基于VC的数字调制解调教学实验系统的设计

发布时间：2017-09-20 14:25

  本文关键词：基于VC的数字调制解调教学实验系统的设计

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【摘要】：数字调制解调技术是通信系统中的一项关键技术,调制解调效果的好坏直接影响到通信系统的性能。因此调制解调是电子与通信工程教学中的重要内容。研发一个数字调制解调教学实验系统具有实际意义。该教学实验系统可用于本科生、研究生相关课程的教学,也可以作为专业技术人员进行通信系统设计的辅助工具。本文在深入学习和研究数字调制解调技术及相关理论的基础之上给出了数字调制解调教学实验系统的总体设计任务和设计方案。该系统包括QAM、OFDM、 ASK、PSK和FSK五个种类的数字调制解调教学实验。该系统依据各种调制解调器的工作原理和主要知识点,设计完成了各种调制解调器的结构和各模块功能,给出了各种调制器的实验内容和测试题；设计完成了各模块参数的输入和调整界面,以便实现相关调制解调器的设计；设计给出了调制解调器各点波形图和频谱图,便于理解调制的工作原理和调制性能的分析；设计给出了实验测试界面和实验测试题；设计完成了实验测试题的在线提交、更新和查询功能；设计实现了实验成绩查询和统计分析的功能,以便发现教学的薄弱环节,改进实验教学。本文采用Visual C++6.0软件工具,设计完成了数字调制解调教学实验系统的人机交互界面；采用ADO技术,建立和连接数据库,完成了实验测试题和学生成绩等数据的存储和查询功能。通过调用Matlab引擎的方式建立与VC的连接,实现了Visual C++6.0与MATLAB混合编程,完成了各点信号波形和频谱图和VC界面之间的数据传递。最后,在仿真系统的设计完成之后,对整个实验系统的各项功能进行了仿真测试和结果分析。系统测试结果表明：该实验系统具备设计型和综合型实验的功能,系统中各种数字调制解调器的设计是正确的。学生可以根据设计要求,通过系统参数的选择和调整,完成多种数字调制解调器的设计；可以通过观察各点信号波形和频谱图,进行工作原理的学习和调制性能的分析：可以在线进行实验测试。教师可以进行测试题的提交与更新；可以查询学生的测验成绩与统计分析结果。
【关键词】：调制解调 教学实验 参数设计 VC 系统仿真
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.05
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题背景和意义11
• 1.2 数字调制解调技术的发展与应用11-13
• 1.3 教学实验仿真系统的研究与应用13-15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 第2章 数字调制解调系统的相关基础理论17-35
• 2.1 数字调制解调技术概述17-18
• 2.1.1 数字调制技术的分类17
• 2.1.2 数字调制系统的性能17-18
• 2.2 正交振幅调制(QAM)18-22
• 2.2.1 QAM信号的产生18-20
• 2.2.2 QAM信号的解调20
• 2.2.3 QAM调制系统的性能20-22
• 2.3 正交频分复用(OFDM)22-29
• 2.3.1 OFDM的基本原理22-24
• 2.3.2 用DFT/FFT实现OFDM24-29
• 2.3.3 OFDM调制系统的性能29
• 2.4 基本调制解调方式29-35
• 2.4.1 振幅键控调制(ASK)29-31
• 2.4.2 相移键控调制(PSK)31-33
• 2.4.3 频率键控调制(FSK)33-35
• 第3章 数字调制教学实验仿真系统的设计与实现35-59
• 3.1 系统总体方案设计35-39
• 3.1.1 仿真系统的结构设计35-38
• 3.1.2 系统参数设计38
• 3.1.3 开发环境与软件工具选择38-39
• 3.2 MQAM调制单元的设计39-45
• 3.2.1 MQAM调制的结构设计39-40
• 3.2.2 16QAM调制的设计40-44
• 3.2.3 64QAM调制的设计44-45
• 3.3 OFDM调制单元的设计45-48
• 3.3.1 数学方法实现的OFDM调制45-46
• 3.3.2 FFT/IFFT实现的OFDM调制46-48
• 3.4 基本调制解调单元的设计48-53
• 3.4.1 ASK调制单元的设计48-49
• 3.4.2 MPSK调制单元的设计49-52
• 3.4.3 FSK调制单元的设计52-53
• 3.5 教学仿真系统操作单元的设计53-59
• 3.5.1 仿真实验参数数据传递模块的设计53-54
• 3.5.2 用户登录模块的设计54-55
• 3.5.3 实验与测试模块的设计55-56
• 3.5.4 试题输入与更新模块的设计56-57
• 3.5.5 成绩查询与统计分析模块的设计57-59
• 第4章 数字调制实验系统的测试与结果分析59-87
• 4.1 MQAM调制实验单元的的测试60-63
• 4.1.1 16QAM调制单元的测试60-62
• 4.1.2 16QAM解调单元的测试62-63
• 4.2 OFDM调制实验单元的测试63-69
• 4.2.1 数学方法实现OFDM的测试63-66
• 4.2.2 FFT/IFFT实现OFDM的测试66-69
• 4.3 基本调制解调实验单元的测试69-80
• 4.3.1 2ASK调制实验单元的测试69-71
• 4.3.2 PSK调制实验单元的测试71-77
• 4.3.3 2FSK调制单元的测试77-80
• 4.4 各种调制器性能分析实验单元的测试80-83
• 4.4.1 不同调制方式的性能分析实验80-81
• 4.4.2 OFDM的参数调整和性能分析实验81-83
• 4.5 教学仿真系统操作单元的测试与结果分析83-87
• 4.5.1 实验与测试模块的测试83-84
• 4.5.2 试题输入与更新模块的测试84-85
• 4.5.3 成绩查询与统计分析模块的测试85-87
• 结论87-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-94
• 研究生履历94

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本文编号：888604