systemview通信系統(tǒng)仿真通信原理課程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-10 22:44:23 本頁面
【正文】 合功能塊，提供從DSP、通信、信號處理、自動控制、直到構(gòu)造通用數(shù)學(xué)模型等應(yīng)用。能在DSP、通訊和控制系統(tǒng)應(yīng)用中構(gòu)造復(fù)雜的模擬、數(shù)字、混合和多速率系統(tǒng)。在分析窗口最為重要的是接收計(jì)算器，利用這個(gè)工具我們可以獲得輸出的各種數(shù)據(jù)和頻域參數(shù)，并對其進(jìn)行分析、處理、比較，或進(jìn)一步的組合運(yùn)算。所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、搭建等基本操作，都是在設(shè)計(jì)窗口內(nèi)完成。使用SystemView,我們不用關(guān)心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想和過程，而不用花費(fèi)大量的時(shí)間去編程建立系統(tǒng)仿真模型。這次課程，要求了解SystemView的運(yùn)行環(huán)境及應(yīng)用領(lǐng)域，逐步熟悉各種通信系統(tǒng)的仿真，由簡到難，運(yùn)用所學(xué)對幾個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的仿真進(jìn)行分析和比較，熟悉SystemView的運(yùn)行環(huán)境，掌握SystemView系統(tǒng)的基本操作，并對簡單通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真。SystemView是美國ELANIX公司于1995年開始推出的基于PC機(jī)Windows平臺的動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件工具，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真、能滿足從信號處理、濾波器設(shè)計(jì)，到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等要求。經(jīng)過調(diào)制不僅可以進(jìn)行頻譜搬移，把調(diào)制信號的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的已調(diào)信號，而且它對系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸?shù)目煽啃杂兄艽蟮挠绊憽Ｍㄐ诺哪康氖莻鬟f消息中所包含的信息。通常，按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。調(diào)制方式往往決定著一個(gè)通信系統(tǒng)的性能。它為用戶提供了一個(gè)完整的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與分析的可視化軟件環(huán)境，能進(jìn)行模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)、線性和非線性系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)，可對線性系統(tǒng)進(jìn)行拉氏變換和Z變換分析。這次課程設(shè)計(jì)要求掌握仿真的簡單的通信系統(tǒng)有：模擬調(diào)制方式AM、 DSB、SSB調(diào)制解調(diào)，數(shù)字調(diào)制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK調(diào)制解調(diào)，抽樣定理、增量調(diào)制。我們只用鼠標(biāo)點(diǎn)擊器圖標(biāo)即可完成系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)和測試，而不用學(xué)習(xí)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序編制，也不必?fù)?dān)心程序中是否存在編程錯(cuò)誤。分析窗口包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具條、流動條、活動圖形窗口和提示信息欄。例如信號的頻譜圖就可以很方便的在此窗口觀察到。具有大量的可選擇的庫，允許用戶有選擇地增加通訊、邏輯、DSP和射頻/模擬功能模塊。信號源和接收端圖標(biāo)允許在SystemView內(nèi)部生成和分析信號，并提供可外部處理的各種文件格式和輸入/輸出數(shù)據(jù)接口。 通過利用SystemView中的圖符和MetaSystem(子系統(tǒng))對象的無限制分層結(jié)構(gòu)功能，SystemView能很容易地建立復(fù)雜的系統(tǒng)。同時(shí)還可以降低對計(jì)算機(jī)硬件配置的要求。 