基于system-view的眼圖仿真與分析

河南科技學(xué)院目錄1設(shè)計(jì)目的……………22設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)………………23設(shè)計(jì)內(nèi)容……………3數(shù)字基帶系統(tǒng)的仿真原理…………………3基于systemview數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)仿真電路…………3眼圖的仿真結(jié)果與分析……………………6本設(shè)計(jì)改進(jìn)建議………………8總結(jié)……………8參考文獻(xiàn)……………9 對取得的數(shù)據(jù)按一定的抽樣頻率離散化可以得到圖（e）。圖（e）判決后輸出的波形(3)眼圖的仿真結(jié)果及分析在實(shí)際系統(tǒng)中，完全消除碼間干擾是十分困難的，而碼間干擾對誤碼率的影響目前尚無法找到數(shù)學(xué)上便于處理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，還不能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。為了衡量基帶傳輸系統(tǒng)的性能優(yōu)劣，在實(shí)驗(yàn)室中，通常用示波器觀察接受信號波形的方法來分析碼間干擾和噪聲對系統(tǒng)性能的影響，這就是眼圖分析法。圖（f）為眼圖的原理圖。圖（f） 圖（g）如果將輸入波形輸入示波器的Y軸，并且當(dāng)示波器的水平掃描周期和碼元定時同步時，在示波器上顯示的圖形象人的眼睛，因此被稱為人的眼圖。二進(jìn)制信號傳輸時的眼圖只有一只“眼睛”，當(dāng)傳輸三元碼時，會顯示兩只“眼睛”。眼圖是由各段碼元波形疊加而成的，眼圖中央的垂直線表示最佳抽樣時刻，位于兩峰值中間的水平線是判決門限電平。在無碼間干擾和無噪聲的理想情況下，波形無失真“眼”開啟的最大；當(dāng)有碼間干擾時，波形失真，引起“眼”的部分閉合，若再加上噪聲的影響，則使眼圖的線條變得模糊，“眼”開啟的小了，因此，“眼”張開的大小表示失真的程度。圖（g）和圖（h）分別是無噪聲時和有噪聲時的眼圖結(jié)果。圖（h） 由此可知，眼圖能直觀的表明碼間干擾和噪聲的影響，可評價一個基帶傳輸系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。另外也可以用此圖形對接受濾波器的特性加以調(diào)整，以減少碼間干擾和改善系統(tǒng)的傳輸性能。通常眼圖可以用如下圖表示。由此圖可以看出：eq\o\ac(○,1)眼圖張開的寬度決定了接受波形可以不受碼間干擾影響而抽樣再生的時間間隔。顯然，最佳抽樣時刻應(yīng)選在眼睛張開最大的時刻。eq\o\ac(○,2)眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對定時的抖動（或誤差）的靈敏度，斜邊越陡，系統(tǒng)對定時抖動越敏感。eq\o\ac(○,3)眼圖左（右）角陰影部分的水平寬度表示信號零點(diǎn)的變化范圍，稱為零點(diǎn)失真量，在許多接受設(shè)備中，定時信息是由信號零點(diǎn)位置來提取的，對于這種設(shè)備零點(diǎn)失真量很重要。eq\o\ac(○,4)在抽樣時刻，陰影區(qū)的垂直寬度表示最大信號失真量。eq\o\ac(○,5)在抽樣時刻上下兩陰影區(qū)間隔的一半是最小噪聲容限，噪聲瞬時值超過它就有可能發(fā)生錯誤判決；eq\o\ac(○,6)橫抽應(yīng)對判決門限電平。說明：（1）信道中加入的干擾噪聲越大，眼圖越不清晰，越紊亂。與噪聲均方差為0.1的干擾噪聲相比，可看出，噪聲越大，線條越粗，越模糊，“眼睛”睜開的越小。（2）抽樣判決后的輸出碼元波形與原始基帶信號相比有延時。原因是由抽樣判決器引起的。當(dāng)抽樣速率越大時，誤差越小。（3）當(dāng)噪聲增大時，會引起誤碼。4、本設(shè)計(jì)改進(jìn)建議在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了許多的問題，首先是在設(shè)計(jì)原理圖的時候，由于對一些基礎(chǔ)概念掌握的不是很牢固，所以在設(shè)計(jì)原理圖的時候浪費(fèi)了很多時間，而且自己對于書本和原理的認(rèn)知不夠深刻，然后通過查閱各類參考資料以及網(wǎng)上這方面知識的查詢，慢慢的掌握系統(tǒng)原理，不斷修改，最終將系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)完成。然后在觀察眼圖的時候依然不能觀察到期望的波形，最終在老師的幫助和指導(dǎo)下，找到了問題的所在，最后設(shè)計(jì)調(diào)試完成。自己做的這次設(shè)計(jì)并不是很系統(tǒng)和全面，還有很多不足的地方需要改進(jìn)，老師和學(xué)生的互動性不是很強(qiáng)，雖然有老師最好的電子稿指導(dǎo)我們完成這些作業(yè)，但是書面上的知識并不如直接和老師互動和交流更能夠方便快捷的讓自己完成設(shè)計(jì)，而且老師對于我們的監(jiān)督力度也不夠，有很多學(xué)生并不能自覺地完成所有課程，白白浪費(fèi)了學(xué)校給予的大好的實(shí)踐機(jī)會，對于以后工作有很大的好處。5、結(jié)論剛開始沒用過Systemview這個通信仿真軟件，也沒做過課程設(shè)計(jì)，心中有種莫名的恐懼，但是入手后，尤其是克服了一個有一個困難時，我的探索欲望持續(xù)高漲。做這次課程設(shè)計(jì)的過程中，需要參數(shù)的設(shè)置，而參數(shù)的設(shè)置既需要科學(xué)的計(jì)算，又需要有足夠的耐心。比如，方差的設(shè)置是否恰當(dāng)直接關(guān)系到眼圖是否清晰和“睜得大”。以及有時候誤差設(shè)置得太大時，會引起誤碼等。不過到最后我都一一給克服了。這次課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，極大地拓寬了我的知識面。在實(shí)踐過程中，我把學(xué)過的通信原理、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等各學(xué)科的理論運(yùn)用到其中來，把理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深了我對這些理論的了解，使我能更好地運(yùn)用它。另外我也認(rèn)識和熟悉了Systemview這個通信仿真軟件，Systemview功能的強(qiáng)大也令我大開眼界，同時這次課程設(shè)計(jì)也大大激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣。在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的知識，加深了我對自己專業(yè)的了解，夯實(shí)了我的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，鍛煉了自己的能力，這些都是無價之寶，使我在以后的學(xué)習(xí)中更能很好的掌握知識。這次課程設(shè)計(jì)真的使我受益匪淺。在這次通信系統(tǒng)仿真中，我對Systemview的功能有了更深入的認(rèn)識，對Systemview重要的功能也有了很多實(shí)踐練習(xí)，基本應(yīng)用全部掌握，我認(rèn)為最關(guān)鍵是要理解原理圖，然后再與課本上的通信傳輸理論進(jìn)行對比，最后對該原理加以理解及應(yīng)用。經(jīng)過了幾天的努力，我終于把這次設(shè)計(jì)完成了。這期間雷進(jìn)輝老師和張志霞老師熱心的指導(dǎo)給了我很大的幫助，還有許多同學(xué)的解答也使我大大受用，很感謝雷老師和張總而言之，圓滿的完成本次課程設(shè)計(jì)，收獲頗豐。6參考文獻(xiàn)[1]昌信宮錦