基于Systemview的基带传输系统仿真分析

1、基于System view的基带传输系统学生姓名：* 指导老师：*摘 要：本课程设计主要是为了进一步理解数字基带传输系统的构成及其工作原理，并能通过System View软件来实现对数字基带传输系统的仿真，且通过对各个元件的参数进行不同的设置，来观察系统中各个模块的输出波形（尤其是眼图的观察）。在课程设计中，我们将用到System View仿真平台，并构建基带信号传输模块，观察各个模块的输出波形。 关键词：System View仿真平台；数字基带传输系统；参数设置；眼图；误码率。1 引言1.1课程设计目的通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关数字基带传输系统的基本概念、基本

2、理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科学工作打下良好的基础。1.2 课程设计内容利用System View仿真平台,设计一个数字基带传输系统。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。1.3 System View仿真平台简介 System View是用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。基

3、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。System View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 Libr

4、ary）和用户代码库（User Code Library）。 2 数字基带传输系统工作原理2.1数字基带信号和基带传输系统介绍(1).数字基带信号，即基频、取值离散的信号，含有大量的低频分量以及直流分量。如来自计算机、电传机等数据终端信号,或者是模拟信号经数字化处理后的PCM信号。(2).数字基带传输系统：不使用载波调制解调装置，而直接传送数字基带信号的系统。2.2 数字基带传输系统的构成及原理（1）一般情况下，数字基带传输系统如图所示：图1-1 数字基带传输系统（2）本次课程设计所采用的简单基带传输系统组成框图如1-2所示PN码发生器低 通高 斯噪声源加性高斯低通型信道图1-2 简单基带传输

5、系统组成框图形 成滤波器接 收判 决如图图1-2所示：【1】.PN码发生器：以PN码发生器模拟一个数据信源输入基带信号。【2】.形成滤波器：即信道信号形成器,产生适合于信道中传输的基带信号波形。【3】.信道：属于加性高斯低通型信道，是基带信号的传输媒介，噪声的均值为0。内含加法器，理想低通滤波器，高斯噪声源。【4】.接收判决：包括接收滤波器和抽样判决器。接收滤波器：接收有用信号,滤出带外噪声,对信道特性均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器：在传输特性不理想及噪声北京下，在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复和再生基带信号。2.2 数字基带传输系统的工作原理定量分析图1

6、-3 基带系统模型图1-4基带系统的各点波形示意图参考上述图1-3和图1-4，假设为发送滤波器的输入符号序列，在二进制的情况下，符号的取值为0，1或+1，-1。此序列对应的基带信号可表示为 (2.2-1)此信号是有时间间隔为Ts的单位冲激函数构成的序列，每个的强度由决定。当d（t）激励发送滤波器（即信道信号形成器）时，发送滤波器产生的输出信号为 (2.2-2) 设发送滤波器的传输特性为,则 (2.2-3) 若再设信道的传输特性为，接收滤波器的传输特性为，则图1-3所示的基带传输系统的总传输特性为 (2.2-4)其单位冲击响应为 (2.2-5)接受滤波器输出信号为 (2.2-6)式中，是加性噪声

7、经过接收滤波器后输出的噪声。然后，抽样判决器对r(t)进行抽样判决，以确定所传输的数字信息序列。 3 模块设计与仿真图分析3.1数字基带传输系统电路图（1）数字基带传输系统system view仿真电路图如图1-5所示图1-5数字基带传输系统电路图（2）系统所用模块的参数设置如下所示图1-6 Token 0参数设置图1-7 Token 2参数设置图1-8 Token 5参数设置图1-9 Token 7参数设置图1-10 Token 11参数设置图1-11 Token 15参数设置图1-12 定时设置（3）设置汇总表如下所示：（4）系统运行后显示为：图1-13 Sink 3结果显示图图1-14

8、Sink 4结果显示图图1-15 Sink 10结果显示图图1-16 Sink 12结果显示图图1-17 Sink 14结果显示图图1-18 Sink 3模块 输入信号功率谱密度显示图图1-19 Sink 12模块 输出信号功率谱密度显示图图1-20 sink 10模块 眼图显示图当把所加的高斯噪声均方差调为0.5时，眼图如图1-20所示：图1-21 sink10模块眼图显示图结果说明：（1） 信道中加入的干扰噪声越大，眼图越不清晰，越紊乱。与噪声均方差为0.1的干扰噪声相比，可看出，噪声越大，线条越粗，越模糊，“眼睛”睁开的越小。（2）抽样判决后的输出码元波形与原始基带信号相比有延时。原因是

9、由抽样判决器引起的。当抽样速率越大时，误差越小。4 结束语此次课程设计是我第一次做课程设计，刚开始没用过System view这个通信仿真软件，也没做过课程设计，心中有种莫名的恐惧，但是入手后，尤其是克服了一个有一个困难时，我的探索欲望持续高涨。做这次课程设计的过程中，需要参数的设置，而参数的设置既需要科学的计算，又需要有足够的耐心。比如，方差的设置是否恰当直接关系到眼图是否清晰和“睁得大”。以及有时候误差设置得太大时，会引起误码等。不过到最后我都一一给克服了。这次课程设计的实践，极大地拓宽了我的知识面。在实践过程中，我把学过的通信原理、信号与系统、数字信号处理等各学科的理论运用到其中来，把理论与实践相结合，加深了我对这些理论的了解，使我能更好地运用它。另外我也认识和熟悉了System view这个通信仿真软件，System view功能的强大也令我大开眼界，同时这次课程设计也大大激发了我的学习兴趣。经过了几天的努力，我终于把这次设计完成了。这期间*老师和*老师热心的指导给了我很大的帮助，还有许多同学的解答也使我大大受用，很感谢单老师和蔡老师以及帮助我的那些同学们。在这次课程设计中，我学到了很多课堂上学不到的知识，加深了我对自己专业的了解，