【正文】 戶界面時(shí)，可通過 GUI 應(yīng)用屬性設(shè)置編輯器來設(shè)置對(duì)句柄操作的響應(yīng)。圖形用戶界面 GUI 是由各種圖形對(duì)象，如圖形窗口、圖軸、菜單、按鈕、文本框等構(gòu)建 的用戶界面，是人機(jī)交流信息的工具和方法，在該界面內(nèi)，用戶可以根據(jù)界面提示完成整個(gè)工程，卻不必去了解工程內(nèi)部是如何工作的。當(dāng)操作該控件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行“ callback”中所要求執(zhí)行的內(nèi)容，將子菜單界面所保存的文件名與主界面的菜單名關(guān)聯(lián)起來，完成相應(yīng)的功能，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)軟件設(shè)計(jì)。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái) 數(shù) 字 基 帶 信 號(hào) 模 擬 調(diào) 制 數(shù) 字 調(diào) 制 抽 樣 定 理 量 化 眼 圖 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 7 通過圖形界面中控件的操作來完成圖形界面的功能，這些操作是 通過函數(shù)代碼的執(zhí)行來完成的。各級(jí)界面主要利用向?qū)Ь庉嬈?GUIDE 中提供的空間，利用圖標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的功能來設(shè)計(jì)友好的交互式界面。 MATLAB 總體結(jié)構(gòu)圖 21： 圖 21 總體結(jié)構(gòu) 軟件實(shí)現(xiàn) 要將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的內(nèi)容在用戶界面里表現(xiàn)出來，就必須有參數(shù)輸入 、結(jié)果輸出、圖形仿真輸出等，且這些都能進(jìn)行對(duì)比分析，因此要求開發(fā)出一個(gè)友好、操作簡(jiǎn)單、可讀性強(qiáng)、易修改的圖形用戶界面。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 6 2 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)整體構(gòu)建方案 仿真平臺(tái)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軟件采用 MATLAB 開發(fā)平臺(tái)，利用其可視化 的具有 編程能力的圖形用戶界面GUI，按照 控制教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用等內(nèi)容，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的仿真平臺(tái)應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)圖（ 如圖所示 ） 。 用 MATLAB 做通信原理仿真平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn) 通信原理課程學(xué)習(xí) 過程中的 數(shù)字基帶信號(hào)、模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、抽樣量化等 內(nèi)容，原理和實(shí)現(xiàn)方法概念抽象 ，且畫圖比較難，學(xué)習(xí)起來難度比較大。將 MATLAB 加入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一方面 讓學(xué)生用簡(jiǎn)單的 MATLAB 語言學(xué)習(xí)用 計(jì)算機(jī)如何建模、如何分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)等， 以強(qiáng)化原理的應(yīng)用性，另一方面MATLAB 強(qiáng)大的可視化數(shù)據(jù)處理功能也可以彌補(bǔ)課程授課時(shí)的不足， 以減少教師繪制 圖表的麻煩和不精確，還可避免傳統(tǒng)理論教學(xué)中教師在黑板畫圖耗費(fèi)時(shí)間及手工畫圖的不精確性，增加學(xué)生自己 的 動(dòng)手能力，培養(yǎng)知識(shí)面更廣，綜合素質(zhì)更高的學(xué)生。 2）可行性 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 5 MATLAB 語言可在目前 各種類型的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，安裝簡(jiǎn)易。例如，通信理論課程中常常出現(xiàn)各種抽象的圖形，想象圖形就得花 費(fèi)不少時(shí)間，如果采用 MATLAB 語言，只需幾條簡(jiǎn)單的指令立刻就能得到。因而課堂的教學(xué)必須建立一套包括理論講授、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、時(shí)間教學(xué)在內(nèi)的全方位的課程教學(xué)新體系 ，充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生兩方面的積極性，利用各種教學(xué)方法和手段，全面 提高課程的教學(xué)質(zhì)量。 