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1、1前言12 SystemView 软件介绍22.1 SystemView 软件简介22.2SystemView 软件使用环境33模拟调制系统的设计与分析53.1 AM调制与解调系统53.1.1 AM调制与解调原理53.1.2 AM 基于 SystemView 建模63.2 DSB调制与解调系统73.2.1 DSB调制解调原理73.2.2 DSB 系统基于 SystemView 建模73.3 SSB调制与解调系统93.3.1 SSB调制解调原理93.3.2 SSB 系统基于 SystemView 建模104数字调制方式设计124.1 2ASK调制与解调系统124.1.1 2ASK调制解调原理12
2、4.1.2 2ASK 信号基于 SystemView 建模134.2 2FSK调制解调系统144.2.1 2FSK调制解调原理144.2.2 2FSK 信号基于 SystemView 建模154.3 2PSK调制解调系统174.3.1 2PSK调制解调原理174.3.2 2PSK 信号基于 SystemView 建模185抽样定理、增量调制系统205.1抽样定理系统205.1.1抽样定理205.1.2信号抽样与恢复基于SystemView建模205.2增量调制系统215.2.1增量调制原理225.2.2 增量调制基于 SystemView 建模226心得体会247参考文献251前言自从因特网把
3、我们领入信息时代开始，人类的历史翻开了崭新的一页。通信 按照传统的理解就是信息的传输，信息的传输离不开它的传输工具，通信系统应 运而生，我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制技术，调制可分为模拟调制 和数字调制，模拟调制。模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调 制；数字调制常用的方法有2FSK调制等。经过调制不仅可以进行频谱搬移，把 调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输 或便于信道多路复用的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有 着很大的影响。调制方式往往决定着一个通信系统的
4、性能。随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂。因此，在通信系统 的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。目前，电子 设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)已成为通信系统设计的主潮流。为 了使复杂的设计过程更加便捷高效，使得分析与设计所需的时间和费用降低。美 国Elanix公司推出的基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件， 是一个比较流行的，优秀的仿真软件。SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设 计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求o Syst
5、emView 借助大家熟悉的Windows窗口环境，以模块化和交互式的界面，为用户提供一 个嵌入式的分析引擎。SystemView仿真系统的主要特点有：能仿真大量的应用 系统；能快速方便地进行动态系统设计与仿真；在本文中可以方便地加入 SystemView的结果；完备的滤波和线性设计；先进的信号分析和数据处理；完 善的自我诊断功能等。SystemView由两个窗口组成，分别是系统设计窗口的分 析窗口。系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符 库和设计工作区。所有系统的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成。 分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提
6、示信息栏。 提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度；活动图形窗 口显示输出的各种图形，如波形等。分析窗口是用户观察SystemView数据输出 的基本工具，在窗口界面中，有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等 功能。在分析窗口最为重要的是接收计算器，利用这个工具我们可以获得输出的 各种数据和频域参数，并对其进行分析、处理、比较，或进一步的组合运算。例 如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到。2 SystemView软件介绍2.1 SystemView 软件简介SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿 真分析的可视化软件工
7、具。它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的 程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立 和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设 计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器 设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。利用SystemView， 可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统，因此，它可 用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时，只需从 SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参
