SystemView仿真在通信原理课程教学中的应用研究
SystemView在现代通信原理课程中的应用
３ １ 数字基 带传输 系统 ．
３ １１ 奈 奎斯特第 一准则 ．．
数字通信系统的可靠性通过误码率来衡量 ． 从
收 稿 日期 ：０ ７ ｏ ２ｏ 一 ９一ｌ ２
作者简介 ： 邹丹（９９ ． ， １７ 一） 女 湖北 当阳人， 华东交通大学助教
维普资讯
阔学 生 的思 路和 视野 ， 发学 生学 习 的兴 趣 和热情 ． 激
２ Ｓｓ ｍ ｉ ｙｔ Ｖ ｅ ｅ ｗ软 件 简 介
Ｓｓ ｍ ｉ ｙｔ Ｖ ｅ ｅ ｗ是 美 国 Ｅ Ａ Ｉ 公 司 推 出 的 ， 于 Ｌ ＮＸ 基
Ｗｉｄｗ 环境 下运 行 的用 于 系统仿 真分 析 的可 视化 ｎｏｓ
的专业 基础课 ， 主要研 究 模 拟 和数 字 通 信 系统 的 它 基本 理 论 、 本 分析方法 和性 能指标 ． 门课程 的特 基 这 点 是理 论性 强 ， 高度抽象 ． 由于 该课 程交 叉 和渗 透各
学科 的 基础 理论 ， 生 普遍 感 到对 通 信 系统 的 基 本 学 理论 、 基本 分 析 方法 不 能很 好 地 理 解 与 掌握 ． 为此 ， 我们 在课 程 中引 入 Ｓｓ ｍ ｉ ｙｔ Ｖｅ ｅ ｗ进 行辅 助 教 学 ， 现 实 动态 系统 仿真 设 计 与分 析 ， 过 改 变某 些 参 数来 观 通 察通 信 系统 的性 能 ， 加深 学生对 所 学知识 的理 解 ， 开
软件 工具 ． 用 Ｓｓ ｍ ｉ ， 以构 造各 种 复 杂 的模 利 ｙｔ Ｖｅ 可 ｅ ｗ
数字基带传输不如频带传输 广泛， 但如果把调制与
解 调过 程看作 是广 义 信 道 的 一部 分 ， 任何 数 字传 则 输 系统 均可 等效 为基 带 传输 系统 ， 因此 掌 握 数 字信
SystemView仿真软件在通信课程教学中的应用
用 以 ＡＭ调制与解调为例 ，采用 相干解调 的方 式，说明
ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ软件 在 通 信 教 学 中 的应 用 。
（ｉ）根 据 原 理建 立 框 图 标准 ＡＭ的调制器通过一个加 法 电路和一个乘法器 来
实现 。
ＡＭ信号可表示为： （ｆ）＝【 ＋ｍ（ｔ）］ｃｏｓａ￣ｔ 其中：Ａ０为载波幅度 ， ∞ 为载波频率，ｍ（ｔ）为调制
ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ就是其 中的佼佼者 。本文针对 ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ在 的搬 移 。
通信教学中的应 用进行 了探讨和研 究，并给出了实 际仿真
采用相干解调，为了恢复 出原始的基 带信 号，接收端
电路和有关波形 。
必须采用一个与发送端调制载波同频 同相 的相干载波 ，接
２ ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ仿真工具
１引言 随着通信技术 的发展 ，我国通信行业 的从业人数越 来
越 多，许多 高校相继 开设 了通 信类专 业并增 设 了通信 原 理课 程 。伴 随着高校 扩招带 来 的学 生人数激 增，传统 的
ＡＭ频域表达 式为 ：
，
ＳＡＭ（ ＝ Ｄ【 ＋婢 ）＋８（ｏ９＋ ）］＋ ［ ＋ ）＋ ＋ ）】
信 号 ，如 通过接 收计算器 可 以方 便地观 察信号 的频谱 。
ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ还具备 与外部其它软件 的对接能力 ，提供接
口，获取或输 出数 据 ，比如提供 有 Ｍａｔｌａｂ仿真软件 的接
口 。
３ ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ在教 学中的应 用
ｃｏ ｓ∞ ｆｔ
ＣＯ￥（ｄ ，
图 １ ＡＭ调制解调原理 图
语言解释单词意思，这样不仅会花 费大量的时间在单词 的 方法，能帮助学生快速参与到词汇 的理解与记忆 中来 。
SystemView仿真在通信原理课堂教学中应用
502012年第35期“通信原理”是信息、通信类专业本科学生一门重要的专业基础课，也是许多院校硕士研究生入学考试科目。
