基于MATLAB的通信原理仿真平台设计.pdf

2009年第14期(总第84期)

基于MATLAB的通信原理仿真平台设计

杨洁

南京工程学院江苏南京211167

摘要：根据通信原理课程的教学要求，给出了一种基于MATLAB的通信原理仿真平台GUI设计方案，该平台能为
教师和学生提供高效率教学辅助。开发的图形用户界面设计简单、结构一致，具有可视化、开放性、可扩展性
等优点。
关键词：通信仿真UI平台

通信原理是通信类专业的一门极为重要的专业设计向导(GUIDE)提供的设计向导包括控制面板、属
基础课程，主要研究信息传递一系列变换的机理和性编辑器、事件过程编辑器、对齐工具和菜单编辑
属性，该门课程内容多且抽象，它包括：信号分器五个图形用户界面编辑工具。利用该向导用户可
析、调制解调、同步、检测过滤、纠错编码、信号以将图形界面的外观,包括所有的按钮以及图形的位
特性等理论方面的内容。采用计算机仿真可以帮助置确定下来,然后用MATLAB的回调程序编辑器来编写
学生理解抽象的知识点，提高教学效果。完成约定任务的函数代码,从而方便快捷地设计一个
通信原理中，常常借助于各种信号的时域波形图形用户界面。
图以及频谱图来说明系统的原理，指出相应的电实现一个GUI的过程包括两个基本任务：一是
路设计应达到的目标。要将承载消息的信号保质GUI的组件布局，另一个是GUI组件编程。GUIDE首先
保量地传送给接收者，就必须对它们进行各种处是一个组件布局工具集，能够生成用户所需的组件
理，而这些处理过程中会用到大量的数学计算。而资源并保存在一个FIG文件中；其次，GUIDE还将生
MATLAB(MatrixLaboratory，矩阵实验室)以数组成一个包含GUI初始化和发布控制代码的M文件，该
为基本处理对象，具有丰富的矩阵运算功能，并且文件为回调函数(用户在图形界面中激活某一控件时
MATLAB是一个开放性的系统，具有模块化的结构，要执行的函数)提供了一个框架。
任何用户自己已定义的函数都可作为MATLAB函数进GUIDE主要是一个界面设计工具，MATLAB将所有
行调用。因此，通信原理仿真平台选择MATLAB作为GUI支持的用户控件都集成在这个环境中并提供界面
开发环境，借助于MATLAB的图形用户界面设计向外观、属性和行为响应方式的设计方法。其中图形
导(GUIDE)进行软件界面设计，所有仿真功能采用对象继承关系表如图1所示。本平台的主菜单采用了
MATLAB语言编程实现。用户菜单(Uimenu)进行设计。

一、MATLAB图形用户界面
GUI(GraphicalUserInterfaces，图形用户界
面)是用户与计算机程序之间的交互方式，是用户与
计算机进行信息交流的方式。MATLAB图形用户界面

收稿日期：2009-05-19
作者简介：杨洁，硕士，讲师。图1MATLAB图形对象继承关系
E-mail:[e-mail]29
2009年第14期(总第84期)

3.使用界面设计编辑器进行GUI设计
二、通信原理仿真平台设计MATLAB界面设计编辑器组件平台中包含所有能
通信仿真对于通信系统的教学与研究具有重要够在GUI中使用的用户界面控件，即按钮、单选按
意义,本文旨在设计一个通用的通信原理仿真平台,钮、拴牢按钮、复选框、编辑框、静态文本、滚动
要求能够实现通信中常见技术，如：模拟调制、数条、组合框、列表框以及弹出式菜单等。一个GUI中
字调制、抽样与量化、数字基带传输系统的分析和可以存在一个或多个以上的GUI组件。
仿真，并要求该平台操作简单方便，具有良好的可4.编写用户GUI组件行为响应控制(即回调函数)
扩展特性。代码
通信原理仿真平台由图形用户界面(GUI)、系统确保图形用户界面完成所有预定的通信原理仿
仿真执行器和功能代码库三部分组成。系统仿真执真功能。MATLAB的GUIDE可以根据用户GUI的版面设
行器的功能是：识别图形用户界面指令，读取仿真计过程直接自动生成M文件框架，用户可以直接用这
所需参数，调用功能代码库的相关代码，实现数据个框架来编写自己的函数代码。
传递、执行仿真。用户通过GUI访问执行器，执行器5.保存GUI
采用对话框驱动方式。功能代码库主要由各个功能激活GUI界面，确保界面符合预定的要求，设计
模块的相应M文件组成，是平台的仿真功能得以实现满意后保存GUI。
的基础。具体地说,基于MATLAB的通信原理仿真平台6.执行GUI
的设计步骤如下：运行通信系统仿真平台的应用程序M文件，对它
1.根据上文对系统功能的分析,对通信原理仿进行反复调试，使界面及各用户控件符合系统预定
真平台进行功能模块的提取和确定的功能。
确定通信原理仿真平台由数字基带信号仿真模
块、模拟调制仿真模块等6个仿真模块组成。每个模三、通信原理仿真平台实现
块中可