数字通信原理的虚拟实验室系统的设计与实现
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作者: 杨腾
摘 要：伴随社会的全面进步和发展，数字通信应运而生。数字通信是以数字作为传输信号或者通过数字信号对载波进行有效调制，实现高高效率信息传输的一种现代化的通信方式。随着科学技术突飞猛进的发展，尤其计算机技术和信息技术的日新月异，数字通信受到社会的广泛关注，为人类文明的发展注入了新鲜血液。本文以数字通信原理为研究视角，针对其虚拟实验室系统进行分析，旨在为数字通信事业的高速发展献计献策，期待社会的全面进步和发展。
关键词：数字通信；虚拟实验室；实现过程
前言：为适应通信事业的发展，国际范围内针对数字通信原理的研究力度日益增强。纵观世界范围各组织和专家学者针对虚拟实验系统的研究，不难发现主要通过两种方式进行，其一是单纯进行软件开发的方式；另外一种是将软件开发和硬件配置并行的方式。而这两种研究方式都存在一定的弊端，笔者为实现一种集成化的研究方式提出了虚拟试验系统，并对其进行阐述，旨在提高数字通信原理虚拟实验室系统的时效性。
1.系统结构及实现框架概述
1.1 CORBA技术
CORBA是Common Object Request Broker Architecture的缩写形式，翻译为公共对象请求代理体系结构，是由国际OMG组织制定的具有标准性和规范性的对象应用程序体系。CORBA对诸多分布式的目标进行了标准化的定义，允许众多目标对象应用程序之间进行互相作用，无论应用何种编程语言编制而成的对象都可以进行互相之间的操作。CORBA对象是一种标准化的软件，在语言上具有独立的特征，每一个CORBA对象都具有其清楚的定义接口，接口主要应用特殊定义语言IDL进行命名和规定。以下阐述的虚拟实验室系统是建立在CORBA技术基础之上的，其结构和框架设计主要由CORBA技术作为支撑[1]。
1.2 实验组件
实验组件的开发和研制是进行虚拟实验室系统设计过程中的重要关注结点，对于整个系统发挥重要的功能，而且往往需要投入大量的研究时间和成本。因此，采用高效的实验组件是提高虚拟实验室系统研发效率的重要保证。伴随科学技术的发展，Matlab进入人们的视野，其是一种具有高新技术含量的计算软件，可以为虚拟实验系统提供高效的、精准的数值计算结果。同时，Matlab能够延伸出多种实验工具信息资源，保证高效快速的实现不同操作领域中的实验模型的建立和实验具体实践的开展。因此，本系统中将Matlab作为实验组件进行应用，能够有效的保证系统实验功能的发挥，并且达到预想的实验效率。
1.3 系统结构特征
数字通信原理虚拟实验室系统要求必须实现各类对象之间的有效通信功能。基于CORBA是够实现跨语言种类的、夸平台特性进行对象操作的魅力决定其是进行虚拟实验室系统设计中的不二技术选择。该系统的系统结构能将客户端和服务器的各项功能进行有效整合，客户端以嵌入Java Applet为主要方式，使得该系统在实验平台上具有更高的独立性和安全性。服务器相关技术主要以Matlab组件化的技术为主体，使得系统具有更高的精准度和效率。
2.通信原理涉及相关模块设计
2.1 运行模块
在数字通信原理虚拟实验系统中，运行模块的主要功能是通过对用户的预想实验程序进行有效运行，将实验结论进行整合，然后通过报告的方式传递实验者。用户根据实验蹴球有效的启动运行模块，运行模块将根据用户的实验特征和需求构建有效的实验程序，通过对实验程序的整理和分析，将实验流程以有向无环图的形式输出。有向无环图是一种有效的实验表发方式，以算法为核心，实验算法的各类辅助工具之间的关系线条为边。根据试验中需要的各种组件之间的互动关系得出有效的试验流程图，根据各类组件的特征有效抽取其中能够同时运行的信息，根据能够同时运行的各类别组建的特征建立行之有效的计算方式。与此同时，系统中将自动生成多种管理线程，负责各类实验工序的时间进展监控和命令中断工作。运行模块中将采用Java语言的Reflection技术。该类技术能够保证操作对象的动态性和时效性，将操作对象进行有效的管理和命名，使得用户能够根据自身的实验需求适时在实验进行的过程中适时调整其与组件之间的相互作用关系[2]。
2.2 算法提交模块
在数字通信原理虚拟实验系统中，算法提交模块是为用户提供算法组件服务的模块。用户在根据JavaBean运行规范的前提下开发和研制的所有有效算法组件都可以通过算法提交模块提交到实验模拟系统中被不同类型的实验活动所用。试验用户根据具体实验的需求选择客观上需要进行加载的JavaBean有效通道，URL Class Loarder将根据需求进行有效的程序运行，对代码进行有效的加载，然后Introspector将在第一时间获得经过加载工序的JavaBean信息资源，同时发出一个Bean Info与之作为交换，Bean Info将包含JavaBean信息的具体分析，同时模块将把接收到的JavaBean信息传输到下一个工序中，即Registered Class Pane，与此同时Registered Class Pane将会在用户需要的组件领域添加用户新增信息，至此完成了用户对全新组件内容的添加[3]。
2.3 调用Matiab模块
在系统设计过程中，将Matlab作为系统的计算基地，那么实现过程中对需求算法的调用将通过对Matiab的抽取动作进行实现。笔者进行的虚拟实验室系统的设计中，以VisiBroker成为CORBA的服务基础，保证Java对Matiab有效和适时调用。第一，有效应用CORBA接口的强大语言定义功能对用户的需求服务进行有效定义，IDL将为此项工作提供行之有效的方式，能够保证各类对象在进行通信的过程中不为对象的类型而烦恼。第二，服务系统对各类对象的信息进行有效传递，系统的客户端实现对各种服务对象的查找和定位功能。将bind方法和resolve方法有效的运用到此过程中，提高该过程的流畅性和时效性。第三，使用Java语言对客户端实现有力的开发，使用C++语言对服务器进行有力的开发。
结语：本文主要针对数字通信原理虚拟实验室系统进行分析和阐述，通过研究发现，以CORBA为核心技术的互联网虚拟实验系统模型有效的提高了数字通信原理的开放效率，该虚拟实验室系统能够保证数字通信事业科研立项的顺利开展，进而实现数字通信事业的快速稳定发展，推动社会的全面进步。
参考文献：
[1]王峰，丁金林.基于MATLAB/GUI的数字通信系统虚拟实验平台的设计[J].南通职业大学学报，2013，05（01）：96-100.
[2]虞江锋，刘兰英，盛羽等.虚拟实验环境中协同支撑的设计与实现[J].中南大学学报（自然科学版），2011，08（08）：2332-2337.
[3]徐杰，胡倩，郑敏娜等.基于Labview的远程虚拟通信实验室开发[J].电子设计工程，2012，10（18）：110-113.
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