通信原理基于systemview软件的2dpsk系统仿真设计

序言SystemView是基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具。主要用于现代电路与通信系统设计、模拟的动态分析系统，它是一个功能强大、有多种用途的工具平台，具有大量可提供的库用来构成各种复杂系统，包括基本库和专业库。它还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统数据和波形。SystemView提供开各种系统的模拟和数字工具。这些系统包括信号处理，通行和控制系统，以及线性和非线性系统模型。而我这次的课程设计就是基于SystemView软件的2DPSK系统仿真设计，要学会运用SystemView，理解2DPSK系统的原理，知道如何解调和调制，并用SystemView进行设计，这次设计需要个人独立完成。。第1章SystemView软件介绍SystemView软件概述SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。利用SystemView，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，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。用户在进行系统设计时，只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，包括含若干图标的基本库（MainLibrary）及专业库(OptionalLibrary)，基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；专业库有通讯（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）等；它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。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。SystemView的另一重要特点是它可以从各种不同角度、以不同方式，按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标之间的转换。在系统设计和仿真分析方面，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。在窗口内，可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。另外，分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”，可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。SystemView的操作SystemView的用户环境进入SystemView后，屏幕上首先出现设计窗口，所有系统的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成的。在设计窗口中间的大片区域就是设计区域，也就是供用户搭建各种系统的地方。在设计窗口的最上端一行是下拉式命令菜单行，通过调用这些菜单可以执行SystemView的各项功能；设计窗口中菜单行的下面，紧邻在设计区域上端一行是工具栏，它包含了在系统设计、仿真中可能用到的各种操作按钮；在工具栏的最右端是提示信息，当鼠标置于某一工具按钮上时,在该处会显示对该按钮的说明和提示信息；紧邻在设计区域左端是各种器件图标库，下面介绍些常用的几个库图标：图标名称作用信号源用于产生系统输入信号，包括周期性信号（Periodic）、噪声及伪随机信号（Noise/PN）、非周期信号（Aperiodic）、加载外部信号（Import）。算子库算子库中的每个图标相当于一个算子，把输入数据作为运算自变量进行某种运算或变换，包括滤波器/系统（Filter/System）、逻辑运算（Logic）、采样/保持器（Sample/Hold）、延迟器（Delay）、增益（Gain/Scale）等。乘法器完成几个输入信号的乘法运算，最多可有20个输入。分析窗分析窗库中包括各种信号接收器图标。用来实现信号收集、显示、分析、数据处理以及输出等功能，它是用户观察系统运行结果的窗口。SystemView的操作步骤(一)选择设置信号源（Source）选中该图标并按住鼠标左键将其拖至设计区内，这时所选中的图标会出现在设计区域中。双击设计窗口中的图标后，弹出的对话框，通过PeriodicNoise/PNAperiodic和Import按钮进行分类选择和调用。选中后单击对话框中的参数按钮Parameters，在出现的参数设置对话框中设置幅度、频率、相位。完成后分别单击参数设置和源库对话框的按钮OK，从而完成该图标的设置。（二）选择设置分析窗（Sink）当需要对系统中各测试点或某一图标输出进行观察时，则应放置一个分析窗（Sink）图标，一般将其设置为“Analysis”属性。Analysis图标相当于示波器或频谱仪等仪器的作用，它是最常使用的分析型图标之一。具体操作和信号源设置类似。（三）系统定时（SystemTime）SystemView系统是一个离散时间系统。