【正文】 系統(tǒng)視窗最上邊一行為主菜單欄，包括：文件（File）、編輯（Edit）、參數(shù)優(yōu)選（Preferences）、視窗觀察（View）、便箋（NotePads）、連接（Connetions）、編譯器（Compiler）、系統(tǒng)（System）、圖符塊（Tokens）、工具（Tools）和幫助（Help）共11項功能菜單。SystemView是在Windows95/98環(huán)境下運行的用于系統(tǒng)仿真分析的軟件工具，它為用戶提供了一個完整的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計、仿真與分析的可視化軟件環(huán)境，能進行模擬、數(shù)字、數(shù)模混合系統(tǒng)、線性和非線性系統(tǒng)的分析設(shè)計，可對線性系統(tǒng)進行拉氏變換和Z變換分析。 SystemView的基本特點 SystemView基本屬于一個系統(tǒng)級工具平臺，可進行包括數(shù)字信號處理（DSP）系統(tǒng)、模擬與數(shù)字通信系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的仿真分析，并配置了大量圖符塊（Token）庫，用戶很容易構(gòu)造出所需要的仿真系統(tǒng)，只要調(diào)出有關(guān)圖符塊并設(shè)置好參數(shù)，完成圖符塊間的連線后運行仿真操作，最終以時域波形、眼圖、功率譜、星座圖和各類曲線形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。執(zhí)行菜單命令操作較簡單，例如，用戶需要清除系統(tǒng)時，可單擊“File”菜單，出現(xiàn)一個下拉菜單，單擊其中的“Newsystem”工具條即可。創(chuàng)建一個仿真系統(tǒng)的基本操作是，按照需要調(diào)出相應(yīng)的圖符塊，將圖符塊之間用帶有傳輸方向的連線連接起來。 系統(tǒng)窗下的庫選擇操作 選擇設(shè)置信源（Source）創(chuàng)建系統(tǒng)的首要工作就是按照系統(tǒng)設(shè)計方案從圖符庫中調(diào)用圖符塊，作為仿真系統(tǒng)的基本單元模塊。 選擇設(shè)置信宿庫（Sink）當(dāng)需要對系統(tǒng)中各測試點或某一圖符塊輸出進行觀察時，通常應(yīng)放置一個信宿（Sink）圖符塊，一般將其設(shè)置為“Analysis”屬性。設(shè)置參數(shù)方法同上。通信庫中包括通信系統(tǒng)中經(jīng)常會涉及的BCH、RS、Golay、Vitebi糾錯碼編碼/譯碼器、不同種類的信道模型、調(diào)制解調(diào)器、分頻器、鎖相環(huán)、Costas環(huán)、誤比特率BER分析等可調(diào)用功能圖符塊。 系統(tǒng)定時（System Time）在SystemView系統(tǒng)窗中完成系統(tǒng)創(chuàng)建輸入操作（包括調(diào)出圖符塊、設(shè)置參數(shù)、連線等）后，首先應(yīng)對輸入系統(tǒng)的仿真運行參數(shù)進行設(shè)置，因為計算機只能采用數(shù)值計算方式，起始點和終止點究竟為何值？究竟需要計算多少個離散樣值？這些信息必須告知計算機。有時，在創(chuàng)建仿真系統(tǒng)前就需要設(shè)置系統(tǒng)定時參數(shù)。終止時間設(shè)置應(yīng)考慮到便于觀察波形。 系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)（No. of System Loops） 在攔內(nèi)輸入循環(huán)次數(shù)，對于“Reset system on loop”項前的復(fù)選框，若不選中，每次運行的參數(shù)都將被保存，若選中，每次運行時的參數(shù)不被保存，經(jīng)多次循環(huán)運算即可得到統(tǒng)計平均結(jié)果。