【正文】 的脈沖序列是等間隔的還是非等間隔的，又分為均勻抽樣和非均勻抽樣；根據(jù)抽樣的脈沖序列是沖擊序列還是非沖擊序列，又可分為理想抽樣和實(shí)際抽樣。本模塊主要驗(yàn)證低通抽樣定理。如圖 315 所示：圖 315 抽樣定理低通信號的抽樣定理是：設(shè)有一個(gè)頻帶限制在（0， ） 內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號????????m（t ） ，如果它以不少于 2 次/ 秒的速率對 m（t）進(jìn)行抽樣，則 m（t）可由抽樣的????樣值完全確定。主要可描述為：1） m（t）是低通信號，最高頻率是 ；????2） 等間隔抽樣抽樣速率是 =2 ， 的單位是次/秒。有時(shí) 也被稱???? ???????? ????為抽樣速率，單位是 。????此定理也稱為均勻抽樣定理，因?yàn)樗迷诰鶆蜷g隔 T=1/2 秒上給定信號的抽????樣值來表征信號。這意味著，若 m（t）的頻譜在某一角頻率 以上為零，則????m（t ）中的全部信息完全包含在其間隔不大于 1/2 秒的均勻抽樣序列里，即在信????基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)25號最高頻率分量的每一個(gè)周期內(nèi)起碼應(yīng)抽樣兩次。低通抽樣定理驗(yàn)證代碼及波形： fs=str2num(get(,39。string39。))。A=str2num(get(,39。string39。))。B=str2num(get(,39。string39。))。C=str2num(get(,39。string39。))。D=str2num(get(,39。string39。))。dt=。t=0:dt:10。xt=A*sin(B*pi*t)+C*cos(D*pi*t)。sdt=1/fs。t1=0:sdt:10。st=A*sin(B*pi*t1)+C*cos(D*pi*t1)。t2=50:dt:50。gt=sinc(fs*t2)。stt=sigexpand(st,25)。xt_t=conv(stt,gt)。subplot(311)。plot(t,xt)。subplot(312)。stem(t1,st)。axis([0 10 1 1])。subplot(313)。t3=50:dt:60+sdtdt。plot(t3,xt_t)?；?MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)26axis([0 10 1 1])。=2 ：???? ????圖 316 =2 抽樣???? ????=4 ：???? ????圖 317 =4 抽樣???? ????=10 ：???? ????基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)27圖 318 =10 抽樣???? ???? 量化利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來表示模擬信號抽樣值的過程為量化。時(shí)間連續(xù)的模擬信號經(jīng)抽樣后的樣值序列，雖然在時(shí)間上離散，但在幅度上仍然是連續(xù)的，即抽樣值 m（kT）可以取無窮多個(gè)可能值，因此仍屬模擬信號。如果用 N 位二進(jìn)制碼組來表示該樣值的大小，以便利用數(shù)字傳輸系統(tǒng)來傳輸?shù)脑?，那么，N 位二進(jìn)制碼組只能同 M= 個(gè)電平樣值相對應(yīng)，而不能同無窮多個(gè)可能取值相對應(yīng)。這就需要2??把取值無限的抽樣值劃分成有限的 M 個(gè)離散電平，此電平被稱為量化電平。本模塊主要實(shí)現(xiàn)均勻量化的仿真。如圖 319 所示：圖 319 量化把輸入信號的取值域按等距離分割的量化稱為均勻量化。在均勻量化中，每個(gè)基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)28量化區(qū)間的量化電平均取在各區(qū)間的重點(diǎn)。其量化間隔（量化臺階）取決于輸入信號的變化范圍和量化電平數(shù)。當(dāng)信號的變化范圍和量化電平數(shù)確定后，量化間隔也被確定。均勻量化實(shí)現(xiàn)的代碼及波形：function [sqnr,x_qtz,code]=UniPcm(x,n)xmax=max(abs(x))。x_qtz=x/xmax。b_qtz=x_qtz。delta=2/n。q=delta*[0:n1](n1)/2*delta。for i=1:n index=find((q(i)delta/2=x_qtz)amp。(x_qtz=q(i)+delta/2))。 x_qtz(index)=q(i)*ones(1,length(index))。 b_qtz(find(x_qtz==q(i)))=(i1)*ones(1,length(find(x_qtz==q(i))))。endx_qtz=x_qtz*xmax。nu=ceil(log2(n))。code=zeros(length(x),nu)。