在每次系统运行之前，首先需要设定一个系统频率。各种仿真系统运行时，是先对信号以系统频率进行采样，然后按照系统对信号的处理计算各个采样点的值，最后在输出时，在分析窗内，按要求画出各个点的值或拟合曲线。所以，系统定时是系统运行之前一个必不可少的步骤。如果这类参数设置不合理，仿真运行后的结果往往不能令人满意，甚至根本得不到预期的结果。当在系统设计区域完成设计输入操作后，单击“系统定时”(SystemTime)按钮，此时将出现系统定时设置（SystemTimeSpecification）对话框，如图1.19所示。用户需要设置几个参数框内的参数，包括起始时间（StartTime）和终止时间（StopTime），采样率（SampleRate）、采样间隔（TimeSpacing）和采样点数（No.ofSamples），频率分辨率（Freq.Res.），自动标尺（），系统循环次数（No.ofSystemLoops）。需要注意的是采样率，一般为了获得较好的仿真波形，系统的采样率应设为系统信号最高频率的5至7倍。当采样率为系统信号最高频率的10倍以上时，仿真波形就几乎没有失真了。第2章2DPSK的工作原理2DPSK方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示数字信息。它是为了解决2PS信号解调过程的反向工作问题而提出来的。假设前后相邻码元的载波相位差为Δφ，可定义一种数字信息与Δφ之间的关系为：Δφ=0,表示数字信息“0”π,表示数字信息“1”2.12DPSK的调制系统2DPSK信号的实现方法：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。调制过程和波形如下：2.22DPSK的解调系统2DPSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的方法,只能相干解调。它可以用相干解调法方式（极性比较法），但由于它对载波的同步性要求比较高，不容易实现，所以本次设计使用了差分相干解调法方式（相位比较法）。其解调原理是直接比较前后码元的相位差，从而恢复发送的二进制数字信息。由于解调的同时完成了码反变换作用，故解调器中不需要码反变换器。由于差分相干解调方式不需要专门的相干载波，因此是一种非相干解调方法。第3章基于SystemView软件2DPSK仿真设计Token0：PN码源，参数为Amp＝1v、Offset＝0v、Rate＝100Hz、No.oflevels＝2；Token1，4,27,10,19,26,13Realtime观察窗；Token5、9：乘法器Token24弦载波信号源，参数：Amp＝1v、Offset＝0v、Rate＝1000Hz；Token25：带通滤波器，上限频率为1100Hz，下限频率为900Hz；Token12：低通滤波器，截止频率为100Hz；Token11：比较器；Token20：门限，值为0。Token11和Token20两个器件构成判决，当大于等于0时输出为0，小于0时输出为1。带通的设置低通的设置比较器的设置系统定时的设置进行系统定时，将SampleRate设置为系统最高频率的10倍，即为10000Hz；No.ofSample则可根据实际情况进行改变；其它可以忽略，会自动设置。3.2仿真及分析系统仿真如下图：乘法器输出以上波形从上到下依次是基带信号波形、差分编码波形、2DPSK波形、带通输出波形、相乘输出波形、低通输出波形、比较抽样判决后的数据输出波形。差分编码时，编码输出的码在系带信号为1时相位即变反。调制时，双极性输入信号通过载波形成2DPSK信号，通过波形可以看出，0相表示1，π相表示0。解调时，通过带通滤波，载波移位相乘，低通滤波，比较判决角，最后的数据输出与开始的输入信号相同，有一定的延时，说明设计是正确的。分析：2DPSK信号差分相干解调不需要专门的相干载波，之需要由收到的2DPSK信号延时一个码元宽度Ts，然后与2DPSK信号本身相乘。相乘器起着相位比较的作用，相乘结果反映了前后码元的相位差，经过低通滤波后在比较判决后，即可直接恢复出原始数字恢复信息故解调器中不需要码反变换器。2DPSK系统是一种实用的数字调相系统，但其抗加性白噪声性能比2PSK的要差。2DPSK的功率谱：体会与建议通过对2DPSK调制方式的复习，对调制解调的理论知识有了更深的理解；而对仿真软件SystemView学习，学会了运用这个软件；由于两方面的学习和探索，经过多次测试最终完成设计任务。培养了实际动手能力，增强了将书本知识转化为实践设计能力。在此次实习中也遇到不少问题，如一开始对软件的不了解，对根据原理图来在Systemview上画模拟的仿真电路图不清楚。最后通过同学的帮助和自己的努力终于了解弄清楚，最终完成了课设。通过本次实习，我收获了不少东西。熟悉了Systemview仿真软件，知道了Systemview是什么，学会了简单的运用，能用它设计简易的模拟电路图并进行仿真，更重要的是培养了我们解决实际问题的能力，这对在以后的工作中有相当大的帮助。当然期间我也遇到过一些一时解决不了的问题，最终在老师的耐心指导和同学的讨论下，这些问题都得到了很好的解决，在此特别感谢给与过我帮助的老师与同学。参考文献[1]樊昌信,曹丽娜编著，通信原理(第6版)[M].北京:国防工业出版社,2008。[2]曹志刚，钱亚生编著，现代通信原理，清华大学出版社，1992。[3]罗伟雄，韩力，原东昌编著，通信原理与电路，北京理工大学出版社，1999。