《通信原理》软件教案与讲义

1、Systemview仿真软件介绍及仿真举例1、本次课教学目标：熟悉Systemview仿真软件平台。2、本次课教学重点：熟悉Systemview系统设计窗口；熟悉Systemview系统定时窗口；熟悉Systemview系统分析窗口。3、本次课教学难点：Systemview系统的使用，如何设置系统参数。4、本次课教学方法：讲授法、演示实验法。5、本次课教学过程设计： 1、讲解Systemview仿真软件，包括系统设计窗口、系统定时窗口、系统分析窗口；2、学生进行10个例子的学习和练习，学练结合，随堂答疑。6、本次课讲义：1.1 Systemview系统设计窗口：1、第一行“菜单栏”有几个下拉式

2、菜单，通过菜单可以实现相应的功能。2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条：(01) 清屏幕(02) 删除元件(03) 断线(04) 连线(05) 复制元件(06) 图标翻转(07) 注释(08) 创建子系统(09) 察看子系统结构(10) 根轨迹(11) 波特图(12) 画面重画(13) 中止(14) 运行(15) 打开时间参数窗口(16) 打开系统分析窗3、左侧竖栏为“基本元件库”：(01) 信源库(02) 子系统(03) 加法器(04) 子系统I/O接口(05) 操作库(06) 函数库(07) 乘法器(08) 信宿库l 信源库：l 操作库：操作库是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂

3、的功能集成为一个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用户数据的操作，包括“滤波器/系统”、“采样/保持”、“逻辑运算”、“积分/微分”、“延迟器”、“增益”六大选项，每种选项又包含若干子选项。l 函数库：函数库也是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的函数集成为一个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用户数据的函数运算，包括“非线性函数”、“函数”、“复数运算函数”、“代数函数”、“相位/频率”、“合成/提取”六大选项，每种选项又包含若干子项。l 信宿库1.2 Systemview系统定时窗口：l 通常系统采样频率“Sample Rate H

4、z”约为系统中所有模块最高频率的五至十倍。l 按钮“Set Power of 2”用来控制系统波形采样点数“No. of Samples”；波形采样点数越多波形越精细，系统运行时间也越长，波形采样点数过多也会导致波形过于紧密而不利于观察，故波形采样点数应该与系统采样频率相结合，灵活调整。l 设置完系统采样频率“Sample Rate Hz”和系统波形采样点数“No. of Samples”之后，必须通过按钮“Update”进行确认。1.3 Systemview系统分析窗口：分析窗是观察用户数据的基本载体，在分析窗口有多种选项可以增强显示的灵活性和用途。1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过

5、菜单可以实现相应的功能。2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条：(01) 载入仿真数据(02) 图形打印(03) 图形重绘(04) 离散点绘图(05) 连线离散点绘图(06) 坐标跟踪(07) 标记横坐标(08) 窗口垂直排列(09) 窗口水平排列(10) 窗口层叠排列(11) x轴对数化(12) y轴对数化(13) 所有窗口最小化(14) 显示所有窗口(15) 动态模拟(16) 统计(17) 图形跟踪放大(18) 图形放大(19) 极坐标网格(20) 载入AGP数据(21) 打开系统设计窗通过这些图标按钮我们可以从各个角度观察仿真结果，从各个方面了解系统性能。3、在分析窗的底部有一个非

6、常有用的“接收计算器”图标按扭： 单击这一按扭，会出现如下选择对话框：通过这个窗口我们可以对信号实施各种变换，观察信号的频谱、眼图、星座图等。l 频谱分析l 眼图l 星座图（十）数字基带系统1、本次课教学目标：熟悉Systemview仿真环境；掌握数字基带信号的常用波形与功率谱密度。2、本次课教学重点：掌握单、双极性不归零码的波形与功率谱密度；掌握单、双极性归零码的波形与功率谱密度。3、本次课教学难点：单、双极性不归零码，单、双极性归零码的产生与波形分析。4、本次课教学方法：讲授法、演示实验法。5、本次课教学过程设计：1、讲解Systemview仿真软件，包括单、双极性不归零码，单、双极性归零

