洛阳理工学院
课程设计报告课程名称通信原理
设计题目基于SystemView的2FSK的仿真与分析
专业通信工程
班级B110507
学号
姓名陈银龙
完成日期2013/12/16
课程设计任务书
设计题目：基于SystemView的2FSK系统的仿真与分析设计内容与要求：
设计内容：
1）了解SystemView的运行环境及应用领域；
2）逐步熟悉各种通信系统的仿真，由简到难；
3）运用所学专业知识对几个实际系统的仿真进行分析和比较；
4)课设最后一天，独立按时完成老师指定的系统的仿真；
5）选择其中一个系统仿真分析，并最终作为写设计报告的内容。设计要求：
1）掌握SystemView系统的基本操作，并对简单通信系统进行仿真；2）运用所学知识独立完成对某一实际系统的仿真与分析；
3）对某一实际系统完成仿真分析并按要求完成设计报告。
指导教师：范文
2013年12月16日
课程设计评语成绩：
指导教师：_______________
年月日
目录
前言
通信的按照传统的理解就是信息的传输，信息的传输离不开它的传输工具，通信系统应运而生，在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的“命脉”。通信的目的是传递消息中所包含的信息。通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统；数字通信系统是利用数字信号来传递信息的。根据信道中传输的信号是否经过调制，将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统，其中带通传输系统是对各种信号调制后传输的总称，调制方式有很多，经过调制不仅可以进行频谱搬移，把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。
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。为了使复杂的设计过程更加便捷高效，使得分析与设计所需的时间和费用降低。SystemView仿真系统能仿真大量的应用系统，能快速方便地进行动态系统设计与仿真，在本文中可以方便地加入SystemView的结果，完备的滤波和线性设计，先进的信号分析和数据处理，完善的自我诊断功能等。
这次课程，要求了解SystemView的运行环境及应用领域，逐步熟悉各种通信系统的仿真，由简到难，运用所学对几个实际系统的仿真进行分析和比较，熟悉SystemView的运行环境，掌握SystemView系统的基本操作，并对简单通信系统进行仿真。这次课程设计要求掌握仿真的简单的通信系统有：模拟调制方式AM、DSB、SSB调制解调，数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调，抽样定理。在课设最后一天，独立按时完成老师指定的系统的仿真并最终选择其中一个系统仿真分析，最终作为写设计报告的内容。
这次我所写实验报告是基于SystemView的2FSK系统的仿真与分析。
12FSK系统原理
调制原理
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两点间变化，其表达式为：
2FSK信号产生的方式主要有两种方法：一种可以采用模拟调频电路来实现；另一种可以采用数字键控来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一，如图所示。
图数字键控法实现2FSK信号调制原理
这两种产生2FSK信号的差异在于：由调频方法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的，而键控法产生的2FSK信号，是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成，故相邻码元之间得相位不一定连续。
解调原理
常用的2FSK解调方法有两种，即相干解调法和非相干解调法。另外还有鉴频法、过零检测法、查分检测法。相干解调法是利用载波与已调信号进行相乘后滤波输出得到，在上面的2FSK中要两个载波，所以解调也要两个载波，分别与已调信号相乘后利用低通，最后相加即可得到我们的滤波输出，最后判压输出得到解调信号。非相干解调也是利用包络检波法检测得到的。过零检测法是基于
2FSK信号的过零点数随不同频率而异，通过检测零点数目多少，从而区分两个频率的码元。
原理框图如下：
图非相干解调原理图
图相干解调原理图
图过零检测法原理图
由图可知2FSK非相干解调就是分别对双极性码进行，再对调制后的已调信号分别进行带通滤波，滤波完进行包络检波，包络检波器与一个整流器和低通滤波器是等价的。然后抽样判决，上面的大，则判“1”，下面的抽样值大，则判“0”。图的相干解调也差不多，分别带通滤波之后进行与载波相乘，然后低通滤波，把2倍频的分量滤除掉。最后得到接近直流的分量，在进行抽样判决，若上面的值大，则判“1”，下面的大，则判“0”。注意若信噪比大，则不能用包络检波法，要用相干解调法进行解调。过零检测器来解调则是先进行限幅，把正弦波变成接方波的波形。然后微分，即可以得到跳变量，整流后把负的跳变量变成正的然后根据零点个数可以判断出其基带信号。最后低通，滤除高频分量。判压的零点个数原理就是把整流后的波进行脉冲展宽。下面只对2FSK的相干解调和非相干解调进行仿真。
2SystemView介绍
SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。SystemView借助大家熟悉的Windows窗口环境，以模块化和交互式的界面，为用户提供一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView,我们不用关心项目的设计思想和过程，而不用花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。我们只用鼠标点击器图标即可完成系统的建模、设计和测试，而不用学习复杂的计算机程序编制，也不必担心程序中是否存在编程错误。
