【正文】 ou in my life. Today it is more and more important for those students whose major are electronic information technology to master the knowledge aboutmunication technology. Not only it is their profession require but also the demand of our society. After learning the textbook about munication principle, I know some basic knowledge about munication, but I seldom have a simulation experiment about it. This thesis will focuses on the munication principle based on the matlab graphical interactive experiments platform(MATLAB GUI), so that we can have a indeep understand about the basic knowledge of munication principle, it will facilitate our further study about on the munication technology. This article emphasize how to use of MATLAB software to design the basic principle of simulation experiment platform and its function based on munication principle knowledge. I design multiple interface in the MATLAB software which provides a graphical user interface GUI. That MATLAB GUI project about munication principle will help us have a deep understand what we have learned the basic knowledge about munication principle. MATLAB interface design of GUI munication principle experiment simulation platform has the advantages of simple structure, integration, allows the operator to stick out a mile of the principle of the munication of knowledge ,and it has demonstrated strong, simple and convenient operation, the simulation demo graphics and dynamic content and waveform of abstract principle of munication knowledge, facilitate our understanding of the relevant knowledge and the principle of munication, improve the learning efficiency. This paper introduces the linear analog modulation, analog signal waveform coding, the baseband digital signal transmission, digital signal modulation and transmission and other related content, and the MATLAB software GUI designed a simulation example of knowledge points, divided into the four modules of munication principle of knowledge simulation. Undoubtedly that platform will help us have a more indepth understanding of our knowledge about the principles of munication. Key word: munication principle MATLAB GUI simulation 基于 MATLAB 的通信原理實驗仿真平臺 6 前 言 21 世紀人類無疑已經(jīng)進入了信息化時代，信息的傳輸無疑成為當今社會的重中之重，通信技術便由此而生， 在當今高度信息化得社會，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的“命脈”，更是成為推動經(jīng)濟的新引擎。掌握了通 信相關的技術對以后無疑會有廣闊的前景。信息作為一種資源，只有通過廣泛的傳播與交流，才能產(chǎn)生利用價值，促進社會成員之間的合作，推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。通信在現(xiàn)在社會生活中的各個方面都有著非常廣泛的應用，現(xiàn)在的手機通信、光纖通信、無線通信、衛(wèi)星通信等領域都是對通信技術的應用，可以說通信技術有著廣闊的前景。對于一個專業(yè)為信息科學與電子技術專業(yè)的學生來說，熟練的掌握通信原理的基礎知識就顯得尤為重要。對通信原理的學習中，肯定是離不開通信原理的一些實驗的，但是有時候由于實驗室條件有限，還有一些硬件設 備損壞等原因使得相關實驗難以實現(xiàn)， MATLAB 是美國 MathWorks 公司開發(fā)的一款優(yōu)秀軟件，它成功的解決了這一問題，同時它也廣泛的應用于自動控制、數(shù)學計算、信號分析、信號處理等諸多領域 ,也是國內(nèi)高校和研究部門進行許多科學研究的重要工具。 MATLAB 的出現(xiàn)給通信系統(tǒng)的分析提供了極大的方便。更是對我們學習通信的初學者提供了一個非常好的實驗平臺，利用 MATLAB 我們可以對通信中的相關知識進行仿真設計，使相關知識點可視化，加深我們對其理解。 MATLAB 中有基于 simulink 的仿真平臺和基于 GUI 的仿真平臺。 simulink中是基于一些模塊的連接并設置好模塊中的參數(shù)來達到仿真的目的，類似于實驗室中的具體硬件電路實驗；而 MATLAB GUI 中是在相應的回調(diào)函數(shù)下寫下相關程序代碼來達到實驗仿真的目的。