基于SystemView的巴克码识别器的仿真设计与分析
何凯
Hekai
（湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410200）
摘要：介绍了数字通信系统中群同步码的巴克码的特点和巴克码识别器的原理，给出了利用动态通信系统仿真软件SystemView对巴克码识别器的仿真设计及分
析方法．仿真结果证明了该方法的可行性和有效性．
关键词：SytemView；群同步；巴克码识别器；仿真
Simulation and analysis of barker code identifier
based on SystemView
Abstract：This paper describes the characteristics of barker code as the group synchronization code and the principle of barker code identifier in digitaI communication systems．And a design and analysis method of si mulating barker code identifier is given，based on the dynamic communic ation system software SystemView．The simulation results have proven t he feasibility and validity of the method．
Key words：SytemView;group synchronizatio ;barker code identifier stimul ation
数字通信时，一般总是以若干个码元组成一个字，若干个字组成一个句，即组成一个个的“群”进行传输。群同步的任务就是在位同步的基础上识别出这些数字信息群(字、句、帧)“开头”和“结尾”的时刻，使接收设备的群定时与接收到的信号中的群定时处于同步状态。实现群同步的常用方法是插入特殊同步码组法，它又分为连贯式插入法和间隔式插入法。其中连贯式插入法具有建立同步时间快，因而在实际中应用广泛。
连贯式插人法，又称集中插入法。它是指在每一信息群的开头集中插入作为群同步码组的特殊码组，该码组在信息码中很少出现，其基本要求是具有尖锐单峰特性的自相关函数，便于与信息码区别，码长适当、以保证传输效率。满足此要求的特殊码组有：全0码、全1码、1与0交替码、巴克码、电话基群帧同步码
0011011。由于巴克码具有建立时间短、码组易于识别等优点[8]，因此应用是最普遍的。
SystemView是美国Elanix公司推出的基于个人计算机WindoWS环境的动态通信系统仿真工具，它可用于DSP信号处理、滤波器设计以及复杂的通信系统数学模型的建立和仿真分析．它的用户界面友好，分析窗口功能强大，用户只需用鼠标点击图符库中的相应图符就能完成各种系统的搭建、设计和仿真分析。
1 、巴克码
巴克码是一种有限长的非周期序列。其定义如下．一个n位长的码组{x1，x2，x3，?，xn)，其中xi的取值为十1或一1，若它的局部相关函数R(J)满足下式：
2、巴克码生成电路
时钟脉冲加到PN序列产生器上生成巴克码，巴克码生成电路如图1所示:
图 1 巴克码发生器
3、巴克码识别器电路
巴克码识别器的电路框图如图1所示，它由7级移位寄存器、相加电路和判决电路等组成[9]。移位寄存器输出联线与巴克码组l 1 l一1—1 1—1相对应，可从“1”端输出，也可从?0端输出．它实现对输入的巴克码的相关运算．
当输入的码字1存人移位寄存器时，“1”端的输出为高电平，设其为+1，而“0”端的输出为低电平，设其为0(或一1)；反之，当输入的码字一1存人移位寄存器时，“0”端的输出为高电平+1，?1端的输出为低电平0(或一1)．由于各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致，这样，如果输人移位寄存器的数字有一位或多位与对应的巴克码位不同，则该位就输出低电平0(或一1)，所以将移位寄存器的各位相加时其和就一定会小于7I而只有输入为巴克码时，7级移位寄存器的输出端都为+1，相加器才可能输出7．若将判决器的判决电平设置为6．5，那么就只有与巴克码组完全相同的序列输入时，判决器才有输出，从而可以识别出巴克码组．
4、SystemView仿真设计与分析
4.1 在systemview中设计窗口组建系统
从信号源图符库、通信图符库、逻辑图符库和信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块，并将它们拖到设计窗口中，然后进行正确的连线，就完成了系统的组建．按设计要求组建的巴克码识别器仿真电路模型如图1所示[10]。
4.2 运行仿真与分析结果
图 3 巴克码仿真电路仿真结果
图 4 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟波形覆盖图
图 5 巴克码发生器波形图
如图4所示，此刻在含有巴克码的数据码中恰好只出现一个单峰脉冲，达到正确同步检测单峰脉冲要求。通过以上仿真的巴克码检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形覆盖图的分析，证实了应用SystemView系统仿真出巴克码识别器，检测识别同步单峰脉冲是可行的。
仿真波形的频谱图如下：
图 6 数据波形频谱图
图 7 时钟波形频谱图
图 8 巴克码输出波形频谱图
图 9 巴克码识别输出波形频谱图
图10 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形频谱覆盖图
4.3 结论及分析
通过运用SystemView系统成功地仿真出巴克码识别器，检测识别出同步单峰脉冲，为帧同步的实现提供了必要条件，这就证明了基于SystemView的巴克码识别器的仿真的可行性和有效性。
参考文献
[1]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].北京:国防工业出版, 2007.1
[2]曹志刚，钱亚生.现代通信原理[M].北京:清华大学出版社, 2002.3
[3]郭梯云.移动通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.5
[4]杨建华.通信原理实验指导[M].北京:国防工业出版社,2007.5
[5]青松，程岱松，武建华.数字通信系统的System View仿真与分析[M].北京
航空航天大学出版社,2003
[6]罗卫兵，孙桦，张捷.System View动态系统分析及通信系统仿真设计[M].
