基于MATLAB的通信原理仿真平台设计.doc

《基于MATLAB的通信原理仿真平台设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于MATLAB的通信原理仿真平台设计.doc（49页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于MATLAB的通信原理仿真平台设计院 （系）： 通信与信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： XXX 学生姓名： XXX 导师姓名： XXX 职称： 讲师 起止时间： 2012年1月2日至2012年6月15日 毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文基于MATLAB的通信原理仿真平台设计是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。论文作者： （签字） 时间：2

2、012年6月 15日指导教师已阅： （签字） 时间：2012年6月15日 毕业设计(论文)任务书 学生姓名XXX指导教师XXX职称讲师院(系) 通信与信息工程学院专业电子信息科学与技术题目基于MATLAB的通信原理仿真平台设计 任务与要求1、 理解通信原理各部分基本概念2、 学习MATLAB的基本编程方法3、 用MATLAB实现各算法的仿真开始日期2012年1 月2日完成日期202012年 6 月 15 日院 长(签字) 2012年 1月 6日毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 2012年 1 月 2 日 学生姓名_ _XXX_ _指导教师_XXX _职称_ 讲师_ _院（系）_通信与信

3、息工程学院_专业_电子信息科学与技术 题目_ 基于MATLAB的通信原理仿真平台设计 工作进程起 止 时 间工 作 内 容1月2日至1月6日 调研实现通信原理仿真方法的现状，查阅相关资料。1月9日至2月2日 学习通信原理的相关知识。3月5日至3月16日 熟悉MATLAB语言。3月19日至4月27日 编写仿真实现程序。4月30日至5月18日 撰写论文，完成论文初稿。5月21日至5月25日 完善并修改毕业论文。5月28日至6月15日 准备答辩。主要参考书目(资料)主要参考书目(资料)1.樊昌信.通信原理 M.北京:国防工业出版社.2008.9.2.罗华飞.基于MATLAB GUI设计学习手记 M.

4、北京:北京航空航天大学出版社.2009.8.3.陈杰.MATLAB宝典M.北京:电子工业出版社.2010.3.主要仪器设备及材料1.计算机一台论文(设计)过程中教师的指导安排每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序。对计划的说明本计划为开题之初所定，后续会根据具体情况随时调整，最终一定按毕业设计规定结束日期完成。毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院 院（系） 电子信息科学与技术专业 08级 03 班课题名称：基于MATLAB的通信原理仿真平台设计 学生姓名： XXX 学号：XXX指导教师： XXX 报告日期： 2012年2月27日 1本课题所涉及的问题及

5、应用现状综述本课题所涉及的问题：1、研究实现通信原理仿真方法的现状2、如何使用MATLAB图形用户界面设计通信原理方针平台，实现通信中常见技术，如：模拟调制、数字调制、抽样与量化、数字基带传输系统的分析和仿真，并要求该平台操作简单方便，具有良好的可扩展特性。3、基于MATLAB的通信原理仿真平台的应用趋势 应用现状综述：近几年来通信原理课程的教学实践表明，通信原理是通信类专业的一门极为重要的专业基础课程，主要研究信息传递一系列变换的机理和属性，该门课程内容多且抽象，它包括：信号分析、调制解调、同步、检测过滤、纠错编码、信号特性等理论方面的内容。课程理论性很强,加强实践环节就显得更重要。通过实践

6、环节,可以较好地提高学生对抽象概念的理解能力。采用计算机仿真可以帮助学生理解抽象的知识点，提高教学效果。通信原理中，常常借助于各种信号的时域波形图以及频谱图来说明系统的原理，指出相应的电路设计应达到的目标。要将承载消息的信号保质保量地传送给接收者，就必须对它们进行各种处理，而这些处理过程中会用到大量的数学计算。而MATLAB以数组为基本处理对象，具有丰富的矩阵运算功能，并且MATLAB是一个开放性的系统，具有模块化的结构，任何用户自己已定义的函数都可作为MATLAB函数进行调用。因此，通信原理仿真平台选择MATLAB作为开发环境，借助于MATLAB的图形用户界面设计向导进行软件界面设计，所有仿