SystemView由两个窗口组成，分别是系统设计窗口的分析窗口。系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。所有系统的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成。分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度；活动图形窗口显示输出的各种图形，如波形等。分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具，在窗口界面中，有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。在分析窗口最为重要的是接收计算器，利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数，并对其进行分析、处理、比较，或进一步的组合运算。例如信号的频谱图就
可以很方便的在此窗口观察到。SystemView仿真系统具有许多的优点。
1能仿真大量的应用系统。能在DSP、通讯和控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。具有大量的可选择的库，允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模拟功能模块。特别适合于无线电话、无绳电话、调制解调器以及卫星通信系统等的设计；课进行各种系统是与/频域分析和谱分析；对射频/模拟电路进行理论分析和失真分析。
2快速方便的动态系统设计与仿真。SystemView图标库包括几百种信号源、接收端、操作符合功能块，提供从DSP、通信、信号处理、自动控制、直到构造通用数学模型等应用。信号源和接收端图标允许在SystemView内部生成和分析信号，并提供可外部处理的各种文件格式和输入/输出数据接口。
3在报告中方便地加入SystemView的结论。SystemView通过Notes(注释)很容易在屏幕上描述系统；生成的SystemView系统饿输出的波形图可以很方便地使用复制和粘贴命令插入微软word等文字处理器。
4提供基于组织结构图方式的设计。通过利用SystemView中的图符和MetaSystem(子系统)对象的无限制分层结构功能，SystemView能很容易地建立复杂的系统。
5多速率系统和并行系统。SystemView允许合并多种数据采样率输入的系统，以简化FIR滤波器的执行。这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的痛ixnxitongd而设计于仿真，有利于提供整个系统的仿真速度，而在局部又不会降低仿真的精度。同时还可以降低对计算机硬件配置的要求。
6完备的滤波器和线性系统设计。SystemView包含一个功能强大的、很容易使用的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，并提供易于用DSP实现滤波器或线性系统的参数。
7先进的信号分析和数据块处理。SystemView提供的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能岁仿真生成数据进行先进的块处理操作的接受计算器。SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查系统波形。内部数据的图形放大、缩小、滚动、谱分析、标尺以及滤波等，全部都是通过敲击鼠标器实现的。
8课扩展性。SystemView允许用户插入自己用C/C++编写的用户代码库，插入的用户库自动集成到SystemView中，如同系统内建的库一样使用。
9完善的自我诊断功能。SystemView能自动执行系统连接检查，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图符。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。
总之，SystemView的设计者希望它成为一种强大有力的基于个人计算机的
动态的通信系统仿真工具，以实现在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真。
32FSK系统的设计与仿真
键控法调制
图键控法信号调制
表3-1键控法调制信号原理图参数表
图符号库：图符名称改变的参数设置
0 Source：Sinusoid Freq=200Hz，Amplitude=1V
1 Source：PNSeq Rate=30Hz，=2,Offset=0
2 Operator：Negate
3、4 Multiplier
5 Source：Sinusoid Freq=400Hz，Amplitude=1V
6、7 Function：HalfRectifier ZeroPoint=0
8 Adder
9~12 Sink：Analysis
对调制信号波形仿真如下：（运行时间，采样频率1000Hz）
调制信号波形图Sink9
图调制信号波形
半波整流后加载到高频信号f1上得波形（sink10）
图调制信号经半波整流与高频信号f1合成波形经反向器并半波整流后加载到高频信号f2上得波形（sink11）
图经反向器并半波整流后与高频信号f2合成波形调制后波形（sink18）
图调制后波形图
相干解调法
图信号相干解调系统仿真图
表3-22FSK信号相干解调原理图参数表
