通信系统设计报告
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课程设计任务书学生姓名:王远善专业班级:电信0902 指导教师:陈永泰工作单位:信息工程学院题目:FSK通信系统的设计初始条件:具备通信课程的理论知识;具备模拟与数字电路基本电路的设计能力;掌握通信电路的设计知识,掌握通信电路的基本调试方法;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、完成FSK移频数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致。
2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。
3、载波信号频率:2950Hz、1475Hz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。
4、进行系统仿真,调试并完成符合要求的课程设计书。
时间安排:十九周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:摘要................................................................... . (1)1 目的分析 (2)1.1 任务分析 (2)1.2 具体分析 (2)2 2FSK基本原理分析 (3)2.1 2FSK信号的时域表达式 (3)2.2 2FSK信号的功率谱密度 (4)3 模块电路分析 (7)3.1 主振荡器设计 (7)3.2 M序列发生器电路设计 (8)3.3 分频器设计 (9)3.4 波形变换器设计 (9)3.5 调制电路设计 (10)3.6 解调系统设计 (10)4 总电路原理图 (12)5 实物图...................................................................136 各个电路的仿真波形 (14)7 元件清单 (16)8 心得体会 (17)参考文献 (18)在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。
用基带数字信号控制高频载波,把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制,已调信号通过信道传输到接收端,在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号,这种数字信号的反变换称为数字解调,把包含调制和解调过程的传输系统叫做数字信号的频带传输系统。
北邮红外通信收发系统的设计实验报告2篇北邮红外通信收发系统的设计实验报告第一篇:一、引言通信技术是现代社会的重要组成部分,而红外通信作为一种无线通信技术,具有无线、隐蔽、低功耗等特点,在各个领域得到广泛的应用。
本实验旨在设计并实现一种基于北邮红外通信收发系统,以验证其可靠性和稳定性。
二、实验目的1. 理解红外通信的原理和规范。
2. 学习使用北邮红外通信收发系统。
3. 能够正确设置收发模块的参数。
4. 进行距离测试,评估系统的通信距离性能。
5. 进行干扰测试,确定系统的抗干扰性能。
三、实验设备1. 硬件设备:北邮红外通信收发模块、电脑。
2. 软件设备:PC机控制软件、北邮红外通信收发系统驱动程序。
四、实验步骤1. 连接硬件设备:将北邮红外通信收发模块通过串口线与电脑连接。
2. 安装驱动程序:根据实验要求,在电脑上安装北邮红外通信收发系统驱动程序。
3. 配置参数:在PC机控制软件中,设置收发模块的参数,包括通信速率、校验方式等。
4. 进行距离测试:设置一个合适的通信距离,发送一条特定信息,观察接收端是否成功接收并显示该信息。
5. 进行干扰测试:在通信过程中引入干扰信号,观察系统是否能正确识别并过滤干扰信号。
五、结果与分析1. 距离测试结果:根据实验设置的通信距离,收发系统能够成功传输信息,并且接收端能够正确接收和显示该信息,表明系统具有较好的通信距离性能。
2. 干扰测试结果:在引入干扰信号的情况下,系统能够正确识别并过滤干扰信号,保证数据传输的准确性和可靠性。
六、实验结论通过本次实验,我们成功设计并实现了一种基于北邮红外通信收发系统。
实验结果表明,该系统具有较好的通信距离性能和抗干扰性能,能够满足实际应用的需求。
同时,本实验也深入理解了红外通信的原理和规范,对于今后的通信技术研究和应用具有一定的参考价值。
第二篇:一、引言红外通信是一种无线通信技术,具有无线、隐蔽、低功耗等特点,在各个领域得到了广泛的应用。
开题报告《5G时代的智能无线通信系统设计与性能优化》一、引言随着信息技术的飞速发展,5G时代已经到来,智能无线通信系统成为未来通信领域的重要研究方向。
