毛瑞+路书芬+张慧丽+任晔
【摘要】分析了高职通信原理课程教学过程中存在的问题；对通信原理实验教学的现状进行剖析。介绍SystemView软件的特点。SystemView应用举例：用SystemView实现AM超外差收音机。
【关键词】SystemView；教学实践；AM超外差收音机
【中图分类号】TP391.9；TN911-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）13-0006-01
《通信原理》课程是高职电子信息类专业一门重要的专业基础课程。该课程理论性强，内容丰富，概念抽象，学生不易掌握。因此，如何让学生在学习过程中掌握乏味的通信基础理论与知识成了教學的关键。
一、课程现状与存在的问题
《通信原理》课程理论性太强，原理复杂，对数学基础要求非常高。该课程一般要在信号与系统、通信电子线路等专业基础课程开设的前提下开课，而那些课程的理论性也相当的强。从先修课程开始，长期的理论学习和公式推导使得学生对这些理论性较强的课程产生了抵触心理。如何使理论课程直观化、简单、易懂是我们研究的重点。
之前我校“通信原理”课程实践教学环节采用的是模块化通信原理实验箱，应用效果并不理想。这种硬件实验箱存在以下不足：（1）使用时按照步骤简单接几根线就可以直接用示波器观测系统中各接点的信号波形，操作过于简单，难以培养学生的综合设计能力。（2）分析工具仅有示波器，只能进行简单的信号波形观察，无法进行信号频谱分析。（3）实验项目固定，设备参数无法修改，造成很多实验现象观察不到；（4）实验时间和地点固定，学生不能根据自己的学习进度安排实验时间。可见，单纯采用通信原理实验箱作为实验课的授课手段已不符合目前的教学要求，不利于培养学生的实践创新能力，必须改革实验教学方案，加强理论联系实践。
鉴于上述特点，在实际教学中，我们尝试打破理论教学与实践教学相脱节的局面，将SystemView动态系统仿真软件应用于《现代通讯技术》的教学中，在实验室硬件资源有限的情况下，为学生提供一个通信系统开发、设计、模拟、调试和分析的平台，原理讲解、硬件验证型实验和软件仿真型实验相结合以帮助学生更好地理解和掌握通信系统知识，提高学生学习兴趣和学习效率，增加对学生实践动手能力的培养。
二、SystemView软件在通信原理中的应用
SystemView是美国ELANIX公司推出的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它在信号分析与处理、通信和控制系统具有广泛的应用。SystemView使用功能模块去描述程序，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统，访问与调整参数，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
虽然SystemView是用软件仿真的方法实现系统，但是因其与硬件具有良好的对应关系，所以对系统使用者认识和把握硬件系统具有很好的帮助作用。而且，制作一个真实的硬件系统所需的时间代价、元器件代价、仪器设备代价和实验场地的代价还是很高的。SystemView在这方面充分体现了它的价值。
与传统的硬件实验相比，这种虚拟实验灵活多变，能更好地培养学生的设计能力、分析能力和创新能力。虚拟实验不受硬件设备的限制，不存在实验设备损坏的问题，实验项目能及时根据教学需要进行更新；不受实验室的时间和空间限制，只要在计算机上安装了SystemView软件，学生就能在任何时间和地点完成虚拟实验。
三、一个用SystemView设计的系统实例
超外差接收技术广泛用于无线通信系统中。下图是我们用SystemView开发的AM超外差收音机仿真程序。
本例主要用于分析超外差AM收音机的工作原理及信号解调过程。左边对应的是三个AM信号发生器，用来模拟三个电台。调制信号采用了扫频信号，分别采用了不同的扫频带宽和不同的调制度。中频滤波器采用一个5个极点、3dB带宽为10KHz的切比契夫滤波器。其中在40KHz频率的信号具有最大的调制度（设置为1），信息带宽的中心信号是所希望接收的信号。在该图中除了差频项的10、20、30KHz成分外，还能看到在90-100KHz位置上有混频输出的和频项，而110和100KHz的镜像频谱成分在窗口已经观察不到了，这是因为系统的采样率为200KHz。输出的差频项频谱信号通过一个5极点切比契夫带通滤波器后，其中所希望的20KHz载波信号比10KHz和30KHz的信号大了约15dB，所以通过一个简单的二极管包络检波器就可以将原调制信号解调。
四、结束语
我们在理论教学中引入SystemView仿真系统已有几年。现在上课使用的教材《通信原理及SystemView仿真测试》，该教材中有大量SystemView仿真通信项目的实例，原理讲解和软件仿真型实验相结合以帮助学生更好地理解和掌握通信系统知识。另外，根据教学内容，我们将各种基本的通信系统用SystemView设计好，通过校园网络提供给所有学习者，供学有余力的学生自主学习，取得了较好的教学效果。
参考文献
[1]尹力强，张海燕.通信原理及SystemView仿真测试[M].西安电子科技大学出版社，2012.
[2]陈军.SystemView在通信原理课程教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2015.1.
作者简介：毛瑞（1979-）女工程硕士讲师研究方向：电力电子技术，电力通信技术。endprint