西安：西安电子科技大学出版社,2001.8
[7]李文海，毛京丽，石方文.数字通信原理[M].北京邮电大学出版社,2003.6
[8]谢春胜．系统间宴时同步问题的研究[J]．电子对抗技术，2009．17(6)：32—33．
[9]吴赘玉，甘育裕．彭剐．数字通信原理[M]．北京；中国物资出版杜，1999．
[10]罗卫兵，孙桦．张捷．systemView动态系统分析及通信系统仿真设[M]．西
安：西安电子科技大学出版社。2001
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ SystemView仿真 二进制振幅键控2ASK systemvi ew仿真院（系）： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 二进制振幅键控 2ASK 1、调制系统： 实验原理： 2ASK 的实现二进制不归零信号图 2： 2ASK 调制器原理框图在幅移键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。 一种是最简单的形式是载波在二进制调制信号 1 或 0 控制下通或断，这种二进制幅度键控方式称为通断键控（OOK）。 二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的，也是最简单的。 这种方法最初用于电报系统，但由于它在抗噪声的能力上较差，故在数字通信用的不多。 但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。 二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种： 相干解调和非相干解调，即包络检波和同步检测。 非相干解调系统设备简单，但信噪比小市，相干解调系统的性能优于相干解调系统。 1 / 3
2ASK 解调器原理框图： 图 3 乘法器coscte2ASK(t)(a)模拟调制法（相乘器法）cosct开关电路s(t)e2ASK(t)(b)通-断键控(OOK,On-Off Keying) s(t)ｅ２ＡＳＫ（ｔ）ＢＰＦ全波整流器ＬＰＦ抽样判决器输出ａｂｃｄ定时脉冲（ａ）非相干解调（包络检波法）ｅ２ＡＳＫ（ｔ）ＢＰＦ相乘器ＬＰＦ抽样判决器定时脉冲输出Ｃｏｓｃｔ（ｂ）相干解调（同步检测法）系统的相关参数：基带信号 amplitu=0. 5， offset=-0. 5， rate=10。 图 4 输入的调制信号： 图 5 已调信号： 图 6 2 调制解调系统： 系统相关参数： 基带信号频率=50HZ，电平=2，偏移=1，载波频率=1000HZ 模拟低通频率=225HZ,极点数为 3. 系统运行时间为 0. 3S，采样频率=20190HZ。 图 7 模块 3 为原始信号： 图 8 模块 8 为解调后信号： 图 9 模块 4 为已调信号： 图 1 0 功率谱图： Sink3 输入信号图 1 1 Sink8 输出信号： 图 1 2 2ASK 系统调制解调图对比： 图 1 3 图 14 3 系统仿真结果分析: 如图所示调制信号
***************** 实践教学 ***************** 兰州理工大学 计算机与通信学院 2013年秋季学期 通信系统综合训练 题目：巴克码识别器的设计与仿真 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师：彭铎 成绩：
摘要 巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。是目前已找到的最常用的群同步码字之一。它具有尖锐的自相关特性，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。 本次课程设计是在掌握群同步码巴克码的基础上，利用MATLAB完成对巴克码识别器的设计。 关键字：巴克码识别器，MATLAB
目录 前言 (1) 1．基本原理 (2) 1.1目的及意义 (2) 1.2群同步 (2) 1.3巴克码 (3) 1.4系统设计框图 (3) 1.5MATLAB仿真软件 (4) 2．系统分析 (6) 2.1巴克码的发生 (6) 2.2巴克码的判决 (7) 2.3巴克码的同步 (8) 2.4群同步码 (9) 2.5移位寄存器 (10) 2.6同步字符的识别性能 (11) 3．系统设计与调试 (13) 3.1设计思路 (13) 3.2调试结果： (14) 设计总结 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18) 附录 (19)
前言 同步是通信系统中一个重要的实际问题。通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。在通信系统中，同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。因此，如何使系统同步，如何保持同步，成为现代数字通信系统设计者所面临的重要课题。 在数字通信时，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或“句”，即组成一个个的“群”进行传输的。因此，在接收这些数字流时，同样也必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，在接收端产生与“字”、“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，统称为群同步或帧同步。群同步信号的频率很容易由位同步信号经分频而得出。但是，每个群的开头和末尾时刻却无法由分频器的输出决定。群同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群（“字”或“句”）的起止时刻，或者说给出每个群的“开头”和“末尾”时刻。 为了实现群同步，可以在数字信息流中插入一些特殊码字作为每个群的头尾标记，这些特殊的码字应该在信息码元序列中不会出现，或者是偶然可能出现，但不会重复出现，此时只要将这个特殊码字连发几次，收端就能识别出来，接收端根据这些特殊码字就可以实现群同步。在数字通信系统中，实现帧同步的方法通常有两种：插入特殊码字实现群同步的方法有两种，即连贯式插入法和间隔式插入法。 作群同步码字用的特殊码字首先应该具有尖锐单峰特性的局部自相关特性，其次这个特殊码字在信息码元序列中不易出现以便识别，最后群同步识别器需要尽量简单。巴克码是目前已经找到的最常用的群同步码字之一。