本文旨在探讨在5G时代下智能无线通信系统的设计与性能优化问题,为实现更高效、更可靠的通信提供理论支持和技术指导。
二、智能无线通信系统设计在5G时代,智能无线通信系统设计需要考虑多个方面的因素。
首先是网络架构的设计,包括基站部署、频谱管理等;其次是通信协议的设计,如多址接入技术、波束赋形等;最后是算法设计,如资源分配算法、功率控制算法等。
这些设计要素相互关联,共同构建起一个高效的智能无线通信系统。
三、性能优化方法为了提高智能无线通信系统的性能,需要采取一系列优化方法。
首先是基于机器学习的优化方法,通过数据分析和模型训练来优化系统参数和算法;其次是基于博弈论的优化方法,通过博弈模型来平衡系统各方利益,实现性能最大化;最后是基于仿真和实验的优化方法,通过大量实验数据验证系统设计和优化效果。
四、挑战与展望在智能无线通信系统设计与性能优化过程中,仍然面临诸多挑战。
如何平衡系统复杂度与性能之间的关系、如何解决多用户接入带来的干扰问题等都是当前亟待解决的难题。
然而,随着技术的不断进步和理论的不断完善,相信在不久的将来,智能无线通信系统将迎来更加美好的发展前景。
五、结论本文围绕5G时代的智能无线通信系统设计与性能优化展开讨论,从网络架构设计、通信协议设计到算法设计等多个方面进行了探究。
未来,在学术界和工业界共同努力下,相信智能无线通信系统将不断迭代更新,在5G时代展现出更加强大的潜力和活力。
以上就是本文对于《5G时代的智能无线通信系统设计与性能优化》开题报告的撰写内容,希朥对相关领域感兴趣的读者有所启发与帮助。
毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化无线语音通信系统设计一、选题的背景和意义选题的背景:信息时代社会的飞速发展,以科技技术尤其是移动通信技术的发展,改变了人们的生活方式和沟通方式。
人们对操作简单、体积小巧、功能强大、携带方便的移动通信设备越来越钟爱,这就极大的促进了无线语音通信技术的发展。
近十年来,随着信息科学技术和计算机科学的变革和发展,无线语音通信技术逐渐取代有线语音通信技术,因此无线语音通信成为科学技术发展最活跃最光明的领域之一。
无线通信技术的发展日新月异,新理论、新技术、新方法不断涌现。
无线语音通信技术已经成为一种发展趋势在各个领域当中逐步得到应用,无线语音通信技术已经广泛的应用在通信、计算机、自动控制、遥控/遥测、医疗设备和家用电器等领域中。
无线语音通信传输技术具有成本低、无需通讯电缆、不受应用环境限制、组态灵活、重构性强等优点,这使得无线语音通信技术有广阔的发展空间。
选题的意义:当代科学技术日益向高速化、信息化、网络化发展,使得各种各样的制造业和通信业的设备除了可以与计算机连接外,还可以相互之间连接,从而实现设备之间相互联机的最具发展潜力的方式就是无线语音通信。
与有线语音通信方式相比,无线语音通信具有一系列优点,架设周期短,架设方便,通话质量好,保密度高等等优点。
过去的无线数据传输产品需要较多的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,而且传统的电路方案不是电路繁琐就是调试非常困难,所以会影响用户的使用和新产品的开发。
nRF2401系列高速单片无线收发芯片为短距离无线数据传输的应用提供了较好的解决方案,因为采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计,因而可以满足无线管制要求,而且使用无需许可证,是目前低功率无线数据传输的最理想的选择,可广泛用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、家庭自动化、报警和安全系统等等方面。
本项目依照实验的目的和无线语音通信的优点,考虑各种情况和使用环境的不同,通过对多种芯片进行认真选择比较,并进行了详细的论证和思考,最终本设计选择了利用SPCE061A单片机的语音功能,借助于nRF2401A无线收发芯片,以实现简易的双向无线语音传输功能。
即时通信系统设计报告1. 引言即时通信系统是现代人们进行实时沟通的重要工具,其功能包括文字、语音、图片、视频等多种形式的交流方式。
随着社交网络的兴起,即时通信系统逐渐成为人们日常生活中必不可少的一部分。
本报告旨在设计一种高效、安全、稳定的即时通信系统,以满足现代人们对实时交流的需求。
2. 系统设计基于以上目标,我们提出了以下设计方案:2.1 架构设计我们采用客户端-服务器架构设计,并且引入云计算技术来保证系统的可扩展性和高可用性。
具体架构如下:- 客户端:用户通过安装在手机、电脑等设备上的客户端应用来进行实时通信。
- 服务器端:负责处理用户请求的服务器群集,主要包括用户认证、消息传输、联系人管理等功能。
