eda技术在“通信原理”课程实验教学中的应用

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1、EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用EDA技术在“通信原理”课程实验教学中的应用总第198期实践教学DO1编码:10.3969/j.issn.1007—0079.2011.11.076EDA技术在”通信原理”课程实验教学中的应用芦旺贯摘要:在

2、传统的”通信原理”课程实验的基础上,提出一种引,A,EDA技术的实验方法,并加以实践,使学生能进一步理解通信系统的工作原理,同时可以提高学生EDA技术的应用能力.以”循环码的编译码器的设计”为例,阐述7EDA技术在通信系统中的应用过程.关键词:通信原理;EDA技术;实验教学作者简介:卢胜男(1982一),女,江苏徐州人,西安石油大学计算机学院,讲师.(陕西西安710065)基金项目:本文系西安石油大学教改项目”《通信原理》精品课程建设”的研究成果.中图分类号:G642423文献标识码:A文章编号:1007—0

3、079(2011)11—0151—02一,”通信原理”课程实验的现状“通信原理”是信息与通信学科的主干专业基础课,在本科教学中占有重要地位.该课程内容丰富,原理性,逻辑性,综合性强,抽象概念多,覆盖内容广数学公式多,再加上学时数紧,授课时间短,很大程度上增加了教师教学和学生学习的难度.ll为了提高课程教学质量,改进教学效果,培养和提高学生分析问题和解决实际问题的能力,课程组成员对”通信原理”课程的实验教学进行了不断的探索与研究.目前各高校开展的针对本课程的实验教学形式主要分为两种:一种是利用实验箱的验证性实验

4、,学生只需按照实验指导书,按部就班的完成实验步骤,根据要求连接电路或拨动开关就可以用示波器测得波形和数据,从而验证理论教学内容的正确性.这种方式局限性大,灵活性也差,难以激发学生的学习热情和主观能动性.当设计较复杂的数字通信系统时,由于实验条件限制而难以实现设计目标,只能了解通信系统中部分模块的原理,对一个完整的通信系统缺乏全面的认识.另一种方法是利用仿真软件在计算机上进行仿真,例~MATLAB,SystemView,这种方法灵活性强,不受硬件条件和地点的限制,学生可以利用课余的时间在宿舍完成实验项目.目前,

5、课程组已将这种方式作为传统实验箱的补充,在实验教学环节加以实现.这种软件仿真的方式缺少硬件的实现,不能用示波器实时观察信号,缺少对学生动手能力的培养.】二,EDA技术引入”通信原理”实验的优点EDA技术指的是电路设计,系统仿真,印制板布线和制造以及故障诊断等整个电子设计过程的自动化.它采用以计算机仿真为核心的全新的电子设计理念,改变传统的手工操作的电路设计方法,也加快了电子工程教育的改革步伐.口传统的实验方法进行系统设计时,需要购买昂贵的器件和调试设备,而采用软件实验的方法一方面克服了实验室在元器件品种,规格

6、和数量上不足的限制;另一方面又可以进行设计型,纠错型和创新型等不同形式的针对性训练,来培养学生的分析,应用和创新能力.与传统的实验方式相比较,采用EDA技术进行电子线路的分析和设计,突出了实验教学以学生为中心的开放性和综合性的特

7、点,具有很好的系统性和灵活性,可以在很大程度上提高学生对”通信原理”实验的兴趣.此外EDA技术避免了用户电路设计错误,接线错误导致的器件损坏以及检查复杂线路的繁琐性,并且在一块通信原理实验板上可进行几十种实验,节省了设计经费,缩短了设计时间,提高了设计的效率.因此,把EDA教学与通信

8、原理实验结合起来是适应信息技术发展的需要,也是高等教育实践环节教学改革的必然趋势.三,基于EDA技术的”通信原理”课程实验设计目前,课程组将结合EDA技术的课程实验作为”通信原理”课程的辅助实验环节,采用两周课程设计的形式,结合该学期开设的“EDA技术”这门课程,加深学生对通信原理知识的理解.该课程实验的内容几乎覆盖了”通信原理”课程中所有的通信系统知识,具体设计题目包括数字基带传输,数字频带传输,模拟信号的数字化传输,汉明码/循环码的编译码,位同步等等.学生可以根据自己的兴趣,围绕”通信原理”课程知识自由选

9、题.利用EDA设计软件QuartusII,采用VHDL语言编程,并将程序通过计算机串口下载到GW48系列的EDA实验箱上,以验证各设计题目的仿真结果.四,通信系统设计实例现以循环码的编译码为例,介绍基于EDA技术的通信原理实验的实现过程.其设计要求为:设计一个用于数据传输中差错控制的循环冗余校验模块,该模块能够实现12位信息位加5位CRC校验码发送和接收.学生在独立开展设计的过程中,需要理解循环码的