EDA实验报告 姓名： 学号： 班级：
实验14选1数据选择器的设计 一、实验目的 1．学习EDA软件的基本操作。 2．学习使用原理图进行设计输入。 3．初步掌握器件设计输入、编译、仿真和编程的过程。 4．学习实验开发系统的使用方法。 二、实验仪器与器材 1．EDA开发软件一套 2．微机一台 3．实验开发系统一台 4．打印机一台 三、实验说明 本实验通过使用基本门电路完成4选1数据选择器的设计，初步掌握EDA设计方法中的设计输入、编译、综合、仿真和编程的过程。实验结果可通过实验开发系统验证，在实验开发系统上选择高、低电平开关作为输入，选择发光二极管显示输出电平值。 本实验使用Quartus II 软件作为设计工具，要求熟悉Quartus II 软件的使用环境和基本操作，如设计输入、编译和适配的过程等。 实验中的设计文件要求用原理图方法输入，实验时，注意原理图编辑器的使用方法。例如，元件、连线、网络名的放置方法和放大、缩小、存盘、退出等命令的使用。学会管脚锁定以及编程下载的方法等。 四、实验要求 1．完成4选1数据选择器的原理图输入并进行编译； 2．对设计的电路进行仿真验证； 3．编程下载并在实验开发系统上验证设计结果。 五、实验结果 4选1数据选择器的原理图： 仿真波形图：
管脚分配：
实验2 四位比较器 一、实验目的 1．设计四位二进制码比较器，并在实验开发系统上验证。 2．学习层次化设计方法。 二、实验仪器与器材 1．EDA 开发软件 一套 2．微机 一台 3．实验开发系统 一台 4．打印机 一台 5．其它器件与材料 若干 三、实验说明 本实验实现两个4位二进制码的比较器，输入为两个4位二进制码0123A A A A 和 0123B B B B ，输出为M （A=B ），G （A>B ）和L （A通信原理实验指导期末考试讲解
实验一CPLD可编程数字信号发生器实验 一、实验目的 1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。 二、实验内容 1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。 2、测量并分析各测量点波形及数据。 3、学习CPLD可编程器件的编程操作。 三、实验器材 1、信号源模块一块 2、连接线若干 3、20M双踪示波器一台 四、实验原理 CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和各种数字信号。它由CPLD 可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路和一块晶振组成。晶振JZ1用来产生系统内的32.768MHz主时钟。 1、CPLD数字信号发生器 包含以下五部分： 1)时钟信号产生电路 将晶振产生的32.768MH Z时钟送入CPLD内计数器进行分频，生成实验所需的时钟信号。通过拨码开关S4和S5来改变时钟频率。有两组时钟输出，输出点为“CLK1”和“CLK2”，S4控制“CLK1”输出时钟的频率，S5控制“CLK2”输出时钟的频率。 2)伪随机序列产生电路 通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。它又可分为线性反馈移存器和非线性反馈移存器两类。由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列，通常简称为m序列。
以15位m 序列为例，说明m 序列产生原理。 在图1-1中示出一个4级反馈移存器。若其初始状态为（0123,,,a a a a ）＝（1,1,1,1），则在移位一次时1a 和0a 模2相加产生新的输入4110a =⊕=，新的状态变为（1234,,,a a a a ）＝（0,1,1,1），这样移位15次后又回到初始状态（1,1,1,1）。不难看出，若初始状态为全“0”,即“0,0,0,0”，则移位后得到的仍然为全“0”状态。这就意味着在这种反馈寄存器中应避免出现全“0”状态，不然移位寄存器的状态将不会改变。因为4级移存器共有24 =16种可能的不同状态。除全“0”状态外，剩下15种状态可用，即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15。 a 3 a 2 a 1 a 0 + 输出 图1-1 15位m 序列产生 信号源产生一个15位的m 序列，由“PN ”端口输出，可根据需要生成不同频率的伪随机码，码型为111100010011010，频率由S4控制，对应关系如表1-2所示。 3) 帧同步信号产生电路 信号源产生8K 帧同步信号，用作脉冲编码调制的帧同步输入，由“FS ”输出。 4) NRZ 码复用电路以及码选信号产生电路 码选信号产生电路：主要用于8选1电路的码选信号；NRZ 码复用电路：将三路八位串行信号送入CPLD ，进行固定速率时分复用，复用输出一路24位NRZ 码，输出端口为“NRZ ”，码速率由拨码开关S5控制，对应关系见表1-2。 5) 终端接收解复用电路 将NRZ 码（从“NRZIN ”输入）、位同步时钟（从“BS ”输入）和帧同步信号（从“FSIN ”输入）送入CPLD ，进行解复用，将串行码转换为并行码，输出到终端光条（U6和U4）显示。 2、 24位NRZ 码产生电路 本单元产生NRZ 信号，信号速率根据输入时钟不同自行选择，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义（本实验系统将首位固定为0），第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ 信号为集中插入帧同步