2.2 功能设计我们的即时通信系统具备以下核心功能:- 用户注册与认证:用户可以通过客户端应用完成注册,并通过用户名和密码进行认证。
- 实时通信:用户可以与自己的联系人进行实时文字、语音、图片、视频等形式的交流。
- 消息同步:用户可以在不同设备之间同步消息记录,确保在任何时间、任何地点都可以获取到最新的消息。
- 联系人管理:用户可以添加、删除、编辑自己的联系人,并进行分组管理。
- 安全保障:我们将采用加密算法对用户消息进行加密,并采取严格的用户权限管理措施,保障用户的信息安全。
2.3 技术选型根据我们的设计目标,我们选择以下技术来实现即时通信系统:- 服务器端:采用Java或Python等面向对象的语言进行开发,并使用Spring、Django等框架来提高开发效率和可维护性。
- 数据库:选择可扩展性好、性能高的关系型数据库,如MySQL或PostgreSQL,并结合缓存技术来提升系统的读写能力。
- 客户端:根据设备的不同,选择相应的开发技术。
例如,可以使用React Native进行移动端开发,使用Electron进行桌面端开发。
3. 性能评估为了评估我们设计的即时通信系统的性能,我们将进行以下测试:- 压力测试:通过模拟大量用户并发登录、发送消息等操作,来测试系统在高并发场景下的性能表现。
基于FPGA的数字通信系统设计指导老师:李东明项目负责人:何兴凯项目成员:杜川王光辉李莉玲摘要:设计并实现了了一种基于FPGA的片上数字通信系统。
系统主要由编译码模块,调制解调模块,频率合成模块,FIR数字滤波模块,位同步模块以及加密解密模块组成,由这些模块组成一个完整的通信系统片上系统。
一、项目背景在通信领域,尤其是无线通信方面,随着技术的不断更新和新标准的发布,通信系统也在朝着高速率,高质量,高可靠性等方向不断发展着。
但可以清楚地看到,当今动辄成百上千兆的数据流一股脑的涌进,任何一个高速数据传输系统的稳定性和安全性等方方面面都面临着极大的挑战,稍有考虑不周之处就会引起各种各样的问题,为了提高通信系统的稳定性,将系统构建在一个芯片的内部,即构建所谓的片上系统,应该可以大幅度提高系统的稳定性。
借助于通信原理以及EDA技术等课程的专业知识,设计了一个基于FPGA的数字通信系统,主要目的是在片上系统的设计思想指导下,设计并实现一个片上数字通信系统。
二、系统总体方案设计鉴于当前高速数字通信系统的设计方案大多是现场可编程门阵列(FPGA)加片外存储介质(SDRAM、SRAM、DDR等)的组合,本次设计方案同样采用这种组合方式,具体为一片FPGA、三片静态存储器(SRAM)和一片高速数据传输芯片。
FPGA具有管脚多、内部逻辑资源丰富、足够的可用IP核等优点,用作整个高速数字通信系统的控制核心极为合适,本方案中选用Altera公司的高性价比CycloneII系列FPGA芯片;静态存储用具有的一大优点就是数据读取速度快,且控制信号简单,易操纵,适用作高速数据存储介质,其处理速度和存储容量均满足系统设计的需要。
与传统的DSP(数据信号处理器)或DPP(通用处理器)相比,FPGA在某些信号处理任务中表现出非常强的性能,而单片机的处理也显然逊色很多。
以下为整体的系统流程图:图1 系统设计框图三、程序运行平台Quartus II 9.0;Nios II 9.0 IDE ;Alter SOPC Builder 等四、系统模块具体实现1、编译码模块:信源编码有两个基本功能:一是提高信息传输的有效性,二是模拟信号完成AD转换后,可以实现数字化传输。
通信系统综合实验报告实验报告通信系统综合实验报告在现代通信技术日益发展的今天,通信系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
为了更好地了解通信系统的原理及运行过程,我们进行了一次综合实验。
实验项目一:频率调制与解调实验通过实验一,我们能够更好地了解到频率调制与解调的原理及方法,对于这一过程的理解可以帮助我们更好地设计通信系统。
在实验过程中,我们使用了信号源、调制信号发生器、解调电路、示波器等仪器设备,将模拟信号转换成高频信号,再经过解调的过程将其还原为原始信号。
通过实验结果,我们发现频率调制可以使信号的传输距离更远,信号质量更高,但同时也需要更多的传输带宽。
而解调过程,则是通过将频率调制后的信号还原为原始信号,从而实现正常的信息传递。
此外,在实验过程中我们还进一步了解了振荡电路的基本特性及使用方法,这对于后续的通信系统设计有着重要的影响。
实验项目二:数字调制与解调实验数字调制与解调是现代通信技术不可或缺的一部分,通过该技术可以将模拟信号转换为数字信号,从而更好地保证信号质量及传输距离。
在实验过程中,我们使用了数字信号发生器、信道模拟器、解调器等仪器设备,通过数字技术将模拟信号转化为数字信号,再经过解调过程将其还原为原始信号。
通过实验结果,我们发现数字调制可以有效地提高数据传输速率及可靠性,同时减少噪声对信号的影响。
