基于SyStemView虛擬通信實驗的應用
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。利用該軟件可以進行通信系統(tǒng)的仿真,也可以構建一些復雜的模擬、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?、乘法器、多種信號源、接收器、各種函數(shù)運算器等;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)設計、仿真和方案論證。
SystemView軟件自推出以來,己經有包括清華大學、北京大學等近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)的設計、仿真,是一個強有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具,能滿足不同層次的設計、仿真要求。SystemView以圖符庫為主,不需要寫任何代碼便可以實現(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)的頻域及時域分析。非常形象的表現(xiàn)系統(tǒng)的具體特征。
2 具體應用舉例
在通信原理中涉及的基礎理論主要有調制解調、編碼、模擬信號的數(shù)字傳輸、差錯控制編碼等,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)調制原理
正交振幅調制是用兩個獨立的基帶數(shù)字信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調制。利用這種已調信號在同一帶寬內頻譜正交的性質來實現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。正交振幅調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信號調制原理圖,如圖1所示。圖中,輸入的二進制序列經過串/并變換器輸出兩路并行序列,再分別經過2電平到L電平的變換,形成£電平的基帶信號。為了抑制已調信號的帶外輻射,該L電平的基帶信號還要經過預調制低通濾波器,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,信號點的分布成方型,故稱為方型16QAM星座,也稱為標準型16QAM。在圖2(b)中,信號點的分布成星型,故稱為星型16QAM星座。
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