[发明专利]一种可视化的信号仿真实验系统及操作方法

说明书

本发明涉及信号仿真、数字通信技术领域，解决了电子信息类实验课程不能很好地发挥其加深理论理解以及指导硬件设计的技术问题，尤其涉及一种可视化的信号仿真实验系统，包括：编码模块用于产生扩频通信系统信号以及进行编码操作；调制模块用于将所述编码模块产生的扩频通信系统数字信号转换为模拟信号；程序封装模块用于将通过所述编码模块编码操作产生的程序编译封装为可执行文件。本发明达到了为普通高校学生加深对数字通信系统理论的理解和指导硬件设计提供帮助的目的，具有模块化、可视化等特性，可对于理论知识掌握程度不同的学生采用不同的实验形式，可以加深扩频通信系统的理论理解和指导硬件设计。

技术领域

本发明涉及信号仿真、数字通信技术领域，尤其涉及一种可视化的信号仿真实验系统及操作方法。

背景技术

信道编码、交织、数字信号调制等技术是数字通信系统中的基本技术，也是当前电子信息类专业的基础知识点，在《通信原理》、《信息论与编码基础》等多门电子信息类基础专业课程中均有涉及。

当前国内大部分高校均开设有数字通信系统的实验课程，其本意是通过实验加深学生对于理论知识的理解，进而指导硬件设计。但通常是按照课程分开实施，通信原理实验侧重于整个通信系统的搭建，通常采用定制的封装好的实验系统，学生只能选择相应的选项，参与感不强；

编码实验则侧重于用施加干扰后的误码率等指标去分析某一种编码方式的性能优劣，缺少对于编码原理及整个数字通信系统的直观理解。并且所有的实验内容都是针对大部分学生设置，学生理论基础的差异化会造成实验课程对每个人的效果都不同。

综上，当前高校电子信息类实验课程不能很好地发挥其加深理论理解，指导硬件设计的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可视化的信号仿真实验系统及操作方法，解决了电子信息类实验课程不能很好地发挥其加深理论理解以及指导硬件设计的技术问题，达到了为普通高校学生加深对数字通信系统理论的理解和指导硬件设计提供帮助的目的，具有模块化、可视化等特性，可对于理论知识掌握程度不同的学生采用不同的实验形式，可以加深扩频通信系统的理论理解和指导硬件设计。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种可视化的信号仿真实验系统，包括：

编码模块，所述编码模块用于产生扩频通信系统信号以及进行编码操作，编码模块通过区分颜色显示编码前后信号的波形，可以直观地展示信号的变化；

调制模块，所述调制模块用于将所述编码模块产生的扩频通信系统数字信号转换为模拟信号；

程序封装模块，所述程序封装模块用于将通过所述编码模块编码操作产生的程序编译封装为可执行文件；

所述编码模块包括信源产生单元和信道编码单元，所述信源产生单元用于产生随机的数字信号作为信息码字，以进行下一步的编码计算，所述信道编码单元用于对所述信源产生单元产生的信息码字进行不同的编码计算；

所述调制模块包括数字调制单元和脉冲发射单元，所述数字调制单元用于将数字信号转换为模拟信号，所述脉冲发射单元用于将所述数字调制单元转换的模拟信号转换为按照脉冲封装的发射波形；

所述程序封装模块包括程序组合单元和GUI单元，所述程序组合单元用于将通过所述编码模块编码操作产生的各不相同的模块化程序按照使用者需求进行顺序上的组合，所述GUI单元用于设定人机交互界面。

进一步地，所述编码模块、调制模块和程序封装模块均采用统一的码元速率及输入输出接口。

进一步地，所述编码模块和调制模块具有统一的码元速率及采样速率。

进一步地，所述编码模块和调制模块均包括GUI子单元，所述GUI子单元用于人机交互并展示扩频通信系统信号在编码模块和调制模块中的变化。