而数字解调的过程则是通过将数字信号还原为原始信号,从而实现正常的信息传递。
此外,在实验过程中我们还学习了数字信号的基本特性及处理方法,对于后续通信系统设计有着重要的意义。
实验项目三:移频钳实验移频钳是一种常用的频率稳定技术,在现代通信系统中应用广泛。
通过该技术,可以将高频稳定振荡器的输出信号与一个参考信号进行比较,实现高精度的频率控制。
在实验过程中,我们使用了高精度振荡器、频率计、移频钳等仪器设备,通过移频钳技术实现对振荡器输出信号的精确控制。
通过实验结果,我们发现移频钳技术可以有效地提高振荡器输出信号的稳定性及精确度,从而更好地保证数据传输质量及距离。
第1篇一、实验目的1. 深入理解调幅通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握调幅信号的调制和解调过程。
3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高实验操作技能。
4. 分析实验结果,验证理论知识的正确性。
二、实验原理调幅通信系统是一种通过改变载波信号的振幅来传输信息的方式。
它主要包括调制和解调两个过程。
调制过程是将基带信号(信息信号)与载波信号进行混合,使其频率和振幅发生变化,从而形成调幅信号。
解调过程则是将接收到的调幅信号还原成基带信号。
三、实验仪器与设备1. 双踪示波器2. 高频信号源3. 低频信号源4. 实验模块:晶体振荡器电路、乘法器调幅电路、自动增益控制与包络检波模块5. 计算机及仿真软件四、实验步骤1. 搭建调幅通信系统实验电路(1)根据实验要求,搭建调幅通信系统实验电路,包括晶体振荡器电路、乘法器调幅电路、自动增益控制与包络检波模块等。
(2)检查电路连接是否正确,确保电路安全可靠。
2. 调制过程实验(1)设置低频信号源,产生基带信号。
(2)调节高频信号源,产生载波信号。
(3)将基带信号和载波信号输入乘法器调幅电路,实现调幅过程。
(4)使用双踪示波器观察调制后的调幅信号波形。
3. 解调过程实验(1)将调制后的调幅信号输入自动增益控制与包络检波模块,实现解调过程。
(2)使用双踪示波器观察解调后的基带信号波形。
4. 实验数据分析(1)分析调制信号和解调信号的波形,观察调制指数、频率、相位等参数的变化。
(2)比较调制信号和解调信号的波形,验证调制和解调过程是否正确。
(3)分析实验结果,与理论知识进行对比,总结实验心得。
五、实验结果与分析1. 调制过程通过实验,观察到调制后的调幅信号波形符合理论公式,调制指数、频率、相位等参数满足实验要求。
2. 解调过程通过实验,观察到解调后的基带信号波形与原始基带信号基本一致,验证了解调过程的正确性。
3. 实验误差分析(1)实验过程中,由于仪器精度和电路连接等因素的影响,存在一定的实验误差。
摘要本套设计是一个红外光语音通信系统,该系统采用一对850nm波长红外光发光、接收管作为收发器件,实现了定向语音信号传输,无明显失真条件下最大传输距离可达5m,并可以实时传输发射端环境温度。
设计采用STM32F10XC8T 作为控制核心,通信方式选用数字通信,即将语音信号放大滤波后进行A/D采样,转换为数字量以串行通信形式红外发射,接收端信号经过D/A转换后,放大、滤波,通过扬声器输出语音信号。
系统另外设计了中继转发结点,通信方向改变90度以后,依然可以实现清晰传输。
关键词:红外;语音信号;无线通信;温度显示目录1设计任务与要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)2系统方案 (3)2.1方案比较与选择 (3)2.2总体方案设计 (5)3 理论分析与计算 (5)3.1通信原理分析 (5)3.2提高转发器效率方法 (7)4电路与程序设计 (8)4.1系统的硬件 (8)4.2程序结构与设计 (13)5 测试方案与测试结果 (15)参考文献 (17)附录一系统元器件清单 (18)1设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个红外光通信装置。
1.2要求1. 基本要求(1)红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定向传输语音信号,传输距离为2m,如图1所示。
图1 红外光通信装置方框图(2)传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入,也可由低频信号源输入;频率范围为300~3400Hz。
(3)接收的声音应无明显失真。
当发射端输入语音信号改为800Hz单音信号时,在8Ω电阻负载上,接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。
