SYSTEMVIEW开题报告.docx
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SYSTEMVIEW开题报告.docx
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SYSTEMVIEW开题报告
北京邮电大学世纪学院
毕业设计(论文)开题报告
题目基于systemview的直序扩频通信系
统仿真
学生姓名贺龙学号08020126专业名称信息工程年级2008级所在系(院)通信与信息工程系指导教师门爱东
2012年3月8日
说明
1、根据北京邮电大学世纪学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见、各教学单位审查批准后实施。
2、开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。
3、毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词,须注出全称。
4、本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解,拼凑而成的开题报告按不合格论。
5、开题报告检查原则上在毕业设计(论文)工作开始3周内完成,各教学单位完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。
篇二:
systemview实验报告(全)
昆明理工大学(systemview)实验报告
实验名称:
systemview实验时间:
20013年9月8日
专业:
11电信指导教师:
文斯姓名:
张鉴
学号:
201111102210成绩:
教师签名:
文斯
第一章systemview的安装与操作
一实验目的
1、了解和熟悉systemview软件的基本使用;
2、初步学习systemview软件的图符库,能够构建简单系统。
二实验内容
1、熟悉软件的工作界面;
2、初步了解systemview软件的图符库,并设定系统定时窗口;3、设计一些简单系统,观察信号频谱与输出信号波形。
三实验过程及结果
1.1试用频率分别为f1=200hz、f2=2000hz的两个正弦信号源,合成一调制信号
y(t)=5sin(2πf1t)*cos(2πf2t),观察其频谱与输出信号波形。
注意根据信号的频率选择适当的系统采样数率。
画图过程:
(1)设置系统定时,单击
按钮,设置采样率20000hz,采样点数512;
(2)定义两个幅度分别为1v,5v,频率分别为200hz,2000hz的正弦和余
弦信号源
;
及接收图符
;
(3)拖出乘法器(4)连线;
(5)运行并分析单击按钮仿真电路图:
和
。
波形图如下:
频谱图如下:
结果分析:
频率为200hz的信号与频率为2000hz的信号f2相乘,相当于在频域内卷积,卷积结果为两个频率想加减,实现频谱的搬移,形成1800hz和2200hz的信号,因信号最高频率为2000hz所以采用5000hz的采样数率。
画图过程:
(1)设置系统定时,单击
按钮,设置采样率100hz,采样点数128;
和一个高斯噪声
;
(2)定义一个幅度为1v,频率为100hz正弦信号源(3)拖出加法器(4)连线;
(5)运行并分析单击按钮
和
;
及接收图符
;
(6)在分析窗口下单击
ok分析频谱。
进入频谱分析窗口,
再单击点
仿真电路图:
波形图如下:
频谱图如下:
结果分析:
原始信号的频率为1000hz,在加入均值为0方差为1的高斯噪声后,其波形发生严重失真,输出信号的各频率分量上的功率发生不规则变化。
第二章systemview的图符库
一实验目的
1、进一步掌握和学习systemview软件的使用;
2、通过本章练习熟练掌握软件的图符库,并能够构建简单系统。
二实验内容
3、熟悉软件的图符库,并设定系统定时窗口;
4、2、设计一些简单系统,观察信号频谱与输出信号波形。
三实验过程及结果
2.1在设计区放置两个信号源图符,将其中一个定义为周期正弦波,频率为20khz,幅度为5v,相位为π/4;另一个定义为高斯噪声,标准方差为1,均值为0。
