数字通信原理虚拟实验教学系统

适用专业：通信工程、电子信息工程、信息工程、电子科学技术等相关专业

本产品是针对各类大中专院校《数字通信原理》实验课程配套开发的可在网上开展基于C/S架构的虚拟实验教学系统，系统由课程实验仿真平台和虚拟实验教学管理系统两部分组成。仿真平台采用虚拟机技术仿真实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境；虚拟实验教学管理系统提供的虚拟实验教学辅助功能，包括：实验前的预习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的指导、实验结果的批改、实验成绩统计查询等功能，为实验教学环境提供服务并开展应用。可满足各类大中专院校《数字通信原理》课程实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。

数字通信原理系统登录界面

数字通信原理软件界面

系统提供了58种数字通信原理器件模型：

1、信源模块库（4个）

随机M进制序列模块、PN序列模块、常数向量序列模块、载波信号模块

2、信号处理模块库（13个）

十进制转换模块、二进制转换模块、数据缓冲（并行输出）模块、信号取实部模块、复数信号合成模块、匹配滤波相关解调模块、比特映射波形模块、信号载波调制模块、根升余弦滤波（脉冲成形）模块、矩形脉冲成形模块、信号模块、跳频载波成形模块

3、信道模块库（4个）

高斯信道（SNR）模块、高斯信道（EbNo）模块、高斯信道（EsNo）模块、单径瑞利衰落信道模块

4、信号处理子系统（4个）

正交信号接收子系统、双极性信号接收子系统、单极性信号接收子系统、带限信道下信号接收子系统

5、调制解调（10个）

PAM调制、PAM解调、PSK调制、PSK解调、QAM调制、QAM解调、FSK调制、FSK解调、跳频调制、跳频解调

6、差错控制编码（4个）

汉明编码、汉明译码、卷积编码、卷积译码

7、OFDM系统库（8个）

串并转换、并串转换、补零、去零、OFDM调制、OFDM解调、加循环前缀、去循环前缀

8、计算分析与绘图（11个）

误比特率计算、误符号率计算、误比特率计算（卷积码）、信号波形图、信号自相关函数图、信号功率谱密度图、OFDM调制信号频谱图、绘制误码率曲线图（I）、绘制误码率曲线图（II）、绘制误码率曲线图（III）

备注：除上述器材，可以根据教学需要灵活再添加器件。

使用现有器材模型系统提出了如下15种典型实验的训练：

一、基本元器件使用实验

1. 信源与绘制模块的使用示例

2. 信号的观察示例

3. 随机信号的频谱分析示例

4. 加性高斯白噪声模块的使用示例

5. 信号处理模块使用示例1

6. 信号处理模块使用示例2

7. 信号处理模块使用示例3

8. 调制系统在AWGN信道下的传输性能分析示例

9. 载波调制信号的频谱分析示例

10. 差错控制编码的纠错性能分析示例

二、典型实验

1. 随机信号分析

2. AWGN信道与单径瑞利衰落信道分析

3. 正交信号在AWGN信道下的传输性能

4. 双极性信号在AWGN信道下的传输性能

5. 单极性信号在AWGN信道下的传输性能

6. 基带4-PAM信号在AWGN信道下的传输性能

7. 4-PAM信号在AWGN理想带限信道下的传输性能

8. 4-PAM载波调制信号在AWGN信道下的传输性能

9. 8-PSK载波调制信号在AWGN信道下的传输性能

10. 16-QAM载波调制信号在AWGN信道下的传输性能

11. 4-QAM和4-FSK调制信号在瑞利衰落信道下的传输仿真

12. (7,4)Hamming编码的QPSK调制系统在AWGN信道下的传输性能

13. (2,1,7)卷积码的BPSK调制系统在AWGN信道下的传输性能

14. OFDM系统仿真

15. 跳频通信系统(FHSS)的抗信道衰落仿真

备注：除上述实验，用户也可以利用提供的器材模型自主添加典型实验。

系统服务器端用户分为学生、教师、教务管理员和系统管理员四种角色，不同角色拥有不同权限。

►学生：选课、选择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语。

►老师：典型实验库维护、发布实验、安排实验、批改实验报告、系统指导、统计并发布学生的实验成绩和批语。

►教务管理员：课程计划、开课计划、选课日期设置、开课审核、开课查询。

►系统管理员：用户管理、分组管理、角色管理、权限管理、系统维护等。

性能指标

支持同时在线用户数1万人以上，经过在多所学校的实训教学应用，系统运行稳定，不限终端用户数，能满足职业技能大赛训练或省赛预赛使用。

服务器运行环境

操作系统：Windows Server ，Linux/Unix Server

Web服务器：Tomcat6.0，JDK6.0

数据库：MySQL

客户端运行环境

操作系统： All Windows系列