不改变电路状态,减小发射端输入信号的幅度至0V,采用低频毫伏表(低频毫伏表为有效值显示,频率响应范围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz)测量此时接收装置输出端噪声电压,读数不大于0.1V。
如果接收装置设有静噪功能,必须关闭该功能进行上述测试。
(4)当接收装置不能接收发射端发射的信号时,要用发光管指示。
一、实验目的本次通信综合设计实验旨在使学生掌握通信系统的基本原理,提高学生的实际动手能力,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
通过实验,使学生了解通信系统的基本组成,掌握通信系统的主要性能指标,学会通信系统的设计和调试方法。
二、实验原理通信系统是指通过传输媒介,将信息从发送端传输到接收端的系统。
通信系统主要由信源、信道、信宿和编码解码器等部分组成。
本实验主要研究模拟通信系统和数字通信系统的基本原理。
1. 模拟通信系统:模拟通信系统是指将模拟信号作为信息载体进行传输的系统。
其主要性能指标有信噪比、频带宽度、调制方式等。
2. 数字通信系统:数字通信系统是指将数字信号作为信息载体进行传输的系统。
其主要性能指标有误码率、信噪比、频带宽度等。
三、实验内容1. 模拟通信系统实验(1)实验目的:熟悉模拟通信系统的基本组成,掌握调制和解调的基本原理。
(2)实验内容:①调幅(AM)调制实验;②调频(FM)调制实验;③调相(PM)调制实验。
(3)实验步骤:①搭建AM调制器电路;②搭建AM解调器电路;③搭建FM调制器电路;④搭建FM解调器电路;⑤搭建PM调制器电路;⑥搭建PM解调器电路。
2. 数字通信系统实验(1)实验目的:熟悉数字通信系统的基本组成,掌握数字调制和解调的基本原理。
(2)实验内容:①数字调幅(DAM)调制实验;②数字调频(DFM)调制实验;③数字调相(DPM)调制实验。
(3)实验步骤:①搭建DAM调制器电路;②搭建DAM解调器电路;③搭建DFM调制器电路;④搭建DFM解调器电路;⑤搭建DPM调制器电路;⑥搭建DPM解调器电路。
四、实验结果与分析1. 模拟通信系统实验结果与分析(1)调幅(AM)调制实验结果:①调制信号频率:1kHz;②调制信号幅度:1V;③调制信号调制系数:1;④解调信号频率:1kHz;⑤解调信号幅度:1V。
(2)调频(FM)调制实验结果:②调制信号幅度:1V;③调制信号调制频率:10kHz;④解调信号频率:1kHz;⑤解调信号幅度:1V。
序言数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。
数字调制在实现的过程中常采用键控的方法,从几个不同参量的独立振荡源中选参量,由此产生的三种基本制调方式分别称为振幅键控ASK、移频键控FSK和移相键PSK或差分移相DPSK。
本次是通Systemview仿真软件,对2PSK系统进行仿真,分析2PSK的信号的调制方式,观察2PSK的频谱特性,并且对2PSK的抗噪声性能做了一定的分析,并进行仿真分析。
通过对2PSK系统的分析,对几种调制方式的抗噪声性能、频带利用率及相干解调和非相干解调的抗噪声性能等有了更加清楚的认识。
SystemVew系统是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,它使用模块描述程序。
利用SystemVew,可以构成各种复杂的模拟、数字、数模混合系统。
因此,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
用户在进行系统设置时,只需从SystemVew配置的图标库中调出有关图标并且进行相关参数设置,完成图标间的连线,然后进行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真结果。
2PSK信号采用乘法器实现如图1-1所示:图1-1 2PSk调制说明:图中的A(t)是双极性的随机序列、本地载波是正弦或者余弦波、S(t)是调制后的2PSK信号。
使用Systemview进行系统仿真,一般要经过以下几个步骤:(1)建立系统的数学模型根据系统的基本工作原理,确定总的系统功能,并将各部分功能模块化,找出各部分的关系,画出系统框图。
(2)从各种功能库中选取、拖动可视化图符,组建系统在信号源图符库、算子图符函数图符库、信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块,将其图符拖到设计窗口设计的系统框图组建系统。
(3)设置、调整参数,实现系统模拟参数设置包括运行系统参数设置(系统模拟时间,采样速率等)和功能模块运行参数(正弦信号源的频率、幅度、初相,低通滤波器的截止频率、通带增益、阻带衰减等)。