图符号库：图符名称改变的参数设置
13、14 Multiplier
15 Source：Sinusoid Freq=200Hz，Amplitude=1V
16 Source：Sinusoid Freq=400Hz，Amplitude=1V
17、18 Operator：AnalogLowpass ButterworthLowCuttoff=100，=3
19 Operator：Negate
20 Adder
21 Operator：Sampler SampleRate=1000Hz
22 Operator：Hold
23 Operator：Compare SelectComparison：a>b，TrueOutput：1V
FalseOutput：0V
24 Source：StepFct Amplitude=0V
25、26 Sink：Analysis
解调后的波形（Sink26）
图解调后的输出波形
经过抽样判决后的最终波形（sink28）
图经抽样判决后的输出波形解调信号的功率谱为
图最终调制信号的功率谱图
非相干解调法
图非相干解调仿真原理图
表3-32FSK信号非相干解调原理图参数表
图符号库：图符名称改变的参数设置
27 Operator：AnalogBandpass Butterworth
LowCuttoff=50Hz，HiCuttoff=300Hz
28 Operator：AnalogBandpass Butterworth
LowCuttoff=350Hz，HiCuttoff=450Hz
29、30 Function：HalfRectifier ZeroPoint=0
31、32 Operator：AnalogLowpass ButterworthLowCuttoff=100，=3
33 Operator：Compare SelectComparison：a>b，TrueOutput：1V
FalseOutput：0V
非相干解调波形如下：（在调制系统中将基带信号改为Rate=50Hz，其他不变，运行时间，采样频率1000Hz）
调制信号波形（Sink2）
图输入调制信号波形
2FSK非相干解调低通滤波输出波形（Sink34和Sink35）
图非相干解调低通滤波输出波形
2FSK非相干解调的判决输出波形（Sink36）
图非相干解调的判决输出波形
4仿真结果与分析
调制信号仿真分析
图输入的基带信号是二进制单极性伪随机码（即PN序列），频率为30Hz，从图中可看出输入的序列为“”。当发送的双极性基带的码元为“1”时有频率200Hz的载波为其进行调制，调制结果如图所示；当发送的双极性基带的码元为“0”时有频率400Hz的载波为其进行调制，调制结果如图所示。图为2FSK调制的最终调制的结果。
在非相干解调中，在调制系统中将基带信号改为Rate=50Hz，其他不变，运行时间为，采样频率1000Hz。输入的基带信号见图。
相干解调仿真分析
从图看出，解调原理是用同频同相得本地高频型号进行解调得到同步信号，在用低通滤波器滤除高频载波，通过反向器并通过加法器相加后，得到原始基带型号，通过抽样，保持，判决，得到准确的原始信号。
由图（sink26）解调出来的波形有波动，主要是滤波器滤波误差造成的，该波形通过抽样，保持，判决后输出波形如图所示，可见滤波器造成的误差得到了解决最终仿真结果的准确性比较高，对照原基带信号可以知道，波形在时间上稍有延迟，但系统的输入和输出信号基本保持一致，仿真比较成功。图给出了最终解调信号的频谱图。
非相干解调仿真分析
由图可知2FSK非相干解调就是分别对单极性码进行调频，再对调制后的已调信号分别进行带通滤波，滤波完进行包络检波，包络检波器与一个整流器和低通滤波器是等价的。然后抽样判决，上面的大，则判“1”，下面的抽样值大，则判“0”。
图为基带调制信号波形，图为2FSK非相干解调低通滤波输出波形（Sink34和Sink35）。第一个图是发送码元“1”对应的低通滤波输出波形（对应为a），第二个图是发送码元“0”对应的低通滤波输出波形（对应为b），判决（a>b）时输出判决输出波形，判决输出波形如图所示。对照原基带信号可以知道，波形在时间上稍有延迟，但系统的输入和输出信号基本保持一致。
5设计心得
通过SystemView仿真软件的学习与应用将课本上的通信原理各个系统作了一次比较全面的仿真练习。通过此次课程设计使我对这学期所学的模拟调制：AM、DSB、SSB的调制解调，数字调制：2ASK、2FSK、2PSK的调制解调，抽样定理，增量调制的原理有了更进一步的了解与掌握；使我对通信系统的模型有
了系统、全面的认识；学习并熟练掌握了SystemView软件的使用方法；掌握了不同参数对各种调制方式的影响；培养了我的动手能力与独立思考的能力。尽力做到学以致用，这次的课程设计是一个非常好的一门课程设计，同时，是对于课本的知识的更深的理解。
这一次通信原理的课程设计，个人认为是一次将所学的东西整合的一次机会，从开始的课题选择，到电路设计，到参数设置，到问题分析，在到调试，都需要用到我们学过的东西。这次课设首先要学会用systemview这个专业方面的软件，之前玩全没有接触过，困难的是软件完全是英文版的，不认识，只得看着课本一点一点的摸索，后面拆稍微懂写基本的用途。其后就是选择课题，应为有些不很了解，犹豫之后换了2FSK，在后面就是仿真原理图的设计了，在这一步中要很清楚基带信号从发生到调制到解调每一步的过程及实现方式，确定后要到器件库中找到模拟器件，调好估计的参数，这个对systemview这个软件部熟悉，有比较打的困难，整个电路搭建完成后，就是后面的调试构成，应为有一些参数设置不合理甚至错误之处，要用到理论知识去分析参数的设置，包括载波频率，抽样频率，时钟设置，截止频率等等，只有这些都配合好，后面出的结果才会准确好看。