分析視窗如圖151所示。當(dāng)完成了系統(tǒng)創(chuàng)建輸入、設(shè)置好系統(tǒng)定時參數(shù)并運行后，便可進入分析視窗。 觀察眼圖 首先回顧一下“眼圖”的概念?！把劬Α睊甑迷酱?，表明判決的誤碼率越低，反之，誤碼率上升。Length設(shè)置的時間值越大，看到的“眼”越多，且應(yīng)為Tc的整數(shù)倍。在通信系統(tǒng)分析過程中，對信號進行功率譜分析是十分重要的內(nèi)容。圖166（a）為接收濾波器輸出在噪聲極弱時的信號星座圖，圖166（b）為接收濾波器輸出在噪聲較強時的信號星座圖，這兩張圖是SystemView經(jīng)過大量統(tǒng)計分析得到的，每組4電平基帶碼正交矢量合成為一個信號點。理想的16QAM信號相位路徑轉(zhuǎn)換圖如圖167所示，注意，圖形被拉長顯示。圖168 觀察星座圖或相位路徑的對話框設(shè)置 另外，在出現(xiàn)信號星座圖后，單擊“工具欄”內(nèi)的按鈕14（動畫模擬），此時活動窗口內(nèi)出現(xiàn)一個跳動光點，該光點的變化軌跡正是隨所傳數(shù)字序列改變信號點運動的軌跡。 簡單基帶傳輸系統(tǒng)分析【分析內(nèi)容】構(gòu)造一個簡單示意性基帶傳輸系統(tǒng)?！鞠到y(tǒng)組成及原理】簡單的基帶傳輸系統(tǒng)原理框圖如圖211所示，該系統(tǒng)并不是無碼間干擾設(shè)計的，為使基帶信號能量更為集中，形成濾波器采用高斯濾波器。通過兩個信號的功率譜可以看出，波形形成后的信號功率譜主要集中在低頻端，能量相對集中，而PN碼的功率譜主瓣外的分量較大。當(dāng)屏幕上出現(xiàn)波形顯示活動窗口（w1:Sink10和w2:Sink11）后，單擊“System Sink Calculator”對話框中的Style 和Time Slice按鈕，設(shè)置好“Start Time[sec]”和“Length[sec]”欄內(nèi)參數(shù)后單擊該對話框內(nèi)的OK按鈕即可，兩個眼圖如圖214所示。以PN碼作為基準(zhǔn)，觀測環(huán)路同相支路輸出和正交支路輸出的時域波形， 【分析目的】通過分析理解Costas環(huán)的解調(diào)功能。 【創(chuàng)建分析】 第1步：進入SystemView系統(tǒng)視窗，設(shè)置“時間窗”參數(shù)如下：① 運行時間：Start Time: 0秒；Stop Time: 1秒；② 采樣頻率：Sample Rate=5000Hz。單擊便箋框使之被激活，拉動四邊上的“操作點”可調(diào)節(jié)其幾何尺寸；用鼠標(biāo)壓住便箋框，使之顯示略微變暗，可移動其位置。 【分析目的】通過分析理解差分編碼／譯碼的基本工作原理。其中，Token1和Token4都是來自操作庫的“數(shù)字采樣延遲塊”，由于系統(tǒng)的采樣頻率為10000Hz，絕對碼時鐘頻率為100Hz，故延遲一個碼元間隔需100個系統(tǒng)采樣時鐘?？梢杂^察到，差分編碼和譯碼方式可以克服編碼輸出序列的全反相，差分譯碼序列與不反相的相同。分別觀測I通道和Q通道的2PSK波形、兩路合成的QPSK波形、QPSK信號的功率譜。 【創(chuàng)建分析】 第1步：進入SystemView系統(tǒng)視窗，設(shè)置“時間窗”參數(shù)如下：③ 運行時間：Start Time: 0秒； Stop Time: ；② 采樣頻率：Sample Rate=30000Hz。另外，Token6為設(shè)置成直流源（Amp=1v，F(xiàn)req=0）的正弦源，作用是向D觸發(fā)器的“Set*”、“Clear*”端子提供高電平；Token1為來自通信庫的二進制PN碼產(chǎn)生器，并由時鐘源圖符塊Token0（1000Hz）驅(qū)動，Token 2也是時鐘源圖符塊（500Hz），它提供四進制雙比特碼時鐘。 