for i=1:length(x) for j=nu:1:0 if(fix(b_qtz(i)/(2^j))==1) code(i,nuj)=1。 b_qtz(i)=b_qtz(i)2^j。 end end基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)29endsqnr=20*log10(norm(x)./norm(xx_qtz))。a=str2num(get(,39。string39。))。t=[0::2*pi]。s=sin(t)。[sqnta,xqtza,codea]=UniPcm(s,a)。plot(t,s,t+,xqtza,39。*39。)。量化階數(shù) n=16：圖 320 量化階數(shù) n=16量化階數(shù) n=32：基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)30圖 321 量化階數(shù) n=32 眼圖一個(gè)實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)盡管經(jīng)過了十分精心的設(shè)計(jì)，但要使其傳輸特性完全符合理想情況是非常困難的，甚至是不可能的。碼間干擾問題與發(fā)送濾波器特性、信道特性、接受濾波器特性等因素有關(guān)，因而計(jì)算由于這些因素所引起的誤碼率就非常困難，尤其在信道特性不能完全確知的情況下，甚至得不到一種合適的定量分析方法。在碼間干擾和噪聲同時(shí)存在的情況下，很難做到系統(tǒng)性能的定量分析，就是想得到一個(gè)近似的結(jié)果都是非常復(fù)雜的，因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要用簡便的實(shí)驗(yàn)手段來評價(jià)系統(tǒng)的性能，比較常用的一種方法就是眼圖。所謂眼圖就是指通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形，從而估計(jì)和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方法。因?yàn)樵趥鬏敹M(jìn)制信號波形時(shí)，示波器顯示的圖形很像人的眼睛，所以稱為“眼圖” 。本模塊仿真了基帶傳輸系統(tǒng)是升余弦滾降系統(tǒng)的信號波形及基帶信號眼圖。代碼及波形如圖 322：a=str2num(get(,39。string39。))。Ts=1。N=15。eye_num=6。N_data=1000。dt=Ts/N。t=3*Ts:dt:3*Ts。基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)31d=sign(randn(1,N_data))。dd=sigexpand(d,N)。ht=sinc(t/Ts).*(cos(a*pi*t/Ts))./(14*a^2*t.^2/Ts^2+eps)。st=conv(dd,ht)。tt=3*Ts:dt:(N_data+3)*N*dtdt。subplot(211)plot(tt,st)。axis([0 20 ])。xlabel(39。t/Ts39。)。subplot(212)ss=zeros(1,eye_num*N)。ttt=0:dt:eye_num*N*dtdt。for k=3:50 ss=st(k*N+1:(k+eye_num)*N)。 drawnow。 plot(ttt,ss)。 hold on。end。xlabel(39。t/Ts39。)。基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)32圖 322 系統(tǒng)響應(yīng) 圖 323 系統(tǒng)響應(yīng) 1 生成可執(zhí)行文件 至此，程序界面模塊已經(jīng)大致完成，但此仿真平臺為單獨(dú)運(yùn)行界面，因此需要生成可執(zhí)行的 exe 文件。生成步驟：1）在 matlab 的 mand 窗口中輸入：mcc –B sgl （圖形界面的名稱） ，則生成 可執(zhí)行文件?；?MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)332）將上步生成的文件包括*m 文件和*.fig 文件一起拷貝到待運(yùn)行的機(jī)器。此時(shí)仍需要 MATLAB 所必需的動(dòng)態(tài)鏈接庫。3）將 matlab path /extern/lib/win32/ 拷貝到到待運(yùn)行機(jī)器上4）在機(jī)器上先運(yùn)行 , 然后選擇解壓目錄，將在指定目錄下解壓出 bin 和 toolbox 兩子目錄，其中在 bin\win32 目錄下就是數(shù)學(xué)庫和圖形庫脫離MATLAB 運(yùn)行所需的所有動(dòng)態(tài)連接庫，共有 37 個(gè)?？梢詫⑦@些 .dll 拷貝進(jìn)system32, 也可以直接放在應(yīng)用程序目錄下。而 toolbox 目錄則必須與應(yīng)用程序同一目錄。 