《通信原理》軟件教案與講義

1、Systemview仿真軟件介紹及仿真舉例1、本次課教學(xué)目標(biāo)：熟悉Systemview仿真軟件平臺。2、本次課教學(xué)重點(diǎn)：熟悉Systemview系統(tǒng)設(shè)計(jì)窗口；熟悉Systemview系統(tǒng)定時(shí)窗口；熟悉Systemview系統(tǒng)分析窗口。3、本次課教學(xué)難點(diǎn)：Systemview系統(tǒng)的使用，如何設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。4、本次課教學(xué)方法：講授法、演示實(shí)驗(yàn)法。5、本次課教學(xué)過程設(shè)計(jì)：1講解Systemview仿真軟件，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)窗口、系統(tǒng)定時(shí)窗口、 系統(tǒng)分析窗口；2、學(xué)生進(jìn)行10個(gè)例子的學(xué)習(xí)和練習(xí)，學(xué)練結(jié)合，隨堂答疑。6、本次課講義：1.1 Systemview系 統(tǒng)設(shè)計(jì)窗口：1、第一行 菜單欄”有幾個(gè)下拉式

2、菜單，通過菜單可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能2、第二行 工具欄”是由圖標(biāo)按鈕組成的動(dòng)作條：er brELMIIFile Edit Preferences Vi ew ffot eFads Cciuiecti ons System Tokens Helpf件2）刪L(13)中止(14)運(yùn)行SiKtern not Executed Time not defined. Token coint is 0. Est run lime: 0.0 senH 喃1II-.1圍(16)打開系統(tǒng)分析窗E知曾5)打開時(shí) 間參數(shù)窗口葉allan he3、左側(cè)豎欄為基本元件庫”:民出 EOptritorEMultipier(01)

3、信源庫(03)加法器(05)操作庫(07)乘法器信源庫:申曰耳即 9F(02)子系統(tǒng)(04)子系統(tǒng)I/O接口(06)函數(shù)庫(08)信宿庫操作庫是本軟件最核心的部分之一，它把很多復(fù)雜的功能集成為一個(gè)小模塊，其中的每一個(gè)算子都把輸入的數(shù)據(jù)作為運(yùn)算自變量，以實(shí)現(xiàn)對用 戶數(shù)據(jù)的操作，包括 濾波器/系統(tǒng)”采樣/保持”邏輯運(yùn)算”積分/微分” 延遲器” 增益”六大選項(xiàng)，每種選項(xiàng)又包含若干子選項(xiàng)。Ampl/ude |v)SiniiKm rl CTnkrn fl J操作庫:Frequency 1Hz)Phase Idegl函數(shù)庫:函數(shù)庫也是本軟件最核心的部分之一，它把很多復(fù)雜的函數(shù)集成為一 個(gè)小模塊，其中的每一

4、個(gè)算子都把輸入的數(shù)據(jù)作為運(yùn)算自變量，以實(shí)現(xiàn)對 用戶數(shù)據(jù)的函數(shù)運(yùn)算，包括 非線性函數(shù)”、函數(shù)”、復(fù)數(shù)運(yùn)算函數(shù)”、 代數(shù)函數(shù)”、相位/頻率”、合成/提取”六大選項(xiàng)，每種選項(xiàng)又包含若干 子項(xiàng)。信宿庫OLdOperavta I okens0. SamplerFiltersSjrstems.LogicIntegral / DiffCelayB-JDLIEGain ? ScaiePeak H aidSample l-l aidDecimale Hold希ReSample S通常系統(tǒng)采樣頻率“Sample Rate Hz約為系統(tǒng)中所有模塊最高頻率的 五至十倍。按鈕“Set Power of 2用來控制系統(tǒng)波

5、形 采樣點(diǎn)數(shù)“No. of Samples波形采樣點(diǎn)數(shù)越多波形越精細(xì)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間也越長，波形采樣點(diǎn)數(shù)過 多也會(huì)導(dǎo)致波形過于緊密而不利于觀察，故波形采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)該與系統(tǒng) 采樣頻率相結(jié)合，靈活調(diào)整。設(shè)置完系統(tǒng)采樣頻率“Sample Rate Hz和系統(tǒng)波形采樣點(diǎn)數(shù)“No. ofSamples之后，必須通過按鈕 “Update進(jìn)行確認(rèn)。1.3 Systemview系 統(tǒng)分析窗口：1.2 Systemview系統(tǒng)定時(shí)窗口:分析窗是觀察用戶數(shù)據(jù)的基本載體，在分析窗口有多種選項(xiàng)可以增強(qiáng) 顯示的靈活性和用途。2、第二行 工具欄”是由圖標(biāo)按鈕組成的動(dòng)作條:(01)載入仿真數(shù)據(jù)(02)圖形打印(03)圖形重繪(