第5步：觀察QPSK信號的功率譜。圖中，四個圓點為四相（45176。）信號點，圖中的連線表示四個相位點之間的相位轉(zhuǎn)換路徑，在碼元轉(zhuǎn)換時刻，QPSK信號產(chǎn)生的相位跳變量最小為90176。圖245 同相2PSK信號、正交2PSK信號和QPSK信號波形圖247 QPSK相位轉(zhuǎn)換圖圖246 QPSK功率譜 MSK調(diào)制原理分析【分析內(nèi)容】創(chuàng)建一個正交調(diào)制方式的MSK調(diào)制系統(tǒng)，被調(diào)載頻為1000Hz，以PN碼作為二進制信源，碼速率Rb＝100bit/s?！鞠到y(tǒng)組成】最小頻移鍵控稱為MSK，它可視為一種特殊的相位連續(xù)2FSK信號，即保證兩個頻率鍵控信號正交的前提下，使用最小的頻偏，此時必須滿足：其中，Tb為MSK調(diào)制器輸入的二進制碼序列的碼元周期（間隔）。事實上，現(xiàn)代數(shù)字通信要求以最小的信號功率付出和頻帶資源最高效率地利用進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字調(diào)制技術(shù)改進過程中的許多工作幾乎就是圍繞如何改進調(diào)制信號的相位路徑特性進行的。改進了相位特性，但仍然不如MSK的相位特性好，這一點可通過后邊的相位轉(zhuǎn)移圖看出。如果使用“Real Time”塊而不是“Analysis”塊來觀察時域波形，不必進入分析視窗，隨著運算的進行，可直接觀察時域波形。組合顯示Token6 和Token8輸出波形為OQPSK 相位轉(zhuǎn)移圖，組合顯示Token10和 Token9輸出波形為MSK相位轉(zhuǎn)移圖，如圖254所示。 第5步：觀察MSK信號的功率譜，如圖265(a)所示。在創(chuàng)建的仿真分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將通信庫中的脈沖形成圖符塊設(shè)置為“Gausse”型形成器，再創(chuàng)建后邊的正交調(diào)制部分，可得到GMSK的功率譜，并與得到的MSK功率譜合成顯示在一個窗口內(nèi)，如圖255(b)所示?！痉治瞿康摹客ㄟ^分析驗證低通抽樣定理與帶通抽樣定理。 應(yīng)該注意的是，當(dāng) 時，無論帶通型信號的fL和fH為何值，只需將抽樣頻率設(shè)定在2B，理論上就不會發(fā)生抽樣后的頻譜重疊，而不像低通抽樣定理要求的必須為上限頻率的2倍以上。圖262 SystemView仿真分析系統(tǒng) 【創(chuàng)建分析】 第1步：進入SystemView系統(tǒng)視窗，設(shè)置“時間窗”參數(shù)如下：① 運行時間：Start Time: 0秒；Stop Time: ；② 采樣頻率：Sample Rate= 10000Hz。兩個重建信號（Token7,14）的時延是由重建濾波器時延造成的?！痉治瞿康摹客ㄟ^仿真操作掌握SystemView系統(tǒng)誤比特率分析的方法。 【創(chuàng)建分析】 第1步：進入SystemView系統(tǒng)視窗，設(shè)置“時間窗”參數(shù)如下：① 運行時間：Start Time: 0秒；Stop Time: 2秒；② 循環(huán)運算次數(shù)：No of Loops=5；③ 采樣頻率：Sample Rate=20000Hz。