将两者通过一个加法器图符连接,同时放置一个实时接收计算器图符,并连接到加法器图符的输出,观察输出波形。
画图过程:
(1)设置系统定时,单击
按钮,设置采样率20000hz,采样点数256;
和
(2)定义一个幅度为5v,频率为20000hz,相位为π/4的正弦信号源
一个标准方差
为1,均值
及接收图符
;
为0的高斯噪声
;
(3)拖出加法器(4)连线;
(5)运行并分析单击按钮
仿真电路图:
和
。
波形图如下:
频谱图如下:
结果分析:
频率为20khz的原始信号在加入高斯噪声之后,其波形图与频谱图都发生了变篇三:
基于systemview通信原理实验报告
北邮通信原理软件实验报告
题目:
基于systemview通信原理实验报告
班级:
2011211128
专业:
信息工程
姓名:
杜建民
学号:
2011210763
实验一:
抽样定理的验证
一、实验目的
1、掌握抽样定理
2.通过时域频域波形分析系统性能
二、实验结果
各模块的连接如图:
设置各模块参数:
三个基带信号的频率从上到下分别设置为10hz、12hz、14hz。
抽样信号频率设置为28hz,即2*14hz。
(由抽样定理知,)将低通滤波器频率设置为14hz,则将恢复第三个信号(其频率为14hz)进行系统定时设置,起始时间设为0,终止时间设为1s.抽样率设为1khz。
三个sin函数:
系统时钟设置:
脉冲:
低通滤波器:
最终波形:
篇四:
毕业设计开题报告模板
毕业设计(论文)材料之二
(2)
本科毕业设计(论文)开题报告
题目:
基于syetemview的msk系统的设计
designingmsksystembysystemview课题类型:
学生姓名:
丁祖萍
学号:
3090204101
专业班级:
通信工程091班
系别:
电气工程学院
指导教师:
姚伟新
开题时间:
2013年3月14日
2013年3月14日
一、毕业设计(论文)内容及研究意义(价值)
1、设计内容
移动通信中msk调制得到了广泛的应用,本文针对在衡量msk调制系统设计方案的可行性、系统配置和参数设置等方面的难点,在给出最小频移键控通信系统实现原理的基础上,对该系统进行建模设计,并完成在systemview平台下msk调制解调的系统仿真。
2、研究意义
最小频移键控(msk)具有连续的相位,其功率谱紧凑,且频谱滚降快,带外抑制较高,抗干扰能力好,因此在军用民用通信领域里应用广泛。
目前,小型化、模块化和通用化已成为通信产业的发展趋势。
对于一个通信系统的设计,不可避免地会设计到分析通信系统的有效性和可靠性等一系列问题。
为了减少人力资源和经费的浪费,有必要再根据设计思想将系统设计出来之前,对该系统先进行仿真分析。
分析它的设计参数,从而有助于较全面地认识和研究硬件系统,降低系统设计失败的可能性,优化系统的整体性能,并从中选择最合理的系统配置和参数设置,然后再应用于实际系统设计。
二、毕业设计(论文)研究现状和发展趋势(文献综述):
当今社会已经步入了信息时代,在各种信息技术中,信息的传输和通信起着支撑作用。
对于信息的传输,数字通信已成为重要的手段。
信号的调制方式也由模拟方式持续广泛地向数字方式转换。
于是,数字调制就成了人们研究的重点,常用的数字调制有:
振幅键控(ask)调制、頻移键控(fsk)调制和相移键控(psk)调制。
最小頻移键控(msk)是頻移键控(fsk)的一种改进型,msk调制是一种性能比较优良的新颖的数字调制,它以独特的性能吸引着工程设计人员,正在不断地被应用于各类通信系统中,成为非线性数字无线电通信系统使用的最有效的调制方式之一。
在fsk调制解调器的使用范围较广,目前已经不完全局限在有线网络通信里。
它已经延伸到无线电通信,生物医学,机械等领域。
fsk调制解调器的设计的模型简单,设计方式也不仅仅建立在电器元件上,利用软件搭建模型也成
为目前很常用的方法。
但是在fsk方式中,相邻码元的频率不变或者跳变一个固定值,在两个相邻的频率跳变的码元之间,其相位通常是不连续的。
如果对fsk信号做某种改进,使其相位始终保持连续,就产生了msk信号,msk是fsk的一种特殊情况。
