數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章-數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件

第9章數(shù)字通信系統(tǒng)SystemVue仿真實(shí)驗(yàn)9.1SystemVue的基本特點(diǎn)及使用9.2SystemVue圖符庫(kù)介紹9.3數(shù)字通信系統(tǒng)SystemVue仿真實(shí)驗(yàn)本章內(nèi)容小結(jié)第9章數(shù)字通信系統(tǒng)SystemVue仿真實(shí)驗(yàn)9.1S學(xué)習(xí)要點(diǎn)SystemVue仿真軟件的特點(diǎn)與使用SystemVue的圖符庫(kù)的認(rèn)識(shí)與使用SystemVue仿真的步驟與示例用SystemVue進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)SystemVue仿真軟件的特點(diǎn)與使用學(xué)習(xí)重點(diǎn)SystemVue仿真軟件的使用及操作步驟用SystemVue進(jìn)行簡(jiǎn)單的仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)SystemVue仿真軟件的使用及操作步驟9.1SystemVue的基本特點(diǎn)及使用9.1.1SystemVue基本特點(diǎn)描述9.1.2SystemVue系統(tǒng)視窗9.1.3系統(tǒng)窗下的庫(kù)選擇操作9.1.4系統(tǒng)定時(shí)操作9.1.5分析窗操作介紹9.1.6在分析窗下觀察分析結(jié)果9.1.7SystemVue進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真的基本步驟9.1SystemVue的基本特點(diǎn)及使用9.1.1SSystemVue是由美國(guó)ELANIX公司推出的，原名為SystemView，2005年4月ELANIX公司更名為SystemVue。

SystemVue是屬于一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的工具平臺(tái)，它提供一種可視化、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)模式，可進(jìn)行包括數(shù)字信號(hào)處理（DSP）系統(tǒng)、模擬與數(shù)字通信系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的仿真分析，并配置了大量圖符塊（Token）庫(kù)。9.1.1SystemVue基本特點(diǎn)描述SystemVue是由美國(guó)ELANIX公司推出的，原Token庫(kù)代表某一種處理過(guò)程，在SystemVue系統(tǒng)窗口中完成系統(tǒng)或子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的過(guò)程是在系統(tǒng)窗口中從不同的元件庫(kù)中選擇Token并在設(shè)計(jì)區(qū)域中連接，同時(shí)設(shè)置每一個(gè)Token的參數(shù)，控制系統(tǒng)的起始時(shí)間、中止時(shí)間、采樣頻率，最后從分析窗中分析結(jié)果，從而達(dá)到設(shè)計(jì)系統(tǒng)和分析系統(tǒng)的目的。用戶很容易構(gòu)造出所需要的仿真系統(tǒng)，只要調(diào)出有關(guān)圖符塊并設(shè)置好參數(shù)，完成圖符塊間的連線后運(yùn)行仿真操作，最終以時(shí)域波形、眼圖、功率譜、星座圖和各類(lèi)曲線形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。Token庫(kù)代表某一種處理過(guò)程，在SystemVue

本仿真實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)習(xí)選用原SystemView5.0版本，該版本的庫(kù)資源十分豐富，主要包括：含若干圖符庫(kù)的主庫(kù)（MainLibrary）、通信庫(kù)（CommunicationsLibrary）、數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)（DSPLibrary）、邏輯庫(kù)（LogicLibrary）、射頻/模擬庫(kù)（RFAnalogLibrary）、實(shí)時(shí)DSP庫(kù)（RealTimeDSPArchitectLibrary）、Turbo碼庫(kù)（TurbocodeLibrary）、碼分多址/個(gè)人通信庫(kù)（CDMA/PCSLibrary）、無(wú)線局域網(wǎng)庫(kù)（WLANLibrary）、自動(dòng)程序生成庫(kù)（APGLibrary）和MATLAB庫(kù)（MATLABLibrary）等。本仿真實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)習(xí)選用原SystemView5.0版9.1.2SystemVue系統(tǒng)視窗