7、真功能采用MATLAB语言编程实现，更便于学生进行课程设计、创新实验、参与教师的科学研究等。因此，基于MATLAB的通信原理仿真平台设计已经成为教学大纲的内容要求和课程特点，将通信系统中的关键技术编制成仿真软件用于计算机辅助教学中，使通信系统中的抽象问题形象化，为通信原理课程提供了一个有效的辅助教学手段，这将会对提高通信原理教学和学习的效率起到很大的作用，有助于同学们理解和接受，既提高了教学质盘和效率，又可为学生提供良好的通信系统开发、设计、模拟、调试和分析平台，锻炼其分析和解决问题的能力，并在功能上为其为后期开发网络化教学、远程教学打下了基础。通信原理仿真平台模拟调制数字调制量化模块抽样模块

8、数字基带传输系统分析和仿真通信原理仿真平台功能图2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析 关键问题：1、 经过对系统功能的分析，对通信原理仿真平台进行功能模块的提取和确定2、 使用界面设计编译器进行GUI设计：MATLAB界面设计编辑器组件平台中包含所有能够在GUI中使用的用户界面控件，即按钮、单选按钮、拴牢按钮、复选框、编辑框、静态文本、滚动条、组合框、列表框以及弹出式菜单等3、 用GUI的组件编程实现各个功能模块的调用和链接解决思路：1、 认真复习通信原理相关知识，掌握相应的专业理论，了解通信原理仿真平台所要实现的功能，以便更好的确认功能模块的组成，划分系统的功

9、能模块。2、 熟悉MATLAB语言编程，学习MATLAB图形用户界面，可以实现简单的功能设计，采用MATLAB语言编程实现各个功能模块的M文件，形成功能代码库，使之服务于搭建的通信原理仿真平台3、 运行通信系统仿真平台的应用程序M文件，对它进行反复调试，使界面及各用户控件符合系统预定的功能4、 针对设计中出现的各种主要的问题在老师指导下形成课题具体论文报告，并不断完善论文实现预期目标的可行性：1、 复习通信原理知识，巩固该有的专业理论，理解并掌握通信原理各部分的基本概念和于研究相关的内容，数字基带信号、模拟调制、数字调制、抽样量化和编码等部分尤为重要2、 学习了MATLAB编程，可以用MATL

10、AB实现各算法的仿真及功能，实现数字基带信号分析和仿真模块、模拟调制仿真模块、数字调试仿真模块、抽样、与量化仿真模块等模块的功能，解决模块化功能3、 提升自己独立学习、动手的能力，将通信原理理论知识运用到实践中4、 培养自己独立开展研究的能力，掌握了科研的基础方法，能对基于MATLAB的通信原理仿真平台设计有一个很好的理解和学习5、 在老师的帮助下，成功设计基于MATLAB通信原理仿真平台，并完成相应的论文3完成本课题的工作方案 1、调研实现通信原理仿真方法的现状，查阅并学习相关资料 2、学习通信原理基本知识，掌握数字基带信号、模拟调制信号、数字调制信号、PCM抽样、量化和编码以及各种信号的波

11、形产生原理等理论知识 3、熟悉MATLAB语言，学会MATLAB的各种操作、工具箱以及图形用户界面操作环境，然后结合研究问题，能够独立进行仿真。 4、结合通信原理应用，用MATLAB编程，实现各个模块功能：数字基带信号单极性、双极性码的分析和仿真；模拟调制信号线性、非线性调制的分析和仿真、数字调制的幅度、移频、移相的仿真；低通抽样和带通抽样的仿真；均匀量化和非均匀量化的仿真等，设计图形用户界面，进行多次M文件的调试，以使基本的仿真平台功能得以实现 5、撰写论文，完成论文初稿；最后完善并修改毕业论文4指导教师审阅意见学生开题调研前期基础好，具备研发该课题的软件能力，且态度认真，同意开题。指导教师

12、(签字)： 2012 年 3月 4日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。学生姓名XX性别学号专 业班 级课题名称基于MATLAB的通信原理仿真平台设计课题类型软件设计难度一般毕业设计（论文）时间年月 日月日指导教师课题任务完成情况论文 (千字)； 设计、计算说明书 (千字)； 图纸 (张)；其它(含附件)：指导教师意见分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩：指导教师(签字)： 2012年 月 日评阅教师意见

