基于SystemView平臺的數字通信系統的仿真

杜青，喬延華，沈振惠，馮芳

（天津天獅學院信息與自動化學院，天津，301700）

0 引言

目前，電子設計自動化技術已經成為電子設計的潮流，SystemView軟件是一個已經開始流行和優秀的EDA軟件，利用SystemView仿真軟件進行通信系統仿真，并應用其強大的分析工具進行波形和頻譜的分析比較，能夠直觀形象的觀察信號在通信傳輸過程中的波形和頻譜的變化，可很好地加強對通信系統的掌握，提高分析實際通信問題、解決實際問題的能力 。

1 System View 簡介

SystemView是一個信號級的系統仿真軟件。在用System View創建系統時，用戶只需要關心項目的設計思想和過程。從圖符庫中調出所需的圖符，雙擊圖符設置其參數，然后完成圖符間的連線即可完成復雜系統的建模和設計，然后設置系統運行時間，點擊運行按鈕，既可對系統進行測試，同時可根據系統運行情況在分析窗口實時的顯示信號波形，繪制時域曲線和頻譜圖及眼圖，還可進行誤碼率的測試等。本文以2ASK的仿真為例，介紹數字通信系統在SystemView平臺上的仿真設計。

2 2ASK原理及其實現框圖

2ASK即二進制振幅鍵控信號，就是用二進制數字信號去改變載波的幅度，使已調信號的幅度中攜帶原來基帶信號的信息。2ASK信號可表示為：

式中， ωc為載波頻率，na為二進制數字信息序列。

開關鍵控方式是2ASK的一種常用實現方式，其原理框圖如圖1所示。本實驗采用非相干解調，其原理框圖如圖2所示。

圖1 鍵控法實現2ASK

圖2 2ASK的非相干解調

3 2ASK數字通信系統的仿真

3.1 仿真目的

掌握如何用 SystemView 軟件仿真2ASK系統；通過仿真加深對2ASK調制、解調方式的理解。

3.2 仿真任務

根據鍵控法調制原理和非相干解調原理，用SystemView軟件建立一個仿真電路。

3.3 仿真設計

(1)分析仿真任務，確定設計方案，設計系統仿真電路圖，如圖3所示。

圖3 SystemView仿真電路

（2）設置元件（圖符塊）參數,根據原理圖從SystemView資源中選取相應的圖符塊構建系統，設置各圖符塊的參數。

表1 主要圖符塊參數設置

（3）設置系統運行時間：Sample Rate=100Hz；Stop Time=1.5s，點擊 Update, OK。

3.4 運行系統

在SystemView系統窗內運行系統后，轉到分析窗可觀察各數據接收器的波形。基帶信號波形如圖4所示，只有兩種狀態1和-1 （這里采用的是雙極性不歸零碼）；2ASK信號波形如圖5所示，1的時候有載波輸出，-1的時候沒有載波輸出；解調信號波形如圖6所示，與基帶信號波形一致，但有一定的延時，這是由于抽樣判決的時候是在碼元周期的中點時刻進行的緣故。

3.5 仿真拓展與思考

在信道中加入高斯白噪聲，可觀察分析噪聲對解調部分的影響。高斯噪聲的設置方法如下。

圖4 基帶信號波形

圖5 2ASK信號波形

圖6 解調信號波形

高斯噪聲：選擇Source/”Noise/PN”/Gauss Noise，設置標準差Std Deviation(v)=0.5即可。

通過仿真可以發現，此時恢復后的信號和輸入的信號的波形不一致，如圖7所示。

圖7 Std Deviation(v)=0.5時的基帶信號和解調信號。

4 結束語

隨著通信技術的不斷發展，相關的理論知識也越來越深入，通信知識的深度和難度也在不斷提升，借助SystemView軟件進行數字通信系統的仿真，能夠更好地掌握通信原理的基本概念和基本原理，對通信系統的理解更加深入。

[1]何小年.學科教學知識視角下的《通信原理》課程教學[J].湖南：湖南第一師范學院學報.2010(01).

[3]王文娟.通信原理實驗教學中的仿真軟件應用[J].河北：計算機與網絡.2014,59-61.

[3]陳軍.基于 System View 的通信原理教學實踐研究[J].長春：物理實驗 .2014,34(8)：20-24.