第四部分System View通信系统仿真实验SystemView及其操作简介 美国ELANIX公司于1995年开始推出SystemView软件工具，最早的1.8版为16bit教学版，自1.9版开始升为32bit专业版，目前我们见到的是4.5版。SystemView是在Windows95／98环境下运行的用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化系统软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 一、SystemView的基本特点 SystemView基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真，并配置了大量图符块（Token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后，运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，主要包括：含有若干图符库的主库（MainLibrary）、通信库（Communications Library）、信号处理库（DSP Library）、逻辑库（LogicLibrary）、射频／模拟库（RF Analog Library）、Matlab连接库（M-Link Library）和用户代码库（Costum Library）。 二、SystemView系统视窗 1、主菜单功能 图1 系统视窗
遵循以下步骤进入SystemView系统视窗： （1）双击SystemView图标，开始启动系统。 （2）首先会出现SystemView License Manager窗口，可用来选择附加库。本实验中选择Selectlall再左键单击OK结束选择。 （3）然后会出现Recent SystemView Files窗口，可用来方便的选择所需打开的文件。在本实验中，左键单击Close结束选择。 完成以上操作，即可进入SystemView系统视窗。如图1所示。 系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便签（NotePads）、连接（Connections）、编译器（Compiler）、系统（System）、 图符块（Tokens）、工具（Tool）和帮助（Help）等11项功能菜单。 执行菜单命令操作较简单，例如，用户需要清除系统时，可单击“File”菜单，出现一个下拉菜单，单击其中的“Newsystem”工具条即可。为说明问题简单起见，将上述操作命令记作：File>>Newsystem，以下类同。各菜单下的工具条及其功能如下表所示： 表1 SvstemView4.5个菜单下的工具条及其功能
专业综合 课程设计报告 课设题目：雷达波形模糊图 学院：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 哈尔滨工业大学（威海） 2013年11月28日 一、设计任务 模糊函数是对雷达信号进行分析研究和波形设计的有效工具, 是雷达信号理论中极为重要的一个概念。模糊函数最初是在研究雷达分辨力问题时提出的, 并从衡量两个不同距离和不同径向速度目标的分辨度出发提出了模糊函数的定义。但模糊函数不仅可以说明分辨力, 还可以说明测量精度、测量模糊度以及抗
干扰状况等问题。雷达信号的模糊函数与雷达信息的提取紧密相关, 它不仅涉及了雷达的精度, 还涉及了雷达的抗干扰、自适应以及雷达信号的处理方式。本次课程设计目标是：画出某线性调频和相位编码信号的模糊图；根据模糊图分析多普勒频移对匹配滤波的影响；产生雷达回波数据并匹配滤波，根据仿真结果分析各参数对匹配滤波结果的影响。 二、 方案设计 设计某线性调频和相位编码信号 线性调频波形的定义为 ()?? ? ??=2cos t t x τβπ τ≤≤t 0 （1） 使用复数表达式，有 ()()t j t j e e t x θτ πβ==/2 τ≤≤t 0 （2） 该波形的瞬时频率是相位函数的微分 ()()t dt t d t F i τ βθπ==21 （3） 假设0>β，在s τ的脉宽内()t F i 线性地扫过了整个Hz β带宽。当βτ=50时，()t F 就是一个线性调频波。 画出其模糊图并分析模糊图的特征 模糊函数是波形设计与分析的工具，它可以方便地刻画波形与对应匹配滤波器的特征。模糊函数在分析分辨率、副瓣性能，以及多普勒和距离模糊方面非常有用，另外也可以用于对距离-多普勒耦合的分析。 考虑当输入为多普勒频移响应想()()t F j t x D π2ex p 时波形()t x 的匹配滤波器输出。同时，假设滤波器具有单位增益（1=α），并且设计为在0=M T 时达到峰值。这仅仅意味着滤波器输出端的时间轴与目标距离期望的峰值输出时间相关。滤波器的输出为 ()()),(?)()2ex p(;*D D D F t A ds t s x s F j s x F t y ≡-=?∞ ∞ -π （4） 将其定义为复模糊函数，即),(?D F t A 的幅度函数，即 ),(?),(D D F t A F t A ≡ （5） 它是二变量函数：一个是相对于期望匹配滤波峰值输出的时延，另一个是为滤波 器设计的多普勒频移与实际接收的回波的多普勒频移之间的失配。 雷达信号的时间频率二维模糊函数定义为： dt e T t x t x F T y t F i d d d d d π2*)()(),(?∞ ∞ -+= （6） 上式不是模糊函数的唯一形式，为了分析方便，模糊函数还可以写成卷积形式，
1 巴克码简介 1.1巴克码简介 巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息 相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。一个n 位的巴克码组为{ ， ：， ，. ，}，其中 的取值是+1或一1，其局部自相关函数为： ()i i+j 10x x 0,1,100n j i n j R j j n j n ===??==+-<