這兩個仿真平臺各有特色，本文中是利用 MATLAB GUI 來設計基于通信原理實驗的仿真平臺，設計的可視化界面結(jié)構簡單，可以將通信原理相關知識點一體化于這一個系統(tǒng)中，中間用界面切換來改變界面，并仿真不同的知識點。本論文中在 GUI 主界面中我總共設計了四大模塊，及 模擬線性調(diào)制、模擬信號波形編碼、數(shù)字信號基帶傳輸、數(shù)字信號的調(diào)制傳輸 。通信原理的仿真實驗就是基于這四大模塊來展開的，由于時間有限、自己的水平有限等相關原因，有些仿真實驗部分不夠完善，以后定會更加深入的分析并不斷優(yōu)化自己的相關知識。還有就是這里由于篇幅有限，我只是對通信原理中部分知識做了仿真設計，還有一部分知識在這里沒有涉及到，但那些知識也是通信原理中非常重要的基礎知識，同樣可以在仿真平臺中實現(xiàn)，這里我就不一一闡述。本論文注重MATLAB 中圖形界面的仿真設計，所有模塊都是基于一個工程下完成，具有較好的演示效果。 基于 MATLAB 的通信原理實驗仿真平臺 7 設計軟件介紹 MATLAB 簡介 Matlab 是由 美國 Math Works 公司于 1984 年推出的一套高性能的數(shù)值計算可視化軟件， 它 集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，被稱為第四代計算機語言，是目前國際上最流行、應用最廣泛的科學與工程計算軟件，具有強大的計算、仿真、繪圖等功能。 MATLAB 是 matrixamp。laboratory 兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室）。 其 是由美國 Math Works公司發(fā)布的主要 用于科學計算、 可視化以及交互式 程序設計 的高科技計算環(huán)境。它將 數(shù)值分析 、 矩陣計算 、科學數(shù)據(jù)可視 化以及非 線性 動態(tài)系統(tǒng)的 建模 和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效 數(shù)值計算的眾多科學 領域 提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式 程序設計語言 （如 C、 Fortran）的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。 Matlab 中包括被稱作工具箱的各類應用問題的求解工具。工具箱實際上是對 Matlab 進行擴展應用的一系列 Matlab 函數(shù)（即 M文件），可以用來求解各類學科的問題，包括控制系統(tǒng)識別、神經(jīng)網(wǎng)絡、圖像處理、信號處理等。隨著 Matlab 版本的不斷升級，其所含的工具箱的功能越來越豐富，應用范圍也越來越廣泛。它具有運算符豐富、程序環(huán)境高級并且簡單、設計自由、可移植性好、圖形功能強大、使用方便靈活、具有強大的工具箱、源程序開放等優(yōu)點，現(xiàn)被廣泛應用于自動控制、航天工業(yè)、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學工程、語音處理和雷達工程等行業(yè)，也是國內(nèi)外高校和研究部門進行許多科學研究的重要工具。目前許多大學的實驗室都安裝有 Matlab 供學習和研究之用。 Matlab 在科研和高?；A課教學中具有明顯優(yōu)勢，是理工科大學生必不可少的工具。 MATLAB GUI 簡介 Matlab 以其強大的科學計算及圖像生成功能著稱，它同時也提供了圖形用戶界面的設計和開發(fā)功能。 GUI 即圖形用戶界面，是 Graphical User Interface簡稱，又稱圖形用戶接口。它包含圖形對象，如窗口、圖標、菜單和文本的用戶界面，是用戶和計算機之間交流的工具。 Matlab 面 GUI，提供了一個交互式的設計工具 GUIDE。通過 GUIDE 可以很方便地設計出各種符合要求的圖形用戶界面。用戶通過一定的方法如鼠標、鍵盤等選擇、激活這些圖 形對象，使計算機產(chǎn)生某種動作或者變化（比如計算、繪圖等）。 GUI 設 基于 MATLAB 的通信原理實驗仿真平臺 8 計既能以 Matlab 程序設計為主，也能以鼠標為主，利用 GUIDE 工具進行設計，也可以結(jié)合以上兩種方法進行設計。 Matlab 將所有 GUI 支持的用戶控件都集成在這個環(huán)境中并提供界面外觀、屬性和行為響應方式的設置方法，隨著版本的提高，這種能力還會不斷加強。 GUIDE 將用戶保存設計好的圖形用戶界面保存在一個 FIG 資源文件中， FIG 文件是一個二進制文 件，包含系列化的圖形窗口對象，所有對象的屬性都是用戶創(chuàng)建圖形窗口時保存的屬性，該文件最主要的功能是對象句柄的保存。同時自動生成包含圖形用戶界面初始化和組件界面布局控制代碼的 M 文件，這個 M 文件為實現(xiàn)回調(diào)函數(shù)的編寫提供了一個參考框架。 M文件包含GUI 設計、控制函數(shù)及控件的回調(diào)函數(shù)，主要用來控制 GUI展開時的各種特征。M文件基本上可以分為 GUI 初始化和回調(diào)函數(shù) 2個部分，控件的回調(diào)函數(shù)可根據(jù)用戶與 GUI 的具體交互行為分別調(diào)用。 用戶界面的重要性在于它極大地影響了最終用戶的使用，影響了計算機的推廣使用，甚至影響到人們 的工作和生活。由于開放用戶界面的工作量極大，加上不同用戶對界面的要求不盡相同，因此，用戶界面已成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前， Inter 的發(fā)展異常迅猛，虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化及多媒體技術等對用戶界面提出了更高的要求。 GUI 的廣泛流行是當今計算機技術的重大成就之一，它以友好性、直觀性、易懂性在軟件編程上被廣泛使用。 基于 MATLAB 的通信原理實驗仿真平臺 9 GUI 仿真平臺整體構建方案 GUI 總體系統(tǒng)結(jié)構 基于 Matlab 其 強大的功能，利用 Matlab GUI工具箱可以設計和實現(xiàn)通 信原理課程中 相關知識點 內(nèi)容的交互式實時動態(tài)演示 仿真系統(tǒng) 。通信原理 的 內(nèi)容 較為龐雜，所涉及的知識面 也 比較 廣泛 ，本文選取通信原理中 4個 基礎 知識模塊進行分析和設計，分別為：模擬線性調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)、模擬信號 波形編碼 、 數(shù)字信號基帶傳輸 、 數(shù)字信號調(diào)制傳輸 。每個知識模塊又可劃分為幾個小知識模塊。其中，模擬線性調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)包括調(diào)幅信號（ AM）的調(diào)制解調(diào)、抑制 載波 雙邊帶信號（ DSB）的調(diào)制解調(diào)、單邊帶信號（ SSB）的調(diào)制解調(diào)。