systemview对通信系统的仿真
SystemView通信系统仿真.·优选.
1引言随着信息的飞速发展,在当今社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”。
通信技术也变得越来越重要,以致其在社会的生产和生活中起着越来与重要的作用。
同时,培养新世纪的技术人才也显得格外重要。
通信原理理论课程的学习使我们对通信系统有了初步的了解。
实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。
以基本的点对点通信为例,通信系统的组成,如图1-1所示。
图1-1通信系统的组成通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。
一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制。
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2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制及2DPSK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性能。
本次课程设计主要对常见的模拟和数字调制解调、抽样定理、增量调制系统和数字基带传输系统进行设计与仿真分析。
通过Systemview仿真软件,可以实现这些通信系统的设计与仿真,并进一步对其进行性能分析,巩固通信原理所学过的知识。
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。
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公司推出了基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件。
这款软件很好的解决了通信系统设计过程的效率较低的问题。
为了更好的掌握SystemView动态仿真软件,加深对理论知识的理解,学校专门安排了一周的通信原理课程设计,目的在于:1.学习SystemView仿真软件的基本使用方法;2.利用SystemView建立简单调制解调系统的仿真模型;3.利用计算机对系统进行分析,能够更直观的了解其系统的工作流程;4.通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
SystemView通信网络仿真软件概述
SystemView通信网络仿真软件概述随着通信技术的发展,MATLAB、OPNET、SystemView等通信网络仿真软件的对通信技术的发展做出巨大的作用。
下面就介绍一下SystemView.System View仿真软件是EDA（电子设计自动化）最常用的工具之一，在科研、教学方面发挥着重要的作用。
在System View环境下，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种速率的系统，可用于线性或非线性控制、通信系统的设计和仿真。
System View 有诸多优点：直观、简单、易用；可扩展性等。
SystemView是基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，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。
利用System View，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System View配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，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。
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。
特别适合无线电话（GSM，CDMA，FDMA，TDMA，DSSS）、无绳电话、寻呼机和调制解调器以及卫星通信系统（GPS，DVBS，LEOS）等的设计；能够仿真（C3x，C4x等）DSP结构；可进行各种系统时域/频域分析和谱分析；对射频／模拟电路（混合器，放大器，RLC电路和运放电路）进行理论分析和失真分析。
2.快速方便的动态系统设计与仿真使用熟悉的Windows界面和功能键（单击、双击鼠标的左右键），System View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。
systemview对通信系统的仿真
1 前言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BFSK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。
SystemView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。
基于SystemView的通信系统仿真实验指导书
基于SystemView的通信系统仿真实验指导书目录第一部分SystemView简介 (1)1.1 SystemView的基本特点 (1)1.2 SystemView各专业库简介 (2)1.3 System View的基本操作 (5)第二部分通信原理实验 (9)2.1 常规调幅(AM) (9)2.2 双边带调制(DSB) (12)2.3 单边带调制(SSB) (14)第一部分SystemView简介System View是由美国ELANIX公司推出的基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的开发设计数字信号处理（DSP）系统，通信系统，控制系统以及构造通用数字系统模型的可视化软件环境。
1.1 SystemView的基本特点1．动态系统设计与仿真(1) 多速率系统和并行系统：SYSTEMVIEW允许合并多种数据速率输入系统，简化FIR FILTER的执行。
(2) 设计的组织结构图：通过使用METASYSTEM(子系统)对象的无限制分层结构，SYSTEMVIEW能很容易地建立复杂的系统。
(3) SYSTEMVIEW的功能块：SYSTEMVIEW的图标库包括几百种信号源,接收端，操作符和功能块，提供从DSP、通信信号处理与控制，直到构造通用数学模型的应用使用。
信号源和接收端图标允许在SYSTEMVIEW内部生成和分析信号以及供外部处理的各种文件格式的输入/输出数据。
