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通信原理课程设计(SystemView仿真)
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更新于2023-03-03
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绪论 2 SystemView及其操作简介 3 1.1 SystemView的基本特点 3 1.2 SystemView系统视窗 3 1.3 系统定时(System Time) 5 1.4 分析窗介绍 6 数字带通传输系统仿真 7 2.1 2ASK调制系统 7 2.2 2FSK调制系统 13 2.3 2PSK调制系统 19 2.4 2DPSK调制系统 22 16QAM调制系统分析 27 3.1 16QAM系统基本原理 27 3.2 16QAM产生的方法 27 3.3 16QAM信号的解调方法 28 3.4 16QAM的信号空间 29 3.5 16QAM调制系统仿真设计 30 小结 33 附录 34 谢辞 34 参考文献 34
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目录
绪论.......................................................................................................................2
SystemView 及其操作简介.................................................................................3
1.1 SystemView 的基本特点.........................................................................3
1.2 SystemView 系统视窗.............................................................................4
1.3 系统定时(System Time)...................................................................6
1.4 分析窗介绍............................................................................................7
数字带通传输系统仿真......................................................................................7
2.1 2ASK 调制系统......................................................................................8
2.2 2FSK 调制系统....................................................................................14
2.3 2PSK 调制系统....................................................................................20
2.4 2DPSK 调制系统.................................................................................23
16QAM 调制系统分析......................................................................................28
3.1 16QAM 系统基本原理........................................................................28
3.2 16QAM 产生的方法............................................................................28
3.3 16QAM 信号的解调方法....................................................................29
3.4 16QAM 的信号空间............................................................................30
3.5 16QAM 调制系统仿真设计................................................................31
小结.....................................................................................................................34
附录.....................................................................................................................35
谢辞.............................................................................................................35
参考文献.....................................................................................................35
1
绪论
通信发展简史
19 世纪可是发展电通信以来,通信技术的发展迅速,特别
是在本世纪 50 年代以后,其发展可谓日新月异。通信发展简史
如下。
1938 年,莫尔斯发明的有线电报;
1864 年,马克斯韦尔提出电磁辐射方程;
1876 年,辈尔发明了电话;
1896 年,马可尼发明了无线电报;
1906 年,发明了真空管;
1918 年,调幅无线电广播开播;
1925 年,开始采用三路明线载波电话、多路通信;
1936 年,调频无线电广播开播;
1937 年,发明脉冲编码调制原理;
1938 年,电视广播开播了;
1940-1945 年,二次打战刺激了雷达和微波通信系统的发展;
1948 年,发明晶体管,shannon 提出了信息论,通信统计理
论开始建立;
1950 年,时分多路通信应用于电话;
1956 年,敷设了越洋电缆;
1957 年,发射第一颗人造卫星;
1958 年,发射第一颗通信卫星;
1960 年,发明激光;
1961 年,发明集成电路;
1962 年,发射第一颗同步通信卫星,脉冲编码调制进入实
用阶段;
1960-1970 年,彩色电视问世;阿波罗宇宙飞船登月;数字
传输的理论和技术得到了迅速的发展力畜县高速数字电子计算机;
1970-1980 年,大规模继承电路、商用卫星通信、程控数字
交换机、光纤通信系统、微处理器等迅速发展;
1980 年以后,超大规模集成电路、长波长光纤通信系统广
泛应用;综合业务数字网崛起。
2
虽然在各国通信网中,模拟通信依然存在,但无疑数字通信
是目前和今后通信技术的发展方向。
SystemView 及其操作简介
美国 ELANIX 公司于 1995 年开始推出 SystemView 软件工具,
最早的 1.8 版为 16bit 教学版,自 1.9 版开始升为 32bit 专业版,
目前已推出了 3.0 版。SystemView 是在 Windows95/98 环境下运
行的用于系统仿真分析的软件工具,它为用户提供了一个完整的
动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数
字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系
统进行拉氏变换和 Z 变换分析。
1.1 SystemView 的基本特点
SystemView 基本属于一个系统级工具平台,可进行包括数字信
号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控
制系统的仿真分析,并配置了大量图符块(Token)库,用户很
容易构造出所需要的仿真系统,只要调出有关图符块并设置好参
数,完成图符块间的连线后运行仿真操作,最终以时域波形、眼
图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。
SystemView 的库资源十分丰富,主要包括:含若干图符库的主库
(Main Library)、通信库( Communications Library)、信号处
理库(DSP Library)、逻辑库( Logic Library)、射频 /模拟库
(RF Analog Library)和用户代码库(User Code Library)。
3
1.2 SystemView 系统视窗
1.2.1 主菜单功能
进入 SystemView 后,屏幕上首先出现该工具的系统视窗,如
图 1-2-1 所示
系统视窗最上边一行为主菜单栏,包括:文件(File)、编
辑(Edit)、参数优选( Preferences)、视窗观察( View)、
便 笺 ( NotePads ) 、 连 接 ( Connetions ) 、 编 译 器
(Compiler)、系统( System)、图符块( Tokens)、工具
( Tools ) 和 帮 助 ( Help ) 共 11 项 功 能 菜 单 。 与 最 初 的
SystemView1.8 相比,SystemView3.0 的操作界面和对话框布局有
所改变。
执行菜单命令操作较简单,例如,用户需要清除系统时,可
单击“File”菜单,出现一个下拉菜单,单击其中的“Newsystem”工
具条即可。为说明问题简单起见,将上述操作命令记作:
File>>Newsystem。
1.2.2 快捷功能按钮
在主菜单栏下,SystemView 为用户提供了 16 个常用快捷功能
按钮,按钮功能如下:
4
1.2.3 图符库选择按钮
系统视窗左侧竖排为图符库选择区。图符块(Token)是构
造系统的基本单元模块,相当于系统组成框图中的一个子框图,
用户在屏幕上所能看到的仅仅是代表某一数学模型的图形标志
(图符块),图符块的传递特性由该图符块所具有的仿真数学模
型决定。创建一个仿真系统的基本操作是,按照需要调出相应的
图符块,将图符块之间用带有传输方向的连线连接起来。这样一
来,用户进行的系统输入完全是图形操作,不涉及语言编程问题,
使用十分方便。进入系统后,在图符库选择区排列着 8 个图符选
择按钮,即:
在上述 8 个按钮中,除双击“加法器”和“乘法器”图符按钮可直
接使用外,双击其它按钮后会出现相应的对话框,应进一步设置
图符块的操作参数。单击图符库选择区最上边的主库开关按钮
main ,将出现选择库开关按钮 Option 下的用户库(User)、通
信库(Comm)、 DSP 库(DSP)、逻辑库( Logic)、射频模
拟库(RF/Analog)和数学库(Matlab)选择按钮,可分别双击
选择调用。
5
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