总之这次课程设计是对我这一学期所学知识的检验与提高，是锻炼和提高我分析能力、动手能力的一次很好机会，我非常喜欢这次课设。最后要感谢老师和同学在这次课设中给予的帮助。
6参考资料
[1]冯育涛.通信系统仿真[M].北京：国防工业出版社,2009.
[2]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第六版)[M].北京：国防工业出版社,2006.
[3]刘开健,张海波,吴光敏.基于SystemView的PCM通信系统仿真[J].石油仪器,2007,(5):20-22.
[4]使用方法[EB/OL].,2012-6-30/2012-12-20
[5]张无名.基于SystemView的通信系统仿真[D].中国人民大学硕士论
文,2012:1-20.
---------------------------------------------------------------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
现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前，Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。 (一)Ansoft公司的仿真工具 现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前，Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。 Ansoft的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题： SIwave是一种创新的工具，它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。 该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法，它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题，缩短了设计时间。 它可分析复杂的线路设计，该设计由多重、任意形状的电源和接地层，以及任何数量的过孔和信号引线条构成。仿真结果采用先进的3D图形方式显示，它还可产生等效电路模型，使商业用户能够长期采用全波技术，而不必一定使用专有仿真器。 (二)SPECCTRAQuest Cadence的工具采用Sun的电源层分析模块： Cadence Design Systems的SpecctraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI。 该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的，Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。 有了这种新模块，用户就可根据系统要求来算出电源层的目标阻抗；然后基于板上的器件考虑去耦合要求，Shah表示，向导程序能帮助用户确定其设计所要求的去耦合电容的数目和类型；选择一组去耦合电容并放置在板上之后，用户就可运行一个仿真程序，通过分析结果来发现问题所在。 SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系统板级设计工具，通过它可以控制与PCB layout相应的限制条件。在SPECCTRAQuest菜单下集成了一下工具： （1）SigXplorer可以进行走线拓扑结构的编辑。可在工具中定义和控制延时、特性阻抗、驱动和负载的类型和数量、拓扑结构以及终端负载的类型等等。可在PCB详细设计前使用此工具，对互连线的不同情况进行仿真，把仿真结果存为拓扑结构模板，在后期详细设计中应用这些模板进行设计。 （2）DF/Signoise工具是信号仿真分析工具，可提供复杂的信号延时和信号畸变分析、IBIS 模型库的设置开发功能。SigNoise是SPECCTRAQUEST SI Expert和SQ Signal Explorer Expert进行分析仿真的仿真引擎，利用SigNoise可以进行反射、串扰、SSN、EMI、源同步及系统级的仿真。 （3）DF/EMC工具——EMC分析控制工具。 （4）DF/Thermax——热分析控制工具。 SPECCTRAQuest中的理想高速PCB设计流程： 由上所示，通过模型的验证、预布局布线的space分析、通过floorplan制定拓朴规则、由规
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
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
实验报告 实验名称MATLAB仿真实验 课程名称信号分析与处理 院系部: 专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:指导教师：成绩：实验日期:2015-11-29
实验一信号的产生与运算 1.单位阶跃信号 （1）源程序 t=-0.5:0.01:1.5; u=stepfun(t,0); u1=stepfun(t,0.5); figure(1) plot(t,u);axis([-0.5 1.5 -0.2 1.2]);title('单位阶跃信号波形'); figure(2) plot(t,u1);axis([-0.5 1.5 -0.2 1.2]);title('延迟单位阶跃信号波形'); （2）实验结果
2.单位冲激信号 （1）源程序 clear;clc; t=-1:0.001:1; for i=1:3 dt=1/(i^4); x=(1/dt)*((t>=-(1/2*dt))-(t>=(1/2*dt))); subplot(1,3,i); stairs(t,x); end （2）实验结果