(4)设置观察窗口,分析模拟数据和波形在系统的关键点处设置观察窗口,用于查、监测模拟系统的运行情况,以便及时调整参数,分析结果。
第 1 章 SystemView软件简介1.1SystemView系统介绍SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,它使用功能模块(Token)去描述程序,无需与复杂的程序语言打交道,不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真,快速地建立和修改系统、访问与调整参数,方便地加入注释。
利用System View,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统,各种多速率系统,因此,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。
用户在进行系统设计时,只需从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。
SystemView的库资源十分丰富,包括含若干图标的基本库及专业库,基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器,各种函数运算器等;专业库有通讯、逻辑、数字信号处理、射频/模拟等;它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证,尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统;并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析,及对各种逻辑电路、射频/模拟电路进行理论分析和失真分析。
System View能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。
这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。
System View的另一重要特点是它可以从各种不同角度、以不同方式,按要求设计多种滤波器,并可自动完成滤波器各指标—如幅频特性、传递函数、根轨迹图等之间的转换。
在系统设计和仿真分析方面,System View还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。
在窗口内,可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。
另外,分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”,可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。
System View还具有与外部文件的接口,可直接获得并处理输入/输出数据。
提供了与编程语言VC++或仿真工具Matlab的接口,可以很方便的调用其函数。
还具备与硬件设计的接口:与Xilinx公司的软件Core Generator配套,可以将System View系统中的部分器件生成下载FPGA芯片所需的数据文件;另外,System View还有与DSP芯片设计的接口,可以将其DSP库中的部分器件生成DSP芯片编程的C语言源代码。
1.2 SystemView 软件特点Systemview操作简单,使用方便,只要用鼠标从Systemview 库中选择图符并将他们拖拽到设计窗口中连接起来创造线性和非线性,离散和连续,模拟、数字和混合模式的系统,Systemview 的所有图符都有相似的参数定义窗口,我们所要做的只是修改各个图符的参数,无需编程即可实现系统的设计和模拟。
Systemview 的界面直观,设计窗口中各功能模块都用形象直观的图符表示,分析窗口中分析结果以各种图形直观显示,使我们对系统的结构,功能和分析结果一目了然。
他的另一个重要特点是可扩展性,Systemview 允许用户插入使用C++编写的用户代码库,插入的用户库自动集成到Systemview 中,能够像内建库一样使用。
Systemview提供了智能化的辅助设计。
在系统设计仿真时,Systemview 能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息。
通知用户连接出错并通过显示指出出错的图符。
并在编译时,给出系统运行的大约时间,方便了设计人员进行调试。
其带有的API功能可以利用VC 环境,将系统编译成可脱离Systemview独立运行的可执行文件,大大提高了运行速度和仿真效率。
1.3SystemView 软件系统仿真步骤使用Systemview进行系统仿真,一般要经过以下几个步骤:1.建立系统的数学模型根据系统的基本工作原理,确定总的系统功能,并将各部分功能模块化,找出各部分的关系,画出系统框图。