進(jìn)入SystemVue后，屏幕上首先出現(xiàn)該工具的系統(tǒng)視窗，如圖9-1所示。

1．主菜單功能9.1.2SystemVue系統(tǒng)視窗進(jìn)入Syst圖9-1系統(tǒng)視窗圖9-1系統(tǒng)視窗2．快捷功能按鈕2．快捷功能按鈕3．圖符庫(kù)選擇按鈕3．圖符庫(kù)選擇按鈕9.1.3系統(tǒng)窗下的庫(kù)選擇操作1．選擇設(shè)置信源（Source）圖9-3源庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框9.1.3系統(tǒng)窗下的庫(kù)選擇操作1．選擇設(shè)置信源（Sour圖9-4信宿定義對(duì)話框2．選擇設(shè)置信宿庫(kù)（Sink）圖9-4信宿定義對(duì)話框2．選擇設(shè)置信宿庫(kù)（Sink）圖9-5操作庫(kù)選擇對(duì)話框3．選擇設(shè)置操作庫(kù)（OperatorLibrary）圖9-5操作庫(kù)選擇對(duì)話框3．選擇設(shè)置操作庫(kù)（Operat圖9-6函數(shù)庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框4．選擇設(shè)置函數(shù)庫(kù)（FunctionLibrary）圖9-6函數(shù)庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框4．選擇設(shè)置函數(shù)庫(kù)（Func圖9-7通信庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框5．選擇設(shè)置通信庫(kù)（CommunicationLibrary）圖9-7通信庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框5．選擇設(shè)置通信庫(kù)（Comm圖9-8邏輯庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框6．選擇設(shè)置邏輯庫(kù)（LogicLibrary）圖9-8邏輯庫(kù)選擇設(shè)置對(duì)話框6．選擇設(shè)置邏輯庫(kù)（Logi9.1.4系統(tǒng)定時(shí)操作SystemVue基本上對(duì)仿真運(yùn)行時(shí)間沒(méi)有限制，只是要求起始時(shí)間小于終止時(shí)間。一般起始時(shí)間設(shè)為0，單位是秒（s）。終止時(shí)間設(shè)置應(yīng)考慮到便于觀察波形。1．起始時(shí)間（StartTime）和終止時(shí)間（StopTime）9.1.4系統(tǒng)定時(shí)操作SystemVue基本上對(duì)仿2．采樣間隔（TimeSpacing）和采樣數(shù)目（No.ofSamples）

采樣間隔和采樣數(shù)目是相關(guān)的參數(shù)，它們之間的關(guān)系為采樣數(shù)目=（終止時(shí)間－起始時(shí)間）（采樣率）+1SystemVue將根據(jù)這個(gè)關(guān)系式自動(dòng)調(diào)整各參數(shù)的取值，當(dāng)起始時(shí)間和終止時(shí)間給定后，一般采樣數(shù)目和采樣率這兩個(gè)參數(shù)只需設(shè)置一個(gè)，改變采樣數(shù)目和采樣率中的任意一個(gè)參數(shù)，另一個(gè)將由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，采樣數(shù)目只能是自然數(shù)。2．采樣間隔（TimeSpacing）和采樣數(shù)目（No.圖9-9系統(tǒng)定時(shí)設(shè)置對(duì)話框圖9-9系統(tǒng)定時(shí)設(shè)置對(duì)話框3．頻率分辨率（Freq.Res.）

當(dāng)利用SystemVue進(jìn)行FFT分析時(shí)，需根據(jù)時(shí)間序列得到頻率分辨率，系統(tǒng)將根據(jù)下列關(guān)系式計(jì)算頻率分辨率，即頻率分辨率

=

采樣率/采樣數(shù)目4．更新數(shù)值（UpdateValues）

當(dāng)用戶改變?cè)O(shè)置參數(shù)后，需單擊一次“TimeValues”欄內(nèi)的Update按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)更新設(shè)置參數(shù)，然后單擊OK按鈕。3．頻率分辨率（Freq.Res.）當(dāng)利用Syste5．自動(dòng)標(biāo)尺（AutoScale）

系統(tǒng)進(jìn)行FFT運(yùn)算時(shí)，若用戶給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)不是2的整次冪，單擊此按鈕后系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行速度優(yōu)化。5．自動(dòng)標(biāo)尺（AutoScale）系統(tǒng)進(jìn)行FFT運(yùn)6．系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)（No.ofSystemLoops）

在欄內(nèi)輸入循環(huán)次數(shù)，對(duì)于“Resetsystemonloop”項(xiàng)前的復(fù)選框，若不選中，每次運(yùn)行的參數(shù)都將被保存，若選中，每次運(yùn)行時(shí)的參數(shù)不被保存，經(jīng)多次循環(huán)運(yùn)算即可得到統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果。應(yīng)當(dāng)注意的是，無(wú)論是設(shè)置或修改參數(shù)，結(jié)束操作前必須單擊一次OK按鈕，確認(rèn)后關(guān)閉系統(tǒng)定時(shí)對(duì)話框。6．系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)（No.ofSystemLoops）9.1.5分析窗操作介紹圖9-10分析窗口界面9.1.5分析窗操作介紹圖9-10分析窗口界面數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件圖9-11SystemVue信宿計(jì)算器設(shè)置對(duì)話框9.1.6在分析窗下觀察分析結(jié)果圖9-11SystemVue信宿計(jì)算器設(shè)置對(duì)話框9.1.圖9-12不同眼圖的對(duì)比1．時(shí)域波形的觀察