13、分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评阅教师(签字)： 2012 年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分验收成绩：验收教师(组长)(签字)： 2012 年 月 日答辩小组意见分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 2012 年 月 日成绩计算方法(填写本系实用比例)指导教师成绩 20 () 评阅成绩 30 () 验收成绩 30 () 答辩成绩 20 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成

14、绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 院(系)答辩委员会主任(签字)： 院(系) (签章) 年 月 日备注目录摘要IABSTRACTII引言11 设计工具介绍21.1 MATLAB简介21.1.1 MATLAB语言的发展历程和影响21.1.2 MATLAB语言的特点21.1.3 MATLAB的工作环境31.2 MATLAB在通信原理教学中的应用31.2.1 MATLAB的应用现状31.2.2 MATLAB在通信原理教学中的应用41.3 通信原理仿真平台设计的必要性和可行性41.3.1 增加MATLAB内容的必要性和可行性41.3.2 用MAT

15、LAB做通信原理仿真平台的优点52 基于MATLAB的通信原理仿真平台整体构建方案62.1 仿真平台应用软件设计实现62.1.1 总体结构设计62.1.2 软件实现62.2 界面的设计方法72.2.1 句柄图形及图形用户界面72.2.2 GUIDE的设计过程72.2.3 基于MATLAB的通信原理仿真平台主界面83 基于MATLAB的通信原理仿真平台模块103.1 数字基带信号的仿真103.1.1 单极性不归零码103.1.2 单极性归零码113.1.3 双极性不归零码123.1.4 双极性归零码123.1.5 双相码（Manchester）133.2 模拟调制模块143.2.1 常规调幅AM

16、143.2. 2 抑制载波双边带调幅163.2.3 单边带调制173.3 数字调制183.3.1 二进制数字幅度调制193.3.2 二进制数字频率调制203.3.3 二进制数字相位调制223.4 抽样定理243.5 量化273.6 眼图303.7 生成可执行文件323.8 本仿真平台特点334 结论34参考文献36摘要随着通信原理成为通信类专业中最重要的一门基础课程，它的教学和研究也变得尤为重要，计算机仿真则成为重要手段之一。本文根据通信原理课程的发展及教学需求，重点介绍了利用MATLAB软件设计通信原理仿真平台的基本原理及功能，并利用MATLAB软件提供的图形用户界面，给出了基于MATLAB

17、的通信原理仿真平台的GUI设计。该平台针对通信原理教学及实验要求，利用设计向导GUI提供的设计工具，开发出了多个仿真界面，仿真出通信原理的多个教学实验内容。该平台界面设计简单，结构一体化，具有很强的演示性，且可视性强，操作简单方便，以图形及动态仿真演示了通信原理中部分抽象的内容及波形，能为教师和学生提供简单但高效率的教学辅助。关键字：通信原理； MATLAB； 仿真平台； GUI设计ABSTRACTWith communication principle becomes the most important of basic courses in communication kind of p

18、rofessional, Teaching and Researching has became more and more important, and the computer simulation has became one of the important means. According to the communication principles of curriculum development and teaching needs, the article focusing the basic principles and functions of the communic

19、ation theory simulation platform using MATLAB software design, and using the MATLAB software provides a graphical user interface that gives a GUI based on MATLAB simulation platform of communication theory design. The platform aim at experiments and teaching requirements of communication principle,

20、use design wizard GUI provide design tool, developed a number of multiple simulation interface, and simulated more examples in communication teaching experiment content. This platform interface is simple in design, structure integration, with a strong demonstration, and the visibility is strong, eas

21、y to operate, graphics and dynamic simulation to demonstrate the principle of the communication of the abstract content and waveform, can be provided for teachers and students simple but efficient teaching aids . Key words: Communication principle, MATLAB, Simulation platform, GUI design引言随着现代科学技术的发