图1.1 巴克码发生器设计原理图 MATLAB软件概述 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
第一部分SystemView及其操作简介 美国ELANIX公司于1995年开始推出SystemView软件工具，最早的1.8版为16bit教学版，自1.9版开始升为32bit专业版，目前已推出了3.0版。SystemView是在Windows95/98环境下运行的用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 1.1 SystemView的基本特点 SystemView基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析，并配置了大量图符块（Token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，主要包括：含若干图符库的主库（Main Library）、通信库（Communications Library）、信号处理库（DSP Library）、逻辑库（Logic Library）、射频/模拟库（RF Analog Library）和用户代码库（User Code Library）。 1.2 SystemView系统视窗 1.2.1 主菜单功能 进入SystemView后，屏幕上首先出现该工具的系统视窗，如图1-2-1所示。 系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便笺（NotePads）、连接（Connetions）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tools）和帮助（Help）共11项功能菜单。与最初的SystemView1.8相比，SystemView3.0的操作界面和对话框布局有所改变。 执行菜单命令操作较简单，例如，用户需要清除系统时，可单击“File”菜单，出现一个下拉菜单，单击其中的“Newsystem”工具条即可。为说明问题简单起见，将上述操作命令记作：File>>Newsystem，以下类同。各菜单下的工具条及其功能如下表所示： 表1-2-1 SystemView3.0各菜单下的工具条及其功能 菜单工具条命令各工具条的功能简述 File菜单 File>>Newsystem 清除当前系统 File>>Open Recent System 打开最新的SystemView文件 File>>Open Existing System 打开已存在的SystemView文件 File>>Open System in Safe Mode 以安全模式打开系统 File>>Save System 用已存在的文件名存储当前系统内容 File>> Save System As 将当前系统内容另存为一个文件 File>> Save Selected Metasystem 存储选择的亚系统文件 File>>System File Information 系统文件信息 File>>Print System: Text Tokens 打印屏幕内容，图符块用文字代替 File>>Print System: Symbolic Tokens 如实打印屏幕内容，包括图符块 File>>Print System Summary 打印系统摘要，即图符块表 图1-2-1 系统视窗 1
通信仿真实训总结Systemview软件仿真实验 姓名：邱永锋 班级：信息123班 学号：1213260142 指导老师：崔春雷
一、 实训目的 利用System View ，构造ASK 、FSK 、PSK 、AM 、FM 的信号仿真，从System View 配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。 二、幅移键控ASK (一)、ASK 产生二进制振幅键控信号的方法主要有两种： 方法1：采用相乘电路，用基带信号A(t)和载波tcos(wt)相乘就得到已调信号输出； 方法2：采用开关电路，这里的开关由输入基带信号A(t)控制，用这种方法可以得到同样的输出波形。 （二）、原理及框图 1. 调制部分：设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列，则一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘，。所以二进制幅度键控调制器可用一个相乘器来实现、 OOK 信号表达式： S ook (t)=a(n)?Acos(ω0t) A: 载波幅度 ω0：载波频率 a(n)：二进制数字信号 原理框图： 基带信号 a(n) 相乘器 调制信号Sook(t) 载波 Acos (ω0t) 2、电路图
2.2ASK 解调原理 1.解调部分：解调有相干和非相干两种。非相干系统设备简单，但在信噪比较小时，相干系统的性能优于非相干系统。这里采用相干解调。 原理框图： Sook(t) 相乘器低通滤波器解调信号a(n) 载波Acos( t) 2.信号图： 三．FSK的调制与解调 （二）、原理及框图 FSK是用数字基带信号去调制载波的频率。因为数字信号的电平是离散的，所以，载波频率的变化也是离散的。在本实验中，二进制基带信号是用正负电平表示。对于2FSK，载波频率随着调制信号1或-1而变，1对应于载波频率F1，-1对应于载频F2。
课程设计报告 课题名称帧同步提取 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 定稿日期： 2014 年 06月13 日
