）=y(t)cos(t)=m(t)cos2(t)=111m(t)[1+cos(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号，2221/2m(t)cos(2t)是频率为2的高频信号，利用低通滤波器可检测出基带信号，再经过抽样判决，即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。

相干解调的原理图如下

三、直接用MATLAB编程仿真

1、实验框图

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生

元速率Rb=1000Band,载波频率为f=4kHZ.以下是仿真程序及注释。例子中采用OOK键控方式实现2ASK调制。第一行为数字序列波***1的单极性不归零码，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s，第二行为载波波形，在一个码元宽度，有4个周期的正玄波载波信号f=1/4Tb=4kHz;第三行为调整之后的波形，码元1对应的调制后波形对应正玄波，0对应的调制后波形为0，结果满足要求.。

%数字信号的ASK调制

3、使用MATLAB编程

Clear;

%清空空间变量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%数字信号序列 Lm=length(m);

%序列的长度

F=200;

%数字信号的带宽

f=800;

%正弦载波信号的频率 A=1;

%载波的幅度

Q=f/F;

%频率比，即一个码元宽度中的正弦周期个数，为适配下面的滤波器参数选取，Q>=1/3 M=500；

%一个正弦周期内的采样点数 t=(0:M-1)/M/f;

%一个正弦信号周期内的时间

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一个码元宽度内的正弦载波信号 Lcarry1=length(carry1);

%一个码元宽度内的信号长度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%载波信号

ask=kron(m,carry1);

%调制后的信号 N=length(ask);

%长度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%时间 Tmin=min(tau);

%最小时刻 Tmax=max(tau);

%最大时刻 T=ones(size(carry1));

%一个数字信号1 dsig=kron(m,T);

%数字信号波形 subplot(3,1,1);

%子图分割 plot（tau,dsig）

%画出载波波形 grid on

%添加网 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%设置坐标范围 subplot(3,1,2)

%子图分割 plot(tau,carry2)

%画出载波波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%设置坐标范围 subplot(3,1,3)

%子图分割 plot(tau,ask)

%画出调制后的波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%设置坐标范围

y=(x(t_judge));

%抽样判决时刻的信号值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽样判决信号的0阶保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽样判决后的数字信号波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽样判决后的信号对应时间 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、图示

%子图分割

%画出抽样判决后的数字信号波形-0.2 1.2])

%画出原始信号波形与解调后信号作对比

四、仿真结果

011

为使仿真过程清晰，忽略了信道的传输延时等，仅考虑了抽样判决点选取时的延时0.5Tb，因码元波特率RB=1000Band，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s，从图中标注可以看出，信号的起始点为0.0005s。

五、设计心得和体会

1、心得和体会

通过本次课程设计，我们主解了要了2ASK调制与解调原理，特别是2ASK调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析，把本学期学的通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来，进一步巩固复习通信原理，MATLAB等课程，以达到融会贯通的目的。

通过对通信系统原理和MATLAB的学习，在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题，诸如：某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等，都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间，首先，通过查阅相关书籍、文献，搞清楚原理框图，为今后的实验及论文写作奠定比较扎实的理论；其次，在原理图的基础之上，设计具体的硬件实现流程图，利用将一个大而复杂的系统分解转化为多个小而简单的模块的思想，在进行整合、连接，将复杂的问题简单化。了解了更多关于通信的知识，对以后的学习和工作又了莫大的帮助。通过本次课程设计，加强了对通信系统原理的理解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算及仿真等环节，进一步提高了分析解决实际问题的能力。在学习通信原理理论后进行一次电子设计与制作，锻炼了分析、解决电子电路问题的实际本领。为进一步学习计算机网络，数据通信，多媒体技术等课程打下坚实的基础。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识，尝试性的应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提高一些有真惰性的建议和设想，检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大差距，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，更边学习内容提供实践依据。

