基于Systemview的通信系统的仿真课程设计.doc

目录一、绪论41、systemview简介42、系统视窗及其图标定义4二、2ask系统仿真51、相干接收2ask系统工作原理52、systemview系统窗下创建的2ask仿真系统63、仿真结果7三、2psk系统仿真71、相干接收2psk系统工作原理72、systemview系统窗下创建的2psk仿真系统83、仿真结果8四、相干接收2dpsk系统仿真101、2dpsk系统组成原理102、 创建仿真系统103、token19、20、21、22处的时域波形如下：11五、课程设计小结12六、附录13参考文献13谢辞13一、绪论1、systemview简介本次课程设计主要使用systemview，它是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计，信号处理完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，systemview在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。systemview基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（dsp）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析，并配置了大量图符块（token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。systemview的库资源十分丰富，主要包括：含若干图符库的主库（main library）、通信库（communications library）、信号处理库（dsp library）、逻辑库（logic library）、射频/模拟库（rf analog library）和用户代码库（user code library）。2、系统视窗及其图标定义系统视窗 图符库选择按钮信源库亚器件库加法器输入/输出操作库函数库乘法器信宿库二、2ask系统仿真1、相干接收2ask系统工作原理二进制基带信号载 波噪 声低 通滤波器载 波信道 相干接收2ask系统组成2、systemview系统窗下创建的2ask仿真系统在这个仿真系统中的基带码源是幅度为1v，频率为100hz的双极性二进制波；载波使用的是幅度为1v，频率为1000hz，相位为0的正弦波；滤波器为5阶300hz截止频率的低通滤波器；系统中设置了三个信宿接收分析器，即sink8,sink9,sink10.仿真系统组成系统2ask仿真系统 图符块参数参数设置：token0: 双极性二进制基带码源（pn码），参数：amp=1v；offset=0v；rate=100hz；no.of level=2；token1: 乘法器；token2: 正弦载波信号源，参数：amp=1v；f=1000hz；phase=0；token3: 加法器；token4: 高斯噪声源，参数：std deviation=0.5v；mean=0v；token5: 乘法器；token6: 正弦本地同步载波信号源，参数设置同token2； token7: 模拟低通滤波器，参数：butterworth_lowpass iir；no.of poles=5；locuttoff=300hz；token8，9，10：信宿接收分析器（sink8,sink9,sink10）。3、仿真结果接收分析器sink8接收的是信源，w0显示的是信源波形图；接收分析器sink9接收的是信源和载波相乘后的调制信息，w1为调制信号波形图；接收分析器sink10接收的是经过低通滤波器滤波后的信息，w2为过滤后的波形图。仿真波形图说明：通过图w1和w2的比较可以看出w2在w1的基础上已将高频率的波滤除。三、2psk系统仿真1、相干接收2psk系统工作原理pn码发生器载 波源噪声载 波提 取低通信道输出 对2psk信号相干接收的前提是首先进行载波提取，可采用平方环或科斯塔斯环来实现。为分析方便起见，在本实验中可直接在收端设置一个与发送端同步的本地载波源。2、systemview系统窗下创建的2psk仿真系统设置系统运行时间：0-0.3秒；采样频率10000hz。pn码速率为100hz，载波频率为1000hz；收、发正弦载波源的相位均为0。2psk仿真系统其中，token 0为双极性pn码源；token2和token6是彼此同步的载波源；token8为过零比较器（ab模式）；token9是幅度和频率均为0的正弦源，作为过零门限电平（比较器b输入）；token7为3阶100hz截止频率的低通滤波器（比较器a输入）。3、仿真结果token10、11、12、13的时域波形图接收分析器sink10接收的是信源，w0显示的是信源波形图；接收分析器sink11接收的是信源和载波相乘后的调制信息，w1为调制信号波形图；接收分析器sink12接收的是经过低通滤波器滤波后的信息，w2为过滤后的波形图；接收分析器sink13接收的是经过比较器的比较信号，波形图如w3。 接收分析器token 11的功率谱图如下：token11处的功率谱 在2psk系统中，接收提取的载波存在180相位模糊度，这是载波提取电路存在的固有问题，一旦接收端提取的载波与发送端调制载波倒相，解调出的码序列将全部倒相。重新设置接收载波源的参数，将其中的相位设为180，解调结果如下： 相位180波形图四、相干接收2dpsk系统仿真1、2dpsk系统组成原理2dpsk系统组成原理如图所示，系统中差分编、译码器是用来克服2psk系统中接收提取载波的180相位模糊度。pn码发生器差 分编码器2psk系 统差 分译码器输出 2dpsk系统组成2、 创建仿真系统一种2dpsk系统的仿真系统方案如图所示。其中，token23、1、2组成差分编码器，token13、14、15为差分译码器，设置系统运行时间：00.3秒、采样速率为10000hz。仿真系统图其中，token0为单极性pn码源；token23、13为采样器（采样速率为100hz）；token3、16为保持器；token2为放大器（gain1）、token14为数字延迟器（延迟1个sample）；token4、24、17为比较器（ab模式）， token5、18设为0v直流电平（token4的输入b），token25设为0.5v直流电平（token24的输入b）。token4、17输出为双极性码、token24输出为单极性码；token10、11为彼此同步的载波源（amp1v、freq1000hz、phase = 0）；token7、8组成加性高斯噪声信道；token19、20、21、22为信宿接收分析器。3、token19、20、21、22处的时域波形如下：接收分析器sink19接收的是信源，w0显示的是信源波形图；接收分析器sink20接收的是经过取样量化后的信息，w1为量化后的波形图；接收分析器sink21接收的是经过低通滤波器滤波后的信息，w2为过滤后的波形图；接收分析器sink22接收的是经过比较器的比较信号，波形图如w3。五、课程设计小结这次课程设计，我挑了三个自己还比较熟悉的系统2ask、2psk、2dpsk进行了仿真试验。通过不断的操作使用，我已经基本掌握了systemview的一般操作，通过操作可以知道这个软件具有很强的通信系统仿真分析功能，它还有许多其它我不知道的功能，但是我会利用课余时间对它作进一步的探索。六、附录参考文献（1）李东生.systemview系统设计及仿真入门与应用 电子工业出版社 （2）杨翠蛾.高频电子线路实验与课程设计systemview部分 哈尔滨工程大学出版社（3）陈萍.现代通信实验系统的计算机仿真 国防工业出版社（4）www.bm