3.抽样信号 （1）源程序 clear;clc; t=-20:0.01:20; x=sinc(t/pi); plot(t,x); title('抽样信号'); （2）实验结果
4.单位样值序列（1）源程序 clear;clc; n1=input('n1='); n2=('n2='); n=n1:n2; k=length(n); x1=zeros(1,k); x1(1,-n1+1)=1 subplot(1,2,1); stem(n,x1,'filled') （2）实验结果
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。
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：
《MATLAB课程设计》报告题目：基于MATLAB的DSB调制与解调分析专业班级: 通信1104班 学生姓名： 指导教师：
MATLAB课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 基于MATLAB的DSB调制与解调分析 设计内容和要求 DSB信号的仿真分析 调制信号：分别为300Hz正弦信号和矩形信号；载波频率：30kHz； 解调：同步解调； 要求：画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线； 1）调制信号幅度=×载波幅度；2）调制信号幅度=载波幅度； 3）调制信号幅度=×载波幅度； 时间安排 2013年12月25日：复习DSB的原理，初步构想设计的流程。 2013年12月26日至28日：程序编写及调试。 2013年12月29日：写报告。 指导教师签名：年月日
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摘要 调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把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传播的已调信号，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，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。MATLAB软件广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模，神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。本课题利用MATLAB软件对DSB 调制解调系统进行模拟仿真，分别利用300HZ正弦波和矩形波，对30KHZ正弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布，并在解调时引入高斯白噪声，对解调前后信号进行信噪比的对比分析，估计DSB调制解调系统的性能。 Abstract Modulation in communication systems have an important role. Through the modulation, not only can move the spectrum, the modulated signal spectrum move to the desired position, which will convert into a modulated signal suitable for transmission of modulated signals, and that its transmission system, the effectiveness and reliability of transmission has a great impact, the modulation method is often decided on a communication system performance. MATLAB software is widely used in digital signal analysis, system identification, time series analysis and modeling, neural networks, dynamic simulation have a wide range of applications. This topic using MATLAB software DSB modulation and demodulation system simulation, use, respectively, 300HZ sine wave and rectangular wave, sine wave modulation of the 30KHZ observed modulated signal modulated signal and demodulate the signal waveform and spectrum distribution, and in the solution white Gaussian noise introduced when adjusted for demodulating the signal-noise ratio before and after the comparative analysis, it is estimated DSB modulation and demodulation performance of the system.