msk调制后的波形在时域内具有恒定包络结构,在频域内频谱具有很小的旁瓣,主瓣宽度窄,带外辐射小的优点,并且在主瓣带宽之外功率谱旁瓣的下降也更加迅速,从而克服了一般fsk、psk、qam等调制方式具有相位突变而影响已调信号高频分量衰减的缺点。
正是因为msk具有诸多的性能优势,所以它比较适合在窄带信道中传输,广泛应用于无线移动通信的数据传输中。
目前通信常用的gprs是基于一种gmsk(高斯滤波最小频移键控)调制技术。
应高速无线数据业务的需求,gprs(generalpacketradioservice,通用分组无线业务)是构架在传统gsm网络之上的一种标准化的分组交换数据业务,它可以提供高达115kbit/s速率的分组数据业务,从而使得包括图片、话音和视频的多媒体业务在无线网络中的传输成为现实。
gprs采用分组交换技术,在通信的过程中不需要建立和保持电路,符合数据通信突发性的特点,并且呼叫建立时间很短。
gprs不再根据用户实际的数据流量来计费,这样就允许用户始终在线,享受方便快捷的服务。
因此,gprs被认为是第二代移动通信系统向第三代移动通信演进的重要一步。
三、毕业设计(论文)研究方案及工作计划(含工作重点与难点及拟采用的途
径):
1、研究方案
首先,确定msk的调制和解调的方案。
在通信系统中,调制方式各种各样,msk也不例外。
一种调制方法是把msk信号看成是调制指数h=0.5的cpfsk信号,并利用fsk实现;另一种把msk看作是由彼此正交的载波分别被函数cosf(t)与sinf(t)进行振幅调制后合成的,称为正交调制法。
至于解调方法,由于msk信号是一种2fsk信号,所以它也像2fsk信号那样,可以采用相干解调或非相干解调方法。
其次,根据设计的调制和解调的框图,运用systemview仿真软件实现msk系统的仿真。
最后,在systemview的平台上对msk系统进行调试,分析msk系
统的性能。
本研究方案中的重点与难点在于:
(1)msk系统中调制和解调的方案设计;
(2)学习使用systemview软件进行仿真与分析,对设计的仿真电路图进行调试,根据仿真结果分析系统的总体抗噪声性能。
(3)系统的工作参数的设计。
为了较全面地认识和研究msk系统的性能,降低系统设计失败的可能性,优化系统的整体性能,需要分析它的设计参数,并从中选择最合理的系统配置和参数设置,完成系统设计。
这也是此方案中的难点。
2、工作计划:
四、主要参考文献(不少于10篇,期刊类文献不少于7篇,应有一定数量的
外文文献,至少附一篇引用的外文文献(3个页面以上)及其译文)
[1]樊昌信.通信原理[m]第六版.北京:
国防工业出版社,2007
(2):
241-249
[2]夏平.msk通信系统的systemview设计与实现.[j].中国有线电视.2007(06):
136-138.
[3]张明,柳超,蒋宇中.msk信号的仿真及其优势分析.[j].船电技术.2009(9):
54-47.
[4]赵彦晓,王彦.基于systemview的移动通信系统仿真分析.数字通信世界.2010(03):
49-51.
[5]晁冰,李东生,雍爱霞.最小频移键控系统实现技术的仿真研究.[j].计算机仿真.2003(11):
116-120.
[6]许少锋,申振宁.msk信号的数字解调新方法.[j].现代电子技术.2005
(2):
180-181.
[7]薛晓峰,周国安,高军,刘贵宾.一种新型msk调制器的设计.[j].空军工程大学学报(自然科学版).2004(12):
205-206.
[8]孙屹,戴妍峰.systemview通信仿真开发手册.北京:
国防工业出版社.2004.11
[9]翁剑枫,叶志前.matlab,labview,systemview仿真分析基础.北京:
机械工业出版社.2005.1
[10]罗卫兵,孙桦,张捷.systemview动态系统分析及通信系统仿真设计.西安:
西安电子科技大学出版社.2001.8
[12]zhengsonghuianewmethodfordigitalmodulation——minimumfrequencyshiftkeying(msk)[j]..publicscienceandtechnology,apr.2004.