这门课程以“概率论与数理统计”、“高等数学”、“信号与系统”等课程为基础，并且对后继的“移动通信系统”、“卫星通信系统”、“无线通信系统”、“光纤通信系统”、“计算机网络”等专业课程有着重大的影响，在教学环节中起着过渡的作用，其地位极其重要。
由于涉及大量的数学知识和专业基础知识，在学习过程中学生普遍感到这门课理论性强，涉及的抽象概念较多，很多原理难以理解。
如何将理论与实践、原理与应用紧密结合是课程教学面临的较大问题。
在当前课堂教学占主体、实践环节还不够完善的情况下，将计算机仿真技术引入课堂教学，通过计算机仿真不仅使复杂的理论变得易于理解，使抽象的概念变得形象、生动，使学生在听视结合中获得深刻的印象，并加深对原理和概念的理解，还可激发学员的学习兴趣，使学员积极主动地参与教学过程，充分发挥学生在学习中的主观能动性，实现“教学相长”，使教学效果产生质的飞跃。
一、通信原理仿真软件在通信原理系统级的仿真中，最适用的仿真软件主要有Mablab 中的SIMULINK仿真平台和SystemView仿真软件。
1.Matlab中的SIMULINK仿真平台[1]SIMULINK是Math works公司的Matlab仿真软件中提供的一个交互式动态仿真平台。
它允许用户使用模块框图来代替系统，用户只要用鼠标简单拖拉就可构造出复杂的仿真模型，使用户摆脱了繁琐编程的困扰而集中精力来观察系统的工作原理，或调整系统的参数来分析系统的特性变化。
利用SIMULINK搭建通信系统仿真模型的主要优点是可以充分利用Matlab强大的计算功能，其缺点是其仿真界面的可读性及可懂性略差，因此SIMULINK更适合于需要进行较复杂数学计算的通信系统仿真。
2.SystemView仿真软件[2]美国Elanix公司推出的动态系统仿真软件是一个优秀的EDA 软件，能够提供完整的动态系统设计、分析和仿真的可视化开发环境。
SystemView在通信原理课程教学中的应用研究
SystemView在通信原理课程教学中的应用研究陈军【摘要】描述了SystemView软件在模拟信号频带传输系统中进行可视化动态仿真的模式和实现方法,并运用该软件对模拟频带传输系统教学实践进行了研究.实践表明:将SystemView软件运用于通信原理课程教学,可以很好地反映系统的动态工作情况,具有较强的演示、交互、可视和实用性,对培养学生的综合设计能力、创新能力和研究能力有重要作用.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(032)001【总页数】3页(P153-155)【关键词】SystemView;通信系统;模拟频带传输;课程教学【作者】陈军【作者单位】定西师范高等专科学校物理与电子工程系,甘肃定西 743000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9通信原理是通信、计算机等专业的专业基础课,其中很多基本概念、重要原理贯穿于通信专业的多门课程之中。
然而,对于初学者而言,调制、解调、抽样、量化、复用等概念、原理及大量的系统模型等内容过于抽象,传统的教学方法使学生不易理解和掌握这些概念、原理及模型。
将基于模块化、多功能、交互式视窗环境的通信系统开发、仿真分析软件SystemView应用于通信原理的教学中[1-2],对通信原理进行模拟仿真演示,能够使抽象的概念、原理、模型形象化,从而提高学生的学习效率和学习兴趣,培养学生的综合能力和设计思想,产生较好的教学效果[3-7],并能够解决经费不足、实验场所受限带来的问题。
SystemView具有各种图形库及精密、灵活的系统数据、波形分析窗口[8-13],可完成复杂系统的设计、测试、分析及对各种通信系统的仿真。
第一步,确立系统的数学模型。
根据通信原理教学要求,确定系统总体的功能,将各部分功能模块化,然后找出各部分之间的关系,确定并绘制系统框图。
第二步,选取相应的图符,搭建通信仿真系统。
在信号源图符库、算子图符库、函数图符库和信号接受器图符库中选择满足需要的功能模块,按设计的系统框图在设计窗口中组建仿真系统。
System View仿真软件在《通信原理》课程教学中的应用
System View仿真软件在《通信原理》课程教学中的应用吴怡;陈俊
【期刊名称】《福建师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2004()3
【摘要】对SystemView仿真软件进行了简要的介绍,对其在《通信原理》课程中的应用做了详细的论述,并以16QAM的调制解调原理为例说明了该仿真软件的应用.
