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Matlab仿真在無(wú)線(xiàn)通信原理與系統中的運用與研究論文
1MATLAB在教學(xué)應用中的價(jià)值
MATLAB用于算法開(kāi)發(fā)、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術(shù)計算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分，目前在教學(xué)和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，MATLAB應用都十分廣泛。MATLAB軟件提供了多種通信、射頻、濾波、信號處理、小波分析工具的函數庫和模塊庫[1]，可以直接被調用，如果在教學(xué)中應用，教師可利用圖形界面和相應的函數庫、模塊庫進(jìn)行教學(xué)內容的轉化，將艱澀的理論性?xún)热蒉D換為可視化的環(huán)境展示出來(lái)，在很大程度上提升教學(xué)的直觀(guān)性，促進(jìn)學(xué)生理解速度的提升，進(jìn)而增強學(xué)生的學(xué)習興趣，提升教學(xué)效果。
2MATLAB仿真在教學(xué)實(shí)驗中的應用
無(wú)線(xiàn)通信原理與系統教材第六章為移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電中的調制技術(shù)，其內容涉及了大量復雜且難以直觀(guān)了解的內容。以脈沖編碼調制技術(shù)的教學(xué)來(lái)說(shuō)，關(guān)于均勻量化和非均勻量化原理的教學(xué)很難通過(guò)直觀(guān)的表達說(shuō)明PCM的原理，并且利用硬件實(shí)驗條件來(lái)解析也很難達到直觀(guān)的效果。
抽樣。根據抽樣定理，若x（t）表示信號源發(fā)出的樣本函數，抽樣器以抽樣率fs≥2fm采得樣值，則可以由樣值無(wú)失真恢復原始信號，這里fm是x（t）頻譜中的最高頻率。
量化。每個(gè)信號樣值量化成2L個(gè)幅度電平之一，L是樣值量化后的二進(jìn)制位數。對于均勻量化器，輸出電平標定為，對應的輸入信號幅度范圍是（k-1）Δ≤x≤kΔ，這里的Δ是步長(cháng)，它的值是量化范圍與量化級數的商。
編碼。編碼器根據PCM編碼規則將量化值數字化。編碼方法多種多樣的，現有編碼方法中，按編碼的速度大致可分為低速編碼和高速編碼兩大類(lèi)[2]。
經(jīng)過(guò)信道傳輸的二進(jìn)制碼按照與上面3步相反的逆過(guò)程進(jìn)行解碼、擴張和濾波得到輸出信號。在以教學(xué)中的離散信號的均勻量化特征來(lái)說(shuō)，按照PCM系統原理框圖的流程，首先確定輸入信號，輸入信號分連續和離散兩種情況；接著(zhù)，根據均勻量化的公式寫(xiě)出均勻量化函數，對連續信號和離散序列分別進(jìn)行均勻量化；得到量化值的同時(shí)采用比較排序的方法做均勻PCM編碼[3]。產(chǎn)生一個(gè)零均值、方差為1的高斯隨機變量序列，序列長(cháng)度為500。用均勻量化找出當量化級的數量為64時(shí)的SQNR。求出該序列的前5個(gè)值、相應的量化值和相應的碼字。
3結語(yǔ)
結合上述教學(xué)實(shí)驗來(lái)看，MATLAB仿真能夠提供數值分析、信號處理的基本仿真教學(xué)。因此，將MATLAB仿真引入到無(wú)線(xiàn)通信原理與系統的教學(xué)中可以提升教學(xué)效果，同時(shí)學(xué)生對于MATLAB仿真軟件的掌握也能在一定程度上提升學(xué)生對于通信原理的主動(dòng)學(xué)習興趣以及計算機科學(xué)技術(shù)的應用能力。
參考文獻
[1]邵玉斌.Matlab/Simulink通信系統建模與仿真實(shí)例分析[J].中國現代教育裝備，2008.
[2]田妮莉，潘晴，蔣永平.數字通信原理實(shí)驗教學(xué)改革初探[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會(huì )科學(xué)版），2009，9（21）.
[3]拉帕波特.無(wú)線(xiàn)通信原理與應用[M].電子工業(yè)出版社，2009.
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