2.从各种功能库中选取、拖动可视化图符,组建系统在信号源图符库、算子图符库、函数图符库、信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块,将其图符拖到设计窗口,按设计的系统框图组建系统。
3.设置、调整参数,实现系统模拟参数设置包括运行系统参数设置(系统模拟时间,采样速率等)和功能模块运行参数(正弦信号源的频率、幅度、初相,低通滤波器的截止频率、通带增益、阻带衰减等)。
4.设置观察窗口,分析模拟数据和波形在系统的关键点处设置观察窗口,用于检查、监测模拟系统的运行情况,以便及时调整参数,分析结果。
第 2 章 2PSK的调制设计2.1调制原理2PSK,为二进制移相键控方式,是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。
就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。
在2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
其中,2PSK的典型波形如图2-1所示:图2-12PSK波形由于表示信号的两种码元的波形相同,极性相反,故2PSK信号的一般可以表述为一个双极性非归零的矩形波脉冲序列与一个正弦载波相乘,即2PSK(t)=S(t)coswct2PSK的调制方式有两种,实验中采用乘法器法。
如图2-2所示:图2-2乘法器调制法说明:A(t)为输入的双极性码; S(t)为调制后的2PSK信号;本地载波设为正弦波。
2.2调制图及仿真将时钟信号设为8000,将双极性随机码的幅值(Amplitude)设为1V、码元速率100B(信息速率为100b/s),再将载波信号的幅值(Amplitude)设为1V、频率设为1000Hz。
连线形成如图2-3所示的调制图:图2-3 调制图说明: 2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。
键控法是用数字基带信号S(t)来控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时候S(t)为单极性序列均可。
2PSK信号属于DSB信号,它的解调,只能进行相干解调。
仿真波形:图2-4 输入码波形分析:由图2-4可知信号序列为11100010001010.....图2-5 2PSK波形分析:图2-5可以看出2psk已调信号使用相位“0”表示码元“1”,用相位“π”表示码元“0”。
第 3 章 2PSK的解调设计3.1 2PSK的解调原理PSK只能进行相干解调,如图3-1所示:图3-1 2PSK的相干解调说明:由于PSK信号的功率谱中五载波分量,所以必须采用相干解调的方式。
在相干解调中,如何得到同频同相的本地载波是个关键问题。
只有对PSK信号进行非线性变换,才能产生载波分量。
2PSK信号经过带通滤波器得到有用信号,经相乘器与本地载波相乘再经过低通滤波器得到低频信号v(t),再经抽样判决得到基带信号。
3.2 2PSK解调步骤及图用systemview仿真时,采用的是键控法调制产生2psk信号和相干解调恢复基带信号。
在没有噪声的理想情况下进行仿真。
1)将时钟信号频率设为8000Hz;2)将双极性随机码的幅值(Amplitude)设为1V,码元速率100B(信息速率为100b/s);3)将载波信号的幅值(Amplitude)设为1V、频率设为1000Hz图中的两个载波一个为正弦一个为余弦;4)帯通滤波器根据载波和双极性码的参数的设置可以得出范围在900~1100Hz之间;5)低通滤波器为0~100Hz范围;6)比较器选择a>=b,正确输出为1V,错误输出为-1V;7)连接线路,如图:图3-2 2PSK的相干解调说明:1是输入的双极性码,14是2PSK信号,7是带通滤波器的结果,5,10是载波信号,15帯通滤波器和载波相乘后的结果,8是低通滤波器,13是解调后的结果。
3.3 2PSK仿真结果图3-3输入的双极性码分析:由图3-3可知信号序列为11100010001010.....图3-4 2PSK的波形分析:图3-4可以看出2psk已调信号使用相位“0”表示码元“1”,用相位“π”表示码元“0”。
图3-5 帯通信号波形分析:由图3-5可知为帯通滤波器输出波形,频率范围在900~1100Hz之间。
图3-6 载波信号波形分析:前后两个载波信号有180的相位差,有两种设置法,一种是将其中一个的载波的参数中的Amplitude设置为-1,另外一种是将前后两个载波的线路设置反即可得到倒pi 现象。
图3-7帯通滤波器和载波2的乘分析:图3-7所示为帯通滤波器与载波2的乘后结果。