2、致谢

在此，首先要感谢蔡老师对我们一直以来的关心和照顾，细心给我们解答疑惑，帮助我们更好的学习，同时还要谢谢同学们热情的帮助。最后，祝老师新年快乐！笑口常开！

参考文献

[1]《通信原理》（第2版）樊昌信 等编著

国防工业出版社 北京

5.FDMA通信原理课程设计 篇五

FDMA系统仿真

1.课程设计目的

（1）巩固课本所学的有关理论知识。

（2）加深对FDMA通信系统的理解和掌握相关知识。（3）掌握带通滤波器和低通滤波器的设计（4）掌握Matlab软件的基本使用。

（5）学会运用Matlab软件进行一些仿真和设计。

2.课程设计要求

（1）对所做课题进行相关资料查询。（2）对课题构建框架，理清制作思路。

(3）通过MATLAB7.1完成FDMA系统仿真，结果体现其特点。（4）对结果进行记录，分析，完成报告。

3.相关知识

3.1寻址方式的概念

为了提高通信系统信道的利用率，通常多路信号共享同一信道进行信号的传输。为此，引入信道多址寻址的概念。多址寻址是指在同一信道上传输多路信号而互不干扰的一种技术。目前的多址寻址方式是基于常规通信中的多路复用模式所创建的，最常用的多路复用有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。进而在多址寻址分类中，按频带区分信号的方法是频分多址（FDMA）；按时隙区分信号的方法是时分多址（TDMA）；按相互正交的码字区分信号的方法是码分多址（CDMA）。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

3.2频分多址的基本工作原理

频分多址（FDMA）是使用最早、目前使用较多的一种多址接入方式，广泛应用于卫星通信、移动通信、一点多址微波通信系统中。

FDMA通信系统核心的思想是频分复用（FDM），复用是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一个信道上传送的复合信号的方法。例如，在电话通信系统中，语音信号频谱在300—3400Hz内，而一条干线的通信资源往往远大于传送一路语音信号所需的带宽。这时，如果用一条干线只传一路语音信号会使资源大大的浪费，所以常用的方法是“复用”，使一条干线上同时传输几路电话信号，提高资源利用率。

频分复用（FDM）是信道复用按频率区分信号，即将信号资源划分为多个子频带，每个子频带占用不同的频率。然后把需要在同一信道上同时传输的多个信号的频谱调制到不同的频带上，合并在一起不会相互影响，并且能再接收端此分离开。

4.课程设计分析 4.1输入信号的产生

频分多址（FDMA）输入模块如图4.1所示。

图4.1 频分多址（FDMA）输入模块

利用Simulink中的三个信号发生器（Signal Generator），产生幅度为1，频率为4Hz的正弦信号，4Hz频率的方波信号，以及频率为3Hz的锯齿波信号。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

4.2调制与解调模块

频分多址（FDMA）调制与解调模块如图4.2所示。

（a）频分多址（FDMA）调制模块

（b）频分多址（FDMA）解调模块

图4.2频分多址（FDMA）调制与解调模块

模块DSB AM（De）Modulator Passband 的作用是双边带调制/解调模块，采用的是正弦载波信号。这里三个信号发生器产生的分别是4Hz 的正弦、4Hz 的方波和3Hz 的锯齿波，因此为了实现频分复用，必须将它们分别调制到不同的频段上去，使它们互不重叠，这样就可以复用同一信道传输，载波频率分别为40Hz，60Hz，80Hz。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

4.3带通滤波器设计

频分多址（FDMA）带通滤波模块如图4.3所示。

图4.3 频分多址（FDMA）带通滤波模块

输入信号分别被调制到40Hz、60Hz、80Hz的频率上。因此前三个模拟滤波器（Analog Filter）的作用是划分信道，将它们各自的频带限制在一定的范围内，避免互相发生混叠。另一方面，添加了高斯白噪声的信号在被解调前必须分离出来，因此后三个模拟滤波器的作用就是分别滤出这三个频段上的信号。这样就能保证各路信号互不干扰。

4.4 FDMA系统框图设计

在发射部分，三个信号发生器，产生正弦信号，方波信号，锯齿波信号，分别进入载频不同的双边带幅度调制模块，然后各自进入与调制模块载频相应的模拟滤波器模块。三路信号在加法器中合成后馈入加性高斯白噪声传输环境。在接受部分，三路并联的和路器分别工作在上述的三个载频上，带通滤波器后面连着载频与带通滤波器中心频率相同的双边带解调模块。解调出信号在和路器中与各自的原始信号汇合，然后进入示波器。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