数字信号载波传输系统的systemview仿真
开题报告
电子信息工程(实验班)08022106张晓辉
一、实验目的:
1.掌握数字信号传输的调制方式
2.熟悉systemview仿真软件的使用
3.掌握调制的解调方式
4.掌握数字信号载波传输系统的原理,进而设计出系统
5.熟悉现代数字调制技术中的正交调制技术(qam)与最小幅移键控调制(msk),并通过在systemview平台上实现其仿真从而掌握其工作原理。
二、实验概述:
1.systemview简介
systemview动态系统仿真软件是为方便大家轻松的利用计算机作为工具,以实现设计和仿真工作。
它特别适合于无线电话(gsm,cdma,fdma,tdma)和无绳电话,寻呼,机和调制解调器与卫星通信(gps,dbs,leos)设计。
能够仿真(c3x,c4x等)dsp结构,进行各种时域和频域分析和谱分析。
对射频/模拟电路(混合器,放大器,rlc电路和运放电路)进行理论分析和失真分析。
它有大量可选择的库允许你可以有选择的增加通讯,逻辑,dsp和rf/模拟功能。
它可以使用熟悉的windows约定和工具与图符一起快速方便地分析复杂的动态系统。
2.数字信号的载波传输
通信的最终目的是远距离传递信息。
虽然基带数字信号可以在传输距离不远的情况下直接传送,但如果要远距离传输时,特别是在无线或光纤信道上传输时,则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输,必须对数字信号进行载波调制。
如同传输模拟信号时一样,传输数字信号时也有三种基本的调制方式:
幅度键控、频移键控和相移键控。
它们分别对应于用载波c正弦波)的幅度、频率和相位来传递数字基带信号,可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。
理论上数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同,它们都是属正弦波调制。
但是,数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制,而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制,因而,数字调制具有由数字信号带来的一些特点。
本实验将在模拟调制的基础上,着重分析数字调制的一些特点。
这些特点主要包括两个方面:
第一,数字调制信号的产生,除把数字的调制信号当作模拟信号的特例而直接采用模拟调制方式产生数字调制信号外,可以采用键控载波的方法。
第二,对于数字调制信号的解调,为提高系统的抗噪声性能,通常采用与模拟调制系统中不同的解调方式。
这第二方面将是本实验讨论的重点。
同时,最重要的是我们可以通过systemview提供的仿真环境将这些特点一一研究,并采用不同的方法进行调制和解调。
3.现代数字调制技术
在现代通信中,随着大容量和远距离数字通信技术的发展,出现了一些新的问题,主要是信道的带宽限制和非线性对传输信号的影响。
在这种情况下,传统的数字调制方式已不能满足应用的需求,需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传信号的影响,以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。
这些技术的研究,主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。
多进制调制,是提高频谱利用率的有效方法,恒包络技术能适应信道的非线性,并且保持较小的频谱占用率。
从传统数字调制技术扩展的技术有最小移频键控cmsk、高斯滤波最小移频键控cgmsk、正交幅度调制cqam、正交频分复用调制cofdm等等。
本实验主要对常见的几种调制方式进行分析和仿真。
三、实验原理
1.幅移键控ask
1)概述
为使发送的数字信号适合于在带通信道中传输,必须对数字信号进行调制。
类似于模拟调制,数字调制也有三种基本的方式:
分别用正弦波的幅度、频率、相位来传递数字信号。
我们首先来看一下幅移键控—载波的幅度随着调制信号而变化。
最简单的形式是载波在二进制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控的方式称为通—断键控(ook)。
本实验采用这种方式。
2)原理及框图
1.调制部分:
设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列,则一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘,。
所以二进制幅度键控调制器可用一个相乘器来实现。
ook信号表达式:
sook(t)=a(n)?
acos(?
0t)
a:
载波幅度?
0:
载波频率a(n):
二进制数字信号
原理框图:
基带信号
sook(t)
载波
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。
这里采用相干解调。
原理框图:
sook解调信号a(n)
3.频移键控fsk
1)概述fsk是数字信息传输中使用较早、较广的一种调制方式,,它的主要优点是:
实现起来比较容易,相对于幅移键控抗噪声与抗衰落的性能较好。
因此在中低速数据传输和衰落信道中得
到广泛应用。
2)原理及框图
fsk是用数字基带信号去调制载波的频率。
因为数字信号的电平是离散的,所以,载波频率的变化也是离散的。
在本实验中,二进制基带信号是用正负电平表示。
对于2fsk,载波频率随着调制信号1或-1而变,1对应于载波频率f1,-1对应于载频f2。
调制部分:
用数字信号去调制载波的频率。
且2fsk可以看作是两个不同载频的ask已调信号之和。
sfsk(t)=acos(?
1t)a(n)=1
acos(?