(4) 广泛的滤波和线性系统设计：SYSTEMVIEW的操作符库包含一个功能强大的很容易使用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。
2．信号分析和块处理SYSTEMVIEW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完成系统仿真生成数据的先进的块处理操作的接收端计算器。
接收端计算器块处理功能：应用DSP窗口，余切，自动关联，平均值，复杂的FFT，常量窗口，卷积，余弦，交叉关联，习惯显示，十进制，微分，除窗口，眼模式，FUNCTION SCALE，柱状图，积分，对数基底，数量相，MAX，MIN，乘波形，乘窗口，非，覆盖图，覆盖统计，解相，谱，分布图，正弦，平滑，谱密度，平方，平方根，减窗口，和波形，和窗口，正切，层叠，窗口常数。
通信原理——基于systemview的模拟通信系统仿真
我们的生活中，当人们提到通信时，自然会想到传递消息最常用、最方 便和最快捷的电话、E-mail、手机等通信方式。在这些通信方式中，是用电信号 来传递消息，因而称之为电信。这些产生、传输电信号和在接收端把它恢复为 原来的消息的设备的总体，就构成了一个通信系统…… 从中我们可以看出通信在我们生活中的重要，它给我们带来了各种各样 的消息，如果有一天它消失了，我不敢想象世界会变成怎样。 在实际的通信中，由于通信业务的多样性，消息的来源也是多种多样 的，但基本可以分为两大类：连续的和离散的。连续的消息如话音，声波振动 的幅度是随时间连续变化的。若把它转换为随时间连续变化的电压信号，信号 幅度是时间连续函数。这样的信号称作模拟信号；什么是模拟通信呢？比如在 电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的。这 个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，这种信号称为模拟信 号。在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信” 。 模拟通信和数字通信的区别具体说就是调制方式不同而已。模拟通信， 技术很成熟，就是将模拟信号与载波进行调制，使其带有一定载波特性，又不 失模拟信号的独特性，接受端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。 从宏观看，世界通信方式，仍以电话为主，在电话通信中，则以程控交 换和移动电话发展最快。目前模拟通信系统还在使用，但由于人们对各种通信 业务的需求迅速增加，数字通信正向着小型化、智能化、高速大容量的方向迅 速发展，最终必将取代模拟通信。
关键字：通信系统；模拟信号；模拟通信；
ห้องสมุดไป่ตู้
Abstract
In our life, when people mention communication, will naturally think of the most commonly used to impart information, the most convenient and fast communication such as telephone, E-mail, mobile phones. In the communication mode, is electricity signals to send messages, so called telecom. The generation, transmission signal and restore it into the original message at the receiving end of equipment's overall, constitutes a communications system... From which we can see the important of communication in our life, it brings us all kinds of news, if it disappeared one day, I can't imagine how the world will become. In the actual communication, due to the diversity of communication business, the source of the message is also varied, but the basic can be divided into two categories: continuous and discrete. Continuous news, such as voice, acoustic vibration amplitude is continuous changes over time. If put it into a continuous variation with time of voltage signal, the signal amplitude is a continuous function of time. Such a signal called analog signal; What is communication? Such as telephone communications, users of online transmission signals is as the user changes the size of the voice. The change of electrical signals in time or in amplitude is continuous, this signal is called analog signals. In the user communication mode of the analog signal line is called the "communication". The difference between analog communication and digital communication precisely modulation in a different way. Analog communication, technology is mature, is the carrier with the analog signal modulation, make its characteristics with