基于SyStemView虛擬通信實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用
1 SystemVieW軟件介紹
SystemView是美國Elanix公司推出的基于Windows環(huán)境下運(yùn)行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化工具。利用該軟件可以進(jìn)行通信系統(tǒng)的仿真，也可以構(gòu)建一些復(fù)雜的模擬、數(shù)字和多速率系統(tǒng)。SystemView的圖符資源十分豐富，包括基本庫和專業(yè)庫?；編熘杏屑臃ㄆ鳌⒊朔ㄆ?、多種信號源、接收器、各種函數(shù)運(yùn)算器等；專業(yè)庫有通信、邏輯、數(shù)字信號處理、射頻／模擬等特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和方案論證。
SystemView軟件自推出以來，己經(jīng)有包括清華大學(xué)、北京大學(xué)等近100所高校成為SystemView的用戶。SystemView是信號級的系統(tǒng)仿真軟件，提供一種可視化、動態(tài)的系統(tǒng)模式，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，是一個(gè)強(qiáng)有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足不同層次的設(shè)計(jì)、仿真要求。SystemView以圖符庫為主，不需要寫任何代碼便可以實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。并且最終以波形、眼圖及功率譜等形式給出具體的系統(tǒng)仿真波形，也可以給出系統(tǒng)的頻域及時(shí)域分析。非常形象的表現(xiàn)系統(tǒng)的具體特征。
2 具體應(yīng)用舉例
在通信原理中涉及的基礎(chǔ)理論主要有調(diào)制解調(diào)、編碼、模擬信號的數(shù)字傳輸、差錯(cuò)控制編碼等，基本涵蓋了通信的所有基本原理。systemView有通信的專業(yè)庫，可以建立各類通信系統(tǒng)模型，在這里不一一介紹，以MQAM為例介紹其建立模型及仿真效果。
2．1 基本原理
(1)調(diào)制原理
正交振幅調(diào)制是用兩個(gè)獨(dú)立的基帶數(shù)字信號對兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制。利用這種已調(diào)信號在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。正交振幅調(diào)制信號的一般表示式為
式中，An是基帶信號幅度，g(t一nTs)是寬度為Ts的單個(gè)基帶信號波形。上式還可以變換為正交表示形式為
MQAM信號調(diào)制原理圖，如圖1所示。圖中，輸入的二進(jìn)制序列經(jīng)過串／并變換器輸出兩路并行序列，再分別經(jīng)過2電平到L電平的變換，形成￡電平的基帶信號。為了抑制已調(diào)信號的帶外輻射，該L電平的基帶信號還要經(jīng)過預(yù)調(diào)制低通濾波器，形成X(t)和Y(t)，再分別對同相載波和正交載波相乘。最后將兩路信號相加即可得到MQAM信號。
信號矢量端點(diǎn)的分布圖稱為星座圖。通常，可以用星座圖來描述QAM信號的信號空間分布狀態(tài)。對于M=16的16QAM來說，有多種分布形式的信號星座圖。兩種具有代表意義的信號星座圖，如圖2所示。在圖2(a)中，信號點(diǎn)的分布成方型，故稱為方型16QAM星座，也稱為標(biāo)準(zhǔn)型16QAM。在圖2(b)中，信號點(diǎn)的分布成星型，故稱為星型16QAM星座。
(2)解調(diào)原理
MQAM信號采用正交相干解調(diào)方法，其解調(diào)器原理圖，如圖3所示。解調(diào)器輸入信號與本地恢復(fù)的兩個(gè)正交載波相乘后，經(jīng)過低通濾波輸出兩路基帶信號X(t)和Y(t)。多電平判決器對多電平基帶信號進(jìn)行判決和檢測，再經(jīng)L電平到2電平轉(zhuǎn)換和并／串變換器最終輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
2．2 仿真模型
使用Systemview軟件仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真一般分以下幾步：
