【正文】 iew 是美國 ELANIX 公司于 1995 年開始推出的 基于 PC 機 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、仿真、能滿足從信號處理、濾波器設(shè)計，到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等要求。 經(jīng)過調(diào)制不僅可以進行頻譜搬移，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?。通信的目的是傳遞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通信系統(tǒng)的性能。 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。這次 課程設(shè)計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)點擊器圖標(biāo)即可完成系統(tǒng)的建模、設(shè)計和測試，而不用學(xué)習(xí)復(fù)雜的計算機程序編制，也不必?fù)?dān)心程序中是否存在編程錯誤。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)。同時還可以降低對計算機硬件配置的要求。 SystemView 提供的分析窗口是一個能夠提供系統(tǒng)波形詳細(xì)檢查的交互式可視環(huán)境。 8 課擴展性。這個特點對用戶系統(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： )c o s ()( 0?? ?? tAtc c 式中： A 為載波幅度， c? 為載波角頻率， 0? 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）。 設(shè)計的 AM 的調(diào)制與 相干 解調(diào)框圖分別為圖 33 和 34。 SSB 調(diào)制與 解調(diào)原理 雙邊帶已調(diào)信號包含有兩個邊帶，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），是指瞬時頻率偏移隨限制信號嗎 m(t)成比例變化，即 )()(d tmKdt t f?? 調(diào)頻信號的瞬時角頻率可以表示為： )()( tmKt fcFM ?? ?? ① 其中 c? 為載波角頻率， )(tm 為調(diào)制信號， fK 為 頻偏常數(shù)（調(diào)制常數(shù)），表示調(diào) 信息源 發(fā)送設(shè)備 信道 接收設(shè)備 受信者 噪聲源 通信系統(tǒng)的一般模型 )(tm 圖 36 相移法產(chǎn)生 SSB 信號 的 框圖 課程設(shè)計說明書 7 頻器的調(diào)制靈敏度，此時調(diào)頻信號的相位為： ? ???? ????? dmKtdttt fcFMFM )()()( 將上式代入 ① 得調(diào)頻信號為： ])(c o s [)( ??? ??? dmKtAtS fcFM 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)法來進行解調(diào)，如圖 ： B P F L P F 微 分SF M（ t ）Si( t )Sp( t ) Sd( t )mo( t )c ( t ) 圖 FM 信號相干解調(diào) 課程設(shè)計說明書 8 根據(jù)公式可以設(shè)調(diào)頻信號 )2c o s1(])([c o s)(FM tdmKAtAts cfc ???? ???? ? 并設(shè)相干載波 ttc c?s in)( ?? 則相乘器的輸出為 )2c o s1(])()([22s i n2)( tdmKAtAts cfcp ???? ????? ? 經(jīng)過低通濾波器取出其低頻分量 ?? dmKAts fd ?? )(2)( 再 經(jīng)微分器，即得解調(diào)輸出 )(2)( tmAKtm fo ? 可見，相干解調(diào)可以恢復(fù)原調(diào)制信號。 Poles=3 Filter input sample rate:1e+3 3)波形說明及分析： 圖 24 AM 調(diào)幅各信號波形總圖 課程設(shè)計說明書 10 載波波形圖 調(diào)制波形圖 已調(diào)波形圖 解調(diào)波形圖 課程設(shè)計說明書 11 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。 課程設(shè)計說明書 12 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，僅用一個乘法器就可實現(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=5 8 Source:Sinusid Amp=1v,Freq=100Hz,Phase=0deg 11 Operator:Filters/Systems:Linear Sys Filters Design: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)制信號是二進制數(shù)字基帶信號時， 對載波的幅度進行鍵控得到 二進制 振幅鍵控（ 2ASK）信號；對載波的頻率進行鍵控得到 二進制 頻移鍵控 (2FSK)信號；對載波課程設(shè)計說明書 18 的相位進行鍵控得到 二進制 相移鍵控 (2PSK)信號。 二進制振幅基 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。因為數(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)信號進行相乘后濾波輸出得到，在上面的 2FSK 中要兩個載波，所以解調(diào)也要兩個載波，分別與已調(diào)信號相乘后利用低通，最后相加即可得到我們的濾波輸出，最后判壓輸出得到解調(diào)信號。 二進制相移鍵控中，載波的振幅和頻率都是不變的， 只有載波的相位隨基帶脈沖的變化而取相應(yīng)的離散值。 這種 PSK 波形在抗噪聲性能方面比 ASK 和 FSK 都好，而且頻帶利用率也高，所以在中高速數(shù)傳中得到廣泛的應(yīng)用。模糊度，因而解調(diào)得到的數(shù)字信號可能極性完全相反，從而造成1 和 0 倒置。 2DPSK 信號的產(chǎn)生： 圖 37 2DPSK 信號解調(diào)： PSK 調(diào)制DPSK 信號基帶信號絕對碼 － 相對碼變換s ( t )c o s ?? c t0 176。 模塊 3為原始信號： 模塊 8為解調(diào)后信號： 課程設(shè)計說明書 23 模塊 4為已調(diào)信號： 功率譜圖： Sink3 輸入信號 Sink8 輸 出信號： 2ASK系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)圖對比： 課程設(shè)計說明書 24 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析 : 如圖所示調(diào)制信號 Sink3 的圖形與解調(diào)后的