《0908376基于Systemview的数字频带传输系统的仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《0908376基于Systemview的数字频带传输系统的仿真（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽师范大学物理与电子信息学院课程设计报告所属课程名称： 现代通信原理 课程设计标题： 基于Systemview的数字频带传输系统的仿真专 业 班 级： 09级通信工程2班 姓 名： 吴 影 学 号： 0908376 指 导 老 师： 何 国 栋 目录课程设计目的3课程设计器材3课程设计原理3Systemview的基本介绍3课程设计过程4 1 二进制振幅键控 2ASK4 2 二进制频移键控 2FSK9 3 二进制移相键控 2PSK14 4 二进制差分移相键控 2PSK18课程设计总结22参考文献22谢辞23课程设计目的：1、熟练掌握Systemview的用法，在该软件的配合下完成各个系统的结构
2、图，还有调试结果图2、深入了解2ASK，2FSK，2PSK，2DPSK的调制解调原理课程设计器材：PC机，Systemview软件课程设计原理： 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中，利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，来实现数字调制，这种方法通常称为键控法，主要对载波的振幅，频率，和相位进行键控。键控主要分为：振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。Systemview的基本介绍：SystemView是一个用于现代科学与科学系统设计
3、及仿真打动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统打设计与仿真，到一般打系统数字模型建立等各个领域，SystemView在友好而功能齐全打窗口环境下，为用户提供啦一个精密的嵌入式分析工具。进入SystemView后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共11项功能菜单。如下图所示。 系统视窗左侧
4、竖排为图符库选择区。图符块（Token）是构造系统的基本单元模块，相当于系统组成框图中的一个子框图，用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志（图符块），图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模型决定。创建一个仿真系统的基本操作是，按照需要调出相应的图符块，将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。这样一来，用户进行的系统输入完全是图形操作，不涉及语言编程问题，使用十分方便。进入系统后，在图符库选择区排列着8个图符选择按钮创建系统的首要工作就是按照系统设计方案从图符库中调用图符块，作为仿真系统的基本单元模块。可用鼠标左键双击图符库选择区内的选择按钮。 当需要对系统中各测试点或某
5、一图符块输出进行观察时，通常应放置一个信宿（Sink）图符块，一般将其设置为“Analysis”属性。Analysis块相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图符块之一。 在SystemView系统窗中完成系统创建输入操作（包括调出图符块、设置参数、连线等）后，首先应对输入系统的仿真运行参数进行设置，因为计算机只能采用数值计算方式，起始点和终止点究竟为何值？究竟需要计算多少个离散样值？这些信息必须告知计算机。假如被分析的信号是时间的函数，则从起始时间到终止时间的样值数目就与系统的采样率或者采样时间间隔有关。实际上，各类系统或电路仿真工具几乎都有这一关键的操作步骤，SystemV
6、iew也不例外。如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意，甚至根本得不到预期的结果。有时，在创建仿真系统前就需要设置系统定时参数。 时域波形是最为常用的系统仿真分析结果表达形式。进入分析窗后，单击“工具栏”内的绘制新图按钮（按钮1），可直接顺序显示出放置信宿图符块的时域波形，对于码间干扰和噪声同时存在的数字传输系统，给出系统传输性能的定量分析是非常繁杂的事请，而利用“观察眼图”这种实验手段可以非常方便地估计系统传输性能。实际观察眼图的具体实验方法是：用示波器接在系统接收滤波器输出端，调整示波器水平扫描周期Ts，使扫描周期与码元周期Tc同步（即TsnTc，n为正整数），此时示波器
7、显示的波形就是眼图。由于传输码序列的随机性和示波器荧光屏的余辉作用，使若干个码元波形相互重叠，波形酷似一个个“眼睛”，故称为“眼图”。“眼睛”挣得越大，表明判决的误码率越低，反之，误码率上升。SystemView具有“眼图”这种重要的分析功能。 当需要观察信号功率谱时，可在分析窗下单击信宿计算器图标按钮，出现“SystemView信宿计算器”对话框，单击分类设置开关按钮spectrum，完成功率谱的观察。课程设计过程1 二进制振幅键控 2ASK 2ASK的实现：模拟调制法 键控法 在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。一种是最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0控制下通或断，这种二