8、数设置，完成图标间的连线， 然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析 结果。SystemView以模块化和交互式的界面,在大家熟悉的Windows窗口环境下， 为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView你只需要关心项目的设 计思想和过程，而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。用户只需使用 鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不必学习复杂的计算 机程序编制，也不必担心程序中是否存在编程错误。SystemView仿真系统的特点：1能仿真大量的应用系统能在DSP、通讯和控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系 统。具有大量
9、可选择的库，允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模 拟功能模块。2快速方便的动态系统设计与仿真使用用户熟悉的 Windows界面和功能键(单击、双击鼠标的左右键)， SystemView可以快速建立和修改系统，并在对话框内快速访问和调整参数，实 时修改实时显示。只需简单用鼠标点击图符即可创建连续线性系统、DSP滤波器，并输入/输 出基于真实系统模型的仿真数据。不用写一行代码即可建立用户习惯的子系统库 (MetaSystem)。3在报告中方便地加入SystemView的结论SystemView通过Notes(注解)很容易在屏幕上描述系统;生成的SystemView 系统和输出的波形图可
10、以很方便地使用复制(copy)和粘贴(paste)命令插入微软 word等文字处理。4提供基于组织结构图方式的设计通过利用SystemView中的图符和MetaSystem (子系统)对象的无限制分层 结构功能，SystemView能很容易地建立复杂的系统。5多速率系统和并彳丁系统SystemView允许合并多种数据采样率输入的系统，以简化FIR滤波器的执 行。这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的通信系统的设计与仿真，有 利于提高整个系统的仿真速度，而在局部又不会降低仿真的精度。同时还可降低 对计算机硬件配置的要求。6完备的滤波器和线性系统设计SystemView包含一个功能强大的、很容
11、易使用的图形模板设计模拟和数字 以及离散和连续时间系统的环境，还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型， 并提供易于用DSP实现滤波器或线性系统的参数。7先进的信号分析和数据块处理SystemView提供的分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可 视环境。分析窗口还提供一个能对仿真生成数据进行先进的块处理操作的接收计 算器。8可扩展性SystemView允许用户插入自己用C/C+编写的用户代码库，插入的用户库 自动集成到SystemView中，如同系统内建的库一样使用。9完善的自我诊断功能SystemView能自动执行系统连接检查，通知用户连接出错并通过显示指出 出错的图符。这个
12、特点对用户系统的诊断是十分有效的。2.3 SystemView软件使用环境SystemView的用户环境包括两个常用的界面：设计窗口和分析窗口。1.设计窗口进入SystemView后，屏幕上首先出现设计窗口，如图2-1所示：图2-1设计窗口所有系统的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成的。在设计窗口 中间的大片区域就是设计区域，也就是供用户搭建各种系统的地方。在设计窗口 的最上端一行是下拉式命令菜单行，通过调用这些菜单可以执行SystemView的 各项功能。设计窗口中菜单行的下面，紧邻在设计区域上端一行是工具栏，它包 含了在系统设计、仿真中可能用到的各种操作按钮。在工具栏的最右端是提示
13、信 息，当鼠标置于某一工具按钮上时，在该处会显示对该按钮的说明和提示信息。 紧邻在设计区域左端是各种器件图标库。设计区域的底部有一个消息显示区，用 来显示系统仿真状态信息。在设计窗口内，只须点击鼠标及进行必要的参数输入， 就可以通过设置图标、连接图标等操作完成一个完整系统的基本搭建工作，创建 各种连续域或离散域的系统，并可极其方便地给系统加入要求的注释。2.分析窗口分析窗口是观察用户运行结果数据的基本载体。利用它可以观察某一系统运 行的结果及对该结果进行的各种分析。当系统运行后，在系统设计窗口中单击分j_i-?析窗口按钮，即可访问分析窗口。在分析窗口中单击系统按钮“，即可返 回系统设计窗口。与
14、设计窗相似，在分析窗的最顶端是下拉式命令菜单和工具栏。分析窗下端 有这样一个显示表示当前窗口中的图形颜色。在将几个图形置于同一坐标窗口 时，通过这一显示，可很容易地区分出各种颜色的图形分别代表哪一个窗口。3模拟调制系统的设计与分析所谓调制，是指按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参数的过程。其作用和目的有三个，分别为：将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号， 实现信道的多路复用，改善系统抗噪声性能。线性调制系统中，常用的方法有 AM调制，DSB调制，SSB调制。它们均属于幅度调制，幅度调制是由调制信号 去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。线性调制的一般原理：载波:s(
15、t)= A cos6 t + 申)c0调制信号:s (t)= Am(t)cos6 t + 申)mc0式中m(t)为基带调制信号。3.1 AM调制与解调系统3.1.1 AM调制与解调原理m(t)m(t)A0图3-1调幅调制模型如图3-1所示为调幅调制基本模型，假设调制信号m(t)平均值为0,将其叠 加一个直流偏量A0后与载波相乘，即可形成调幅信号。调幅信号时域表达式为 s C)= a + m(tMcos w tAM0c当满足条件m(t) A时，调幅波的包络与调制信号波形完全一致，因此用max0包络检波法将会很容易恢复出原始调制信号。如未满足前述条件，将出现“过调 幅”现象，此时用包络检波将发生失真、无法准确恢复原始波形，应当采用其他 的解调方法解调，如同步检波。saM )s (t)m图3-2调幅解调模型(t)o(t)o 12區III1IIII型调制解调，信道加噪，解调。1111人，调制信号，