22、展，传统的教学媒体如黑板、教科书、甚至多媒体工具因为其承载信息的种类和能力都十分有限，已经远远满足不了现代教学的需求。另一方面，通信原理课程的抽象性使得同学和教师也感觉枯燥、难以理解。计算机技术的飞速发展和MATLAB软件的推出，利用计算机进行辅助教学这种教学手段已经进入课堂教学领域。MATLAB是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件。在通信领域MATLAB更是优势明显，因为通信领域中有很多问题是研究系统性能的，传统的方法只有构建一个实验系统，采用各种方法进行测量，才能得到所需的数据，这样不仅需要花费大量的资金用于实验系统的构建，而且系统构建周期长，系统参数的调整也十分困难。而MATL

23、AB的出现使得通信系统的仿真能够利用计算机模拟实现，免去构建实验系统的不便，而且操作十分简单，只需要输入不同的参数就能得到不同情况下系统的性能，而且在结构的观测和数据的存储方面，也比传统的方式更加优越，因而MATLAB在通信仿真领域得到越多越多的应用。同时它也是通信原理学习的一个卓越平台，MATLAB软件的开放性以及功能极强的矩阵运算，使得通信原理的学习无论是理论还是实践都变得不再枯燥无味。而利用MATLAB软件设计的GUI图形用户界面，其形象的界面和波形的具体呈现，更是为这一实践提供了良好的实验的平台。通信原理课程内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大，而且比较抽象、习题多、难度大，是具

24、有一定深度和学习难度的课程。本文针对学生感到难学，教师难教的现状，结合MATLAB，设计出基于MATLAB的通信原理仿真平台，为通信原理课程提供了一个有效的辅助教学手段，对提高通信原理教学和学习的效率起到很大的作用，有助于同学们理解和接受。在数字基带信号、模拟信号、数字信号、抽样量化等部分，为学生提供了很好的图像波形，锻炼其分析和解决问题的能力，并在功能上为其后期开发网络化教学、远程教学打下了基础。 1 设计工具介绍1.1 MATLAB简介MATLAB是美国Math works公司推出的一套高性能数值计算的可视化软件，自1984年问世以来，历经了实践的检验，市场的筛选和时间的凝练，现在已经成为

25、广大科研工作者、高校师生最常用和最可信赖的仿真软件之一。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，在系统建模和仿真、科学和工程绘图以及应用程序开发等方面有着广泛的应用。MATLAB以著名的线性代数软件包LINPAK和特征值计算软件包EISPACK的子程序为基础，发展为一种开发性程序设计软件，因此MATLAB已经由简单的矩阵计算分析软件发展成为通用性极高、带有多种实用工具的运算操作平台，并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、数学乃至科技文字处理不可缺少的基础软件。1.1.1 MATLAB语言的发展历程和影响Math works公司推出MATLAB从1984年问世，到1993年推出

26、MATLAB4.0版本，从此告别了DOS版。4.x版继承和发展了其原有的数值计算和图形可视能力，具有更强的可操作性。1991年仲春，MATLAB 5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及1999年春的5.3版。到了1999年底，Mathematica也已经升级到6.0版，它特别加强了以前欠缺的大规模数据处理能力，弥补了之前的不足。而近年MATLAB推出的7.0版本，相较于以前的版本，有了很大的改进和增补，在开发环境、程序设计、数值处理以及数据可视化方面提供了许多新功能和更为有效的处理方法，是最近几年使用最广泛的版本。就影响而言，至今仍然没有一个别的计算机软件可与MATLAB相媲美。在国际学术

27、界，MATLAB已经被公认为准确、可靠的科学计算标准软件。在许多国际一流的学术刊物上，都可以看到MATLAB的应用。国内近几年也对MATLAB有了很多研究。1.1.2 MATLAB语言的特点MATLAB自其问世以来，就以数值计算称雄。而目前最常用的MATLAB7.0版本，软件性能有了很大的改善，增加了很多新的功能和有效的操作方法。开发环境：用户可以同时使用多个文件和图形窗口，可以根据自己的习惯和喜好来定制桌面环境，同时还可以为自己定义常用的快捷键。代码开发：支持函数嵌套、有条件中断点，可以使用匿名函数定义单行函数。数值处理：在最新版本中，单精度算法、线性代数可以方便用户处理更大的单精度数据，0