系统框图如图4.5所示

图4.5 频分多址（FDMA）系统仿真框图

5.仿真

参数设置（例）Signal Generator1

信号发生器参数如图5.1

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

调制模块：

DSB AM Modulator passband

DSB AM调制器参数如图5.2 解调模块：

DSB AM Demodulator passband

DSB AM解调器参数如图5.2

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

加法器：

List：+++；采样时间;0.002。AWGN通道：Initial seed：67(为初始状态)Variance：0.01。示波器1:

示波器参数如图5.3 频谱仪：

频谱仪参数如图5.4

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

数字滤波器例1

数字滤波器参数如图5.5 6.结果分析

各模块组接完成后进行功能仿真得到以下结果 Spectrum Scope(频谱仪)仿真图如图6.1

频谱仪仿真结果图6.1 8

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

正弦波信号示波器Scope图形如图6.2

示波器Scope结果图6.2

正弦波的基本波形保持一般，幅度损失严重。方波信号示波器Scope1图形如图6.3

示波器Scope1结果图6.3

由图可以证实方波信号损失严重。主要由于信道被滤波器进行了限制，所以高频分量被滤除。同时方波信号幅度也损失严重。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

锯齿波信号示波器Scope2图形如图6.4

示波器Scope2结果图6.4 锯齿波相较与方波损失较少，但也有明显损失。要使方波或锯齿波损失减小适当扩大通频范围即可，但要注意不要混频。

在本次课设中遇到的难题如图6.5

仿真错误结果图6.5 在本次仿真中开始时候模块设计是参考MATLAB课本，完成以后，仿真失败，进过自己的实验查找，发现DSB AM Demodulator Passband(通带 DSB AM 解调器)无法接收连续信号，所以在其前一端连接一个Zero-Order Hold原件，仿真至此成功。

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

7.参考文献

6.2FSK通信原理课程设计 篇六

一、课程设计目的：

通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。

二、课程设计时间安排：

课程设计时间为第一周。首先查找资料，掌握系统原理，熟悉仿真软件，然后编写程序或构建仿真结构模型，最后调试运行并分析仿真结果。

三、课程设计内容及要求： 设计任务与要求

1.1 设计要求

（1）学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证；

（2）学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法，学会使用这软件解决实际系统出现的问题；

（3）通过系统仿真加深对通信课程理论的理解，拓展知识面，激发学习和研究的兴趣；（4）用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统；

1.2设计任务

根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统，具体要求如下；

（1）信源：产生二进制随机比特流，数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形；

（2）调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK信号；

（3）信道：属于加性高斯信道；（4）解调：采用相干解调；

（5）性能分析：仿真出该数字传输系统的性能指标，即该系统的误码率，并画出SNR（信噪比）和误码率的曲线图； 方案设计与论证

频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK中，载波的频率随着二进制基带信

/ 13

号在f1和f2两个频率点间变化，频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK中，载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为：

Acos(1tn)Acos(2tn)e2FSK(t){

典型波形如下图所示。由图可见。2FSK信号可以看作两个不同载频的ASK信号的叠加。因此2FSK信号的时域表达式又可以写成：s2FSK(t)[ang(tnTs)]cos(1tn)[ang(tnTs)]cos(2tn)

nnak s1(t)1011001t_ s2(t)tcos(w1t+θn)tcos(w2t+φn)ts1(t)cos(w1t+θn)t s2(t)cos(w2t+φn)t2FSK信号t

2.1 2FSK数字系统的调制原理

2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图：

载波 f12FSK输出信号载波 f2二进制数据2FSK的调制原理图

2.2 2FSK的解调方式

2FSK的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式.下面我们将详细的介绍:

/ 13

2.2.1 非相干解调

经过调制后的2FSK数字信号通过两个频率不同的带通滤波器f1、f2滤出不需要的信号，然后再将这两种经过滤波的信号分别通过包络检波器检波，最后将两种信号同时输入到抽样判决器同时外加抽样脉冲，最后解调出来的信号就是调制前的输入信号。其原理图如下图所示：

