SystemView在数字通信原理课程中的应用

1、SystemView在数字通信原理课程中的应用SysteVie在数字通信原理课程中的应用摘要?数字通信原理?是电子通信类专业一门重要的专业根底课程。课程的主要特点是理论性强、内容广泛，学生普遍感觉学习困难。本文作者尝试使用SysteVie系统仿真软件辅助?数字通信原理?课程教学，理论证明，SysteVie辅助教学可以使抽象的通信理论变得形象化，有利于学生的理解，进步课程的教学效果。论文联盟.Ll.一、?数字通信原理?课程特点?数字通信原理?是通信技术、电子技术专业的一门专业必修课，也是通信技术和电子技术专业的主干课程，其内容包含了通信系统构建、模拟信号数字化和根本的数字传输技术的实现等方面。其

2、前导课程为?模拟电子电路?和?数字电子电路?，后续课程包括?挪动通信原理?、?测试与维修?等。可见?数字通信原理?课程具有承上启下之作用，它可以使学生理解有关数字通信的根本概念，掌握根本的数字通信技术的特点和实现的方法，为了进一步学习通信信息类其它课程打下一个良好的基矗但是，对于目前的高职学生而言，?数字通信原理?侧重理论知识的介绍，使他们觉得理解掌握起来有一定的难度。所以就针对目前高职学生的学习状况，为获得更好的教学效果，作者尝试使用SysteVie系统仿真软件辅助?数字通信原理?课程教学，SysteVie具有很好的仿真效果，可以使抽象的通信理论变得形象化，从而有利于学生的理解，进步课程的教

3、学效果。二、动态系统仿真设计软件SysteVie简介美国ELANIX公司的SysteVie是一个完好的动态系统设计、仿真和分析的可视化设计环境。它运行于微软的inds，并提供开发各种系统的模拟和数字工具，包括数字信号处理、通信、控制以及构造通用数学模型。SysteVie在信号处理、通信和控制系统的应用。包括模拟、数字和混合形式的系统，相位和频率锁相环，调制、解调和通道建模，完好的DSP系统设计和测试，模拟到数字变换系统、量化和采样系统(包括D-R数据转换)、同相和正交系统，线性和非线性系统设计和测试，线性和非线性微分方程的解(包括模糊理论)，控制系统设计和测试等。三、SysteVie软件在?数

4、字通信原理?课程中的应用实例由于数字通信系统具有抗噪声性能好，传输质量高，便于保密等特点，得到了迅速开展。本课程讲述以数字通信系统为主，数字通信系统分为基带传输系统和频带传输系统。直接传输基带信号的系统称为数字基带传输系统。包括调制与解调过程的传输系统称为数字频带传输系统。虽然在实际使用中数字基带传输不如频带传输广泛，但假如把调制与解调过程看作是广义信道的一局部，那么任何数字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和频带传输原理都是非常重要的。一数字基带传输系统数字通信系统的可靠性通过误码率来衡量。从数字基带信号传输的物理过程来看，误码是接收端抽样判决器的错误判决，而造成

5、错误判决的原因是由于码间干扰和噪声的影响。奈奎斯特第一准那么指明了无码间干扰的条件，系统无码间干扰时的最高码元速率为系统带宽的2倍。为了加深学生对奈奎斯特第一准那么的理解，构建如图1所示的数字基带传输系统SysteVie仿真模型。图1数字基带传输系统系统中伪随机序列的码元传输速率为100B，高斯白噪声的均值为零，标准差为011v，用截止频率为50Hz的低通滤波器来模拟信道，即系统带宽为50Hz。抽样器的抽样频率与码元的传输速率一致，设为100Hz。为了比拟发送端和接收端的波形，在发送端接收器前参加一个延迟图符。图2为输入信号波形与接收信号波形的叠加，由于系统条件满足奈奎斯特第一准那么，系统无码

6、间干扰，可观察到收发波形根本一致。图2无码间干扰时输入信号与输出信号的叠加图3有码间干扰时输入信号与输出信号的叠加上述系统中，伪随机序列的码元传输速率保持100B不变，系统带宽改为40Hz，此时的条件已不再满足奈奎斯特第一准那么，重新运行系统，可观察到输出信号中的错误脉冲，如图3所示。通过观察仿真图形，学生们可以很清楚地看到由于码间干扰所引起的信号混叠，从而对误码产生的原因有一个直观的印象。二数字频带传输系统在频带传输系统中，根据数字信号对载波的不同参数的控制，可分为三种主要的频带调制方法:振幅键控、移频键控、移相键控。这里以移相键控为例介绍频带传输的SysteVie系统仿真。相对调相是利用前

7、后码元的相对载波相位值表示数字信息。根据原理，构建如图4所示的2DPSK调制与解调SysteVie仿真模型。系统中的逻辑图符1和延迟图符2构成差分编码电路，对输入的二进制信号进展差分编码，然后用乘法器完成绝对调相。在接收端解调采用差分相干解调，解调不需要本地载波，将已调信号延迟一个码元后再与它自身相乘，经过低通滤波，抽样判决便可恢复出原始的数字信息。调制与解调信号的波形如图5所示，从左到右，从上到下，依次为调制信号(绝对码)、相对码、解调信号和已调信号。论文联盟.Ll.利用SysteVie，可以很容易得到2DPSK调制与解调过程的波形，通过波形图可以看到解调信号与输入信号相比只是略有延迟，而且绝对码的2DPSK信号波形与相对码的2PSK信号波形一样，也就是说绝对码的相对调相本质上是相对码的绝对调相。四、完毕语以实例阐述了SysteVie在现代通信原理课程教学中的应用。基于SysteVie的仿真模型，可以反映数字通信系统的动态工作过程，其可视化界面具有很好的演示效果。理论证