【总页数】3页(P109-111)
【关键词】SystemView;仿真;通信;16QAM调制
【作者】吴怡;陈俊
【作者单位】福建师范大学物理与光电信息科技学院;福州大学电子技术研究所【正文语种】中文
【中图分类】P228.1
【相关文献】
1.System View仿真软件在扩频通信课程教学中的应用 [J], 周学礼;程敏蕾
2.应用System View仿真软件进行《通信原理》课程的辅助教学 [J], 钟福如;李栓明;钟斌
3.System View软件仿真技术在航空电子对抗基础课程教学中的应用 [J], 杨玉林;金成铭
4.System View仿真软件在实验教学中的应用 [J], 宋爱军;余环虎;陈育兴
5.System View在通信原理课程实验教学中的应用 [J], 陈军
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Systemview仿真在通信原理课程中的应用
专业（ 运 用方向） 人 才培养方案与核 心课程标准． 北京： 高等教育出
版社 ． ２ ００ ８
在构建实践教学体 系的过程 中 ，主要是本着符合职业岗位 和职业能力为要求进行的 ，从工作岗位入手 ，以工作任务为线
（ 上接１ ３ ４ 页 ）问题 、解决问题的能力 ，还能练学生 的动手能 力
教科园地 ｉ １ ３ ３
别为ｆ ３ 和ｆ ４ ，其 中ｆ ３ ＝ １ ２ ． ５ Ｈ ｚ ，ｆ ４ ＝ ３ ０ Ｈ ｚ ，仿真结果如图２（ ｄ ）所
示。
观 察各 点波 形 ，帮 助学 生进 一步 理解 滤 波器 的作 用 。
４结语
在 通信 原理 课程讲授过程 中引入Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｖ ｉ ｅ ｗ 仿 真 ，不仅丰
【 ２ ］ 唐 高华 ． 基 于工 学 结 合 的 高职 实践 教 学体 系创 新研 究． 教
育与职 业 ， ２ ０ ０ ８ （ ３ ６ ） 【 ３ 】 张 莹， 莫 坚， 杨利 军． 基 于 工作 过程 的 高职 电 气化 铁 道技 术
学基地的建设。表２ 为实践教学体系设置表 。
３结 语
能和 综 合 技 能 ，形成 与课 程体 系相 配套 的实 践 课程 标 准 ，并 结 合 技能 鉴 定要 求 ，完 成考证 环 节 。
通过对城轨供 电专业社会能 力、方法能力及各岗位工作任 务 的 分 解 得 出 的 专业 能 力 的分 析 ，为 了 满 足城 轨供 电专 业 人 才 培 养的 目标 ，根据专 业需要 ，逐步建 成 “ 一 条主线 、两项原 则 、三个功能 、四个层次 ”的实践教学体系。即 ：以技术应用 能力与综合 素质培养为主线 ；以应用性 、实践性为基本原则 ； 体 现专业教学 、岗位培训 、技能鉴定三个 功能 ；以实现素质技
SystemView在“通信原理”课程教学中的应用
SystemView在“通信原理”课程教学中的应用作者：周桃云梁平元伍铁斌来源：《科技视界》 2014年第13期周桃云梁平元伍铁斌（湖南人文科技学院，湖南娄底 417000）【摘要】“通信原理”是通信工程专业的一门非常重要的专业基础课程，由于通信原理课程理论性强、概念抽象，学生学习效果不理想。
以SystemView仿真软件辅助传统课堂则能使抽象概念具体形象化，极大地调动学生的积极性，提升课堂教学效果，培养学生的实践创新能力。
【关键词】计算机仿真；“通信原理”课程教学；SystemView0 引言“通信原理”课程是通信工程专业本科生一门非常重要的专业基础课程，是学好后续专业课程的基础，同时很多信息类专业研究生入学考试选择的是“通信原理”这门课程。
该课程理论性强，概念比较抽象，并涉及到很多的数学知识，对学生的数学基础要求比较高，所以学生普遍认为这门课程很难，从而失去了学习的兴趣。
目前该课程面临的一个难题是如何提高学生的学习兴趣，加强理论联系实践的能力。
本文从实际出发，举例分析了SystemView仿真软件在“通信原理”课程教学中的应用，以计算机仿真技术辅助课堂教学，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践创新能力。
SystemView是美国ELANIX公司推出的一个信号级的动态系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计和仿真。
SystemView以模块化和交互式的界面，为用户提供一个嵌入式的分析引擎，用户只需使用鼠标点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试[2-4]。