带通滤波器 F1输入包络检波器抽样脉冲抽样判决器输出带通滤波器 F2包络检波器非相干方式原理图2.2.2 相干解调

根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，则先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可。原理图如下：

cos2π f1t带通滤波器 F1输入相乘器抽样脉冲低通滤波器抽样判决器低通滤波器输出带通滤波器 F2相乘器cos2π f2t相干方式原理图

本次课设中采用键控法产生2FSK调制信号，在接收端采用相干解调法解调。

/ 13

四、系统仿真详细设计：

系统设计全貌 / 13

2FSK调制信号的产生

上边左图为2FSK信号键控法产生原理图，右图是贝努力基带数字信号参数设置截图，可以看出基带信号频率为200Hz，这些参数将在后面设计滤波器时应用到。载波f1和载波f2参数设计如下，可以看出频率分别为1000Hz和3000Hz：

两种载波信号和基带数字信号波形如下图，6 / 13 2FSK调制信号与加性高斯噪声的叠加

图

上边左图为2FSK调制信号与加性高斯噪声的叠加设计图，右图为加性高斯噪声参数设置下图为2FSK调制信号、加性高斯噪声信号和叠加后信号波形图：

/ 13 解调模块带通滤波器的设计

基带数字信号取样周期是0.005S，频率为200Hz，则其带宽是400Hz，滤波器的是根据载波中心频率和基带信号带宽设计的，上图为对对应于载波f1的带通滤波器，Fc1为带通起始频率，Fc2为截至频率。

/ 13

下图为对对应于载波f2的带通滤波器设计：

经过带通滤波器出来的波形如下图所示：

/ 13 4 解调模块相乘器的设计

相乘器的设计，实则为一乘法器，将带通滤波器出来的信号与本地载波相乘，具体设计如下图： 解调模块低通滤波器的设计

此处两个低通滤波器的设置参数一致，具体的如下图：

/ 13

经过低通滤波器滤波后出来的信号波形如下图： 解调模快抽样判决和眼图误码率分析的设计

具体的设计如下：

抽样判决模块采用Relational Operator模块，后接一延时模块，出来的信号分别进行眼图

/ 13 分析和误码率分析，下面具体介绍和两个部分。

眼图分析部分，采用升余弦滚降接受滤波器，滤波后进入眼图分析，二者参数设置如下：

眼图波形如下图：

/ 13

五、课设心得：

在这次课程设计过程中，我获益匪浅。通过这个实验，让我清楚地了解和掌握了Simulink的功能，实现了所学2FSK调制解调的仿真，对2FSK的原理更加熟悉了，并巩固了数字调制系统的相关知识点。体会到理论和实际是有好大不同的，实践离不开理论，理论只有应用于实践才能发挥其作用。学过的东西，只有自己实际去做了才能更熟悉，才能对其本质更了解。在将理论用各种方法实现的同时，我们也在不断的搜集资料，不断的学习，获得更多的相关知识。在对MATLAB的应用中和学习别人的程序时，我体会到MATLAB的功能之强大，应用之广泛，任何一件作品都是没有最好，只有更好，但是无论通过怎样的途径，我们都能表达出理论的成果。因此对其产生了更大的兴趣，很有感觉。总之这次课程设计使我收获甚大。

六、参考书目：

7.数字通信原理课程设计 篇七

本文针对《通信原理》课程的特点, 对本课程的教学做了深入的探讨以提高教学效果。

1 教学内容

1.1 教材的选取

教材是授课之本, 教材的选取对教学效果有直接影响, 合适的教材对教学活动有很好的促进作用, 不合适的教材会对教学活动产生不好的影响, 也会影响到学生学习的积极性。目前, 《通信原理》教材丰富, 但许多教材理论研究深, 实践内容少, 学习难度大, 不适合高职院校的学生学习。高职院校要根据自己的人才培养目标和学生的特点选取合适的教材, 可以采用高职高专规划教材, 高职教育教学改革系列规划教材等。这些教材理论分析浅, 并配有大量的插图, 结合实际的通信系统进行理论分析, 对于高职学生易学易懂, 适合高职院校《通信原理》课程教学。

