systemview通信系统仿真

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1、通信原理课程设计1引言在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”，通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。通信按传统的理解就是信息的传递与交换。一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制及SSB调制等。数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制及2DPSK调制等。经过调制不仅可以进行频谱搬移，把

2、调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定着一个通信系统的性能。本次课程设计主要对常见的模拟和数字调制解调、抽样定理、增量调制系统和数字基带传输系统进行设计与仿真分析，并进一步设计和仿真AM超外差收音机以熟练SystemView软件的运用。通信技术在日新月异的发展，通信系统也日趋复杂多样。因此，在通信系统的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。目前，电

3、子设计自动化EDA(ElectronicDesignAutomatic)已成为通信系统设计的主潮流。为了使复杂的设计过程更加便捷高效，使分析与设计所需的时间和费用降低，美国Elanix公司推出的基于PC机Windows平台的SystemView动态系统仿真软件。这是一款比较流行的，优秀的仿真软件，目前大多数通信系统的仿真都是用这款软件。因此，本次课程设计亦采用SystemView软件进行通信系统的设计与仿真分析，以加深对通信原理这门课程理论的理解和提高对理论知识的实际应用能力。2模拟调制解调系统的

4、设计与仿真-25-通信原理课程设计模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统中常用的AM、DSB、SSB调制与解调系统的设计与仿真分析。2.1线性调制的一般原理线性调制（幅度调制）是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。设正弦载波为：那么，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成：式中——基带调制信号。×线性调制器的一般模型如图1所示，它有一个相乘器和一个冲击响应为的带通滤波器组成。图1线性调制系统的一般模型在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应，便可以得到各种线性调制

5、信号，如AM信号、DSB信号、SSB信号等。2.2AM调制解调系统2.2.1AM调制解调原理1.调制原理如果输入基带信号含直流分量，则它可以表示为与之和，其中，是的直流分量，是表示消息变化的交流分量，且假设也是理想带通滤波器的冲激响应，如果满足，则信号为调幅（AM）信号，其时域表示形式为：其对应的频域表示式为：式中。2.解调原理-25-通信原理课程设计通常AM信号可以用相干解调（同步检测）和非相干解调（包络检波）两种方法进行解调。由AM信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原

6、始的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，可得由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号：×低通滤波器本设计采用了相干解调的方法进行解调，其原理框图如图2所示。图2相干解调原理框图2.2.2AM调制解调系统仿真设计根据以上AM信号的调制与解调原理，用systemview仿真的电路图如图3所示。图3AM调制与解调系统的仿真设计具体设计参数为：-25-通信原理课程设计基

7、带信号：幅值2V，频率500Hz载波信号：幅值2V，频率4000Hz2.2.3AM调制解调系统仿真结果与分析由以上设计的AM调制解调系统进行仿真后的波形如图4、图5、图6所示。图4已调信号与载波信号图5调制信号与解调后的信号-25-通信原理课程设计图6已调信号的频谱2.3DSB调制解调系统2.3.1DSB调制解调原理（1）调制原理在图1中，如果输入的基带信号没有直流分量，且是理想的带通滤波器，则该基带信号与载波相乘就得到双边带信号（DSB信号），或称双边带抑制载波信号。其表达式为（2）解调原理DS

8、B信号只能用相干解调的方法进行解调，DSB信号的解调模型与AM信号相干解调时完全相同，其组成方框图如图2。此时，乘法器输出为：经低通滤波器滤除高次项，得即无失真地恢复出了基带信号。根据以上DSB信号的调制与解调原理，用systemview仿真的电路图如图7所示。根据以上原理，参数设置为：基带信号幅值：1V；基带信号频率：10Hz载波信号幅值：1V；载波频率：100Hz；低通滤波器的截止频率为120HZ；系统所设时钟为3000Hz。SystemView仿真图如图7所示：-25-通信原