6、04)離散點(diǎn)繪圖(05)連線離散點(diǎn)繪圖(06)坐標(biāo)跟蹤(07)標(biāo)記橫坐標(biāo)(08)窗口垂直排列(09)窗口水平排列(10)窗口層疊排列(11) X軸對數(shù)化(12) y軸對數(shù)化(13)所有窗口最小化(14)顯示所有窗口(15)動(dòng)態(tài)模擬(16)統(tǒng)計(jì)(17)圖形跟蹤放大(18)圖形放大(19)極坐標(biāo)網(wǎng)格(20)載入AGP數(shù)據(jù)(21)打開系統(tǒng)設(shè)計(jì)窗通過這些圖標(biāo)按鈕我們可以從各個(gè)角度觀察仿真結(jié)果，從各個(gè)方面了單擊這一按扭，會(huì)出現(xiàn)如下選擇對話框:解系統(tǒng)性能。3、在分析窗的底部有一個(gè)非常有用的接收計(jì)算器”圖標(biāo)按扭:1、第一行 菜單欄”有幾個(gè)下拉式菜單，通過菜單可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能通過這個(gè)窗口我們可以對信號實(shí)施各

7、種變換，觀察信號的頻譜、眼 圖、星座圖等。頻譜分析眼圖星座圖(十)數(shù)字基帶系統(tǒng)1、本次課教學(xué)目標(biāo)：熟悉 Systemview 仿真環(huán)境；掌握數(shù)字基帶信號的常用波形與功率譜密度。2、本次課教學(xué)重點(diǎn)：掌握單、雙極性不歸零碼的波形與功率譜密度；掌握單、雙極性歸零碼的波形與功率譜密度。3、本次課教學(xué)難點(diǎn)：單、雙極性不歸零碼，單、雙極性歸零碼的產(chǎn)生與波形分析。4、本次課教學(xué)方法：講授法、演示實(shí)驗(yàn)法。5、本次課教學(xué)過程設(shè)計(jì)：1、講解 Systemview 仿真軟件，包括單、雙極性不歸零碼，單、雙極性歸零碼的 產(chǎn)生及波形分析；2、學(xué)生進(jìn)行單、 雙極性不歸零碼， 單、 雙極性歸零碼產(chǎn)生及波形分析， 完成實(shí) 驗(yàn)

8、報(bào)告，隨堂答疑。6、 本次課講義：仿真要求：建議時(shí)間參數(shù)：No. of Samples = 4096 Sample Rate = 2000Hz1、記錄單、雙極性不歸零碼的波形與功率譜密度；Rate = 100Hz;雙極性碼Amp = 10V；單極性碼Amp = 10V，Offset = 10V；功率譜密度選擇(dBm/Hz 1 ohm)；2、記錄單、雙極性歸零碼的波形與功率譜密度；用于采樣的矩形脈沖序列幅度1V，頻率100Hz;脈寬0.005s（占空比50%）；IRnril :IVii-w h-y Fl A.HIIX實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1、記錄數(shù)字基帶信號的常用波形與功率譜密度，并分析其各自的特點(diǎn);

9、2、記錄歸零碼的變化，分析占空比對歸零碼波形與功率譜密度的影響。301.52wSink1500e-3Oh -Pow erSpec tr u mo f Sin k 3( dBm掌握 AM 信號的波形和產(chǎn)生方法；掌握 AM 信號的頻譜特點(diǎn)；掌握 AM 號的解調(diào)方法。2、本次課教學(xué)重點(diǎn)：AM 信號的波形和產(chǎn)生方法；AM 信號的頻譜；AM 信號的解調(diào)方法；AM 系統(tǒng)的抗噪聲性能。3、本次課教學(xué)難點(diǎn)：如何通過模擬法和鍵控法產(chǎn)生 AM ；在解調(diào)系統(tǒng)中如何進(jìn)行帶通濾波器和低通濾 波器的參數(shù)設(shè)計(jì)。4、本次課教學(xué)方法：講授法、演示實(shí)驗(yàn)法。5、本次課教學(xué)過程設(shè)計(jì)：1、講解 Systemview 仿真軟件，包括 A

