通信原理课程设计论文
目录
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2
3.3
绪论.....................................................................................................1
一、学习 System View 仿真软件......................................................2
1.1 System View 软件概述.......................................................2
1.2 System View 的操作...........................................................2
二、二进制振幅键控系统设计.........................................................5
2ASK 调制方法..................................................................5
2ASK 解调方法..................................................................6
2ASK 的仿真......................................................................6
三、二进制频移键控系统设计.........................................................9
2FSK 的调制方法...............................................................9
2FSK 的解调方法.............................................................10
2FSK 的仿真.....................................................................11
四、二进制相移键控系统设计.......................................................15
2PSK 的调制方法.............................................................15
2PSK 的解调方法.............................................................16
2PSK 的仿真.....................................................................16
五、二进制差分相移键控系统设计...............................................18
2DPSK 的调制方法..........................................................18
2DPSK 的解调方法..........................................................19
2DPSK 的仿真..................................................................19
六、小结...........................................................................................22
七、参考文献...................................................................................23
4.1
4.2
4.3
5.1
5.2
5.3
1
通信原理课程设计论文
绪论
System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态
系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计
与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域,System View
在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌
入式分析工具。
System View 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)描述程序。利用 System View,可以构造各种复杂的模拟、
数字、数模混合系统和各种多速率系统,因此,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 System View 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。
数字通信系统是指利用数字信号传递消息的通信系统。数字信号
的传输方式分为基带传输和带通传输。通过数字调制可把数字基
带信号变换为数字带通信号,在接收端通过解调器把带能信号还
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。
数字调制的方法很多,其中包括 2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK,
本次课程设计的主要目的就是运用 System View 软件对数字通信
系统的上述四种调制方式进行仿真,以更加全面的掌握通信系统
中调制与解调中各功能模块的工作原理。
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一、学习 System View 仿真软件
1.1 System View 软件概述
随着计算机技术的发展,系统仿真技术在电子工程领域的应用已
越来越广泛,信号级系统仿真软件 SystemView 的出现标志着仿
真技术在通信领域的应用达到了一个新的水平。
SystemView 是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信
系统的设计、仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足
从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次
的设计、仿真要求。SystemView 以模块化和交互式的界面,在大
家熟悉的 Windows 窗口环境下,为用户提供了一个嵌入式的分析
引擎。使用 SystemView 你只需要关心项目的设计思想和过程,
而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。用户只需使用
鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试,而不必
学习复杂的计算机程序编制,也不必担心程序中是否存在编程错
误。
SystemView 提供一种可视化、动态的系统模式。利用功能元件库
中的 Token 来代表某一种处理过程,在 SystemView 系统窗口中完
成系统或子系统的设计。设计的过程便是在系统窗口中从不同的
元件库中选择 Token 并在设计区域域中连接同时设置每一个
Token 的参数,控制系统的起始时间、中止时间、采样频率,最后从
分析窗中分析结果,从而达到设计系统、分析系统的目的。
1.2 System View 的操作
启动 SystemView 后就会出现如图 1.21 所示的系统设计窗口。它
包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计
窗工作区。其中设计窗口工作区是用于设置、连接各种图符以创
建系统,进行系统仿真等操作;提示栏用于显示系统仿真的状态
信息、功能快捷键的功能信息提示和图符的参数显示;滚动条用
于移动观察当前的工作区域。当鼠标器位于功能图符上时,则该
图符的具体参数就会自动弹出显示。
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图 1.21
SystemView 提供了 9 个基本的图符库和 6 个扩展的图符库。使用
这些图符时只需用鼠标器拖动放入设计工作区即可,也可直接在
该图符图标上双击鼠标器。在设计工作区内双击图符,则可以定
义该图符的具体功能和参数。下面简单介绍一下这些图符的作用。
如下图 1.22
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图 1.22
分析窗口是用户观察 SystemView 数据输出的基本工具。如图 1.23
所示。有多种选项可以增强显示的灵活性和用途。这些功能可以
通过单击分析窗工具条上的快捷按钮或通过下拉菜单来激活。在
系统设计窗口中单击分析窗口按钮,即可访问分析窗口。在分析
窗口中单击系统按钮即可返回系统设计窗口。分析窗口包括标题
栏、菜单栏、工具条、滚动条、活动图形窗口和提示信息区。同
设计窗口一样,滚动条包括用于左右滚动的水平滚动条和用于上
下滚动的垂直滚动条;提示信息区显示分析窗口的状态信息、坐
标信息和分析的进度指示;活动图形窗显示输出的各种图形,如
波形图、功率谱、眼图等。
图 1.23
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二、二进制振幅键控系统设计
2.1 2ASK 调制方法
数字调幅调制又称为幅度(ASK),二进制振幅键控记作 2ASK。
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。2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基
带脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出。有载波
输出时表示“1”。无载波输出时表示发送“0”。2ASK 信号可表
示为:
e
)(0
t
cos
c
(1)
t
ts
式子中, c 为载波角频率。
ts
n
(
tga
n
nT
0
)
(2)
其中, )(tg 是持续时间为 0T 、高度为 1 的矩形脉冲,常称为门函
数; na 为二进制数字
na =
1
P
,出现的概率为
0
1
,出现的概率为(
)
P
(3)
2ASK 信号的产生方法(调制方法)有两种:相乘法;另一种是通
-断键控法。调制原理图如下:
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2.2 2ASK 解调方法
非相干解调和相干解调解调方式方框图如下:
2.3 2ASK 的仿真
这里 Token2 输出正弦载波,幅度为 1V,频率为 30Hz,Token0
输出数字信号序列。将数字信息输入 Token 1 与正弦载波 2 相乘,
产生的信号为调制信号,将其输入到解调模块中,即可进行解调。
Token6、Token8、Token15 为分析观察点。
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Token6 输出波形,为随机数字信号
Token8 输出波形,为正弦载波信号
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