2．“眼圖”的觀察（a）誤碼率較低的系統(tǒng)傳輸眼圖（b）誤碼率較高的系統(tǒng)傳輸眼圖圖9-12不同眼圖的對(duì)比1．時(shí)域波形的觀察

2．“眼圖圖9-14信宿計(jì)算器下的“Spectrum”對(duì)話框3．信號(hào)功率譜的觀察圖9-14信宿計(jì)算器下的“Spectrum”對(duì)話框3．信圖9-1616QAM信號(hào)星座圖對(duì)比（續(xù)）（a）噪聲極弱時(shí)接收輸出的16QAM信號(hào)星座圖（b）噪聲較強(qiáng)時(shí)接收輸出的16QAM信號(hào)星座圖圖9-1616QAM信號(hào)星座圖對(duì)比（續(xù)）（a）噪聲極弱時(shí)圖9-17理想的16QAM信號(hào)相位路徑轉(zhuǎn)換圖圖9-17理想的16QAM信號(hào)相位路徑轉(zhuǎn)換圖圖9-18觀察星座圖或相位路徑的對(duì)話框設(shè)置圖9-18觀察星座圖或相位路徑的對(duì)話框設(shè)置9.1.7SystemVue進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真的基本步驟9.1.7SystemVue進(jìn)行通信系統(tǒng)仿真的基本步驟數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件數(shù)字通信系統(tǒng)原理第9章--數(shù)字通信系統(tǒng)Syste課件

（10）結(jié)束仿真，保存用戶系統(tǒng)。通過(guò)選擇“File”菜單中的“Save”把剛才設(shè)計(jì)的內(nèi)容保存下來(lái)。（10）結(jié)束仿真，保存用戶系統(tǒng)。9.2SystemVue圖符庫(kù)介紹9.2SystemVue圖符庫(kù)介紹9.3數(shù)字通信系統(tǒng)SystemVue仿真實(shí)驗(yàn)9.3.1實(shí)驗(yàn)一：簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)分析9.3.2實(shí)驗(yàn)二：二進(jìn)制移相鍵控系統(tǒng)分析9.3.3實(shí)驗(yàn)三：16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)分析9.3.4實(shí)驗(yàn)四：二進(jìn)制差分編碼/譯碼器9.3.5實(shí)驗(yàn)五：QPSK調(diào)制原理分析9.3數(shù)字通信系統(tǒng)SystemVue仿真實(shí)驗(yàn)9.3.1圖9-19簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)組成框圖9.3.1實(shí)驗(yàn)一：簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)分析圖9-19簡(jiǎn)單基帶傳輸系統(tǒng)組成框圖9.3.1實(shí)驗(yàn)一：圖9-20創(chuàng)建的簡(jiǎn)單基帶傳輸仿真分析系統(tǒng)圖9-20創(chuàng)建的簡(jiǎn)單基帶傳輸仿真分析系統(tǒng)圖9-21（a）PN碼輸出波形（b）經(jīng)高斯脈沖形成濾波器后的碼序列波形圖9-21（a）PN碼輸出波形（b）經(jīng)高斯脈沖形成濾波器后圖9-21（c）信道輸出波形（d）判決比較輸出波形圖9-21（c）信道輸出波形（d）判決比較輸出波形圖9-22PN碼和波形形成輸出功率譜對(duì)比圖9-22PN碼和波形形成輸出功率譜對(duì)比圖9-23信道輸入和輸出信號(hào)眼圖圖9-23信道輸入和輸出信號(hào)眼圖圖9-242PSK系統(tǒng)組成9.3.2實(shí)驗(yàn)二：二進(jìn)制移相鍵控系統(tǒng)分析圖9-242PSK系統(tǒng)組成9.3.2實(shí)驗(yàn)二：二進(jìn)制移圖9-252PSK仿真系統(tǒng)圖9-262DPSK系統(tǒng)組成圖9-252PSK仿真系統(tǒng)圖9-262DPSK系統(tǒng)組圖9-2816QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成9.3.3實(shí)驗(yàn)三：16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)分析圖9-2816QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成9.3.3實(shí)驗(yàn)三圖9-2816QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成圖9-2816QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)組成圖9-29系統(tǒng)窗下創(chuàng)建的16QAM調(diào)制解調(diào)仿真分析系統(tǒng)圖9-29系統(tǒng)窗下創(chuàng)建的16QAM調(diào)制解調(diào)仿真分析系統(tǒng)（a）發(fā)送信號(hào)星座圖（b）取樣判決前后信號(hào)星座圖（c）取樣判決后信號(hào)星座圖圖9-30（a）發(fā)送信號(hào)星座圖（b）取樣判決前后圖9-31I通道解調(diào)低通濾波器輸出信號(hào)的眼圖（Length=0.06sec）圖9-31I通道解調(diào)低通濾波器輸出信號(hào)的眼圖（Lengt圖9-329.3.4實(shí)驗(yàn)四：二進(jìn)制差分編碼/譯碼器圖9-329.3.4實(shí)驗(yàn)四：二進(jìn)制差分編碼/譯碼器圖9-33差分編碼/譯碼器仿真分析系統(tǒng)圖9-33差分編碼/譯碼器仿真分析系統(tǒng)圖9-34仿真分析波形圖9-34仿真分析波形圖9-35QPSK正交調(diào)制系統(tǒng)9.3.5實(shí)驗(yàn)五：QPSK調(diào)制原理分析圖9-35QPSK正交調(diào)制系統(tǒng)9.3.5實(shí)驗(yàn)五：QP圖9-36QPSK正交調(diào)制仿真系統(tǒng)圖9-36QPSK正交調(diào)制仿真系統(tǒng)圖9-37單D觸發(fā)器（FF-D-1）輸入/輸出端子選擇對(duì)話框圖9-37單D觸發(fā)器（FF-D-1）輸入/輸出端子選擇對(duì)圖9-38PN碼、同相分量和正交分量的時(shí)域波形圖9-38PN碼、同相分量和正交分量的時(shí)域波形圖9-39同相2PSK信號(hào)、正交2PSK信號(hào)和QPSK信號(hào)波形圖9-39同相2PSK信號(hào)、正交2PSK信號(hào)和QPSK信

