標準正交基應(yīng)用于通信原理課程的教學研究
2.3 常見調(diào)制方式的同相分量和正交分量
表1給出常見調(diào)制方式的同相分量I(t)和正交分量Q(t)。其中AM、DSB、SSB和FM所對應(yīng)的m(t)為模擬基帶信號,2ASK、2FSK、2PSK、MSK和QAM所對應(yīng)的m(t)為數(shù)字基帶信號。數(shù)字基帶信號,Tb為碼元寬度。本文引用地址:http://2s4d.com/article/154095.htm
通過表中討論可以看出,通過標準正交基的概念將正交調(diào)制模型引入通信原理課程教學中,不僅將線性代數(shù)知識和專業(yè)課深度結(jié)合,而且可以將模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制內(nèi)容進行整合,降低了教與學的難度,使得通信原理課程知識結(jié)構(gòu)更加簡單明了,在深化線性代數(shù)教學改革的同時也推動了通信原理課程改革。
3 MATLAB用于調(diào)制內(nèi)容教學
為了解決上述第二個問題給教學帶來的困難,可以利用MATLAB軟件的特點將其用于教與學,增強教學效果。
3.1 MATLAB用于“教”
通過上述討論可知,紛雜的調(diào)制方式可以統(tǒng)一成一個正交數(shù)學模型,不同的調(diào)制方式僅僅對應(yīng)著不同I(t)、Q(t)。那么,在課堂上教師可以用MATLAB為學生演示正交調(diào)制原理下各種調(diào)制方式所對應(yīng)參量。帶來的好處就是將抽象知識具體化、直觀化,使得學生更容易接受這部分內(nèi)容,同時激發(fā)了學生學習興趣。圖2就是用MATLAB軟件仿真實現(xiàn)QPSK調(diào)制方式時獲得的時域波形圖、頻譜圖及各參量波形示意圖。
3.2 MATLAB用于“學”
為了加強教的效果,教師可以以課程設(shè)計等形式要求學生通過正交調(diào)制數(shù)學模型編寫MATLAB程序,來實現(xiàn)多種調(diào)制方式。這樣做有什么好處呢?1)學生先經(jīng)過理論分析,然后再仿真實現(xiàn),在這個過程中會遇到問題多種問題,那么分析問題、解決問題是學生必然要經(jīng)歷的過程。當學生通過理論指導完成仿真實現(xiàn)時,不僅加深了他們對調(diào)制概念的理解,更好的掌握調(diào)制理論,了解調(diào)制解調(diào)的本質(zhì),而且反過來又幫助學生驗證了理論的正確性,在激發(fā)學生學習興趣的同時提高學生學習效率。2)結(jié)合實際問題,學生完成了調(diào)制理論向工程化的轉(zhuǎn)變。例如,在一個通用的硬件平臺上,用軟件實現(xiàn)不同調(diào)制,這正是調(diào)制解調(diào)在軟件無線電領(lǐng)域的一個工程應(yīng)用。培養(yǎng)了學生提出問題、分析問題、解決問題以及工程應(yīng)用的能力。3)為學生本科畢業(yè)設(shè)計積累了素材。
4 結(jié)束語
本文在完成了“用信息工具改造線性代數(shù)課程”的教學改革基礎(chǔ)上,針對通信原理課程教學中存在的問題,以調(diào)制內(nèi)容為例提出了將線性代數(shù)中的標準正交基概念引入和將MATIAB用于教學的解決方案。需要說明的是,此方案通過在我校本科電子信息工程專業(yè)進行了試行,根據(jù)教學效果及后續(xù)畢業(yè)設(shè)計結(jié)果來看,文中提到兩個問題均有顯著的改善,但是要取得更好的教學效果,我們還有大量的工作要做。技術(shù)推動、需求牽引是一切科學技術(shù)發(fā)展的動力。教育教學也只有如此,才能面向未來,通信原理課程也不例外。
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