1.2 教学内容的选取

有了合适的教材, 还要精选授课内容, 这样才可以取得更好的教学效果。《通信原理》课程的主要内容包括通信系统的基本组成、模拟调制系统、数字基带调制、数字频带调制与传输、信道复用、编码技术等。学习这些知识, 要求学生有较强的数学分析能力, 而且要掌握“高数”、“概率论”、“信号与系统”等课程的基础知识, 这对于基础薄弱的高职院校学生来说, 是一个严峻的挑战, 学生容易失去学习兴趣。因此要根据人才培养计划, 认真选取教学内容, 删去部分理论性强的内容, 回避繁琐的数学推导过程。通过对本课程反复调研和讨论, 确定了以通信系统模型为基础, 根据信号的产生、传输、接收和恢复为依据来设置教学项目的教学模式, 同时充分考虑了完成一个任务应该具备的知识能力, 让学生清楚地了解到本门课程与其他专业课程相关知识之间的联系。结合当前通信技术发展的特点, 把数字通信作为重点讲授内容, 并适时给学生介绍一些通信发展的最新技术。

2 教学方法

在教学方法上, 遵循“知识传授与能力培养并重”的原则, 不断地探索, 应用各种教学方法, 强调各种方法的综合利用, 构建合理的教学方法体系。

2.1 启发式教学

在课堂教学中, 通过教师的讲授来传授知识, 不采用传统的“灌输”式教学方法, 而是采用教师启发、引导的方式, 循序渐进地诱导、启发、鼓励学生对问题和现象进行思考、讨论, 再由教师总结、答疑。对于一些容易混淆的概念, 一些知识点在个案中的运用分析, 一些通过分析而进行归纳的基本理论和原则等方面的问题, 都可以采用启发式的教学方法, 既有利于提高学生学习的积极性、主动性, 又有利于培养学生分析、解决问题的能力。通过这种讨论式、互动的教学方法, 可有效提高学生学习的积极性、主动性, 也有利于学生分析问题、解决问题能力的培养和表达能力、团队合作能力的提高。

2.2 任务驱动教学法

“任务驱动教学法”是指教学全过程中, 以若干个具体任务为中心, 通过完成任务的过程, 介绍和学习基本知识和技能。

《通信原理》课程以工作任务为目标设计了学习任务, 学习任务的引入以情景描述和工作任务为开端。学生在学习本课程时, 以一个实际的数字通信系统为一个项目, 我们首先对这个数字通信系统的特点、工作方式、作用, 以及和模拟通信系统的主要区别等进行描述, 从而激发学生的学习兴趣, 然后再将项目分解, 并且把完成这个项目所需的知识告诉学生, 引出数字通信系统发送消息、传输消息、接收消息的方法。

2.3 学生主导式教学法

《通信原理》课程理论体系完整, 前后内容联系紧密, 用到的数学知识多, 理论性强、高度抽象, 学习难度大。对于学生来说, 感到困难的主要是基本理论的灵活运用以及整个理论体系的融会贯通。学生主导式教学法是以学生主动性为基础, 调整学生的学习方法, 使学生掌握并能够灵活运用已学的基本理论知识, 从而对通信系统理论体系有个整体的把握。

3 教学手段与考核方法

3.1 采用多媒体教学手段

《通信原理》课程理论性强且抽象, 某些知识很难用口述表达清楚, 很难直观形象地表达出来, 如通信系统中模拟调制和数字调制等。在教学过程中为了避免枯燥、空洞、抽象的理论阐述, 应尽量多用多媒体教学。通过制作生动、直观、具有动画效果的电子课件、教学录象、教学短片等, 利用多媒体把难以理解的内容生动而直观形象地表达出来。同时多媒体教学方式有利于增大课堂容量、提高效率, 可以增加学生的感性认识, 便于学生加深对抽象知识的理解和记忆, 进一步调动学生学习积极性。

3.2 充分发挥《通信原理》课程网络资源的作用

《通信原理》课程教学网站上提供了丰富的多媒体学习资源和方便师生讨论的环境, 如课程介绍、教学大纲、授课PPT、课后习题答案、历年考题等, 可供学生随时下载使用, 方便学生课外自学、复习。另外, 老师和学生还可以在线交流讨论。

3.3 加强实践教学

通过实验可以使学生对所学理论知识得到巩固、培养学生分析和解决问题能力及开发创造力。由于《通信原理》课程理论性强、抽象等特点, 实验最好安排为随堂实验。特别是验证性的实验, 如PAM、PCM、FSK、PSK等, 更是要和上课内容结合起来, 进一步加强学生对这些抽象理论的理解和认识。