certain carrier, and the uniqueness of the analog signal, the receiver through a lowpass filter, restore the original analog signal. From the macroscopic world communication mode, still give priority to with phone, in telephone communication, the program-controlled exchange, and fastest growing mobile phone. Analog communication system is still in use at present, but because of the rapid increase of people's demand for a variety of communications services digital communication is toward miniaturization, intelligent, rapid development in the direction of high speed large capacity, will eventually replace analog communication. Key words: communication system; Analog signal; Analog communication;
systemview通信系统仿真实验二-实验报告模版
[实验二] 滤波器与线性系统
一、实验目的
1、掌握滤波器的各种设计方法。
2、掌握各种滤波器的参数设计。
3、掌握系统的根轨迹图和波特图。
二、实验内容
设计一带通滤波器，带宽为180Hz、中心频率为2100Hz，用巴特沃斯和切比契夫两种方式完成。
要求：
（1）学习线性系统的参数设计。
（2）学习FIR滤波器和模拟滤波器的设计。
（3）观察系统的根轨迹图和波特图。
（4）分别用2种方法设计2个滤波器系统，观察仿真结果。
三、实验结果
1、巴特沃斯带通滤波器仿真原理图如下：
结果如下：
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号波形
未经巴特沃斯带通滤波器滤波的信号频谱
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的波形
巴特沃斯带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析：由频谱图可知，经过巴特沃斯带通滤波器滤波后，频率为1800Hz的信号被滤掉，频率为2100Hz的信号通过。
2、切比契夫带通滤波器仿真原理图如下：
结果：
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号波形
未经切比契夫带通滤波器滤波的信号频谱
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的波形
切比契夫带通滤波器滤波后输出信号的频谱
结果分析：由频谱图可知，经过切比契夫带通滤波器滤波后，频率为1800Hz的信号被滤掉，
频率为2100Hz的信号通过。
通信系统课程systemview仿真设计1 (11)
数字信号基带传输系统————用根升余弦滤波器实现一、设计目的1.熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。
2.通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
二、设计内容—用根升余弦滤波器实现用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。
三、设计原理（一）数字信号基带传输系统原理通信的根本任务是远距离传递信息，因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。
在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。
也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传送，我们称之为数字信号的基带传输。
而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
我们把这种传输称为数字信号的调制传输（或载波传输）。
如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分，则任何数传输系统均可等效为基带传输系统。
因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的。
通过SystemView 提供的仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析，能帮助我们进一步加深对这些抽象概念的理解，并加深感性认识。
二进制数字基带波形都是矩形波，在画频谱时通常只画出了其中能量最集中的频率范围，但这些基带信号在频域内实际上是无穷延伸的。
如果直接采用矩形脉冲的基带信号作为传输码型，由于实际信道的频带都是有限的，则传输系统接收端所得的信号频谱必定与发送端不同，这就会使接收端数字基带信号的波形失真。
基于SystemView的通信系统的仿真
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主要原理
西安石油大学
AM
AM是指对信号进行幅度调制。一般做法就是先 在原信号上叠加一个直流信号，以保证信号 f(t)+A>0，后乘上一个高频的余弦信号，即得到 g(t)=[f(t)+A]coswt在频域上的效果就是将原信号 的频谱移动到w处，以适合信道传输的最佳频率 范围。g(t)的包络线即f(t)+A,用一个简单的包络 检测电路就可以接收并还原信号了。
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西安石油大学
FM
FM是指对信号进行频率调制。与AM调制都属于模拟信 号调制，属于线性调制。解调用锁相环法 。
锁相环PLL具有良好的跟踪性能，若环路滤波器的通频 带足够宽，输入 FM 信号时信号的调制频谱落在带宽之内， 这时压控振荡器的频率随输入信号频率的变化而变化，可以 简单地认为压控振荡器频率与输入信号频率之间的跟踪误差 可以忽略，即压控振荡器输出信号的角频率 wv (t ) 与输入 FM 波的瞬时角频率wFM (t ) 始终相等。