圖271 2PSK系統(tǒng)BER分析的仿真分析系統(tǒng)表271編號圖符塊屬性（Attribute）類型（Type）參數(shù)設(shè)置（Parameters）0SourcePN SeqAmp=1v, Offset=0v, Rate=50Hz, Level=21,13SourceSinusoidAmp=1v, Freq=1000Hz, Phase= 0 deg4SourceGauss NoisePwr Density=, Mean=0v, System=50 ohms5OperatorGainGain Unit=dB Power, Gain=30dB7OperatorLinear SysButterworth, Lowpass IIR, 5 Poles, Fc=200Hz8OperatorSamplerInterpolating, Rate=50Hz9CommBER Rate=3 bits, Threshoid=0v, Offset=1 Sec10OperatorSmpl DelayFill Last register, Delay=1 samples11OperatorSamplerInterpolating, Rate=50Hz12SinkFinal Value （終值顯示圖符塊）14FuctionCmlty AvgGain=1 （累積平均圖符塊）15SinkAnalysis （觀察疊加的高斯噪聲每次循環(huán)的強度變化） 第3步：創(chuàng)建完仿真系統(tǒng)后，單擊運行按鈕，隨著每次循環(huán)，終值顯示框內(nèi)出現(xiàn)每次的運算結(jié)果，其中最后一列帶括弧的數(shù)據(jù)為誤比特率。圖272 隨解調(diào)信號SNR改變的BER曲線圖273 疊加高斯噪聲強度隨循環(huán)每次減小3dB變化第三部分 通信系統(tǒng)仿真分析上機實驗實驗一 二進制鍵控系統(tǒng)分析（1） 【實驗?zāi)康摹坑捎诒緦嶒炇抢肧ystemView進行仿真分析的第一個上機實驗，故安排了較為簡單的2ASK和2FSK系統(tǒng)分析內(nèi)容，上機操作步驟介紹得也很詳細。3． 分析內(nèi)容要求① 在系統(tǒng)窗下創(chuàng)建仿真系統(tǒng)，觀察指定分析點的波形或功率譜； ② 改變元件設(shè)置參數(shù)，觀察仿真結(jié)果；③ 進一步熟悉軟件的主要操作步驟。系統(tǒng)組成如圖313所示。 二、2FSK系統(tǒng)分析1．2FSK系統(tǒng)組成以話帶調(diào)制解調(diào)器中CCITT ，該標(biāo)準(zhǔn)為：碼速率1200bit/s； f0＝1300Hz及f1＝2100Hz。一、 相干接收2ASK系統(tǒng)分析1． 相干接收2ASK系統(tǒng)工作原理相干接收2ASK系統(tǒng)組成如圖311所示：二進制基帶信號載 波噪 聲低 通濾波器載 波＋信道^圖311 相干接收2ASK系統(tǒng)組成2． 上機操作步驟 根據(jù)圖311所示系統(tǒng)，在SystemView系統(tǒng)窗下創(chuàng)建仿真系統(tǒng)，首先設(shè)置時間窗，運行時間：0－，采樣速率：10000Hz。每次循環(huán)時，輸入的2PSK信號功率保持不變，而疊加的高斯噪聲功率逐次衰減，即SNR不斷增加。在創(chuàng)建的系統(tǒng)中，必須使與2PSK信號疊加的高斯噪聲強度自動可變，才能得到隨SNR改變的BER分析曲線，可在高斯噪聲源（Token4）與加法器（Token3）之間插入一個增益隨每次循環(huán)改變的“Gain”圖符塊（Token5），首先將其增益參數(shù)設(shè)置為Gain=30dB，然后執(zhí)行“TokensGlobal parameter Links”命令，出現(xiàn)一個“Global Token parameter Links”對話框，在其中的“Select System Token”欄內(nèi)單擊選中“5 Operator(Gain)”項（變成反白條），在“Define Algebraic Relationship F(Gi,Vi)”欄內(nèi)輸入“Gain”圖符塊的循環(huán)增益變化式：3*cl15，該式表示每次循環(huán)高斯噪聲功率減小3dB，5次循環(huán)后“Gain”圖符塊的增益變成30dB，最后，單擊O