Xây dựng Chương trình Mô phỏng Điều chế và Giải điều chế Tương tự Số bằng Lập trình Giao diện người dùng Đồ họa trong MATLAB

THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ & GIẢI ĐIỀU CHẾ BẰNG LẬP TRÌNH GUI TRÊN

Matlab là một phần mềm rất mạnh về việc thực hiện tính toán, giải ma trận cũng như vẽ đồ thị phân tích tín hiệu.Những chương trình code thực hiện được viết trên Script file, ngoài ra để quan sát một cách tốt nhất thì thì phần mềm matlab còn hỗ trợ thực hiện thông qua GUI hoặc SIMULINK. Có hai cách xây dựng giao diện cho chương trình, cách một là xây dựng một cách trực tiếp nghĩa là giao diện được thiết kế trên GUI bằng việc gắp thả các đối tượng để sử dụng cho các loại điều chế tương tự ( analog) và điều chế số (digital), bồm gồm bước thực hiện như sau. Mở một file mới như trong chương 1 đã nói tới. Bước 2 : Lần lượt kéo thả các nút, ô text , thanh trượt, hộp checkbox, các axes và sắp xếp như hình sau :. Giao diện chương trình chính của bài. Giao diện được tạo ra để thực hiện điều chế tương tự. Giao diện được tạo ra để thực hiện điều chế số. Mỗi đối tượng được tạo ra đều phải thay đổi thuộc tính và thay đổi giá trị. Tùy thuộc vào từng đối tượng mà ta thay đổi chúng như thế nào cho hợp lý nhất để có giao diện như mình mong muốn. a).Với đối tượng Static Text. Với edit text có chức năng thứ 2 thì nó dùng để hiện thị một giá trị một thông số hay một chuỗi từ một đối tượng khác như slider, một câu lệnh với những tham số nhập trước.

(13)Ngoài ra còn Value là giá trị của nút ấn. Thay đổi kích thước, font chữ. mầu sắc thì ta sử dụng đặc tính position , FontSize, ForegroudColor…. Các thuộc tính có thể thay đổi của bushbotton a. Dùng để mở danh sách các lựa chọn. Nó chỉ chọn được duy nhất một lựa chọn. Theo cấu trúc. Các thuộc tính có thể thay đổi của popupmenu như sau:. Thuộc tính string là nơi chứa danh sách các mục sẽ được lựa chọn để thực hiện chương trình. Fontunits FontWeight là thay đổi kích thước chữ, kiểu chữ và đơn vị cho chữ hiện thị trong nút popupmenu. Thuộc tính enable thể hiện sự on hoặc off của đối tượng. Thuộc tính thay đổi của popupmenu. f).Các hệ trục vẽ đồ thị. Ưu điểm của cách này là sử dụng một cách dễ dàng trên file.fig và cả file.m nhưng nhược điểm rất lớn là thời gian tạo giao diện và thiết lập đối tượng rất mất thời gian. Với cách này thì việc xây dựng giao diện đời hỏi người lập trình phải biết về các vị trí của từng đối tượng cần sử dụng, biết về vị trí cần đặt đối tượng đó và các thuộc tính cần sử dụng.

Riêng với phương pháp này có ưu điểm rất lớn là không tốn thời gian thiết lập giao diện và không tốn quá nhiều thời gian để thực hiện code lệnh trong các functionthực hiện chức năng đó cùng lúc. • Phần “Tùy chọn” cho phép ta có thể chuyển đổi các kiểu điều chế và thay đổi tín hiệu đầu vào là tín hiệu sóng hình sin hoặc tín hiệu có dạng file .wav, tìm đường dẫn đến file tín hiệu .wav đối với mô phỏng tín hiệu .wav.  Nếu tín hiệu là ở dạng hình sin chuẩn thì sẽ nhập tần số và biên độ sóng mang của tin tức ở trong Frame signal ( có thể nhập bằng thanh trượt cũng có thể nhập bằng ô text cùng lúc đó quan sát tín hiệu và phổ của tín hiệu trên axes bên cạnh.

Nếu tín hiệu là dạng file âm thanh .wav thì phải chọn file âm thanh nhập vào ô text của dòng link file WAV trên giao diện (phải chú ý rằng file .wav chỉ có thể được mở khi nó nằm trong một foder, có độ dài của file không quá lớn) Sau đó click vào nút signal WAV trong frame Signal. Việc mô phỏng điều biên AM với tin tức là file .wav tương tự với tín hiệu sóng sin nhưng kết quả hệ số điều chế được giản lược do khó xác định được biên độ củatin tức. Nhận xét: Tín hiệu âm thanh thu được sau khi giải điều chế rất sôi và không nguyên bản như tín hiệu âm thanh ban đầu nguyên nhân là do tác động của nhiễu kênh truyền quá lớn.

 Nếu tín hiệu là ở dạng hình sin chuẩn thì sẽ nhập tần số và biên độ sóng mang của tin tức ở trong Frame signal ( có thể nhập bằng thanh trượt cũng có thể nhập bằng ô text cùng lúc đó quan sát tín hiệu và phổ của tín hiệu trên axes bên cạnh. Nếu tín hiệu là dạng file âm thanh .wav thì phải chọn file âm thanh nhập vào ô text của dòng link file WAV trên giao diện (phải chú ý rằng file .wav chỉ có thể được mở khi nó nằm trong một foder, có độ dài của file không quá lớn) Sau đó click vào nút signal WAV trong frame Signal. Ngoài việc điều chế các tín hiệu hình sin và chuỗi bit như trong lý thuyết bài viết còn cho người dùng biết thêm về điều chế âm thanh, lấy dạng tín hiệu và phân tích phổ của tín hiệu đó.

Ngoài những ưu điểm được nêu ở trên thì có một số nhược điểm.Chương trình điều chế tín hiệu tương tự chưa xử lý được với tín hiệu điều chế có tần số sóng mang quá 500kHz và chương trình tín hiệu số chưa có tác động của nhiễu đồng thời chưa có tín hiệu âm thanh làm tín hiệu vào của điều chế số và các mô phỏng chỉ mang tính chất tương đối. Ngoài ra với phần mô phỏng trực tiếp trên một tín hiệu âm thanh trong thực tế có dải động sẽ bị hạn chế bởi độ dài của đoạn âm thanh và giới hạn bởi cả tần số sóng mang.