对调制和调制方式的选择要作全面考虑，如果抗噪声性能是最主 要的，则应考虑相干2PSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频 带利用率，则应选择相干2PSK、2PSK、2ASK，而2FSK最不可取 ；如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK、2PSK、2ASK 最不可取；若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。 目 前 用 得 最 多 的 数 字 调 制 方 式 是 相 干 2 PSK 和 非 相 干 2 FSK。 相 干 2PSK主要用于高速数据传输，而非相干2FSK则用于中、低速数据 传输中，特别是在衰落信道中传输a 数据时，它证明了自己的广1泛9 的
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2FSK
西安石油大学
SystemView通信系统仿真资料
t c ωcos 图3-1线性调制系统的一般模型 3 模拟调制系统的设计与分析模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。
线性调制系统中，常用的方法有AM 调制，DSB 调制，SSB 调制。
线性调制的一般原理：载波：)cos()(0ϕω+=t A t s c调制信号：)cos()()(0ϕω+=t t Am t s c m式中()t m —基带信号。
线性调制器的一般模型如图3-1在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ，便可以得到各种线性调制信号。
线性解调器的一般模型如图3-2图3-2线性解调系统的一般模型其中()t s m —已调信号，()t n —信道加性高斯白噪声3.1 AM 调制3.1.1 AM 调制解调原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。
假设调制信号()t m 的平均值为0，将其叠加一个直流分量0A 后载波相乘(图3-3)，即可形成调幅信号。
其时域表达式为()()00cos cos cos AM c c c S A m t t A t m t t ϖϖϖ=+=+⎡⎤⎣⎦式中：0A 为外加的直流分量；()t m 可以是确知信号，也可以是随机信号。
设计的AM 调制模型如图3-3图3-3 AM 调制模型本电路采用了相干解调的方法进行解调，其组成方框图如图3-43.1.2 AM 调制解调仿真电路根据以上原理用SystemView 仿真出来的电路图如图3-5具体参数：调制信号幅值：1Vt s图3-4相干解调法组成框图图3-5 AM 调制系统的仿真图调制信号频率：10H Z载波频率：450H Z在此设计的通信系统中，信道内无高斯白噪声。
3.1.3 AM调制解调仿真仿真波形仿真后的波形如图3-6图3-6 AM调制系统仿真波形其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如下图3-7所示图3-7频谱比较图3.1.4 AM 调制系统仿真结果分析AM 调制为线性调制的一种，由图3-6可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图3-7可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。
基于SystemView的数字通信系统的仿真设计
基于SystemView的数字通信系统的仿真设计引言通信的根本任务是远距离传输信息，准确地传输数字通信中的一个重要环节。
设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始，因而称为数字基带信号。
在某些有线信道中，数字基带信号可以直接传输，这种传输方式称为数字信号的基带传输；而在另外一些信道想，数字基带信号必须经过调制，将信号频谱搬移到高频段才能在信道中传输，然后在收端用解调器把信道中传输的已调信号还原成基带信号，这种传输方式称为数字信号的频带传输（或载波传输）。
基带传输包含着数字通信技术的许多问题，频带传输是基带信号调制后再传输的，因此频带传输也存在基带问题，基带传输的许多问题，频带传输同样需考虑。
如果把调制与解调过程看做是广义信道的一部分，则任何数字传输系统均可等效为基带传输系统。
理论上还可证明，任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统来代替。
下面我们将介绍一些解决数字通信系统中的实际问题的一些方法。
第1章课程设计目的和要求及原理1.1 本课程设计的目的（1）使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理；（2）培养学生掌握电路设计的基本思路和方法；（3）能提高学生对所学理论知识的理解能力；（4）能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力和创新能力；（5）提高学生的科技论文写作能力。
1.2 课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）学习SystemView仿真软件；（2）对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析；（3）提出系统的设计方案，选择合适的模块；（4）对所设计系统进行仿真；（5）并对仿真结果进行分析。
2）创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，完善系统的性能。
3）课程设计论文编写要求：（1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文；（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等；（3）课程设计论文装订按学校统一要求完成。
通信系统课程systemview仿真设计
数字信号基带传输系统一、设计目的1.熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。
2.通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3.观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