随机信号分析实验报告 信息25班 2120502123 赵梦然
作业题三： 利用Matlab 产生一个具有零均值、单位方差的的高斯白噪声随机序列X(n)，并通过一脉冲响应为 (0.8)(0)0 n n h n else =≥??? 的线性滤波器。 (1) 产生一个具有零均值、单位方差的的高斯白噪声随机序列X(n)，检验其一维概率密度函 数是否与理论相符。 (2) 绘出输入输出信号的均值、方差、自相关函数及功率谱密度的图形，讨论输出信号服从 何种分布。 (3) 试产生在[-1,+1]区间均匀分布的白噪声序列，并将其替换高斯白噪声通过上述系统。 画出此时的输出图形，并观察讨论输出信号服从何种分布。 作业要求 (1) 用MATLAB 编写程序。最终报告中附代码及实验结果截图。 (2) 实验报告中必须有对实验结果的分析讨论。 提示： (1) 可直接使用matlab 中已有函数产生高斯白噪声随机序列。可使用hist 函数画出序列的 直方图，并与标准高斯分布的概率密度函数做对比。 (2) 为便于卷积操作，当N 很大时，可近似认为h(N)=0。卷积使用matlab 自带的conv 函 数。 (3) 分析均值、方差等时，均可使用matlab 现有函数。功率谱密度和自相关函数可通过傅 里叶变换相互获得。傅里叶变换使用matlab 自带的fft 函数。 (4) 作图使用plot 函数。
一、作业分析： 本题主要考察的是加性高斯白噪声相关问题，因此构造一个高斯白噪声十分重要，故在本题中使用randn函数随机生成一个个符合高斯分布的数据，并由此构成高斯白噪声；而且由于白噪声是无法完全表示的，故此根据噪声长度远大于信号长度时可视为高斯白噪声，构造了一个长度为2000的高斯白噪声来进行试验。 二、作业解答： （1）matlab程序为： x-1000:1:1000; k=1*randn(1,length(x));% 生成零均值单位方差的高斯白噪声。 [f,xi]=ksdensity(x);%利用ksdensity函数估计样本的概率密度。 subplot(1,2,1); plot(x,k); subplot(1,2,2); plot(xi,f); 实验结果为：
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。
SI 五款信号完整性仿真工具介绍 （一）Ansoft公司的仿真工具 现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB 设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前，An soft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB 设计的信号完整性问题进行动态仿真。 Ansoft 的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题： Slwave是一种创新的工具，它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。 该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法，它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题，缩短了设计时间。 它可分析复杂的线路设计，该设计由多重、任意形状的电源和接地层，以及任何 数量的过孔和信号引线条构成。仿真结果采用先进的3D 图形方式显示，它还可产生等效电路模型，使商业用户能够长期采用全波技术，而不必一定使用专有仿 （二）SPECCTRAQuest Cade nee的工具采用Sun的电源层分析模块: Cade nee Design System 的SpeeetraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI 。 该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的，Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。 有了这种新模块，用户就可根据系统要求来算出电源层的目标阻抗；然后基于板上的器件考虑去耦合要求，Shah表示，向导程序能帮助用户确定其设计所要求的去耦合电容的数目和类型；选择一组去耦合电容并放置在板上之后，用户就可运行一个仿真程序，通过分析结果来发现问题所在。 SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系统板级设计工具，通过它可以控制与PCB layout相应的限制条件。在SPECCTRAQuest菜单下集成了一下工具： （1）SigXplorer 可以进行走线拓扑结构的编辑。可在工具中定义和控制延时、特性阻抗、驱动和负载的类型和数量、拓扑结构以及终端负载的类型等等。可在