通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)的必要性和可行性 《通信原理》是電子通信類相關(guān) 專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是本科生后續(xù) 課程和研究生課程的基礎(chǔ)，它在專業(yè)課程體系中占有重要地位，該課程 的主要任務(wù)是通過對(duì)通信原理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)通信原理中數(shù)字、模 擬等系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)能力等。教師在推動(dòng) MATLAB 的教學(xué)應(yīng)用中也起著重要租用。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 4 MATLAB 在《通信原理》教學(xué)中的應(yīng)用 通信原理課程是本科電子類、 通信類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，但是通信原理的原理、概念抽象，理論性強(qiáng)，學(xué)生單憑老師上課的講解難以掌握，尤其是課程中的許多章節(jié)內(nèi)容，需要作圖才能理解有關(guān)概念和原理，不然難以形 成明確 的 解決問題的思路。 目前，國(guó)外很多工科類高校都將 MATLBA 作為必修課，實(shí)驗(yàn)室通常都配備裝有MATLAB 的計(jì)算機(jī)供學(xué)生學(xué)習(xí)和研究使用。 MATLAB 的高效編程還體現(xiàn)在各類學(xué)科的專家在各自的領(lǐng)域用 MATLAB 編寫的許多準(zhǔn)確、高效的工具箱，工具箱實(shí)際上是對(duì) MATLAB 進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用的一系列 MATLAB 函數(shù)（成為 M 文件），供用戶方便地使用，諸如信號(hào)處理、圖像處理、控制系統(tǒng)、工程優(yōu)化及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等工具箱。 工作環(huán)境的特點(diǎn) 1） 大量引入圖形用戶界面 2） 引入了全方位幫助系統(tǒng) 3） M 文件編輯、調(diào)試的集成環(huán)境 4） Notebook 新的安裝方式 MATLAB 在通信原理教學(xué)中的應(yīng)用 MATLAB 的應(yīng)用現(xiàn)狀 MATLAB 的函數(shù)和命令幾乎可以實(shí)現(xiàn) C 或 FORTRAN 語言的全部功能，用戶不懂 C 或者 FOR2TRAN 等高級(jí)語言 也能開發(fā)出功能強(qiáng)大、界面友好、穩(wěn)定可靠的程序來，開發(fā)周期大大縮短。 文件 I/O 和外部應(yīng)用程序接口：支持讀入更大的文本文件，支持壓縮格式的 MAT文件，用戶可以動(dòng)態(tài)加載、刪除或者重載 Java，支持 COM 用戶接口等。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 3 數(shù)值處理：在最新版本中，單精度算法、線性代數(shù)可以方便用戶處理更大的單精度數(shù)據(jù)， 0DE 可以求解泛函數(shù)，操作隱式差分等式和求解多項(xiàng)式邊界值問題。 開發(fā)環(huán)境：用戶可以同時(shí)使用多個(gè)文件和圖形窗口，可以根據(jù)自己的習(xí)慣和喜好來定制桌面環(huán)境， 同時(shí)還可以為自己定義常用的快捷鍵。 MATLAB 語言的特點(diǎn) MATLAB 自其問世以來 ，就以數(shù)值計(jì)算稱雄。在許多國(guó)際一流 的 學(xué)術(shù)刊物上，都可以看到 MATLAB 的應(yīng)用。就影響而言，至今仍然沒有一個(gè)別的計(jì)算機(jī)軟件可與 MATLAB 相媲美 。 到了 1999 年底， Mathematica 也已經(jīng)升 級(jí) 到 版，它特別加強(qiáng)了以前欠缺的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力，彌補(bǔ)了之前的不足。 版 繼承和發(fā)展 了其原有的數(shù)值計(jì)算和圖形可視能力，具有更強(qiáng)的可操作性。 MATLAB 以 著名的線性代數(shù)軟件包 LINPAK 和特征值計(jì)算軟件包 EISPACK 的子程序?yàn)榛A(chǔ)，發(fā)展為一種開發(fā)性程序設(shè)計(jì)軟件，因此MATLAB 已經(jīng)由簡(jiǎn)單的矩陣計(jì)算分析軟件發(fā)展成為通用性極高、帶有多種實(shí)用工具的運(yùn)算操作平臺(tái)，并很快成為應(yīng)用學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助分析、設(shè)計(jì)、仿真、數(shù)學(xué)乃至科技文字處理不可缺少的基礎(chǔ)軟件。