二、设计原理（一）数字信号基带传输系统原理通信的根本任务是远距离传递信息，因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。
在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。
也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
通过SystemView 提供的仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析，能帮助我们进一步加深对这些抽象概念的理解，并加深感性认识。
基带信号传输系统的典型模型，如图所示。
在发送端，数字基带信号X(t)经发送滤波器输入到信道，发送滤波器的作用是限制发送频带，阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。
传输信道在这里是广义的，它可以是传输介质（电缆、双绞线等等），也可以是带调制解调器的调制信道。
基带信号在信道中传输时常混入噪声n(t)，同时由于信道一般不满足不失真传输条件，因此要引起传输波形的失真。
所以在接收端输入的波形与原始的基带信号X(t)差别较大，若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。
因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器，它一方面滤除带外噪声，另一方面对失真波形进行均衡。
抽样和判决电路使数字信号得到再生，并改善输出信号的质量。
根据频谱分析的基本原理，任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。
因此基带信号要满足在频域上的无失真传输，信号其波形在时域上必定是无限延伸的，这就带来了各码元间相互串扰问题。
System View通信系统仿真实验
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Preference菜单
Preference>>Optiomize for Run Time Sneed
优化运行时速
Preference>>Reset All Defaults
二、SystemView系统视窗
1、主菜单功能
图1系统视窗
遵循以下步骤进入SystemView系统视窗：
（1）双击SystemView图标，开始启动系统。
（2）首先会出现SystemView License Manager窗口，可用来选择附加库。本实验中选择Selectlall再左键单击OK结束选择。
复位所有缺省设置
Preference>> Propecrtirs
定制
View 菜单
View〉〉Zoom
界面图形缩放
View>>MetaSystem
亚系统
View>>Hide Token Numtbers
隐藏显示图符编号
View>>Analysis Windous
进入分析窗
View>>Calculator
动画执行顺序
System菜单
System>>Run System Simulation
运行系统仿真
System>>Single Step Excution
单步执行
System>>Debug（User Code）
通信原理SystemView仿真实验指导书
实验一图符库的使用一、实验目的1、了解SystemVue图符库的分类；2、掌握SystemVue各个功能库常用图符的功能及其使用方法。
二、实验内容按照实例使用图符构建简单的通信系统，并了解每个图符的功能。
三、基本原理SystemVue的图符库功能十分丰富，一共分为以下几个大类1.基本库SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等，它为该系统仿真提供了最基本的工具。
（信源库）：SystemView为我们提供了16种信号源，可以用它来产生任意信号（算子库）功能强大的算子库多达31种算子，可以满足您所有运算的要求（函数库）32种函数尽显函数库的强大库容！（信号接收器库）12种信号接收方式任你挑选，要做任何分析都难不倒它2.扩展功能库扩展功能库提供可选择的能够增加核心库功能的用于特殊应用的库。
它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应用。
（通信库）：包含有大量的通信系统模块的通信库，是快速设计和仿真现代通信系统的有力工具。
这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信道模型一应俱全。
（DSP库）：DSP库能够在你将要运行DSP芯片上仿真DSP系统。
该库支持大多DSP芯片的算法模式。
例如乘法器、加法器、除法器和反相器的图标代表真正的DSP算法操作符。
还包括高级处理工具：混合的Radix FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。
（逻辑运算库）：逻辑运算自然离不开逻辑库了，它包括象与非门这样的通用器件的图标、74系列器件功能图标及用户自己的图标等。
（射频/模拟库）：射频/模拟库支持用于射频设计的关键的电子组件，例如：混合器、放大器和功率分配器等。
3.扩展用户库扩展的用户库包括有扩展通信库2、IS95/CDMA、数字视频广播DVB等。
通信库2: 扩展的通信库2主要对原来的通信库加了时分复用、OFDM调制解调、QAM编码与调制解调、卷积码收缩编解码、GOLD码以及各种衰落信道等功能。
4.5版中，通信库2已被合并到基本通信库中。
System View通信系统仿真
摘要当今，随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相互融合，信息科学技术已经成为21世纪国际社会和世界经济发展的新的强大动力。
信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。
而信息的传播与交流，是依靠各种通信方式与技术来实现的。
而数字通信系统因为具有许多模拟通信没有的优点，因此成为当今通信的发展方向。
本文主要介绍了数字通信中常用的4种数字调制方式2ASK、2FSK、2PSK以及2DPSK。
并且通过System View仿真软件对这四种基本的数字调制进行仿真，分别描绘了它们的调制解调电路以及各点波形，并在有噪声的情况下分析噪声对信号的影响。
