基于SystemView的数字通信仿真课程设计.docx
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基于SystemView的数字通信仿真课程设计.docx
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基于SystemView的数字通信仿真课程设计
存档资料成绩:
华东交通大学理工学院
课程设计报告书
所属课程名称现代通信原理课程设计
题目基于SystemView的数字系统
仿真设计
分院
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
2013年月日
目 录
第一章课程设计内容
1.1课程设计内容及要求
数字通信系统仿真2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK
设计方法与步骤:
1.学习SystemView仿真软件;
2.对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析;
3.提出系统的设计方案,选用合适的模块;
4.对所设计系统进行仿真;
5.并对仿真结果进行分析。
第二章二进制振幅键控(2ASK)
ASK(AmplitudeShiftKey):
利用数字基带信号控制载波的幅度。
为使数字信号在带通信道中传输,必须对数字信号进行调制。
在幅移键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。
最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通-断键控制(OOK)。
OOK信号表达式:
Sook(t)=a(n)Acos(ω0t)
2.2ASK调制部分
二进制幅度键控调制器可用一个相乘器来实现。
OOK信号,相乘器可用一个开关电路来代替。
调制信号为1时,开关电路导通,为0时开关电路切断,如图所示:
2.3解调部分
解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。
下图为相干解调示意图:
2.4实验内容
1.根据ASK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路,如下图所示:
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,000赫兹运行时间=1.2秒(即设置“StopTime=1.2”)
3、元件参数设置
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token1,2:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token3,4:
乘法器
Token6:
全波整流器
Token7,16:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调:
非相干解调:
第三章二进制频移键控(2FSK)
FSK(:
FrequencyShiftKey):
利用数字基带信号控制载波的频率。
3.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
3.2解调部分
解调有相干和非相干两种。
(1)相干解调
(2)非相干解调
3.3实验内容
1.根据FSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
(1)对于相干解调,两个带通滤波器分别将2FSK信号上下分频f1和f2,后面就和2ASK信号的解调过程相同。
其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个相乘器、两个信号源、逻辑比较器等组成,如下图所示。
(2)对于非相干解调,其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个全波整流器、模拟比较器等组成,如下图所示。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,600赫兹
运行时间=0.7秒(即设置“StopTime=0.7”)
3.元件参数设置
(1)相干解调
Token1:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token3,5:
载波--正弦波发生器
(f1频率=100Hz,f2频率=200Hz)
Token7:
单刀双掷
Token11,Token13:
带通滤波器
LowFc=80Hz,HiFc=120Hz
Token14,Token15:
乘法器
Token19,21:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token23:
模拟比较器
(2)非相干解调
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token2,4:
载波--正弦波发生器
(f1频率=100Hz,f2频率=200Hz)
Token6:
单刀双掷
Token10,Token12:
带通滤波器
LowFc,HiFc)
Token31,Token32:
半波整流器
Token18,20:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token22:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调模型:
非相干解调模型:
第四章二进制移相键控2PSK
相位键控:
利用数字基带信号控制载波的相位。
分绝对移相和相对(差分)移相两种。
绝对移相(2PSK):
利用载波相位(初相)来表示数字信号的相移方式。
4.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
4.2解调部分
解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。
4.3实验内容
1.根据2PSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,000赫兹
运行时间=0.4秒(即设置“StopTime=0.4”)
3.元件参数设置
2PSK相干解调:
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token3:
单刀双掷
Token2:
反相器
Token1,11:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token4:
带通滤波器
LowFc=90Hz,HiFc=110Hz
Token5:
乘法器
Token6:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token7:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
第五章二进制移相键控2DPSK
相对移相(2DPSK)(差分移相):
利用前后码元的载波相位的变化来表示数字信号。
相位偏移Dj:
本码元初相与前一码元初相之差。
5.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
5.2解调部分
解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。
5.3实验内容
1.根据2DPSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,600赫兹
运行时间=0.4秒(即设置“StopTime=0..4”)
3.元件参数设置
2DPSK差分相干解调:
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10Hz, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token4:
单刀双掷
Token2,7:
延时器
Token3:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token5:
反相器
Token6:
带通滤波器
LowFc=90Hz,HiFc=110Hz
Token9:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token10:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调模型
第六章心得体会
通过这次设计,掌握了数字通信系统2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调的工作原理,学会了使用仿真软件SystemView(通信系统的动态仿真软件),并学会通过应用软件仿真来实现各种通信系统的设计,对以后的学习和工作都起到了一定的作用,加强了动手能力和学业技能。
总体来说,这次实习我受益匪浅。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力。
在让我体会到了设计电路的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐
在实验中如何去设置仿真模拟2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制系统的调制与解调的参数是本次课程设计的一大难题,通过阅读相关的文件我们大致了解SystemView的操作方法。
但是真正做起来还是很费时间的,因为对相关的元器件不太了解只有结合软件说明加实际的操作去慢慢的摸索,也通过网络了解到一些关于SystemView软件的使用方法。
仿真过程中肯定会出现很多错误,不是一帆风顺的,很多参数的设定也不知道从何入手关于。
SystemView软件是英文版本的所以单词很多不认识,也极大的影响了我做实验的速度和耐性,最好不懂的查一下字典知道什么意思后好做点,过程中会出现很多错误但是有老师和同学的帮助,很多都可以迎刃而解,最后通过观测码型和基带码来看自己做的是否正确。
这次设计,不仅让我对我们现在学的现代通信原理有了更深的认识以及更好的学习,也让我学会使用SystemView软件的方法,真是受益良多。
参考文献
[1]罗卫兵,孙桦,张捷.SystemView动态系统分析及通信系统仿真[M].
西安电子科技大学出版社
[2]樊昌信.通信原理教程[M].电子工业出版社
[3]杨翠蛾.《高频电子线路实验与课程设计》SystemView部分.哈尔滨工程大学出版社
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