本仿真平臺特點(diǎn)1）層次分明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完全圖形化的用戶界面，點(diǎn)擊鼠標(biāo)輸入數(shù)據(jù)即可完成實(shí)驗(yàn)；2）內(nèi)容安排上使學(xué)生對本課程的內(nèi)容有統(tǒng)一認(rèn)識，可以滿足多層次的實(shí)驗(yàn)要求，教師和學(xué)生可在較短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，用于輔助教學(xué)；3）與用示波器觀察相應(yīng)曲線比較，仿真結(jié)果更準(zhǔn)確、直觀、形象，并且可多參數(shù)輸入，比較仿真曲線；4）需要時(shí)，教師和學(xué)生都可以隨時(shí)實(shí)驗(yàn)。5）采用 MATLAB 軟件程序設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性能好，便于二次開發(fā)，降低試驗(yàn)費(fèi)用。基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)344 結(jié)論本文簡要介紹了如何使用 MATLAB 圖形用戶界面設(shè)計(jì)通信原理方針平臺，實(shí)現(xiàn)通信中常見技術(shù)，如：模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、抽樣與量化、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的分析和仿真。經(jīng)過研究，我們可以發(fā)現(xiàn)該平臺操作簡單方便，具有良好的可擴(kuò)展特性。該仿真平臺的建立有很重要的作用。一方面它方便了通信原理實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容更直觀，理論知識和數(shù)學(xué)公式更易于理解，從而有效地提高教師授課效率，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；另一方面有助于改善教學(xué)內(nèi)容的薄弱環(huán)節(jié)，并可以作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的補(bǔ)充，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限的不足，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深他們對理論知識的理解。對于當(dāng)前國內(nèi)的通信類專業(yè)教育有著明顯的實(shí)際意義，為推廣以 MATLAB 為主的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)做出了貢獻(xiàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人對 MATLAB 軟件有了更深的認(rèn)識，學(xué)會(huì)了界面的制作、GUI 回調(diào)函數(shù)的使用等操作，并進(jìn)一步意識到 MATLAB 強(qiáng)大的教學(xué)分析在教學(xué)中的種種優(yōu)勢。由于資料有限，時(shí)間緊迫，該仿真平臺暫時(shí)做到這里，還需進(jìn)一步完善，希望后來者加以改進(jìn)?；?MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)35參考文獻(xiàn)(1) 寶典[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社. .(2)張志涌, 教程[M]. 北京: .(3)[M].北京: .(4) MATLAB GUI 設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)手記 [M]. 北京: .(5) 仿真在通信原理教學(xué)中的應(yīng)用 [N]. 孝感學(xué)院學(xué)報(bào) .第 30 卷第 6 期.(6) MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì) [J]. 中國現(xiàn)代教育裝備 .第 84 期.(7) MATLAB 的通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和仿真 [N]. .(8)李玲, MATLAB 仿真在《通信原理》課程教學(xué)中的應(yīng)用[N] . 22 卷.(9)程欽, [N]. 13 卷第 4期.基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺設(shè)計(jì)36(10)張晶, 在通信原理教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 48 期.(11)MathWorks. MATLAB R2022a[Z]. 2022.(12)MathWorks. MATLAB R2022a[Z]. 2022.