关键词：通信系统2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK System ViewAbstractNowadays, with digital communication technology and the rapid development of computer technology and communication networks and computer networks of mutual integration, information science and technology have become a 21st century economic development of the international community and the world a powerful new impetus. Information as a resource, only through broad dissemination and exchange can generate value in use, to promote cooperation among members of society to promote the development of social productive forces, creating huge economic benefits. The information dissemination and exchange, is to rely on a variety of communication methods and technologies to achieve. The digital communication system has many advantages which analog communication does not have, therefore become the development direction of communication.This paper describes commonly used in digital communication digital modulation 4 2ASK, 2FSK, 2PSK and 2DPSK.And we through System View simulation softwaresimulates these four basic types of digital modulation, respectively, describe their points modem circuit and waveforms, and analysis of the impact of noise on the signal in the case of noise.Keyword：Communication system2ASK2FSK2PSK2DPSK System View目录绪论----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 第一章.通信系统及SYSTEM VIEW简介------------------------------------------------------------- 41.通信系统的简介--------------------------------------------------------------------------------------- 42.SYSTEM VIEW仿真软件简介 ------------------------------------------------------------------ 8 第二章.二进制振幅键控（2ASK） -------------------------------------------------------------------- 101.2ASK的调制原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 102.2ASK的解调原理 ---------------------------------------------------------------------------------- 113.2ASK的SYSTEM VIEW仿真 ---------------------------------------------------------------- 12 第三章.二进制移频键控(2FSK) ------------------------------------------------------------------------ 211.2FSK调制原理 -------------------------------------------------------------------------------------- 212. 2FSK的解调原理 --------------------------------------------------------------------------------- 233. 2FSK的SYSTEM VIEW仿真 --------------------------------------------------------------- 24 第四章.二进制移相键控（2PSK） --------------------------------------------------------------------- 301.2PSK的调制原理----------------------------------------------------------------------------------- 302. 2PSK信号的解调原理--------------------------------------------------------------------------- 313. SYSTEM VIEW仿真---------------------------------------------------------------------------- 33 第五章.二进制差分相位键控（2DPSK） ------------------------------------------------------------ 371. 2DPSK信号的调制原理 ------------------------------------------------------------------------ 372. 2DPSK信号解调原理---------------------------------------------------------------------------- 393. 2DPSK的SYSTEM VIEW仿真------------------------------------------------------------- 40 结论--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45 谢辞--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45 参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 46绪论所谓通信系统,就是用电信号(或光信号)传递和交换信息过程的系统,也叫电信系统。