MATLA仿真实验报告 学院：计算机与信息学院 课程：—随机信号分析 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 实验一
题目：编写一个产生均值为1,方差为4的高斯随机分布函数程序, 求最大值，最小值，均值和方差，并于理论值比较。 解：具体的文件如下，相应的绘图结果如下图所示 G仁random( 'Normal' ,0,4,1,1024); y=max(G1) x=mi n(G1) m=mea n(G1) d=var(G1) plot(G1);
实验二 题目：编写一个产生协方差函数为CC)=4e":的平稳高斯过程的程序，产生样本函数。估计所产生样本的时间自相关函数和功率谱密度，并求统计自相关函数和功率谱密度，最后将结果与理论值比较。 解：具体的文件如下，相应的绘图结果如下图所示。 N=10000; Ts=0.001; sigma=2; beta=2; a=exp(-beta*Ts); b=sigma*sqrt(1-a*a); w=normrnd(0,1,[1,N]); x=zeros(1,N); x(1)=sigma*w(1); for i=2:N x(i)=a*x(i-1)+b*w(i); end %polt(x); Rxx=xcorr(x0)/N; m=[-N+1:N-1]; Rxx0=(sigma A2)*exp(-beta*abs(m*Ts)); y=filter(b,a,x) plot(m*Ts,RxxO, 'b.' ,m*Ts,Rxx, 'r');
periodogram(y,[],N,1/Ts); 文件旧硯化）插入（1〕 ZMCD 克闻〔D ］窗口曲） Frequency (Hz) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 NH---.HP)&UO 二 balj/ 」- □歹
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)
信号与系统仿真实验报告
实验一 (1)()t δ Function-M 文件 function [x,t]=dirac(t1,t2,t0) %y=dirac(t-t0),t1
分析：在新版的Matlab 函数库中有自带的阶跃函数，调用方法为f=heaviside(t)，这里为了方便画位移后0()t t ε-的图像，故自定义了一个阶跃函数。 (3)指数 ①a=1； >> f=sym('exp(t)'); >> ezplot(f,[-3,3]) >> xlabel('时间t') >> ylabel('函数f （x ）') ②a=-1； f=sym('exp((-1)*t)'); >> ezplot(f,[-3,3]) >> xlabel('时间t') >> ylabel('函数f （x ）') 图a ）a=1时的指数信号图像 图b ）a=-1时的指数函数图像 分析：y=sym （‘f （x ）’）是用了符号运算法 （4）(),5N R t N = >> t=-1:0.001:10; >> y=heaviside(t,0)-heaviside(t,5); >> plot(t,y) >> axis([0,10,-0.2,1.2]) 分析：采用两个跳变点不等的阶跃函数相减得到一个矩形函数的方法生成的门函数。
本科实验报告实验名称：随机信号分析实验
实验一 随机序列的产生及数字特征估计 一、实验目的 1、学习和掌握随机数的产生方法。 2、实现随机序列的数字特征估计。 二、实验原理 1、随机数的产生 随机数指的是各种不同分布随机变量的抽样序列（样本值序列）。进行随机信号仿真分析时，需要模拟产生各种分布的随机数。 在计算机仿真时，通常利用数学方法产生随机数，这种随机数称为伪随机数。伪随机数是按照一定的计算公式产生的，这个公式称为随机数发生器。伪随机数本质上不是随机的，而且存在周期性，但是如果计算公式选择适当，所产生的数据看似随机的，与真正的随机数具有相近的统计特性，可以作为随机数使用。 (0，1)均匀分布随机数是最最基本、最简单的随机数。(0，1)均匀分布指的是在[0，1]区间上的均匀分布，即 U(0，1)。实际应用中有许多现成的随机数发生器可以用于产生(0，1)均匀分布随机数，通常采用的方法为线性同余法，公式如下： )(mod ,110N ky y y n n -= N y x n n /= 序列{}n x 为产生的(0，1)均匀分布随机数。 下面给出了上式的3组常用参数： 1、10N 10,k 7==，周期7 510≈?； 2、（IBM 随机数发生器）3116N 2,k 23,==+周期8 510≈?； 3、（ran0）31 5 N 21,k 7,=-=周期9 210≈?； 由均匀分布随机数，可以利用反函数构造出任意分布的随机数。 定理 1.1 若随机变量 X 具有连续分布函数F X (x)，而R 为(0,1)均匀分布随机变量，则有 )(1R F X x -= 由这一定理可知，分布函数为F X (x)的随机数可以由(0,1)均匀分布随机数按上式进行变