目录 摘要 (1) 一、前言 (2) 1.1 CDMA帧同步背景 (2) 二、帧同步提取基本原理 (3) 2.1 CDMA含义 (3) 2.2基本原理 (3) 2.2.1发端用户数据成帧 (3) 2.2.2 收端帧同步提取 (3) 三、帧同步提取设计 (6) 3.1课程设计分析 (6) 3.2帧同步提取测试设计步骤 (7) 3.2.1实验箱设置 (7) 3.2.2“发端数据成帧”测量步骤 (7) 3.3单片机程序流程图如下 (9) 四、帧同步提取测试结果 (10) 4.1课程设计实物链接图 (10) 4.2“发端数据成帧”实验过程 (10) 4.3实测收端帧同步误码： (11) 五、课设总结 (12) 参考文献 (13) 附录（源程序） (14)
摘要 在当今这个信息高速发展的时代，移动通信已经成为生活中不可或缺的一部分。在移动环境下点对点的传输问题已经得到解决，那么对于给定资源应该采用什么多址技术使得有限的资源能传输更大容量的信息？移动通信系统的发展经历了第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统和第三代移动通信系统（IMT-2000）。第一代移动通信系统包括AMPS、TACS和NMT等体制。第二代数字移动通信系统包括GSM、IS-136(DAMPS)、PDC、IS-95等体制。一个典型的数字蜂窝移动通信系统包括：移动台（MS）、基站分系统（BSS）、移动交换中心（MSC）、原籍（归属）位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器(VLR)、设备标识寄存器（EIR）、认证中心（AUC）和操作维护中心（OMC）。而这其中，多址技术便主要解决众多用户如何高效共享给定频谱资源的问题。常规的多址方式有三种：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。数字通信时，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或“句”，即组成一个个的“群”进行传输，因此群同步信号的频率很容易由位同步信号经分频而得出，但是每群的开头和末尾时刻却无法由分频器的输出决定。群同步的任务就是要给出这个“开头”和“末尾”的时刻。群同步有时也称为帧同步。本次课程设计主要研究帧同步的提取及实现方法。 关键词：CDMA 帧同步移动通信
SystemView及其操作简介 美国ELANIX公司于1995年开始推出SystemView软件工具，最早的1.8版为16bit教学版，自1.9版开始升为32bit专业版，目前我们见到的是4.5版。SystemView是在Windows95／98环境下运行的用于系统仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化系统软件环境，能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计，可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 一、SystemView的基本特点 SystemView基本属于一个系统级工具平台，可进行包括数字信号处理（DSP）系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真，并配置了大量图符块（Token）库，用户很容易构造出所需要的仿真系统，只要调出有关图符块并设置好参数，完成图符块间的连线后，运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富，主要包括：含有若干图符库的主库（MainLibrary）、通信库（Communications Library）、信号处理库（DSP Library）、逻辑库（LogicLibrary）、射频／模拟库（RF Analog Library）、Matlab连接库（M-Link Library）和用户代码库（Costum Library）。 二、SystemView系统视窗 1、主菜单功能 图1 系统视窗 遵循以下步骤进入SystemView系统视窗： （1）双击SystemView图标，开始启动系统。
（2）首先会出现SystemView License Manager窗口，可用来选择附加库。本实验中选择Selectall再左键单击OK结束选择。 （3）然后会出现Recent SystemView Files窗口，可用来方便的选择所需打开的文件。在本实验中，左键单击Close结束选择。 完成以上操作，即可进入SystemView系统视窗。如图1所示。 系统视窗最上边一行为主菜单栏，包括：文件（File）、编辑（Edit）、参数优选（Preferences）、视窗观察（View）、便签（NotePads）、连接（Connections）、编译器（Compiler）、系统（System）、图符块（Tokens）、工具（Tool）和帮助（Help）等11项功能菜单。 执行菜单命令操作较简单，例如，用户需要清除系统时，可单击“File”菜单，出现一个下拉菜单，单击其中的“Newsystem”工具条即可。为说明问题简单起见，将上述操作命令记作：File>>Newsystem，以下类同。各菜单下的工具条及其功能如下表所示：
2.巴克码识别器 巴克码识别器是比较容易实现的，这里以七位巴克码为例，用7级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一识别器，具体结构如图7-16所示。7级移位寄存器的1、0端输出按照1110010的顺序连接到相加器输入，接法与巴克码的规律一致。当输入数据的“1”存入移位寄存器时，“1”端的输出电平为+1，而“0”端的输出电平为-1；反之，存入数据“0”时，“0”端的输出电平为+1，“1”端的电平为-1。 当发送端送来的码元自右向左进入时，首先考虑一个简单的情况：假设只计算巴克码（1110010）进入的几个移位寄存器的输出，此时将有巴克码进入一位，二位……七位全部进入，第一位移出尚留六位……前六位移出只留一位等13种情况。经过计算可得相加器的输出就是自相关函数，设码元进入移位寄存器数目为a，码元尚留在移位寄存器的数目是b，这是就可以得到a、b和j之间的关系式 图7-167位巴克码识别器 （7-38） 根据上述关系可以得到表7-2，它反映了相加器输出与a、b之间的关系。 表7-2 实际上述群同步码的前后都是有信息码的，具体情况如图7-17（a）所示，在这种情况下巴克码识别器的输出波形如图7-17（b）所示。