systemview数字通信系统仿真实验四 实验报告
[实验四] 数字基带传输系统
一、实验目的
1、掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、掌握奈奎斯特第一准则。
3、掌握通过眼图分析法来衡量基带传输系统性能的方法。
二、实验内容
1、学习掌握数字基带信号传输的无失真条件。
2、通过仿真验证奈奎斯特第一准则。
3、通过仿真观测系统眼图。
三、实验结果分析
实验内容1：验证奈奎斯特第一准则仿真原理图：
图4-1验证奈奎斯特第一准则仿真原理图结果如下：
图4-2 输入信号的波形
图4-3 输出信号的波形
图4-4 输入信号与输出信号的波形叠加
图4-5 经过升余弦滤波器整形后的信号波形
图4-6 经过升余弦滤波器整形后的信号与原信号的叠加波形
结果分析：由输入信号与输出信号的波形叠加可观察到收发波形基本一致，加入一定幅度的噪声仍然能正常传输，奈奎斯特第一准则得到验证。
改变噪声幅度，错误波形可能增多。
实验内容2：用于观察眼图的基带传输系统仿真原理图：
结果如下：
图4-8 二元码眼图（噪声幅度为0.1V）
图4-9 二元码眼图（噪声幅度为1V）
图4-10 三元码眼图
图4-11 四元码眼图
结果分析：增大噪声幅度，眼图的“眼睛”张开的幅度变小，二进制信号传输时的眼图只有
一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”，传输四元码时，会显示三只“眼睛”。
基于Systemview的通信系统的仿真
目录一、绪论 (2)二、Systemview软件简介 (3)2.1 Systemview软件特点 (3)2.2 使用Systemview进行系统仿真的步骤 (3)三、二进制频移键控（2FSK） (4)3.1 二进制频移键控（2FSK）的基本原理 (4)3.1.1 2FSK调制的方法 (4)3.1.2 2FSK解调的方法 (6)3.2 使用Systemview软件对2FSK系统进行仿真 (6)3.2.1 2FSK信号的产生 (6)3.2.2 2FSK信号的频谱图 (8)3.2.3 2FSK非相干解调系统 (9)3.2.4 2FSK锁相鉴频法解调系统 (12)四、二进制振幅键控（2ASK） (13)4.1、二进制振幅键控的基本原理 (13)4.2 Systemview软件对2ASK系统进行仿真 (15)4.2.1 2ASK调制系统 (15)4.2.2 2ASK频谱及功率谱 (16)4.2.3 2ASK相干解调的系统 (17)4.2.4 ASK非相干解调的系统 (18)五、二进制移相键控（2PSK） (19)5.1 二进制移相键控（2PSK）的基本原理 (19)5.2 Systemview软件对2PSK系统进行仿真 (22)5.2.1 2PSK信号的产生 (22)5.2.2 2PSK相干解调系统 (23)5.2.3 2PSK 调制和Costas环解调系统组成 (25)5.2.4 2PSK信号的频谱和功率谱 (26)5.2.5 误比特率BER分析 (26)六、二进制差分相移键控（2DPSK） (29)6.1二进制差分相移键控（2DPSK）原理 (29)6.2 Systemview软件对2DPSK系统进行仿真 (30)6.2.1 2DPSK差分相干解调系统 (30)6.2.2 极性比较法解调2DPSK系统 (32)七、心得体会 (35)八、参考文献 (36)基于Systemview的通信系统的仿真摘要数字通信系统,按调制方式可以分为基带传输和带通传输。
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增量调制是可以看成PCM的一个特例 ，但是在PCM 中，信号的代码表示模拟信号的抽样值，而且为了减小量化噪声，一般需要较长的代码和较复杂的编译设备。而增量调制是将模拟信号变换成仅由一位二进制码组成的数字调制序列，并且在接受端也只需要一个线性网络，便可复制出原模拟信号。
另方面，可以从DPCM系统的角度看待增量调制，即当DPCM系统的量化电平取为2和预测器时一个延迟为 T的延迟时，该DPCM系统被称为增量调制系统。
3.1抽样定理的仿真与分析
抽样定理是模拟信号数字化的理论基础，它告诉我们：如果对某一带宽的有限时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样率达到一定数值时，根据这些抽样值可以在接收端准确地恢复原信号，也就是说，要传输模拟信号不一定传输模拟信号本身，只需要传输按抽样定理得到的抽样值就可以了。根据要进行抽样的信号形式的不同，抽样定理可分为低通信号的抽样定理和带通信号的抽样定理。本次课程设计主要介绍低通信号的抽样定理。
设计的AM调制模型如图3-3
图2-3 AM调制模型
本电路采用了相干解调的方法进行解调，其组成方框图如图2-4
2.1.2 AM调制解调仿真电路
根据以上原理用SystemView仿真出来的电路图如图2-5
具体参数：
调制信号幅值：1V
调制信号频率：10HZ
载波频率：450HZ
信道高斯白噪声，幅值为1V。
2.1.3 AM调制解调仿真仿真波形
2.3.4 SSB调制解调仿真结果分析
SSB线性调制的一种，由图3-13可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；在频谱结构上，功率谱密度主要集中在50HZ,与理论相符.解调信号与原信号基本相同,实现无失真传输。
2.4 三种幅度调制系统的比较
假设所有系统在接收机输入端具有相等的输入信号功率 ，且加性噪声都是均值为0、双边功率谱密度为 的高斯白噪声，基带信号 的带宽均为 。假设 为正弦波信号。
3.1.1低通信号的抽样定理
均匀抽样定理指出：对一个带限在 内的时间连续信号 ，如果以 的时间间隔对其进行等间隔抽样，则 将被所得到的抽样值完全确定。即抽样速率大于等于信号带宽的两倍就可保证不会产生信号的混迭。 是抽样的最大间隔，也称为奈奎斯特间隔。