7、码的产生及波形分析；2、学生进行单、双极性不归零码，单、双极性归零码产生及波形分析，完成实验报告，随堂答疑。6、本次课讲义：l 仿真要求：建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 2000Hz1、记录单、双极性不归零码的波形与功率谱密度；Rate = 100Hz；双极性码Amp = 10V；单极性码Amp = 10V，Offset = 10V；功率谱密度选择（dBm/Hz 1 ohm）；2、记录单、双极性归零码的波形与功率谱密度；用于采样的矩形脉冲序列幅度1V，频率100Hz；脉宽0.005s（占空比50%）；l 实验报告要求：1、记录数字基带信号的

8、常用波形与功率谱密度，并分析其各自的特点；2、记录归零码的变化，分析占空比对归零码波形与功率谱密度的影响。（十一）模拟调制系统AM系统1、本次课教学目标：掌握AM信号的波形和产生方法；掌握AM信号的频谱特点；掌握AM号的解调方法。2、本次课教学重点：AM信号的波形和产生方法；AM信号的频谱；AM信号的解调方法；AM系统的抗噪声性能。3、本次课教学难点：如何通过模拟法和键控法产生AM；在解调系统中如何进行带通滤波器和低通滤波器的参数设计。4、本次课教学方法：讲授法、演示实验法。5、本次课教学过程设计：1、讲解Systemview仿真软件，包括AM信号的产生及波形分析；相干解调，包络检波的产生及波

9、形分析；加高斯白噪的性能分析；2、学生进行AM信号的产生及波形分析，相干解调，包络检波的产生及波形分析，加高斯白噪的性能分析，完成实验报告，随堂答疑。6、本次课讲义：l 仿真要求：建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 20000Hz1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱；调制信号为正弦信号，Amp= 1V，Freq=200Hz；直流信号Amp = 2V；余弦载波Amp = 1V，Freq= 1000Hz；频谱选择 |FFT|；2、采用相干解调，记录恢复信号的波形和频谱；接收机模拟带通滤波器Low Fc = 750Hz，Hi Fc = 1250Hz

10、，极点个数6；接收机模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9；3、采用包络检波，记录恢复信号的波形和频谱；接收机包络检波器结构如下：其中图符0为全波整流器Zero Point = 0V；图符1为模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9；4、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声；建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；观察并记录恢复信号波形和频谱的变化。l 实验报告要求：1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱，分析AM信号频谱的特点；2、记录恢复信号波形和频谱的变化，分析噪声对恢复信号的影响。（十二）模拟调制系统DSB系统1、本次课教学目标：掌握DSB

11、信号的波形和产生方法；掌握DSB信号的频谱特点；掌握DSB信号的解调方法；2、本次课教学重点：DSB信号的波形和产生方法；DSB信号的频谱；DSB信号的解调方法；DSB系统的抗噪声性能。3、本次课教学难点：DSB信号的调制，相干解调的产生，抗噪性能分析。4、本次课教学方法：讲授法、演示实验法。5、本次课教学过程设计：1、讲解Systemview仿真软件，包括DSB信号的产生及波形分析；相干解调的产生及波形分析；加高斯白噪的性能分析；2、学生进行DSB信号的产生及波形分析，相干解调的产生及波形分析，加高斯白噪的性能分析，完成实验报告，随堂答疑。6、本次课讲义：l 仿真要求：建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 20000Hz1、记录调制信号与DSB信号的波形和频谱；调制信号为正弦信号，Amp = 1V，Freq=200Hz；正弦载波Amp = 1V，Freq = 1000Hz；频谱选择 |FFT|；2、采用相干解调，记录恢复信号的波形和频谱；DSB模拟带通滤波器Low Fc =750Hz，Hi Fc =1250Hz，极点个数6；接收机