基于matlab的通信原理辅助实验系统设计毕设论文总结.doc

基于matlab的通信原理辅助实验系统设计毕设论文 1 引言 1.1 课题研究的目的及意义 随着现代通信技术发展的日新月异，通信原理课程变得愈来愈重要。 通信原理是通信工程专业、电子信息专业的一门重要的专业基础课程，它以各种通信系统的基本理论为研究对象。通信原理与实际应用联系密切，又具有很强的理论性和抽象性，需要应用概率论、随机过程、信号与系统、模拟与数字电路等多门课程知识为基础。给我们的学习造成了一定的困难。形成这种学习困难的原因是多方面的，其中最主要的是缺乏一个直观认识通信系统的感性基础[1~2]。 为了解决该问题，使抽象的理论知识具体化、形象化，我们引入了此课题。旨在通过以MATLAB语言进行的GUI编程，搭出一个简单的、直观的、容易操作的、可视化的人机交互界面。通过鼠标点击按钮，即可完成通信原理课程中一些基本的实验[3~4]。 本文的目的是研究基于MATLAB 的通信原理辅助实验系统的设计方法并对其进行实现。 1.2 选用MATLAB的原因 由于我们要做的只是一个通信原理辅助实验系统，并非是对通信系统深入地、精确地分析研究。此外，我们还需要搭出一个人机友好的界面，综合分析一下，我们决定采用MATLAB，用.m文件编程实现图形用户界面及界面内部的通信原理的相关计算[3]。 Visual Basic和Visual C++亦可进行图形用户界面的编程。但此课题我们选用MATLAB，因为MATLAB语法简单，贴近人的思维方式，图形表现丰富有效，并且MATLAB提供了各种数学、科学计算的相关函数，编程简洁美观，比Basic和C语言用起来要更方便一些。另外，MATLAB还提供了与Visual Basic和Visual C++相连接的接口，可以实现两种语言的混合编程[5]。 综合以上优点，所以选用MATLAB做通信原理辅助实验系统的设计。 1.3 MATLAB应用现状 MATLAB是一种用于概念设计、算法开发、建模仿真、实时实现的科学计算软件，它将高性能的数值计算和可视化方法集成在一起，并提供了很多专业工具箱和大量的内置函数。自从90年代初在我国引入后，一直受到广大科研人员和技术工程师的喜爱，随着版本的不断更新和MathWorks公司在开发力度上的不断加大，MATLAB的功能日益强大，应用范围也越来越广阔，从最初的数值运算，二维图示，3D建模到数字信号处理，电子电力仿真，神经网络，航空航天，通信仿真，图像处理，控制工程等等几乎囊括了所有工程设计的方方面面2 MATLAB相关知识 2.1 MATLAB 2.1.1 MATLAB的简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。MATLAB 7.8（2009年3月6日发布）。 2.1.3 应用 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析 数值和符号计算工程与科学绘图控制系统的设计与仿真数字图像处理数字信号处理通讯系统设计与仿真财务与金融工程MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应