3.1.2信号的采样与恢复仿真原理
如图3-1所示，是低通信号采样与恢复的原理图。
则判决器输出为“1， M信号是按台阶 来量化的，因而同样存在量化噪声问题。 M系统中的量化噪声有两种形式：一种称为过载量化噪声，另一种为一般量化噪声。
设抽样时间间隔 ，则一个台阶上最大斜率K为
它被称为译码器最大跟踪斜率，当译码器实际斜率超过这个最大跟踪斜率时，则将造成过载噪声。
上边带SSB信号时域表达式为：
2.3.2 SSB调制解调仿真电路
根据以上原理用SystemView仿真出来的电路图如图2-12
图2-12 SSB调制系统仿真图
2.3.3 SSB调制解调仿真波形
如仿真图2-13所示的时域波形及频谱波形
图2-13(a)SSB调制系统时域仿真波形
图2-13(b)SSB调制系统频域仿真波形
仿真后的波形如图2-6
图2-6 AM调制系统仿真波形
其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如下图2-7所示
图2-7频谱比较图
2.1.4 AM调制系统仿真结果分析
AM调制为线性调制的一种，由图2-6可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图2-7可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。用相干解调法解调出来的信号与基带信号有一定差别，说明AM调制系统的抗噪能力较差。
2.2 DSB调制
2.2.1 DSB调制解调原理
在图2-3中如果输入的基带信号没有直流分量，且 是理想带通滤波器，则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号，或称双边带抑制载波(DSB-SC)信号，简称DSB信号，其时域表示式为
设计的DSB调制及解调模型如图3-8
图3-8 DSB调制与解调模型
2.2.2 DSB调制解调仿真电路
2. M的编码原理
一个简单的 M编码器由相减器，抽样判决器，发端译码器及抽样脉冲产生器组成。
抽样判决器将在抽样脉冲到来时刻对输入信号的变化做出判决，并输出脉冲。这种编码器的工作过程如下：将模拟信号 与发端译码器输出阶梯波形 进行比较，即先进行相减，然后在抽样脉冲作用下将相减结果进行抽样判决。如果在给定时刻 有
线性解调器的一般模型如图3-2
图2-2线性解调系统的一般模型
其中 —已调信号， —信道加性高斯白噪声
2.1 AM调制
2.1.1 AM调制解调原理
标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。假设调制信号 的平均值为0，将其叠加一个直流分量 后载波相乘(图3-3)，即可形成调幅信号。其时域表达式为
式中： 为外加的直流分量； 可以是确知信号，也可以是随机信号。
根据以上原理用SystemView仿真出来的电路图如图2-9
图2-9 DSB调制系统的仿真图
具体参数为：基带信号幅值：1V，基带信号频率：300 ，载波频率：1000 。在此设计的通信系统中，信道内加入的是高斯白噪声，幅值为1V。
2.2.3 DSB调制解调仿真波形
仿真后的波形如图2- 10
图2-10 DSB调制仿真后波形
1前言
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BFSK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性能。
其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱图如下2-11所示
图2-11 DSB调制过程中的各信号的频谱比较图
2.2.4 DSB调制解调仿真结果分析
DSB调制为线性调制的一种，由图2-10可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图2-11可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。且由频普图可看出没有载波分量，从而实现发送功率的提高。用相干解调法解调出的信号与基带信号基本一致，比AM调制波形要好，只是在时域上有一定的延时，但也实现了无失真传输。
3.1.3信号的采样与恢复仿真电路
根据图4-1所示的原理图，对应的SystemView如图3-2所示：
图3-2验证抽样定理的仿真图
3.1.4信号的采样与恢复仿真波形
图3-3原始信号、恢复信号与抽样信号波形
3.1.5信号的采样与恢复仿真电路结果分析
由实验结果可以观察到，当采样频率小于奈奎斯特频率时，在接收端恢复的信号失真比较大，这是因为产生了信号混迭；当采样频率大于或等于奈奎斯特频率时，恢复信号与原信号基本一致。理论上，理想的抽样频率为2倍的奈奎斯特带宽，但实际工程应用中，带限信号绝不会严格限带，且实际滤波器特性并不理想，通常抽样频率为5～7倍的 以避免失真。
2.3 SSB调制
双边带已调信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一个边带就够了。所谓单边带调制，就是只产生一个边带的调制方式。
2.3.1 SSB调制解调原理
利用图2-8所示的调制器一般模型，同样可以产生单边带信号。若加高通滤波器，能产生上边带信号；若加低通滤波器，则产生下边带信号。下边带时域表达式为
3.2.1（ΔM 或 DM）增量调制原理
1. M的译码问题
接收端只要收到一个“1”码就是输出上升一个 值，每收到一个“0“码就下降一个 值，连续收到“1”码（或“0”码）就是输出一直上升或下降，这样就可以近似的复制出阶梯波形。这种功能的译码器可以由一个积分器来完成，积分器遇到一个“1”就上升一个 E，并让 E等于 ，遇到“0”码所示的-E脉冲就下降一个 E.
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。SystemView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。
1.抗噪声性能
由以上各调制波形及解调波形可以看出，DSB调制系统抗噪声性能最好。最差的是AM调制系统。
2.频带利用率
SSB的带宽最窄，和基带信号的带宽一致，即其频带利用率最高，而AM和DSB调制系统的带宽都是基带信号带宽的2倍。
3.特点与应用
AM调制的优点是设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差。AM制式主要用在中波和短波的调幅广播中。