毛瑞+路書芬+張慧麗+任曄

【摘要】分析了高職通信原理課程教學過程中存在的問題；對通信原理實驗教學的現狀進行剖析。介紹SystemView軟件的特點。SystemView應用舉例：用SystemView實現AM超外差收音機。

【關鍵詞】SystemView；教學實踐；AM超外差收音機

【中圖分類號】TP391.9；TN911-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）13-0006-01

《通信原理》課程是高職電子信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。該課程理論性強，內容豐富，概念抽象，學生不易掌握。因此，如何讓學生在學習過程中掌握乏味的通信基礎理論與知識成了教學的關鍵。

一、課程現狀與存在的問題

《通信原理》課程理論性太強，原理復雜，對數學基礎要求非常高。該課程一般要在信號與系統(tǒng)、通信電子線路等專業(yè)基礎課程開設的前提下開課，而那些課程的理論性也相當的強。從先修課程開始，長期的理論學習和公式推導使得學生對這些理論性較強的課程產生了抵觸心理。如何使理論課程直觀化、簡單、易懂是我們研究的重點。

之前我?！巴ㄐ旁怼闭n程實踐教學環(huán)節(jié)采用的是模塊化通信原理實驗箱，應用效果并不理想。這種硬件實驗箱存在以下不足：（1）使用時按照步驟簡單接幾根線就可以直接用示波器觀測系統(tǒng)中各接點的信號波形，操作過于簡單，難以培養(yǎng)學生的綜合設計能力。（2）分析工具僅有示波器，只能進行簡單的信號波形觀察，無法進行信號頻譜分析。（3）實驗項目固定，設備參數無法修改，造成很多實驗現象觀察不到；（4）實驗時間和地點固定，學生不能根據自己的學習進度安排實驗時間?？梢?，單純采用通信原理實驗箱作為實驗課的授課手段已不符合目前的教學要求，不利于培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，必須改革實驗教學方案，加強理論聯系實踐。

鑒于上述特點，在實際教學中，我們嘗試打破理論教學與實踐教學相脫節(jié)的局面，將SystemView動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件應用于《現代通訊技術》的教學中，在實驗室硬件資源有限的情況下，為學生提供一個通信系統(tǒng)開發(fā)、設計、模擬、調試和分析的平臺，原理講解、硬件驗證型實驗和軟件仿真型實驗相結合以幫助學生更好地理解和掌握通信系統(tǒng)知識，提高學生學習興趣和學習效率，增加對學生實踐動手能力的培養(yǎng)。

二、SystemView軟件在通信原理中的應用

SystemView是美國ELANIX公司推出的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化軟件工具，它在信號分析與處理、通信和控制系統(tǒng)具有廣泛的應用。SystemView使用功能模塊去描述程序，不用寫代碼即可完成各種系統(tǒng)的設計與仿真，快速地建立和修改系統(tǒng)，訪問與調整參數，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設計和仿真。

雖然SystemView是用軟件仿真的方法實現系統(tǒng)，但是因其與硬件具有良好的對應關系，所以對系統(tǒng)使用者認識和把握硬件系統(tǒng)具有很好的幫助作用。而且，制作一個真實的硬件系統(tǒng)所需的時間代價、元器件代價、儀器設備代價和實驗場地的代價還是很高的。SystemView在這方面充分體現了它的價值。

與傳統(tǒng)的硬件實驗相比，這種虛擬實驗靈活多變，能更好地培養(yǎng)學生的設計能力、分析能力和創(chuàng)新能力。虛擬實驗不受硬件設備的限制，不存在實驗設備損壞的問題，實驗項目能及時根據教學需要進行更新；不受實驗室的時間和空間限制，只要在計算機上安裝了SystemView軟件，學生就能在任何時間和地點完成虛擬實驗。

三、一個用SystemView設計的系統(tǒng)實例

超外差接收技術廣泛用于無線通信系統(tǒng)中。下圖是我們用SystemView開發(fā)的AM超外差收音機仿真程序。

本例主要用于分析超外差AM收音機的工作原理及信號解調過程。左邊對應的是三個AM信號發(fā)生器，用來模擬三個電臺。調制信號采用了掃頻信號，分別采用了不同的掃頻帶寬和不同的調制度。中頻濾波器采用一個5個極點、3dB帶寬為10KHz的切比契夫濾波器。其中在40KHz頻率的信號具有最大的調制度（設置為1），信息帶寬的中心信號是所希望接收的信號。在該圖中除了差頻項的10、20、30KHz成分外，還能看到在90-100KHz位置上有混頻輸出的和頻項，而110和100KHz的鏡像頻譜成分在窗口已經觀察不到了，這是因為系統(tǒng)的采樣率為200KHz。輸出的差頻項頻譜信號通過一個5極點切比契夫帶通濾波器后，其中所希望的20KHz載波信號比10KHz和30KHz的信號大了約15dB，所以通過一個簡單的二極管包絡檢波器就可以將原調制信號解調。

四、結束語

我們在理論教學中引入SystemView仿真系統(tǒng)已有幾年?，F在上課使用的教材《通信原理及SystemView仿真測試》，該教材中有大量SystemView仿真通信項目的實例，原理講解和軟件仿真型實驗相結合以幫助學生更好地理解和掌握通信系統(tǒng)知識。另外，根據教學內容，我們將各種基本的通信系統(tǒng)用SystemView設計好，通過校園網絡提供給所有學習者，供學有余力的學生自主學習，取得了較好的教學效果。

參考文獻

[1]尹力強，張海燕.通信原理及SystemView仿真測試[M].西安電子科技大學出版社，2012.

[2]陳軍.SystemView在通信原理課程教學中的應用研究[J].實驗技術與管理，2015.1.

作者簡介：毛瑞（1979-）女工程碩士講師研究方向：電力電子技術，電力通信技術。endprint