移动通信原理实验系统的研究与开发

摘要

本文是广东机电职业技术学院教学开发项目。高职学院教学在突出职业为导向的前提下,理论教学被压缩,理论教学实验设备,特别是验证性实验设备被放到次要位置。该院移动通信专业专业现有设备效果较差,学生实验花大量时间在连接试验箱各部分和检查连线是否正常上面。实验系统的落后长期制约了实验教学质量的提高。本项目利用美国NI的测量仿真软件LanVIEW开发虚拟实验系统。在不增加学院投入的情况下,利用学院现有资源完成项目,而且项目可以进一步开发完善,满足学生学习了解通信原理的教学需求,提高该专业实验教学质量。 本实验系统的开发分为三个部分完成。 一是基于硬件数据采集卡的示波器的实现。购入的数据采集卡的使用了磨合花了大量时间,逐渐找到和原有试验箱的配合方法,在此基础上从只能简单显示波形到后来能完整模拟出实际滤波器的所有功能,并加上了电压、功率和相位测量的功能。 二是依据高职教学的特点,开发出适合高职教学的实验系统。这部分实验原理简单,主要目的是使学生能更方便的了解通信原理。为了便于学生自己动手,每个模块设置为独立模块,从信号源到信号处理到显示部分独立完成。包含模拟调制的调频和调幅；数字调制的ASP、FSK、PSK(DPSK);以及噪声对通信的影响和以调幅为基础的解调实验。其间多次邀请学生试用和提出建议,并逐步更改为更适合学生需要的系统。 三是为了教学研究的需要,开发了QAM调制系统。开发过程中研读了大量QAM相关文献,多次调试程序,参考了一些通信仿真的程序,最后编程实现了QAM调制功能。并在此基础上,开发出三个适合高职学生使用的实验系统。分别是用于初步教学的QAM原理实验、用于研究分析的影响带宽因素实验和噪声对QAM调制影响实验。这个模块突破原有试验箱陈旧的问题,并为以后开发各种通信新技术实验系统积累了经验。 本文在第三第四两章介绍了三个部分的原理、编程实现和功能。由于篇幅关系,本文对系统实现部分只介绍到程序框图。程序框图以下的部分不做介绍,如控件的设置、子VI的实现、算法编程等。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.1.1实验教学现状

1.1.2虚拟仪器和LabVIEW

1.2项目内容和意义

1.2.1项目内容

1.2.2项目意义

第二章 LabVIEW的开发方法

2.1 LabVIEW的运行机制

2.1.1 LabVIEW应用程序的构成

2.1.2 LabVIEW的操作模板

2.2用LabVIEW设计程序

2.3本文涉及的模块

2.3.1仿真信号

2.3.2显示控件

2.4本章小结

第三章实验系统设计和硬件实现

3.1实验系统需求分析和模块确定

3.2虚拟实验系统软件部分具体设计

3.2.1基础教学实验部分

3.2.2通信新技术部分

3.3虚拟示波器的具体设计

3.3.1数据采集卡简介

3.3.3 PCL6236数据采集卡参数

3.3.2虚拟示波器实现简介

3.4本章小结

第四章实验系统的软件实现

4.1模拟调幅实验系统的实现

4.1.1幅度调制原理

4.1.2幅度调制实验系统的编程实现

4.1.3实验功能

4.2模拟调频实验系统的实现

4.2.1频率调制原理

4.2.1频率调制实验系统的编程实现

4.2.3实验功能

4.3信道噪声和滤波分析

4.3.1实验原理

4.3.2信道噪声和滤波分析系统的编程实现

4.3.3实验功能

4.4信号调制解调(调幅)实验

4.4.1实验原理

4.4.2信号调制解调实验系统编程实现

4.4.3实验功能

4.5 ASK调制实验系统

4.5.1实验原理

4.5.2 ASK调制系统实现

4.5.3 ASK调制实验系统的功能

4.6 FSK调制实验系统

4.6.1 FSK调制实验系统原理

4.6.2 FSK调制实验系统实现

4.6.3 FSK调制实验系统的功能

4.7 PSK(DPSK)调制实验系统

4.7.1 PSK(DPSK)调制实验系统原理

4.7.2 PSK(DPSK)调制实验系统实现

4.7.3 PSK(DPSK)调制实验系统功能

4.8正交幅度调制(QAM)实验系统

4.8.1正交幅度调制(QAM)实验系统原理

4.8.2正交幅度调制(QAM)实验系统实现

4.8.3正交幅度调制(QAM)实验系统功能

4.9影响带宽的因素实验系统

4.9.1实验原理

4.9.2影响带宽的因素实验系统的实现

4.9.3影响带宽的因素实验系统的功能

4.10信道噪声对QAM调制的影响实验系统

4.10.1实验系统原理

4.10.2信道噪声对QAM调制的影响实验系统的实现

4.10.3信道噪声对QAM调制的影响实验系统的功能

4.11本章小结

第五章结论

参考文献

致 谢