图7-17 识别器输入和输出波形 当七位巴克码在图7-17中的t1时刻，正好已全部进入了7级移位寄存器，这时7个移位寄存器输出端都输出+1，相加后得最大输出+7，如图7-17（b）所示，而判决器输出的两个脉冲之间的数据，称为一群数据或称为一帧数据。 当然，对于信息而言，由于其具有的随机特性，可以考察一种最不利的情况：即当巴克码只有部分码在移位寄存器时，信息码占有的其它移位寄存器的输出全部是+1，在这样一种对于群同步最不利的情况下，相加器的输出将如表7-3所示。由此可得到相加器的输出波形如图7-18所示。图中横坐标用a表示，由a、b和j之间的关系可知，。 表7-3 由图7-18可以看出，如果判决电平选择为6，就可以根据a＝7时相加器输出的7，大于判决电平6而判定巴克码全部进入移位寄存器的位置。此时识别器输出一个群同步脉冲，表示群的开头。一般情况下，信息码不会正好都使移位寄存器的输出均为+1，因此实际上更容易判定巴克码全部进入移位寄存器的位置。后面还要讲到如果巴克码中有误码时，只要错一个码，当a＝7时相加器输出将由7变为5，低于判决器的判决电平。因此，为了提高群同步的抗干扰性能，防止漏同步，判决电平可以改为4。但改为4以后容易发生假同步，这些问题在性能分析时要进一步讨论。
******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年春季学期 计算机通信与网络课程设计 题目：差错控制编码的编译码设计与仿真 专业班级：09级通信一班 姓名：李杰 学号：09250106 指导教师：彭铎 成绩：
摘要 通信系统必须具备发现及检测差错的能力，并采取措施纠正，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制过程，也是数据链路层的主要功能之一。 本课程设计编辑了巴克码的编码和译码的程序，并实现了它的编译码过程；该程序可以对输入的5位的信息码进行巴克码编码，对于接收到的5位码字可以进行译码，从而判定是否是巴克码,整个过程是用MATLAB语言实现的。 关键词：编码；译码；MATLAB；巴克码
目录 前言 (1) 第1章基本原理 (2) 1.1 设计目的及意义 (2) 1.2 巴克码与帧同步 (2) 1.3 巴克码的产生和识别 (5) 第2章 MATLAB软件与介绍 (8) 2.1 MATLAB软件的特点 (8) 2.2 现有工业控制系统 (10) 2.3 MATLAB应用的工业控制系统中去的应用前景 (10) 第3章仿真过程及结果分析 (11) 3.1 程序流程图 (11) 3.2 仿真程序 (13) 3.3 程序仿真图 (15) 参考文献 (20) 总结 (21) 致谢.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
System View 仿真软件简介及实例
目录 第一部分S YSTEM V IEW简介 (2) 1.1 SystemView的基本特点 (2) 1.2 SystemView各专业库简介 (2) 1.3 System View的基本操作 (5) 第二部分通信原理实验 (7) 2．1 标准调幅 (7) 2．2 双边带调制(DSB) (10) 2．3 单边带调制(SSB) (12) 2．4 窄带角度调制(NBFM、NBPM) (14) 2．5 幅移键控ASK (17)
第一部分SystemView简介 SystemView是由美国ELANIX公司推出的基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的开发设计数字信号处理（DSP）系统，通信系统，控制系统以及构造通用数字系统模型的可视化软件环境。 1.1 SystemView的基本特点 1.动态系统设计与仿真 (1)多速率系统和并行系统: SYSTEMVIEW允许合并多种数据速率输入系统,简化 FIR FILTER的执行。 (2)设计的组织结构图: 通过使用METASYSTEM(子系统)对象的无限制分层结 构,SYSTEMVIEW能很容易地建立复杂的系统。 (3)SYSTEMVIEW的功能块: SYSTEMVIEW的图标库包括几百种信号源,接收端, 操作符和功能块，提供从DSP,通讯信号处理,控制直到构造通用数学模型的应用 使用。信号源和接收端图标允许在SYSTEMVIEW内部生成和分析信号以及供 外部处理的各种文件格式的输入/输出数据。 (4)广泛的滤波和线性系统设计: SYSTEMVIEW的操作符库包含一个功能强大的 很容易使用图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境，还包含 大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型。 2.信号分析和块处理 SYSTEMVIEW分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。分析窗口还提供一个完成系统仿真生成数据的先进的块处理操作的接收端计算器。 接收端计算器块处理功能:应用DSP窗口,余切,自动关联,平均值,复杂的FFT,常量窗口,卷积,余弦,交叉关联,习惯显示,十进制,微分,除窗口,眼模式,FUNCTION SCALE,柱状图,积分,对数基底,数量,相,MAX,MIN,乘波形,乘窗口,非,覆盖图,覆盖统计,解相,谱,分布图,正弦,平滑,谱密度,平方,平方根,减窗口,和波形,和窗口,正切,层叠,窗口常数。 1.2 SystemView各专业库简介 SystemView的环境包括一套可选的用于增加核心库功能以满足特殊应用的库，包括通信库、DSP库、射频/模拟库和逻辑库，以及可通过用户代码库来加载的其他一些扩展库。