SI五款信号完整性仿真工具介绍 (一)Ansoft公司的仿真工具 现在的高速电路设计已经达到GHz的水平，高速PCB设计要求从三维设计理论出发对过孔、封装和布线进行综合设计来解决信号完整性问题。高速PCB设计要求中国工程师必须具备电磁场的理论基础，必须懂得利用麦克斯韦尔方程来分析PCB设计过程中遇到的电磁场问题。目前，Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真。 Ansoft的信号完整性工具采用一个仿真可解决全部设计问题： SIwave是一种创新的工具，它尤其适于解决现在高速PCB和复杂IC封装中普遍存在的电源输送和信号完整性问题。 该工具采用基于混合、全波及有限元技术的新颖方法，它允许工程师们特性化同步开关噪声、电源散射和地散射、谐振、反射以及引线条和电源/地平面之间的耦合。该工具采用一个仿真方案解决整个设计问题，缩短了设计时间。 它可分析复杂的线路设计，该设计由多重、任意形状的电源和接地层，以及任何数量的过孔和信号引线条构成。仿真结果采用先进的3D图形方式显示，它还可产生等效电路模型，使商业用户能够长期采用全波技术，而不必一定使用专有仿真器。 (二)SPECCTRAQuest Cadence的工具采用Sun的电源层分析模块： Cadence Design Systems的SpecctraQuest PCB信号完整性套件中的电源完整性模块据称能让工程师在高速PCB设计中更好地控制电源层分析和共模EMI。 该产品是由一份与Sun Microsystems公司签署的开发协议而来的，Sun最初研制该项技术是为了解决母板上的电源问题。 有了这种新模块，用户就可根据系统要求来算出电源层的目标阻抗；然后基于板上的器件考虑去耦合要求，Shah表示，向导程序能帮助用户确定其设计所要求的去耦合电容的数目和类型；选择一组去耦合电容并放置在板上之后，用户就可运行一个仿真程序，通过分析结果来发现问题所在。 SPECCTRAQuest是CADENCE公司提供的高速系统板级设计工具，通过它可以控制与PCB layout相应的限制条件。在SPECCTRAQuest菜单下集成了一下工具： （1）SigXplorer可以进行走线拓扑结构的编辑。可在工具中定义和控制延时、特性阻抗、驱动和负载的类型和数量、拓扑结构以及终端负载的类型等等。可在
《随机信号分析》实验报告二 班级： 学号： 姓名：
实验二高斯噪声的产生和性能测试 １．实验目的 （1）掌握加入高斯噪声的随机混合信号的分析方法。 （2）研究随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差。 ⒉实验原理 （1）利用随机过程的积分统计特性，给出随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差。 （2）随机信号均值、方差、相关函数的计算公式，以及相应的图形。 ⒊实验报告要求 （1）简述实验目的及实验原理。 （2）采用幅度为1，频率为25HZ的正弦信号错误!未找到引用源。为原信号，在其中加入均值为2，方差为0.04的高斯噪声得到混合随机信号X(t)。 试求随机过程 的均值、相关函数、协方差函数和方差。用MATLAB进行仿真，给出测试的随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差图形，与计算的结果作比较，并加以解释。 （3）分别给出原信号与混合信号的概率密度和概率分布曲线，并以图形形式分别给出原信号与混合信号均值、方差、相关函数的对比。 （4）读入任意一幅彩色图像，在该图像中加入均值为0，方差为0.01的高斯噪声，请给出加噪声前、后的图像。 （5）读入一副wav格式的音频文件，在该音频中加入均值为2，方差为0.04的高斯噪声，得到混合随机信号X(t)，请给出混合信号X(t)的均值、相关函数、协方差函数和方差，频谱及功率谱密度图形。 4、源程序及功能注释 （2）源程序： clear all; clc; t=0:320; %t=0:320 x=sin(2*pi*t/25); %x=sin(2*p1*t/25) x1=wgn(1,321,0); %产生一个一行32列的高斯白噪声矩阵，输出的噪声强度为0dbw