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 2 1 設(shè)計(jì)工具介紹 MATLAB 簡(jiǎn)介 MATLAB 是美國(guó) Math works 公司推出的一套高性能數(shù)值計(jì)算的 可視化軟件，自1984 年問世以來，歷經(jīng)了實(shí)踐的檢驗(yàn)，市場(chǎng)的篩選和時(shí)間的凝練，現(xiàn)在已經(jīng)成為廣大科研工作者、高校師生最常用和最可信賴的仿真軟件 之一 。 本文針對(duì)學(xué)生感到難學(xué)，教師難教的現(xiàn)狀，結(jié)合 MATLAB，設(shè)計(jì)出基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)，為通信原理課程提供了一個(gè)有效的輔助教學(xué)手段，對(duì)提高 通信原理教學(xué)和學(xué)習(xí)的效率起到很大的作用，有助于同學(xué)們理解和接受。而利用 MATLAB 軟件設(shè)計(jì)的 GUI 圖形用戶界面， 其 形象的界面和波形的具體呈現(xiàn)，更是為這一實(shí)踐提供了良好的實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。而 MATLAB 的出現(xiàn)使得通信系統(tǒng)的仿真能夠 利 用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，免去構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不便，而且操作十分簡(jiǎn)單，只需要 輸入 不同的參數(shù)就能得到不同情況下系統(tǒng)的性能，而且在結(jié)構(gòu)的觀測(cè)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方面 ，也比傳統(tǒng)的方式更加優(yōu)越，因而 MATLAB 在通信仿真領(lǐng)域得到越多越多的應(yīng)用。 MATLAB 是目前國(guó)際上流行的進(jìn)行科學(xué)研究、工程計(jì)算的軟件。 另一方面，通信原理課程的抽象性使得同學(xué)和教師也感覺枯燥、難以理解。該平臺(tái)界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)一體化，具有很強(qiáng)的演示性，且可視性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單方便，以圖形及動(dòng)態(tài)仿真演示了通信原理中部分抽象的內(nèi)容及波形，能為教師和學(xué)生提供簡(jiǎn)單但高效率的教學(xué)輔助。本文根據(jù)通信原理課程的發(fā)展及教學(xué)需求，重 點(diǎn)介紹了利用 MATLAB 軟件設(shè)計(jì)通信原理仿真平臺(tái)的基本原理及功能，并利用 MATLAB 軟件提供的圖形用戶界面，給出了基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)的 GUI 設(shè)計(jì)。 指導(dǎo)教師 (簽字 )： 2020 年 3 月 4 日 說明： 本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )課題任務(wù)的學(xué)生在畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 正式開始的第 1 周周五之前獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 熟悉 MATLAB 語言編程，學(xué)習(xí) MATLAB 圖形用戶界面，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能設(shè)計(jì)，采用 MATLAB 語言編程實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的 M 文件，形成功能代碼庫，使之服務(wù)于搭建的通信原理仿真平臺(tái) 運(yùn)行通信系統(tǒng)仿真平臺(tái)的應(yīng)用程序 M 文 件，對(duì)它進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，使界面及各用戶控件符合系統(tǒng)預(yù)定的功能 針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種主要的問題在老師指導(dǎo)下形成課題具體論文報(bào)告，并不斷完善論文 實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性： 復(fù)習(xí)通信原理知識(shí)，鞏固該有的專業(yè)理論，理解并掌握通信原理各部分的基本概念和于研究相關(guān)的內(nèi)容，數(shù)字基帶信號(hào)、模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、抽樣量化和編碼等部分尤為重要 學(xué)習(xí)了 MATLAB 編程，可以用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)各算法的仿真及功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶信號(hào)分析和仿真模塊、模擬調(diào)制仿真模塊、數(shù)字調(diào)試仿真模塊、抽樣、與量化仿真模塊等模塊的功能，解決模塊化功能 提升自己 獨(dú)立學(xué)習(xí)、動(dòng)手的能力，將通信原理理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中 培養(yǎng)自己獨(dú)立開展研究的能力，掌握了科研的基礎(chǔ)方法，能對(duì)基于 MATLAB的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理解和學(xué)習(xí) 在老師的幫助下，成功設(shè)計(jì)基于 MATLAB 通信原理仿真平臺(tái)，并完成相應(yīng)的論文 3． 