10、M 信號的產(chǎn)生及波形分析；相干解調(diào)，包 絡(luò)檢波的產(chǎn)生及波形分析；加高斯白噪的性能分析；2、學(xué)生進(jìn)行 AM 信號的產(chǎn)生及波形分析，相干解調(diào)，包絡(luò)檢波的產(chǎn)生及波形分 析，加高斯白噪的性能分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，隨堂答疑。6、本次課講義：仿真要求： 建議時(shí)間參數(shù)：No. of Samples = 4096；Sample Rate =20000Hz 1、記錄調(diào)制信號與AM信號的波形和頻譜；調(diào)制信號為正弦信號，Amp= 1V，F(xiàn)req=200Hz； 直流信號Amp = 2V；（十一）模擬調(diào)制系統(tǒng)1、本次課教學(xué)目標(biāo)：AM系統(tǒng)余弦載波Amp = 1V，F(xiàn)req= 1000Hz；頻譜選擇|FFT|；Sy stem

11、ViewSinkm33Sy stemViewSinkmm6；接收機(jī)模擬低通濾波器Fc = 250Hz,極點(diǎn)個(gè)數(shù)為9;Sy stemViewSink1415e-3T ime in SecondsM2 0 0e -63、采用包絡(luò)檢波，記錄恢復(fù)信號的波形和頻譜;接收機(jī)包絡(luò)檢波器結(jié)構(gòu)如下：其中圖符0為全波整流器Zero Point = 0V；圖符1為模擬低通濾波器Fc = 250Hz,極點(diǎn)個(gè)數(shù)為9；LSystem Vi by E LANliXSyStemView by ELAHIX4、在接收機(jī)模擬帶通濾波器前加入高斯白噪聲;建議Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；觀察并記錄恢

12、復(fù)信號波形和頻譜的變化。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1、記錄調(diào)制信號與AM信號的波形和頻譜，分析AM信號頻譜的特點(diǎn);2、記錄恢復(fù)信號波形和頻譜的變化，分析噪聲對恢復(fù)信號的影響。:dBm掌握 DSB 信號的波形和產(chǎn)生方法；掌握 DSB 信號的頻譜特點(diǎn)；掌握 DSB 信號的解調(diào)方法；2、本次課教學(xué)重點(diǎn)：DSB 信號的波形和產(chǎn)生方法；DSB 信號的頻譜；DSB 信號的解調(diào)方法；DSB 系統(tǒng)的抗噪聲性能。3、本次課教學(xué)難點(diǎn)：DSB 信號的調(diào)制，相干解調(diào)的產(chǎn)生，抗噪性能分析。4、本次課教學(xué)方法： 講授法、演示實(shí)驗(yàn)法。5、本次課教學(xué)過程設(shè)計(jì)：1、講解 Systemview 仿真軟件，包括 DSB 信號的產(chǎn)生及波形分析；

13、相干解調(diào)的產(chǎn) 生及波形分析；加高斯白噪的性能分析；2、學(xué)生進(jìn)行 DSB 信號的產(chǎn)生及波形分析，相干解調(diào)的產(chǎn)生及波形分析，加高斯白 噪的性能分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，隨堂答疑。6、本次課講義：仿真要求： 建議時(shí)間參數(shù)：No. of Samples = 4096；Sample Rate =20000Hz 1、記錄調(diào)制信號與DSB信號的波形和頻譜；調(diào)制信號為正弦信號，Amp = 1V，F(xiàn)req=200Hz；正弦載波Amp = 1V，（十二）模擬調(diào)制系統(tǒng)1、本次課教學(xué)目標(biāo)：DSB系統(tǒng)Freq = 1000Hz；頻譜選擇|FFT|；1Sink6sy stem50 e- 3Mi0e- 310 e- 320 e-

14、 330 e- 340e- 3I FFof SinkTime in Seconds2、采用相干解調(diào)，記錄恢復(fù)信號的波形和頻譜；DSB模擬帶通濾波器Low Fc =750Hz,Hi Fc =1250Hz，極點(diǎn)個(gè)數(shù)6；接收機(jī)模擬低通濾波器Fc = 250Hz,極點(diǎn)個(gè)數(shù)9；2e+34e+36e+38e+310e+25e-20e-15e-10e-5e-2e+34e+36e+38e+3*10e+Fr eq uency in Hz ( dF=9766 Hz)5Am80e-3100e-80e-3100e-3、在接收機(jī)模擬帶通濾波器前加入高斯白噪聲;建議Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；觀察并記錄恢復(fù)信號波形和頻譜的變化SystemView實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:1、記錄調(diào)制信號與DSB信號的波形和頻譜，分析DSB信號頻譜的特點(diǎn);2、記錄恢復(fù)信號波形和頻譜的變化，分析噪聲對恢復(fù)信號的影響。| F FT|of Sin2.5e+ 35e+37.5 e+ 310eFr e q uencyin H z ( dF =9.766H z)皿枕tVIFVLS邨g ?FTS jo IIJ.4II6t 8 J* |H|r犁*jc lijjl：g -=j