8、进制幅度键控方式称为通断键控（OOK）。二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。这种方法最初用于电报系统，但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信中用的不多。但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种：相干解调和非相干解调，即包络检波和同步检测。非相干解调系统设备简单，但信噪比小市，相干解调系统的性能优于相干解调系统。用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Amplitude=1 vFrequency=100 HzPhase=0 deg基带信号：Amplitude=1 vOffset=0 vFrequency=20 H
9、zPhase=0 degPulse Width=0.03 sec系统时间指定：No. of Sample=5000Sample Rate=49800 Hz波形如下：载波信号：基带信号：已调信号：2ASK解调系统：相干解调与非相干解调原理框图：用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Amplitude=1 vFrequency=100 HzPhase=0 deg基带信号：Amplitude=1 vOffset=0 vFrequency=20 HzPhase=0 degPulse Width=0.03 sec模拟低通滤波器：Low cuttoff=225 HzNo. Of Poles=
10、 3波形如下：原始信号：解调后的信号：已调信号：结果分析：调制信号的图形与解调后的信号图形基本一致，在每段的起始因为信号不稳定，所以出现了微小的波动。这与滤波器滤波误差也相关。相干解调需要插入相干载波，而非相干解调不需要载波，因此包络检波时设备较简单。对于2ASK系统，大信噪比条件下使用包络检波，而小信噪比条件下使用相干解调。2 二进制频移键控 2FSK数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图： 采用键控法产生的二进制频移键控信号，即利用矩形脉冲序列控制的开关电力对两个不同的独立频率源进行选通。频移键控FSK是用数字基带信号去调制载波的频率。因为数字信号的电平是离散的，所以载波频率的变化也是离
11、散的。在实验中，二进制基带信号是用正负电平表示的，载波频率随着调制信号为1或-1而变化，其中1对应于载波频率f1，-1对应于载波频率f2。用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Amplitude=1 vFrequency=100 HzPhase=0 deg另一个载波信号：Amplitude=1 vFrequency=40 HzPhase=0 deg基带信号：Amplitude=1 vOffset=0 vFrequency=10 HzPhase=0 degPulse Width=0.05 sec反相器：Threshold=0.5 v波形如下：基带信号：经过反相后：已调信号的一部分：
12、已调信号的另一部分：已调信号：2FSK解调系统：2FSK信号的解调非相干解调：2FSK信号的解调相干解调：用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Amplitude=1 vFrequency=500 HzPhase=0 deg另一个载波信号：Amplitude=1 vFrequency=1000 HzPhase=0 deg基带信号：Amplitude=1 vOffset=0 vFrequency=50 HzPhase=0 degPulse Width=0.05 sec模拟低通滤波器：Low cuttoff=225 HzNo. Of Poles= 7原始信号：解调后的信号：调制后的信
13、号：结果分析：输入为调制信号，输出为解调后信号，两信号基本一致，但解调信号每段的起始点有波动，主要是滤波器滤波误差造成的，这无碍仿真结果的准确性。由于载波频率相当大，已调信号的波形观察不是很清楚，这就不如低频处理清楚，直观。相干解调需要插入两个相干载波，而非相干解调不需要载波，因此包络检波时设备较简单。对于2FSK系统，大信噪比条件下使用包络检波，而小信噪比条件下使用相干解调。3 二进制移相键控 2PSK 二进制相移键控中，载波的振幅和频率都是不变的，只有载波的相位随基带脉冲的变化而取相应的离散值。通常用相位0和180来分别表示1或0.这种PSK波形在抗噪声性能方面比ASK和FSK都好，而且频带利用率也高，所以在中高速数传中得到广泛的应用。这种以载波的不同相位去直接表示相应的数字信息的相位键控通常被称为绝对移相方式。调制部分：将信号源产生的双极性不归零信号直接同正弦载波相乘便可以得到2PSK调制信号。用systemview仿真如下：参数设置：载波信号：Amplitude=1 vFrequency=100 HzPhase=0 deg基带信号：Amplitude=1