SystemView提供的分析窗口是一個(gè)能夠提供系統(tǒng)波形詳細(xì)檢查的交互式可視環(huán)境。8 課擴(kuò)展性。這個(gè)特點(diǎn)對用戶系統(tǒng)的診斷是十分有效的。線性調(diào)制的一般原理：設(shè)正線性載波：式中：A為載波幅度，為載波角頻率，為正載波初相位。 AM調(diào)制與解調(diào)原理標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅就是常規(guī)雙邊帶調(diào)制，簡稱調(diào)幅（AM）。圖 33 AM的調(diào)制框圖設(shè)計(jì)的AM的調(diào)制與相干解調(diào)框圖分別為圖33和34。圖 35 DSB的調(diào)制及相干解調(diào)框圖 SSB調(diào)制與解調(diào)原理雙邊帶已調(diào)信號包含有兩個(gè)邊帶，即上、下邊帶。若加高通濾波器，能產(chǎn)生上邊帶信號；若加低通濾波器，則產(chǎn)生下邊帶信號。所謂頻率調(diào)制（FM），是指瞬時(shí)頻率偏移隨限制信號嗎m(t)成比例變化，即調(diào)頻信號的瞬時(shí)角頻率可以表示為： ①其中為載波角頻率，為調(diào)制信號，為頻偏常數(shù)（調(diào)制常數(shù)），表示調(diào)頻器的調(diào)制靈敏度，此時(shí)調(diào)頻信號的相位為：將上式代入①得調(diào)頻信號為：調(diào)頻信號的產(chǎn)生這里主要介紹了直接調(diào)頻法。目前常用的電抗元件是變?nèi)荻O管。2）調(diào)頻信號的解調(diào)——相干解調(diào)由于調(diào)頻信號可以分解成同相分量與正交分量之和，因而可以采用線性調(diào)制中的相干解調(diào)法來進(jìn)行解調(diào)，： FM信號相干解調(diào)根據(jù)公式可以設(shè)調(diào)頻信號并設(shè)相干載波則相乘器的輸出為經(jīng)過低通濾波器取出其低頻分量再經(jīng)微分器，即得解調(diào)輸出可見，相干解調(diào)可以恢復(fù)原調(diào)制信號。 Poles=3Filter input sample rate:1e+33)波形說明及分析：圖 24 AM調(diào)幅各信號波形總圖載波波形圖 調(diào)制波形圖 已調(diào)波形圖解調(diào)波形圖綜上所述，可以看出，采用常規(guī)雙邊帶幅度調(diào)制傳輸信息的好處是解調(diào)電路簡單，可采用包絡(luò)檢波法。由圖39可以看出，在頻譜結(jié)構(gòu)上，已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)完全是基帶信號頻譜結(jié)構(gòu)在頻域內(nèi)的簡單搬移到載波的頻率之上。 DSB調(diào)幅各信號波形總圖綜上所述，可以看出，抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制的好處是，節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；調(diào)制電路簡單，僅用一個(gè)乘法器就可實(shí)現(xiàn)。 Poles=6 綜上所述，單邊帶幅度調(diào)制的好處是，節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；頻帶寬度只有雙邊帶的一半，頻帶利用率提高一倍。Bandpass,Chebyshev,Low Cuttoff=80Hz,Hi Cuttoff=120Hz, Poles=58Source:SinusidAmp=1v,Freq=100Hz,Phase=0deg11Operator:Filters/Systems:Linear Sys FiltersDesign:Analog。這種用數(shù)字基帶信號控制載波，把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字帶通信號的過程稱為數(shù)字調(diào)制。當(dāng)調(diào)制信號是二進(jìn)制數(shù)字基帶信號時(shí)，對載波的幅度進(jìn)行鍵控得到二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）信號；對載波的頻率進(jìn)行鍵控得到二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)信號；對載波的相位進(jìn)行鍵控得到二進(jìn)制相移鍵控(2PSK)信號。圖 41 2ASK的調(diào)制框圖(a)調(diào)幅法(b)鍵控法二進(jìn)制振幅基本解調(diào)有兩種方法：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。與模擬系統(tǒng)的解調(diào)框圖相比，多了一個(gè)抽樣判決器，這對于提高數(shù)字信號的接收性能是十分必要的。因?yàn)閿?shù)字信號的電平是離散的，所以載波頻率的變化也是離散的。相干解調(diào)法是利用載波與已調(diào)信號進(jìn)行相乘后濾波輸出得到，
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