(1)建立系統(tǒng)模型；
(2)根據(jù)系統(tǒng)理論只是建立系統(tǒng)模型。根據(jù)系統(tǒng)理論模型及其具體功能，使用相應(yīng)的模塊建立仿真模型；
(3)根據(jù)需要設(shè)定系統(tǒng)各個(gè)模塊的參數(shù)；
(4)進(jìn)行系統(tǒng)的仿真，得到具體的仿真波形。
根據(jù)仿真具體步驟可以得到MQAM的具體仿真模型，如圖4所示。
模型中，調(diào)制端省略了串并轉(zhuǎn)換和電平轉(zhuǎn)換部分，直接使用PN圖符來模擬變換后得到的兩路多電平信號；接收端也省略了判決和并串轉(zhuǎn)換部分。系統(tǒng)的時(shí)間設(shè)置：采樣點(diǎn)數(shù)為1 024，采樣頻率為50 Hz。系統(tǒng)圖符的設(shè)置，如表1所示。
設(shè)置好系統(tǒng)各個(gè)圖符的參數(shù)后，運(yùn)行系統(tǒng)仿真就可得到系統(tǒng)的星座圖及頻譜圖。通過修改系統(tǒng)中圖符10、11的電平數(shù)，可以得到各種進(jìn)制的QAM的星座圖。
3 結(jié)束語
應(yīng)用SystemView軟件建立可視化通信系統(tǒng)模型，既可以使學(xué)生更加深刻的認(rèn)識和理解通信模型，又可以將具體波形仿真出來，使學(xué)生從感官上認(rèn)識系統(tǒng)。不但提高了教學(xué)效率和質(zhì)量，也使學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)更加感興趣。同時(shí)，又為學(xué)生提供了通信開發(fā)、分析的平臺，從而可以提高學(xué)生的動手能力。通過學(xué)生的使用，取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生反映良好。由于通信專業(yè)有許多與通信類似的課程，因此此類虛擬實(shí)驗(yàn)平臺可以在許多課程教學(xué)中進(jìn)行推廣。
下載文檔北京2022年10月18日 /美通社/ -- 10月14日，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布《2022Q2中國軟件定義存儲及超融合市場研究報(bào)告》，報(bào)告顯示：2022年上半年浪潮超融合銷售額同比增長59.4%，近5倍于...
關(guān)鍵字： IDC BSP 數(shù)字化 數(shù)據(jù)中心東京2022年10月18日 /美通社/ -- NIPPON EXPRESS HOLDINGS株式會社(NIPPON EXPRESS HOLDINGS, INC.)旗下集團(tuán)公司上海通運(yùn)國際物流有限公司(Nipp...
關(guān)鍵字： 溫控 精密儀器 半導(dǎo)體制造 BSP蘋果的iPhone 14系列手機(jī)已經(jīng)上市，首批購買的用戶感覺如何?蘋果這兩年一直被詬病iPhone信號、網(wǎng)速不行，現(xiàn)在iPhone 14及iPhone 14 Pro不一樣了，5G網(wǎng)速提升了38%之多，而且延遲更低。
關(guān)鍵字： 5G 基帶 5G網(wǎng)速要問機(jī)器人公司哪家強(qiáng)，波士頓動力絕對是其中的佼佼者。近來年該公司在機(jī)器人研發(fā)方面獲得的一些成果令人印象深刻，比如其開發(fā)的機(jī)器人會后空翻，自主爬樓梯等。這不，波士頓動力又發(fā)布了其機(jī)器人組團(tuán)跳男團(tuán)舞的新視頻，表演的機(jī)器人包括...
關(guān)鍵字： 機(jī)器人 BSP 工業(yè)機(jī)器人 現(xiàn)代汽車
廠商專欄
熱門文章
- 稚暉君機(jī)器人公司否認(rèn)借殼上市 回應(yīng)：只是收購了一家上市公司
- 尊湃芯片竊密案宣判：創(chuàng)始人獲刑6年，華為勝訴！
- 突發(fā)！美國科技巨頭上海AI研究院解散
- 深入解讀MOS管
- 美國服“軟”！解除EDA出口限制，芯片設(shè)計(jì)不再卡脖子
- 深度解析阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)——L型、pi型與T型
- 小華四開關(guān)BUCK-BOOST參考設(shè)計(jì)助力雙向DC/DC電源開發(fā)
- 阿里最新17位合伙人名單出爐：9人退出 無新增
- CAN總線的工作原理是什么？CAN總線和LIN總線有什么區(qū)別？
- 您的低電流測量精度如何？