28、DE可以求解泛函数，操作隐式差分等式和求解多项式边界值问题。数据可视化：提供新的绘图界面窗口，用户可以不输入M函数代码而直接在界面窗口中交互性地创建并编辑图形，同时可以直接从图形窗口中创建对应的M代码文件。文件I/O和外部应用程序接口：支持读入更大的文本文件，支持压缩格式的MAT文件，用户可以动态加载、删除或者重载Java，支持COM用户接口等。1.1.3 MATLAB的工作环境所谓工作环境是指：帮助系统、工作内存管理、指令和函数管理、搜索路径管理、操作系统、程序调试和性能剖析工具等。工作环境的特点 1）大量引入图形用户界面 2）引入了全方位帮助系统 3）M文件编辑、调试的集成环境 4）Not

29、ebook新的安装方式1.2 MATLAB在通信原理教学中的应用1.2.1 MATLAB的应用现状MATLAB的函数和命令几乎可以实现C或FORTRAN语言的全部功能，用户不懂C或者FOR2TRAN等高级语言也能开发出功能强大、界面友好、稳定可靠的程序来，开发周期大大缩短。若用户熟悉C或FORTRAN，MATLAB提供了相应的接口，允许相互调用，因此MATLAB具有较好的开放性。MATLAB的高效编程还体现在各类学科的专家在各自的领域用MATLAB编写的许多准确、高效的工具箱，工具箱实际上是对MATLAB进行扩展应用的一系列MATLAB函数（成为M文件），供用户方便地使用，诸如信号处理、图像处

30、理、控制系统、工程优化及神经网络等工具箱。所以MATLAB逐步成为设计数值分析的各类学科教学与科学研究必不可少的工具。目前，国外很多工科类高校都将MATLBA作为必修课，实验室通常都配备装有MATLAB的计算机供学生学习和研究使用。而我国工科类的教学还未能充分利用MATLAB强大功能，现有的MATLAB书籍大部分作为计算机应用工具书出现，未能与具体学科的教材有机地结合起来。1.2.2 MATLAB在通信原理教学中的应用通信原理课程是本科电子类、通信类专业的重要基础课程之一，但是通信原理的原理、概念抽象，理论性强，学生单凭老师上课的讲解难以掌握，尤其是课程中的许多章节内容，需要作图才能理解有关概

31、念和原理，不然难以形成明确的解决问题的思路。目前，通信工程专业低年级学生已经开设计算机应用教程，把MATLAB的基础知识作为此课程的重要内容，使得学生能够掌握使用MATLAB这类工程计算机软件的基本技术，包括基本数学计算、矩阵处理、计算结果的可视化和符号运算等。教师在推动MATLAB的教学应用中也起着重要租用。教师通过应用MATLAB进行科研提高自身水平，只有通过科研才能深刻理解MATLAB强大的功能及其在工程中的应用，使得讲课做到科研与教学相长。1.3 通信原理仿真平台设计的必要性和可行性通信原理是电子通信类相关专业的一门重要专业基础课程，是本科生后续课程和研究生课程的基础，它在专业课程体系

32、中占有重要地位，该课程的主要任务是通过对通信原理理论知识的学习，培养学生对通信原理中数字、模拟等系统的分析和设计能力等。课程特点是：内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大，而且比较抽象，是具有一定深度和学习难度的课程。因而课堂的教学必须建立一套包括理论讲授、计算机辅助教学、时间教学在内的全方位的课程教学新体系，充分调动教师和学生两方面的积极性，利用各种教学方法和手段，全面提高课程的教学质量。1.3.1 增加MATLAB内容的必要性和可行性1）必要性通信原理需要将所学的理论应用到实践中去，因此有必要一开始让学生以简单的MATLAB语言学习用计算机处理信号，另一方面，MATLAB强大的可视化数

