通信工程专业综合实验指导书

1、通信工程专业综合实验指导书山东建筑大学信息与电气工程学院通信工程教研室2009年3月实验一、学习数字通信系统的SystemView仿真软件一、实验目的1了解SystemView软件，学习数字通信系统SystemView仿真软件的使用方法，为实际的仿真应用打下良好的基础。2掌握软件设计和仿真的方法。二、实验说明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具。使用它，用户可以用图符（Token）去描述自己的系统，无需与复杂的程序语言打交道，不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。利用SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模

2、混合系统和各种多速率系统，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。SystemView的图符资源十分丰富，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。还可进行CDMA通信系统和数字电视业务的分析；用户还可以自己用C语言编写自己的用户自定义库。SystemView能自动执行系统连接检查，给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。在系统设计和仿真方面，SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形，也可完成对仿真运行结果的各种运算、频谱分析、滤波。三、实验设备序号名 称型号与规格数量1计算机通用12SystemView软件四、

3、实验内容1安装SystemView，对该软件有一个感性认识 根据SystemView安装软件说明，在电脑上安装SystemView软件。2了解SystemView设计窗口启动SystemView后就会出现如图1所示的系统设计窗口。它包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计窗工作区。其中设计窗口工作区是用于设置、连接各种图符以创建系统，进行系统仿真等操作；提示栏用于显示系统仿真的状态信息、功能快捷键的功能信息提示和图符的参数显示；滚动条用于移动观察当前的工作区域。当鼠标器位于功能图符上时，则该图符的具体参数就会自动弹出显示。 3了解SystemView图符库 SystemView

4、的图标库可分为3种，即基本库、专业库以及用户扩展库。分别了解相关图库的功能，便于后续设计使用。 4.了解SystemView分析窗口了解分析窗口各菜单的大体功能，了解分析窗口接收计算器的主要功能和使用。五、预习思考题 预习SystemView设计软件。六、实验报告1简述SystemView的安装过程。2简述SystemView的设计窗口和分析窗口，对这两个窗口的菜单和工具栏的功能和使用有深入理解。3心得体会及其他。实验二、AM调制系统仿真模型一、实验目的1掌握使用图形、设置图符属性的方法以及系统的时间设置等系统模型的建立过程。2掌握信号波形的显示、波形的处理和接收计算器的应用等系统波形的分析过

5、程。二、实验说明利用SystemView完成系统设计有两个基本步骤，首先是建立系统模型；然后是仿真分析，并通过对系统的分析对系统模型进行修改、优化。虽然SystemView简单易用，但是也需要用户具有相关的专业知识。SystemView只是为用户的设计提供方便，并不能使不具有通信电子专业知识者成为该专业的工程师。所以，对于系统，要有充分的理论基础，对系统各模块功能及相关参数有详细的了解。本次实验通过简单的AM调制，使同学们对SystemView软件有进一步的认识和熟悉。为今后设计复杂的通信系统打基础。三、实验设备序号名 称型号与规格数量1计算机通用12SystemView软件四、实验内容1.创

6、建系统模型 建立系统模型的具体步骤如下： （1）进行系统时间设置。正确的系统时间设置是SystemView能够正确进行仿真的必要条件，首先设置系统时间。 （2）定义载波信号。本系统载波信号采用100HZ的正弦信号，选择正确的图符并对其参数进行设置。 （3）定义调制信号。把调制信号定义成10HZ的单频余弦信号，选择正确的图符并对其参数进行设置。 （4）从图符工具栏拖一个Multiplier图符到工作区域合适位置，该图符不需要定义参数。 （5）定义接收器：分别定义调制信号接收器、载波信号及调制信号接收器。 （6）连接个图符，给出系统模型。还可在相应位置放置便签，用于输入相关文字信息。2.系统仿真和

7、分析 在系统模型创建完成后即可进行仿真分析。得到3个接收器的波形。 为了分析调制信号和已调信号的关系，需要在同一个图形显示窗口叠绘调制信号和已调信号曲线，分析是否符合AM调制的定义。 分析几个信号之间的频谱关系：首先绘制调制信号、载波和已调信号的频谱；然后将调制信号、载波信号和已调信号的频谱叠绘在同一个窗口。分析已调信号的频谱是否为“载波频谱”±“调制信号频谱”？是否和AM调制的相关定义相同。五、预习思考题 预习AM调制相关概念。六、实验报告要求1对所有实际动手操作完成的实验内容，要求写出实验步骤；2对仿真波形进行完整记录，写入实验报告；3对操作过程中的异常结果进行分析，在报告中写明

8、原因。4心得体会及其他。实验三、双路FM语音通信系统的仿真一、实验目的1掌握系统的SystemView开发仿真过程2实现功能模块和通信综合系统仿真模型，分析数据及各点波形。3实现语音信号的传输仿真。二、实验说明利用SystemView完成系统设计有两个基本步骤，首先是建立系统模型；然后是仿真分析，并通过对系统的分析对系统模型进行修改、优化。本次实验通过FM语音通信系统，使同学们对SystemView软件有进一步的认识和熟悉。对建立通信综合系统仿真模型、为今后设计复杂的通信系统打基础。三、实验设备序号名 称型号与规格数量1计算机通用12SystemView软件四、实验内容1.准备工作 准备工作的

9、目的是获得所需要的音频文件，SystemView所使用的音频文件必须是WAV格式的文件，这种文件可以用Windows系统所带的录音机程序来录制。要保存音频文件，首先改变保存文件的格式，改为“8000HZ，8位，单声8KB/s”，输入一个名字将音频文件保存下来。 准备好两个不同的声音文件待用。2.建立SystemView模型 （1）要在仿真中使用音频文件，首先拖动一个信号源图符到工作区域，双击该图符，在窗口中对外部输入的音频文件进行设置。用同样方法再放置一个WAV 1ch图符，打开准备的另外一个音频文件作为另一路信号的信号源。 （2）由于音频信号的频谱比较丰富，为了避免各路已调信号相互干扰，调制

10、前必须对音频信号进行滤波。滤波器使用5kHZ的3阶巴沃斯滤波器。 （3）音频信号经过滤波后就可以调制了。可使用SystemView提供的FM调制器图符来实现调制功能。 （4）调制好的信号可以送入信道中进行传输，有扰信道用一个加法器图符和一个高斯噪声发生器图符来模拟。 （5）由于信道中传输两路信号，所以接收端必须进行接收滤波滤除要接收信号频谱以外的信号，同时滤波器有滤除带外噪声的功能。滤波后的信号就可以送解调器解调，解调器由延迟-相乘解调来完成。 （6）解调出的信号经必要的放大后就可以输出，用接收器图符接收解调信号。 （7）用同样的方法建立好另一路信号的调制和解调输出系统，这样就完成了整个双路FM语音通信系统模型。 （8）设置系统时间。2.系统仿真和分析 在系统模型创建完成后即可进行仿真分析。仿真结束后，SystemView会根据设置情况打开若干录音机程序并自动加载了仿真系统中作为输入或生成的输出音频文件。 同时，在分析窗口可以得到两路信道信号源波形