圖9-40QPSK功率譜圖9-40QPSK功率譜圖9-41QPSK相位轉(zhuǎn)換圖圖9-41QPSK相位轉(zhuǎn)換圖本章內(nèi)容小結(jié)SystemVue軟件是由美國(guó)ELANIX公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真的優(yōu)秀軟件，廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)領(lǐng)域。該軟件是由四位核心專(zhuān)家編寫(xiě)的。

SystemVue軟件1995年進(jìn)入市場(chǎng)，功能不斷擴(kuò)展，并于2005年由原來(lái)命名的SystemView更改為目前的SystemVue。1．SystemVue仿真軟件本章內(nèi)容小結(jié)SystemVue軟件是由美國(guó)ELANIX2．SystemVue的特點(diǎn)

（1）真正的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真器（2）時(shí)間連續(xù)和時(shí)間離散的混合系統(tǒng)（3）圖形FIR濾波器設(shè)計(jì)（包括：低通、帶通、高通、帶阻、Hilbert（90度相移）和微分網(wǎng)路）（4）大量的IIR濾波器庫(kù)（包括：多極Bessel、Butterworth、Chebyshev和LinearPhase）2．SystemVue的特點(diǎn)（1）真正的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真器

（5）FFT類(lèi)型：magnitude、squaredmagnitude、光譜分析器、能量譜密度和相位（6）無(wú)限制地支持嵌入式系統(tǒng)和多層子系統(tǒng)，可建立大規(guī)模分層系統(tǒng)（7）全部的邏輯功能、開(kāi)關(guān)和非線性裝置組件（8）完整的信號(hào)源、接收端、函數(shù)、算子和MetaSystem庫(kù)（9）外部和內(nèi)部的信號(hào)源和接收端（10）在分析窗口中多圖顯示（5）FFT類(lèi)型：magnitude、squared

該軟件以其方便的系統(tǒng)構(gòu)建、豐富的部件庫(kù)資源、強(qiáng)大的分析功能和開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，可用作系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)、系統(tǒng)仿真平臺(tái)和綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其中，SystemVue開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在：一方面可支持用戶代碼庫(kù)，用戶可用任一種C語(yǔ)言生成的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（.DLL）建立自己的圖標(biāo)，從而擴(kuò)充系統(tǒng)部件，可用到的部分C/C++編譯器有BorlandC++forWindows、MetaWareHighC/C++、MicrosoftVisualC++和SymantecC++；另一方面，SystemVue支持用戶處