33、据处理功能也能够弥补通信原理理论课程授课时的不足。例如，通信理论课程中常常出现各种抽象的图形，想象图形就得花费不少时间，如果采用MATLAB语言，只需几条简单的指令立刻就能得到。增加MATLAB语言内容，可以促进通信原理理论的教学，提高学生兴趣，增强学生自己动手分析、设计系统的能力，而且老师在课堂上可以直观的演示，使抽象的理论变成生动的图形界面，有利于培养出知识面广、动手能力强、综合素质高的学生。2）可行性MATLAB语言可在目前各种类型的计算机上运行，安装简易。MATLAB语言比一般的高级语言执行效率低，而其编程效率与可读性、可移植性要远远高于其他高级语言。将MATLAB加入到实验教学中，一

34、方面让学生用简单的MATLAB语言学习用计算机如何建模、如何分析和设计系统等，以强化原理的应用性，另一方面MATLAB强大的可视化数据处理功能也可以弥补课程授课时的不足，以减少教师绘制图表的麻烦和不精确，还可避免传统理论教学中教师在黑板画图耗费时间及手工画图的不精确性，增加学生自己的动手能力，培养知识面更广，综合素质更高的学生。因此，在通信原理基础课程中增加MATLAB内容，不仅使学生掌握了理论教学的内容，同时也教给学生一些应用理论的手段。1.3.2 用MATLAB做通信原理仿真平台的优点通信原理课程学习过程中的数字基带信号、模拟调制、数字调制、抽样量化等内容，原理和实现方法概念抽象，且画图比

35、较难，学习起来难度比较大。MATLAB强大的绘图功能使得用图形来验证结论结果不再是一件繁琐的事情，直观、方便，且各种图形用MATLAB均能实现。2 基于MATLAB的通信原理仿真平台整体构建方案2.1 仿真平台应用软件设计实现2.1.1 总体结构设计软件采用MATLAB开发平台，利用其可视化的具有编程能力的图形用户界面GUI，按照控制教学、实验、应用等内容，设计出相应的仿真平台应用软件结构图（如图所示）。系统主要界面由6个主要子窗口模块构成，通过单击主界面上子模块相应的按钮即可启动相应的子窗口，MATLAB的应用程序，以M文件形式出现，各软件模块主要的功能是实现教学大纲要求完成的实验。基于MA

36、TLAB的通信原理仿真平台MATLAB总体结构图2-1：眼图抽样定理量化数字调制模拟调制数字基带信号图2-1 总体结构2.1.2 软件实现要将系统结构图中的内容在用户界面里表现出来，就必须有参数输入、结果输出、图形仿真输出等，且这些都能进行对比分析，因此要求开发出一个友好、操作简单、可读性强、易修改的图形用户界面。选择MATLAB中具有可视化编程能力的图形界面GUI，将它提供的工具与编程经验结合起来，完成软件界面的创建。各级界面主要利用向导编辑器GUIDE中提供的空间，利用图标及其对应的功能来设计友好的交互式界面。借助GUI设计面板提供的空间布置编辑器“Align0b-jects”，很容易的对

37、所选对象进行水平、垂直和间隔排列布置。通过图形界面中控件的操作来完成图形界面的功能，这些操作是通过函数代码的执行来完成的。函数代码的编制通过编写回调函数时实现，把函数代码放在一个自定义的M文件中，而在“callback”中只写上其文件名。当操作该控件时，系统会自动执行“callback”中所要求执行的内容，将子菜单界面所保存的文件名与主界面的菜单名关联起来，完成相应的功能，从而实现整个软件设计。2.2 界面的设计方法2.2.1 句柄图形及图形用户界面句柄图形就是将一个图形的每一个组建都视为一个对象，每一个对象都有一个独一无二的“句柄”，根据这个句柄，就可以找到这个对象的各种属性，并进而更改这些

38、属性，以产生不同的图形呈现效果。图形用户界面GUI是由各种图形对象，如图形窗口、图轴、菜单、按钮、文本框等构建的用户界面，是人机交流信息的工具和方法，在该界面内，用户可以根据界面提示完成整个工程，却不必去了解工程内部是如何工作的。GUI设计既可以以基本的MATLAB程序设计为主，也可以以鼠标为主，利用GUIDE工具进行设计。利用GUIDE设计图形用户界面时，可通过GUI应用属性设置编辑器来设置对句柄操作的响应。2.2.2 GUIDE的设计过程1）GUI设计工具简介在GUIDE设计环境中，需要用到的工具有属性编辑器、控件布置编辑器、菜单编辑器、对象浏览器、网络标尺设置编辑器以及GUI应用属性设置