1 传统教学中存在的问题当前，湖南人文科技学院通信工程专业的“通信原理”课程的教学总课时为64学时，其中包括16学时的实验课时，剩下的理论课时就只有48学时，但该课程的教学内容多、理论性强、数学公式推导多、概念抽象，这一方面使学生学习压力大，很难掌握教学内容，另一方面很难将理论与实践联系起来，无法激起学生的学习兴趣。
现阶段湖南人文科技学院“通信原理”课程采用的实验设备是由南京某科技有限公司生产的通信原理实验箱，使用时简单接几根线就可以直接用示波器观测系统中各接点的信号波形，目前的实验教学存在以下几方面问题：（１）实验箱上模块中系统的已被固化，信号源产生的信号参数不可调节，比如说数字信号源，很多时候观测的波形并不是理想的矩形波，但无法调节；（2）实验流程已被提前设定好，学生只能按部就班地完成，限制了教师授课的方式；（3）实验箱虽然提供了二次开发的工作模式，但需额外搭配其他的硬件设备，在现有实验条件下难以独立完成；（4）实验内容比较简单，属于验证式实验方式，比如说实验一是模拟信号源，实验二是数字信号源，这两个实验的内容基本上就是用示波器观测各接点波形，这两个实验不用一个学时就能完成，这不利于培养学生的创造性，不利于开发新的实验项目；（5）设备易受损坏，尤其是实验箱中的产生CPLD数字信号源的芯片，只要实验过程中学生用示波器观测波形时没有接地，芯片就会烧坏，一旦这个核心芯片被烧坏，这个实验箱基本上没有应用的价值，维修不方便，当大多数实验箱出现问题时公司才会派专人来校进行维修。
SystemView在《通信原理》课程设计中的应用 在︽通信原 …
ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ在《通信原理》课程设计中的应用Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ ｉｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ Ｃｏｕｒｓｅ王卫华Ｗａｎｇ Ｗｅｉｈｕａ（湖北汽车工业学院电子信息系， 十堰４４２００２）（Ｄｅｐｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕｂｅｉ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｅ，Ｓｈｉｙａｎ４４２００２）摘要：本文研究ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ在《通信原理》课程设计中的仿真应用。
通过对ＭＳＫ的实际仿真分析，显示了ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ强大的仿真功能，在教学中起到事半功倍的效果。
关键词：ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ； 课程设计； ＭＳＫ中国图书分类号：ＴＰ３９３．０９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－４７９２－（２００５）０４－００７９－０３Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ＇ｓ ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｄｅｓｉｇｎｏｆ ＂ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ＂ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｅｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｚｅ ｔｏ ＭＳＫ， ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＳｙｓｔｅｍＶｉｅｗ ｉｓ ｓｈｏｗｎ， ｗｈｉｃｈ ｇｅｔ ｔｗｉｃｅ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｗｉｔｈ ｈａｌｆ ｔｈｅ ｅｆｆｏｒｔ ｉｎｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄ： Ｓｙｓｔｅｍ Ｖｉｅｗ； ｃｏｕｒｓｅ Ｄｅｓｉｇｎ； ＭＳＫ《通信原理》课程，对通信专业的本科生来说，是重要的专业基础课之一。
由于该课程的课堂学习全是纯理论的知识，而且实验项目有限，且全部利用硬件实验箱仿真，导致学生只能了解部分的原理，对一个完整的通信系统的设计认识比较模糊。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SystemView仿真在通信原理课程教学中的应用研究
作者：郭心悦卜朝辉徐伯庆
来源：《课程教育研究·上》2016年第10期