完成本課題的工作方案 調(diào)研實(shí)現(xiàn)通信原理仿真方法的現(xiàn)狀，查閱并學(xué)習(xí)相關(guān)資料 學(xué)習(xí)通信原理基本知識(shí)，掌握數(shù)字基帶信號(hào)、模擬調(diào)制信號(hào)、數(shù)字調(diào)制信號(hào)、 PCM 抽樣、量化和編碼以及各種信號(hào)的波形產(chǎn)生原理等理論知識(shí) 熟悉 MATLAB 語言，學(xué)會(huì) MATLAB 的各種操作、工具箱以及圖形用戶界面操作環(huán)境，然后結(jié)合研究問題，能夠獨(dú)立進(jìn)行仿真。因此，基于 MATLAB的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為教學(xué)大綱的內(nèi)容要求和課程特點(diǎn)，將通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)編制成仿真軟件用于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中，使通信系統(tǒng)中的抽象問題形象化，為通信原理課程提供了一個(gè)有效的輔助教學(xué)手段，這將會(huì)對(duì)提高通信原理教學(xué)和學(xué)習(xí)的效率起到很大的作用，有助于同學(xué)們理解和接受 ，既提高了教學(xué)質(zhì)盤和效率，又可為學(xué)生提供良好的通信系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)、模擬、調(diào)試和分析平臺(tái)，鍛煉其分析和解決問題的能力，并在功能上為其為后期開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)打下了基礎(chǔ)。而 MATLAB 以數(shù)組為基本處理對(duì)象，具有豐富的矩陣運(yùn)算功能，并且 MATLAB 是一個(gè)開放性的系統(tǒng)，具有模塊化的結(jié)構(gòu)，任何用戶自己已定義的函數(shù)都可作為 MATLAB函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。通信原理中，常常借助于各種信號(hào)的時(shí)域波形圖以及頻譜圖來說明系統(tǒng)的原理，指出相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。通過實(shí)踐環(huán)節(jié) ,可以較好地提高學(xué)生對(duì)抽象概念的理解能力。 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)的應(yīng)用趨勢(shì) 應(yīng)用現(xiàn)狀綜述： 近幾年來通信原理課程的教學(xué)實(shí)踐表明，通信原理是通信類專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要研究信息傳遞一系列變換的機(jī)理和屬性，該門課程內(nèi)容多且抽象，它包括：信號(hào)分析、調(diào)制解調(diào)、同步、檢測(cè)過濾、糾錯(cuò)編碼、信號(hào)特性等理論方面的內(nèi)容。 本計(jì)劃為開題之初所定，后續(xù)會(huì)根據(jù) 具體情況隨時(shí)調(diào)整，最終一定按畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定結(jié)束日期完成。 5月 28日至 6月 15日 準(zhǔn)備答辯。 4月 30日至 5月 18日 撰寫論文，完成論文初稿。 3月 5日至 3月 16日 熟悉 MATLAB語言。 論文作者： （簽字） 時(shí)間： 2020 年 6 月 15日 指導(dǎo)教師已閱： （簽字） 時(shí)間： 2020 年 6 月 15日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 學(xué) 生姓名 XXX 指導(dǎo)教師 XXX 職稱 講師 院 (系 ) 通信與信息工程學(xué)院 專業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 題目 基于 MATLAB 的通信原理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 任務(wù)與要求 理解通信原理各部分基本概念 學(xué)習(xí) MATLAB 的基本編程方法 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)各算法的仿真 開始日期 2020 年 1 月 2 日 完成日期20 2020 年 6 月 15 日 院 長(zhǎng) (簽字 ) 2020 年 1 月 6 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 工 作 計(jì) 劃 2020 年 1 月 2 日