2t)
a(n)=-1
原理框图:
基带信号a(n)sfsk(t)
22解调部分:
2fsk信号可看成是两个载频不同的ask信号,有相干和非相干两种解调方式。
这里采用相干方式。
(lp指低通滤波器)
原理框图
3.相移键控psk
1)概述s用数字信号得离散值对载波得幅度、频率、相位进行键控,可获得ask、fsk、psk。
这三种调制方式在抗加性噪声能力、信号频谱利用率等方面,psk性能最好。
目前相干psk已在中、高速数据传输中得到了应用。
2)实验原理及框图
二进制相移键控(2psk)就是根据数字基带信号得两个电平,使载波相位在两个不同得数值间切换得一种相位调制方法。
通常两个载波相位相差?
弧度,如果被调制得二进制信号是用正负电平表示的,则2psk与双边带抑制载波调幅(dsb)是完全等效的。
因此psk可写
成如下形式:
spsk(t)=aa(n)cos(?
0t+?
)
1.调制部分:
在2psk中,常用相位0或?
来分别表示1或-1。
这里用调相法生成2psk信号:
将数字信号与载波直接相乘。
这也是dsb信号产生的方法。
sbpsk(t)=cos(?
0t+?
i),?
i=0或?
acos(?
0t)
a(n)=1
-acos(?
0t)a(n)=-1
原理框图:
调制信号sbpsk(t)
2解调部分:
bpsk必须采用相干解调。
原理框图:
解制信号a(n)
4.现代数字调制技术
4.1正交幅度调制(qam)
1)概述
由于通信信道受频带得限制,必须不断提高频带利用率,如m(m>2调制方式得研究。
一般说来,多进制都能在相同得频带内以更快得速率来传递信息,但是,随着m的增加,信号空间图中的各点最小距离减小,相应的判决区也减小,从而信号的可靠性降低了。
要保证可靠性,必须提高发射功率。
振幅相位联合键控(apk)在m较大的情况下,不仅可以提高系统的频带利用率,且设备简单。
16qam是apk的一种实现方式,是用两路数字信号分别对两个互相正交的同载波进行同步调制,再将两个已调的双边带信号合成后进行传输。
由于采用了幅度调制与解调,不但设备简单,且在频带和功率利用上也最有效。
但16qam不属于恒定包络调制方式,因而不使用于具有非线性部件的信道。
在二进制ask系统中,其频带利用率是1bit/s?
hz,若利用正交载波调制技术传输ask信号,可使频带利用率提高一倍。
如果再把多进制与其它技术结合起来,还可进一步提高频带利用率。
能够完成这种任务的技术称为正交幅度调制cqam)。
它是利用正交载波对两路信号分别进行双边带抑制载波调幅形成的。
通常有二进制qam,四进制qamc16qam),八进制qamc64qam),……等,对应的空间信号矢量端点图c也称为星座图)如图4.0所示,分别有4、16、64,……等个矢量端点。
?
(a)4qam
图4.0qam的星座图(b)16qam(c)64qam
2)原理及框图
16qam第i个信号的表达示为:
si(t)=aicos(?
0t+?
i)i=1,2,….
1.调制部分:
16qam的产生有两种方法:
正交调相法:
它是用两路正交的4电平ask信号迭加而成;
复合相移法:
它是用两路正交的4电平psk信号迭加而成;
在这里采用正交调幅法。
原理框图如下:
2解调部分
由于是采用正交调幅法,所以它的解调器必是一个正交相干解调器。
4.2最小频移键控调制(msk)
当信道中存在非线性的问题和带宽限制时,幅度变化的数字信号通过信道会使己滤除的带外频率分量恢复,发生频谱扩展现象,同时还要满足频率资源限制的要求。
因此,对己调信号有两点要求,一是要求包络恒定:
二是具有最小功率谱占用率。
因此,现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性,从而减少频率占用。
近年来新发展起来的技术主要分两大类:
一是连续相位调制技术ccpfsk,在码元转换期间无相位突变,如msk,gmsk等:
二是相关相移键控技术ccor-psk,利用部分响应技术,对传输数据先进行相位编码,再进行调相c或调频。
mskc最小频移键控)是移频键控fsk的一种改进形式。
在fsk方式中,每一码元的频率不变或者跳变一个固定值,而两个相邻的频率跳变码元信号,其相位通常是不连续的。
所谓msk方式,就是fsk信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式。
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