標(biāo)準(zhǔn)正交基應(yīng)用于通信原理課程的教學(xué)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(duì)應(yīng)的m(t)為模擬基帶信號(hào),2ASK、2FSK、2PSK、MSK和QAM所對(duì)應(yīng)的m(t)為數(shù)字基帶信號(hào)。數(shù)字基帶信號(hào),Tb為碼元寬度。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/154095.htm
通過(guò)表中討論可以看出,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)正交基的概念將正交調(diào)制模型引入通信原理課程教學(xué)中,不僅將線性代數(shù)知識(shí)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(jìn)行整合,降低了教與學(xué)的難度,使得通信原理課程知識(shí)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單明了,在深化線性代數(shù)教學(xué)改革的同時(shí)也推動(dòng)了通信原理課程改革。
3 MATLAB用于調(diào)制內(nèi)容教學(xué)
為了解決上述第二個(gè)問(wèn)題給教學(xué)帶來(lái)的困難,可以利用MATLAB軟件的特點(diǎn)將其用于教與學(xué),增強(qiáng)教學(xué)效果。
3.1 MATLAB用于“教”
通過(guò)上述討論可知,紛雜的調(diào)制方式可以統(tǒng)一成一個(gè)正交數(shù)學(xué)模型,不同的調(diào)制方式僅僅對(duì)應(yīng)著不同I(t)、Q(t)。那么,在課堂上教師可以用MATLAB為學(xué)生演示正交調(diào)制原理下各種調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)參量。帶來(lái)的好處就是將抽象知識(shí)具體化、直觀化,使得學(xué)生更容易接受這部分內(nèi)容,同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。圖2就是用MATLAB軟件仿真實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制方式時(shí)獲得的時(shí)域波形圖、頻譜圖及各參量波形示意圖。
3.2 MATLAB用于“學(xué)”
為了加強(qiáng)教的效果,教師可以以課程設(shè)計(jì)等形式要求學(xué)生通過(guò)正交調(diào)制數(shù)學(xué)模型編寫MATLAB程序,來(lái)實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制方式。這樣做有什么好處呢?1)學(xué)生先經(jīng)過(guò)理論分析,然后再仿真實(shí)現(xiàn),在這個(gè)過(guò)程中會(huì)遇到問(wèn)題多種問(wèn)題,那么分析問(wèn)題、解決問(wèn)題是學(xué)生必然要經(jīng)歷的過(guò)程。當(dāng)學(xué)生通過(guò)理論指導(dǎo)完成仿真實(shí)現(xiàn)時(shí),不僅加深了他們對(duì)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(guò)來(lái)又幫助學(xué)生驗(yàn)證了理論的正確性,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。2)結(jié)合實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生完成了調(diào)制理論向工程化的轉(zhuǎn)變。例如,在一個(gè)通用的硬件平臺(tái)上,用軟件實(shí)現(xiàn)不同調(diào)制,這正是調(diào)制解調(diào)在軟件無(wú)線電領(lǐng)域的一個(gè)工程應(yīng)用。培養(yǎng)了學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及工程應(yīng)用的能力。3)為學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)積累了素材。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文在完成了“用信息工具改造線性代數(shù)課程”的教學(xué)改革基礎(chǔ)上,針對(duì)通信原理課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,以調(diào)制內(nèi)容為例提出了將線性代數(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)正交基概念引入和將MATIAB用于教學(xué)的解決方案。需要說(shuō)明的是,此方案通過(guò)在我校本科電子信息工程專業(yè)進(jìn)行了試行,根據(jù)教學(xué)效果及后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)果來(lái)看,文中提到兩個(gè)問(wèn)題均有顯著的改善,但是要取得更好的教學(xué)效果,我們還有大量的工作要做。技術(shù)推動(dòng)、需求牽引是一切科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。教育教學(xué)也只有如此,才能面向未來(lái),通信原理課程也不例外。
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