Matlab在通信原理教学中的应用

穆宏慧

摘 要：Matlab仿真软件是工程界流行的仿真工具之一，现已广泛地应用于电子、通信等领域。根据通信原理课程理论性强、数学推导多、知识点抽象等特点，将Matlab引入到通信原理的课堂演示教学中，以AM调制解调为例，给出了Matlab的两种仿真方法和实例。

关键词：通信原理 Matlab Simulink工具箱 仿真

中图分类号：TN391.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0180-01

通信原理是高等院校通信工程和电子类相关专业的一门重要的专业课，具有较强的系统性、理论性和实践性。目前学生在学习通信原理课程时，存在以下几个问题：（1）传统教学方法和手段单一，直观性差、趣味性差，学生学习兴趣不高；（2）对学生而言，只利用课本中的公式及信号波形图，不能直观、快速地理解各种通信方式及内容；（3）多媒体教学只是简单的将书本内容照搬，对于突破传统教学作用不大。针对上述学习过程中存在的问题，将Matlab仿真工具引入到通信原理的理论教学中，通过改变现有的教学模式，加深学生对知识的理解和掌握，从而获得较好的教学效果。

1 Matlab软件在理论教学中的应用

对于理论较强的通信原理来说，涉及到的都是通信领域的概念，学生学习起来吃力。为了突破传统教学的弊端，可以将理论课堂搬到软件实验室，通过Matlab软件将晦涩难懂的通信理论、信号波形等通过仿真显示在屏幕上，边学边练，从而加强学生对授课内容的理解。例如：对于模拟线性调制部分的AM调制、解调，教师首先利用多媒体和黑板将AM的调制解调原理进行讲解：在AM调制中，调制信号m（t）叠加直流成分，设，其中：A0为直流成分；为交变分量；m0（t）为解调输出信号，AM调制解调框图如图1所示。

学生通过Matlab中的Simulink工具箱对调制解调模型进行搭建，并完成相应的参数设置：载波频率为40 rad/s；调制波角频率为5 rad/s；调幅幅度为0.5；A0为2，模型如图2所示。

仿真时需对饱和限幅器模块和LPF构成包络检波器的参数进行设置，Saturation的上限设为inf，下限设为0，LPF的截止角频率设为6 rad/s，得到的仿真图形如图3所示。

比较图3中的a、c可见，经过解调的波形与原调制信号波形基本相同，证明了AM调制与解调理论的正确性。学生可通过调节A0的大小可得到AM的满调幅和过调幅。通过教学实践发现，将理论课搬到实验室的做法不仅可以把抽象的理论形象化，而且可以提高学生的兴趣和积极性。

2 结语

本文以通信原理课程中的常规幅度调制AM为例，将Matlab引入到通信原理的理论和实验教学，实践证明，这种新型的教学方法可以弥补传统教学的不足，让学生边学边练边设计，在轻松、愉快的环境下完成枯燥的理论学习。为今后成为研究型人才打下基础。

参考文献

[1] 程铃，徐冬冬.Madab仿真在通信与案例教学中的应用[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：117-ll9.

[2] 潘光秀，薛茹.基于通信原理的同课异构教学改革探讨[J].时代教育，2012（5）：29，31.