TDMA详解 1，什么是TDMA TDMA：Time Division Multiple Access 又称时分多址。TDMA协议将时间轴化成一定的时元，每个时元划分为时隙，在每个时元内给每个网络站点分配一定数量的时隙以发射信号，而不在发射信号的时隙中则接收其他站点所发射的信号。每个网络站点均备有准确的时钟，为了实现时分多址工作，要以一指定站的时钟为基准，其他站点的时钟则预知同步，形成统一的系统时钟。 TDMA网络时隙的划分方法应根据实际的通信需求来决定。网络的时隙划分必须满足通信的实时性需求，同时也应考虑网络的效率，时隙太小网络的实时性好但是效率太低，时隙太长又不能保证通信的实时性。TDMA协议应用在对实时性要求比较高的数据通信中。性能比较稳定不存在CDMA协议（码分多址）的多址效应和远近效应。 2，TDMA系统的同步于定时 由于TDMA系统是以时间来分割来区分不同信道，通信双方只允许在规定的时隙发送和接收信号，因此在时间上同步TDMA通信系统正常工作的前提条件。 2.1位同步 在数字通信系统中，发端按照确定的时间顺序，逐个传输数据脉冲序列中的每个码元。而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确的判决所发送的码元，因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻定时脉冲序列，这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲一致。同时在最佳判决时刻（称之为最佳相位时刻）对接收码元进行抽样判决。 为了得到码元的定时信号，首先要确定接收到信息数据流中是否包含有位定时的频率分量，如果存在此分量，就可以利用滤波器从信息数据流中把位定时信息提取出来。 如果基带信号为随机的二进制不归零码序列，则这种信号本身不包含位同步信号，为了获得位同步信号，需要在基带信号中插入位同步的导频信号，或者对该基带信号进行某种码型变换以得到同步信息。 实现位同步的的方法和载波同步类似，也有插入导频法和直接法两种，而在直接法中又分为滤波法和锁相法。考虑到TDMA通信系统是按时隙以突发方式传输信号的，为了迅速、准确、可靠地获得位同步信息，宜采用插入导频法而不宜采用自同步法。 插入导频法与载波同步时的插入导频法类似，它也是在基带信号频谱的零点插入所需的导频信号如图a，如果经过某种相关编码处理后的基带信号，其频谱的第一个零在?=（1/Tb）
存档资料成绩： 华东交通大学理工学院 课程设计报告书 所属课程名称现代通信原理 题目基于Systemview的通信系统的仿真 分院电信分院 专业班级11级通信工程2班 学号20110210420226 学生姓名杨晨 指导教师杨小翠 2014年6月27日
华东交通大学理工学院 课程设计（论文）任务书 专业11通信工程班级2班姓名杨晨 一、课程设计（论文）题目基于Systemview的通信系统的仿真 二、课程设计（论文）工作：自2014 年6 月26 日起至2014 年6 月28 日止。 三、课程设计（论文）的内容要求： 1、对调制解调的通信系统进行仿真研究。 2、掌握振幅键控，频移键控，相移键控三种基本的数字调制方式。 3、掌握数字信号的传输方式。 4、通过Systemview仿真软件，实现对2ASK，2FSK等数字调制系统的仿真。 5、熟练掌握Systemview的用法。 学生签名：( 杨晨) 2014年6月27日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人职称 20 年月日 序号项目 等级 优秀良好中等及格不及格 1 课程设计态度评价 2 出勤情况评价 3 任务难度评价 4 工作量饱满评价 5 任务难度评价 6 设计中创新性评价 7 论文书写规范化评价 8 综合应用能力评价 综合评定等级
目录 第一章课程设计目的 (5) 第2章SystemView的基本介绍 (6) 第3章二进制幅移键控(2ASK) (8) 3.1 调制系统 (8) 3.2解调系统 (10) 3.3 功率谱图： (12) 3.4 2ASK系统调制解调图对比 (13) 第四章二进制频移键控 (2FSK） (14) 4.1 调制系统 (14) 4.2 解调系统 (17) 4.3 功率谱图: (19) 4.4 2FSK系统调制解调图对比 (20) 第五章实验总结 (21) 第六章参考文献 (22)
第一类：基本数字逻辑 本组内题目用基本门电路和中规模集成芯片实现 1. 彩灯控制器 设计一个彩灯控制电路，要求红、黄、绿三种颜色的灯在时钟信号作用下，按下表规定的顺序转换状态。表中1表示亮、0表示灭。写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。 2. 投币式自动售饮料机 设计一个自动售饮料机电路。它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。投入一元五角钱硬币后机器自动给出一杯饮料；投入两元硬币后，再给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。 3. 医护人员传呼系统 用9个开关模拟1~9号病房的呼叫输入信号，9号优先级最高；9~1优先级依次降低；用一个数码管显示呼叫信号的病房号码，没有呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫（其他呼叫号用指示灯显示）；同时用蜂鸣器提醒医护人员注意，蜂鸣器在医护人员按下应答按钮后停止。写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。 4. 巴克码信号发生器 巴克码信号是二相编码信号的一种，在多普勒雷达中得到了广泛应用。设计一个7位的巴克码（1110010）产生电路，用一个开关来控制信号发生器的启停。写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。 5. 亲子鉴定器 父母血型与子女血型的遗传规律如下表所示，要求设计一电路，输入父母血型，子女可能出现血型的对应指示灯亮。写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。