有些内容无法通过学生动手操作及硬件实验来帮助学生理解, 可以通过采用MATLAB等仿真软件对相关知识点进行仿真, 将这些抽象的原理形象化, 并能在课堂上直观地展示给学生, 使学生好理解、印象深刻。

3.4 考核方法

以往对《通信原理》课程的考核方式一般都是采用期末笔试的方式, 这种考核方式是经过一学期的学习, 将学生几个月的学习效果集中考核, 能全面地考查学生基本理论知识的掌握程度及广度。但是, 单一的笔试理论知识考核不能全面、准确地评价学生学习这门课程的情况。为了更加客观地评价学生的学习情况, 可以采用笔试、面试、实践相结合的考核方式。笔试主要考察学生理论知识的掌握情况, 面试主要考察学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力, 实践考核主要考察学生能否将所学知识运用到实际中。

4 结语

在现代教学过程中, 如何达到当前高职教育的要求、适应社会发展的需要已成为教学的首要任务。高职院校的《通信原理》课程教学不能再采用过去传统的教学方式, 在教学过程中要充分调动学生的积极性和主动性, 以及学生的自主学习能力, 从而促进学生各方面能力的发展。

摘要：《通信原理》课程是通信、电子信息专业的重要专业基础课之一, 为了适应高职教育的特点, 结合高职院校学生的特点对《通信原理》课程教学内容的选取、教学方法、教学手段及考核方法进行了探讨。

关键词：通信原理,教学内容,教学方法,教学手段,考核方法

参考文献

[1]游锦仪.《通信原理》课堂教学探讨[J].农家科技, 2011S1.

[2]刘俊.高职院校《数字通信原理》课程教学改革的探讨[J].深圳信息职业技术学院学报, 2006 (2) .

[3]谭艳梅.浅谈机电类高职院校“通信原理”课程的教学改革[J].装备制造技术, 2006 (6) .

8.浅谈通信原理课程教学改革 篇八

关键词:通信原理 Matlab 教学改革 教学手段

中图分类号:G64 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0175-01

Abstract:The "communication principle"course is communication,information and electronic speciality is an important basic course,its characteristic is systemic strong,abstract concept,mathematical content.This paper analyzes the "communication principle" course,and the problems in theory teaching and practice teaching reform is discussed and improved the teaching quality and effect,and improves the teaching means,and significantly stimulate the learning interest of the students, improve the students' ability to solve practical problems.

Key words:communication principle;Matlab;teaching reform;teaching methods

1 引言

通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。

2 课程教学中存在的问题

通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。

因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。

3 理论和实验教学改革

针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。

在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。

在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。

4 结语

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显著提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。

参考文献

[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88.

[2] 徐桢,刘凯,张军.““现代通信原理”教学改革中的尝试与思考”[J].电气电子教学学报,2008,30(3):6-11.

9.数字通信原理课程设计 篇九

《光通信原理与技术》是我们的一门主要专业课，因此学好这门课很有必要。这学期的这门课程安排了课程设计这一环节，使得我们真真正正地将理论与实践结合起来。通过此次课程设计，使我们更加扎实的掌握了有关光通信原理与技术方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查，我们小组最终找出了原因所在，这也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践是检验真理的唯一标准。这与我们之前经常做的验证性的物理实验不同，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。在设计中我们遇到了很多问题，但在老师的悉心指导和小组的成员的团结协作下，终于将问题逐一解决。但在这一过程中，也暴露出我们存在很多的不足之处，除了专业知识掌握不牢、经验欠缺之外，另一个主要问题在于小组成员之间缺乏交流与沟通，导致成员之间在团队合作一环节表现的不是很完美，实验开始后，尤其是在验证结束后进行设计这一环节，小组成员有些我行我素，缺少沟通，过分相信自己的个人实力，缺乏团队意识，在起初有人已经提出方案之时，仍存在自己一意孤行不予理睬，忘记了这是一次团队合作，可能是之前很少进行过类似的活动。但从这次实验中，从这一点上，我们也确实发现了团队协作的重要性，学习中也好，现实生活中也好，很多事情都是要有合作的，人多力量大，不仅仅体现在数量上，质量上同样适用。