【摘要】针对传统通信原理教学中理论性强、高度抽象的问题，引入SystemView仿真软件工具，以2FSK调制解调系统的SystemView开发仿真应用为例，详细分析了SystemView仿真软件在通信原理课程教学中的应用。
【关键词】通信原理课程 SystemView
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0251-01
1.引言
“通信原理” 是通信工程专业的主干课程，该课程要求学生掌握通信系统的基本理论、性能分析方法和设计思想。
这门课在整个通信工程专业课程体系中起着承上启下的作用，同时也是学习现代通信系统和技术的必备理论基础。
这门课程的特点是理论性强，高度抽象[1]。
由于该课程交叉和渗透各学科的基础理论，学生普遍感到对通信系统的基本理论、基本分析方法不能很好地理解与掌握。
SystemView是一种较为常用的通信系统仿真软件，使用者无需与复杂的程序语言打交道，不用写代码就可以完成各种系统设计与仿真，非常适合初学者[2]。
将SystemView仿真应用于通信原理课程，作为辅助理论教学的工具，能为学生提供具有可视化、互动性的通信仿真教学平台，帮助学生理解抽象的理论技术，理论联系实际，激发学生的学习兴趣，参与课程讨论，有效提高课堂及课后教学效果。
2.SystemView软件简介
SystemView 是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真的可视化软件工具[3]。
它界面简洁，使用方便。
SystemView仿真软件主要用于电路与通信系统的设计和仿真，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。
可以构造各种复杂的模拟和数字系统，还可以用于线性和非线性系统的设计和仿真。
SystemView以模块化和交互式的界面，在大家熟悉的Windows窗口环境下，为用户提供一个嵌入式的分析引擎。
使用SystemView只需要考虑项目的设计思想和过程，不必花费大量的时间和精力去编程来建立系统的仿真模型。
用户只需要点击图标即可完成复杂系统的建模，设计，测试。
3.利用SystemView进行通信原理辅助教学的实例
本文以 FSK 系统的 SystemView 仿真为例，详细阐述了SystemView仿真在通信原理课堂教学中的重要作用。
通信原理课程涉及大量原理方框图和波形图，教学过程中采用课件进行讲述时，图形是静止的，而 SystemView仿真软件中都有现成的图符，只需用鼠标进行点击、拖动和连线即可得到原理图，对系统和各图符设置好参数后，用波形观察窗口就可以观看系统各部分的波形图和频谱图，并能对各图形进行分析和计算。
图1给出了基于相干解调的2FSK通信系统。
仿真过程中参数设置如下：仿真时间：5s；基带信号频率：20Hz；载波频率：50Hz，100Hz；已调信号幅值：1V；噪声标准差：0.5V；带通滤波器：30-70Hz，80-120Hz；低通滤波器：20Hz；信噪比3dB。
图2、图3和图4分别给出了2FSK调制信号的时域波形，2FSK调制信号的功率谱及叠加噪声后的2FSK传输信号。
通过改变2FSK信号的调制频率，信号的时域波形和功率谱密度也会发生相应的变化，提高信道高斯白噪声的噪声方差，传输信噪比降低，其影响也会反应在最后的解调结果中，传输误码率增大。
通过SystemView仿真可以看到，一方面，SystemView仿真能非常直观的给出信号的变换过程，使抽象的信号处理过程直观化；另一方面，2FSK信号功率谱密度的理论推导较为复杂，尤其在多进制FSK中，其数学推导相当繁琐超出了本科生的学识范围，所以在通信原理教材中除个别作了不太严格的解释外，其他的都直接给出公式[4]，SystemView仿真可以弥补数学上的不足，直接给出信号的功率谱密度，让学生能有一个感性的认识。
4.总结
将SystemView仿真引入通信原理理论教学环节，增强课堂的互动性，使教学方式多样化，吸引学生的注意力，提高学生学习的积极性。
同时在课外时间里，学生遇到问题时，也可以首先通过SystemView仿真研究问题，提出自己的见解和看法，然后与老师进行讨论。
通过这种教与学的互动，帮助学生更好的掌握抽象的理论知识，将理论知识与实际相结合，使学生能更牢固的掌握和运用专业知识，从而为今后的工作与学习提供有力的支持。
参考文献：
[1]邹丹. SystemView在现代通信原理课程中的应用[J]. 华东交通大学学报2007年12期.
[2]吴怡，陈俊. SystemView仿真软件在《通信原理》课程教学中的应用[J]. 2004年9期.
[3]罗卫兵.SystemView 动态系统分析及通信系统仿真设计[M]. 西安电子科技大学出版社，2002.
[4]樊昌信. 通信原理第六版[M]. 国防工业出版社，2007.。