39、编辑器等。2）属性编辑器打开属性编辑器的方法有多种，最常用的是选中控件对象以后，点击工具条上的属性设置按钮，即可打开属性编辑器。通过该属性编辑器来对所选图形对象设置相关属性。3）控件布置编辑器在编辑GUI过程中，通过控件布置编辑器可以方便地设置面板上GUI控件的布局。选中需要对齐的对象，然后选择工具条上的控件布置按钮，即可打开控件布置编辑器。在控件布置编辑器中可以设置GUI控件水平以及垂直布局，包括对齐方式以及控件间距等。4） 对象浏览器在GUI面板中点击对象浏览按钮可打开对象浏览器，在该浏览器中可以方便地显示出所有的图形对象，单击该对象则可以打开相应的属性编辑器。5） 菜单编辑器在GUI面板

40、中点击菜单编辑按钮可打开菜单编辑器，通过菜单编辑器可以为图形界面添加、设置和修改菜单项，以及为右键添加快捷菜单。6） 网络标尺设置编辑器通过网络标尺设置编辑器，可以在GUI面板中添加网络以及标尺，来方便用户的界面设计。7） GUI应用属性设置编辑器通过该编辑器可以设定GUI界面缩放形式、GUI对句柄操作的响应的方式，以及定义GUI的保存方式。8） GUI设计面板GUI设计面板是上述GUI设计工具应用的平台，面板上部提供了菜单和常用工具按钮，左边提供了多种GUI控件，如按钮、单选按钮、复选框、文本框等。进行GUI设计时，首先点击GUI面板左边所需的控件，然后在右边的图形界面编辑区中再次单击某一恰

41、当的位置，这是将在该位置上为图形界面添加以相应的控件，接下来，通过属性编辑器和对应编辑器对各控件设置相关属性和进行界面布置，以完善界面功能。2.2.3 基于MATLAB的通信原理仿真平台主界面考虑到需要解决数据传递问题和编写一些算法，在GUIDE中很难实现，而用M文件可以生成非常复杂的界面，比较容易实现在不同窗口尺寸下给对象以合适的位置，同时文件创建的对象，可以方便的在handle中存取数据，因此本主界面的GUI是通过M脚本文件实现的。如图2-2所示： 图2-2 主界面3 基于MATLAB的通信原理仿真平台模块3.1 数字基带信号的仿真数字基带信号是数字信息的电脉冲表示，电脉冲的形式称为码型。

42、通常把数字信息的电脉冲表示过程称为码型编码或码型变换，在有线信道中传输的数字基带信号又称为线路传输码型。本模块主要展示数字基带信号的常用码型波形。数字基带信号的类型举不胜举，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。如图3-1为整体模块界面： 图3-1 数字基带信号模块3.1.1 单极性不归零码单极性不归零码是一种最简单、最常用的基带信号形式。这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制0和1。其特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔。如图3-2为生成的单极性不归零码：图3-2 单极性不归零码3.1.2 单极性归零码单极性归零码与单极性不归零码的区别是电脉冲宽度小于码元宽度，每个电

43、脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，即输入信息为1时给出的码元前半时间为1，后半时间为0，输入为0时与不归零则完全相同。如图3-3为生成的单极性归零码：图3-3 单极性归零码3.1.3 双极性不归零码在双极性不归零码中，脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0，由于它是幅度相等极性相反的双极性波形，故当0、1符号等可能出现时无直流分量。这样，恢复信号的判决点评为0，因而不受信道特性变换的影响，抗干扰能力较强，较单极性码更有利于在信道中传输。如图3-4为生成的双极性不归零码：图3-4 双极性不归零码3.1.4 双极性归零码双极性归零码是双极性不归零码的归零形式，每个码元内的脉冲都回到零电平，表示信息1时前半段时间为1后半段时间为0，表示信息0时前半段时间为-1后半段时间为0，相邻脉冲之间必定留有