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通信原理课程设计----基于Systemview的通信系统的仿真
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更新于2023-03-03
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学习Systemview仿真软件,培养学生基本掌握电路设计的基本思路和方法,对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析。 a.二进制振幅键控(2ASK)系统的设计 b.二进制移频键控(2FSK)系统的设计 c.二进制移相键控(2PSK)系统的设计 d.二进制差分相位键控(2DPSK)系统的设计 基于Systemview软件的仿真。
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通信原理课程设计
目 录
第一章 绪 论..................................................................................... 1
1.1 SYSTEM VIEW 软件的介绍..............................................................................................................1
1.2 通信系统概述..................................................................................................................................2
第二章 通信系统设计与仿真..........................................................3
2.1 数字通信简介..................................................................................................................................3
2.2 二进制振幅键控(2ASK)系统....................................................................................................4
2.2.1 2ASK
系统的设计原理
............................................................................................................4
2.2.2 2ASK
系统的仿真分析
............................................................................................................6
2.3 二进制移频键控(2FSK)系统....................................................................................................8
2.3.1 2FSK
系统的设计原理
............................................................................................................8
2.3.2 2FSK
系统的仿真分析
..........................................................................................................10
2.4 二进制移相键控(2PSK)系统..................................................................................................13
2.4.1 2PSK
系统的设计原理
..........................................................................................................13
2.4.1 2PSK
系统的仿真分析
..........................................................................................................14
2.5 二进制差分相位键控(2DPSK)系统........................................................................................16
2.5.1 2DPSK
系统的设计原理
........................................................................................................16
2.5.2 2DPSK
系统的仿真分析
........................................................................................................17
第三章 总 结................................................................................... 19
参 考 文 献...................................................................................... 21
基于 System view 的通信系统的仿真
第一章 绪 论
1.1 System view 软件的介绍
是基于 环境的用于系统仿真分析的可视化软件工
具。它界面友好,使用方便。使用它,用户可以用图符( )去描述系统,
无须与复杂的程序语言打交道,不用写代码,即可完成各种系统的设计与仿真。
利用 可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合通信系统
和各种多速率系统,也可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户
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通信原理课程设计
在进行系统设计时,只需从 配置的图符中调出有关图符,进行
各种图符的参数设置和相互间的连线,即可进行仿真操作,给出分析结果。
的图符资源非常丰富,包括基本库和专业库。基本库中包括
加法器、乘法器、多种信号源、接收器、各种函数运算器等,专业库有通信库
逻辑库、数字信号处理库、射频模拟库等。用户可以快速建立和修改系统的运
行参数,实现实时修改系统参数,实时显示运行结果的动态仿真。
仿真系统的特点:
能仿真大量的应用系统;
快速方便的动态系统设计与仿真;
在报告中方便地加入 的结论;
提供基于组织结构图方式的设计;
多速率系统和并行系统;
完备的滤波器和数据块处理;
可扩展性;
完善的自我诊断功能。
1.2 通信系统概述
通信的目的是传递消息中所包含的信息。消息是物质或精神状态的一种反
映,在不同时期具有不同的表现形式。例如,话音、文字、音乐、数据、图片
或活动图像等都是消息()。人们接收消息,关心的是消息中所包含
的有效内容,即信息()。通信则是进行信息的时空转移,即把
消息从一方传送到另一方。基于这种认识,“通信”也就是“信息传输”或“消息传
输”。
通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或
多个目的地。通信系统一般由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿和噪声
组成,图 概括地描述了一个通信系统的组成,反映了通信系统的共性。
图 所示 通信系统一般模型
通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分
为模拟系统和数字系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统
而数字系统在信道中传输的是数字信号。
目前,无论是模拟通信还是数字通信,在不同的通信业务中都得到了广泛
的应用。但是,数字通信的发展速度已明显超过模拟通信,成为了通信技术的
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通信原理课程设计
主流。与模拟通信相比,数字通信具有以下一些优点:
⑴ 抗干扰能力强,且噪声不积累;
⑵ 传输差错可控;
⑶ 便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换和存储;
⑷ 易于集成,使通信设备微型化,重量轻;
⑸ 易于加密处理,且保密性好。
数字通信的缺点是,一般需要较大的传输带宽,且数字通信对同步要求高 ,
因而系统设备复杂。但是,随着微电子技术、计算机技术的广泛应用以及超大
规模集成电路的出现,数字系统的设备复杂程度大大降低。因此,数字通信的
应用必将会越来越广泛。
第二章 通信系统设计与仿真
2.1 数字通信简介
数字信号的传输方式分为基带传输( )和带通
传输( )。然而,实际中的大多数信道(如无线信
道)因具有带通特性而不能直接传送基带信号,这是因为数字基带信号往往具
有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号
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通信原理课程设计
对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载
波,把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程称为数字调制(
!"!)。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号
的过程称为数字解调( !"!)通常把包括调制和解调过程
的数字传输系统叫做数字带通传输系统。为了与“基带”一词相对应,带通传输
也称为频带传输,又因为是借助于正弦载波的幅度、频率和相位来传递数字基
带信号的,所以带通传输也叫做载波传输。
一般说来,数字调制与模拟调制的基本原理相同,但是数字信号有离散取
值的特点。因此数字调制技术有两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字
式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟
信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离散取值特点通过开关控制载波,从
而实现数字调制。这种方法通常称为键控法,比如对载波的振幅、频率和相位
进行键控,便可获得振幅键控( # !"$%&#%)、频移键控
( '(")$%&'%)和相移键控( *$$%&*%
)三种基本的数字调制方式。
数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可分为二进制调制和多
进制调制。在二进制调制中,信号参量只有两种可能的取值;而在多进制调制
中,信号参量可能有 +(+,)种取值。本论文主要讨论二进制数字调制系统
的原理、实现及其仿真分析。
调制信号时二进制数字基带信号时,这种调制称为二进制数字调制。在二
进制数字调制中,载波的幅度、频率和相位只有两种变化状态。相应的调制方
式有二进制振幅键控(#%)、二进制频移键控( '%)和二进制相移键控
(-*%)。
2.2 二进制振幅键控(2ASK)系统
..#% 系统的设计原理
振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保
持不变。在 #% 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“/0
和“0。一种常用的、也是最简单的二进制振幅键控方式称为通—断键控(1
12%&11%)。
#%11% 信号的产生方法通常有两种:模拟调制法(相乘器法)和键
控法,相应的调制器如图 所示34表示模拟相乘法,34表示通断键控法。
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通信原理课程设计
图 所示 #%11% 信号调制器原理框图
图 、 所示是 #% 和 11% 在 软件中相乘器法和数字键
控法的实现原理图,从图中显示的波形可以很容易观察出两者实现的正确性,
以及在 软件上如何实现二进制振幅键控的调制。
图 所示 #% 模拟相乘调制实现
图 所示 11% 通断键控法实现
#%11% 信号也有两种基本的解调方法:非相干()$)解
调(包络检波法)和相干()$)解调(同步检波法),相应的接收系统
组成方框图如图 所示。与模拟信号的接收系统相比,这里增加了一个“抽样
判决器”方框,这对于提高数字信号的接收性能是必要的。
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