基于SystemView的数字通信仿真课程设计.docx
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基于SystemView的数字通信仿真课程设计.docx
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基于SystemView的数字通信仿真课程设计
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课程设计
题目基于SystemView的数字系统
仿真设计
目 录
第一章课程设计内容
1.1课程设计内容及要求
数字通信系统仿真2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK
设计方法与步骤:
1.学习SystemView仿真软件;
2.对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析;
3.提出系统的设计方案,选用合适的模块;
4.对所设计系统进行仿真;
5.并对仿真结果进行分析。
第二章二进制振幅键控(2ASK)
ASK(AmplitudeShiftKey):
利用数字基带信号控制载波的幅度。
为使数字信号在带通信道中传输,必须对数字信号进行调制。
在幅移键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。
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-断键控制(OOK)。
OOK信号表达式:
Sook(t)=a(n)Acos(ω0t)
2.2ASK调制部分
二进制幅度键控调制器可用一个相乘器来实现。
OOK信号,相乘器可用一个开关电路来代替。
调制信号为1时,开关电路导通,为0时开关电路切断,如图所示:
2.3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。
下图为相干解调示意图:
2.4实验内容
1.根据ASK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路,如下图所示:
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,000赫兹运行时间=1.2秒(即设置“StopTime=1.2”)
3、元件参数设置
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token1,2:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token3,4:
乘法器
Token6:
全波整流器
Token7,16:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调:
非相干解调:
第三章二进制频移键控(2FSK)
FSK(:
FrequencyShiftKey):
利用数字基带信号控制载波的频率。
3.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
3.2解调部分
解调有相干和非相干两种。
(1)相干解调
(2)非相干解调
3.3实验内容
1.根据FSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
(1)对于相干解调,两个带通滤波器分别将2FSK信号上下分频f1和f2,后面就和2ASK信号的解调过程相同。
其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个相乘器、两个信号源、逻辑比较器等组成,如下图所示。
(2)对于非相干解调,其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个全波整流器、模拟比较器等组成,如下图所示。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,600赫兹
运行时间=0.7秒(即设置“StopTime=0.7”)
3.元件参数设置
(1)相干解调
Token1:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token3,5:
载波--正弦波发生器
(f1频率=100Hz,f2频率=200Hz)
Token7:
单刀双掷
Token11,Token13:
带通滤波器
LowFc=80Hz,HiFc=120Hz
Token14,Token15:
乘法器
Token19,21:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token23:
模拟比较器
(2)非相干解调
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token2,4:
载波--正弦波发生器
(f1频率=100Hz,f2频率=200Hz)
Token6:
单刀双掷
Token10,Token12:
带通滤波器
LowFc,HiFc)
Token31,Token32:
半波整流器
Token18,20:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token22:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调模型:
非相干解调模型:
第四章二进制移相键控2PSK
相位键控:
利用数字基带信号控制载波的相位。
分绝对移相和相对(差分)移相两种。
绝对移相(2PSK):
利用载波相位(初相)来表示数字信号的相移方式。
4.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
4.2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。
4.3实验内容
1.根据2PSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,000赫兹
运行时间=0.4秒(即设置“StopTime=0.4”)
3.元件参数设置
2PSK相干解调:
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10HZ, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token3:
单刀双掷
Token2:
反相器
Token1,11:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token4:
带通滤波器
LowFc=90Hz,HiFc=110Hz
Token5:
乘法器
Token6:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token7:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
第五章二进制移相键控2DPSK
相对移相(2DPSK)(差分移相):
利用前后码元的载波相位的变化来表示数字信号。
相位偏移Dj:
本码元初相与前一码元初相之差。
5.1调制部分
主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。
5.2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。
5.3实验内容
1.根据2DPSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路。
2.系统运行时间设置
“SampleRate”(采样频率)=1,600赫兹
运行时间=0.4秒(即设置“StopTime=0..4”)
3.元件参数设置
2DPSK差分相干解调:
Token0:
基带信号--PN码序列
(Rate=10Hz, Amplitude(幅度)=1v,Offset(偏移)=1v)
Token4:
单刀双掷
Token2,7:
延时器
Token3:
载波--正弦波发生器
(频率=100Hz)
Token5:
反相器
Token6:
带通滤波器
LowFc=90Hz,HiFc=110Hz
Token9:
模拟低通滤波器
ButterWorth(巴特沃斯类型),“LowCuttoff”(低通截止频率)=10Hz
Token10:
模拟比较器
4、运行系统
在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。
相干解调模型
第六章心得体会
通过这次设计,掌握了数字通信系统2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调的工作原理,学会了使用仿真软件SystemView(通信系统的动态仿真软件),并学会通过应用软件仿真来实现各种通信系统的设计,对以后的学习和工作都起到了一定的作用,加强了动手能力和学业技能。
总体来说,这次实习我受益匪浅。
在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力。
在让我体会到了设计电路的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐
在实验中如何去设置仿真模拟2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK数字调制系统的调制与解调的参数是本次课程设计的一大难题,通过阅读相关的文件我们大致了解SystemView的操作方法。
但是真正做起来还是很费时间的,因为对相关的元器件不太了解只有结合软件说明加实际的操作去慢慢的摸索,也通过网络了解到一些关于SystemView软件的使用方法。
仿真过程中肯定会出现很多错误,不是一帆风顺的,很多参数的设定也不知道从何入手关于。
SystemView软件是英文版本的所以单词很多不认识,也极大的影响了我做实验的速度和耐性,最好不懂的查一下字典知道什么意思后好做点,过程中会出现很多错误但是有老师和同学的帮助,很多都可以迎刃而解,最后通过观测码型和基带码来看自己做的是否正确。
这次设计,不仅让我对我们现在学的现代通信原理有了更深的认识以及更好的学习,也让我学会使用SystemView软件的方法,真是受益良多。
参考文献
[1]罗卫兵,孙桦,张捷.SystemView动态系统分析及通信系统仿真[M].
西安电子科技大学出版社
[2]樊昌信.通信原理教程[M].电子工业出版社
[3]杨翠蛾.《高频电子线路实验与课程设计》SystemView部分.哈尔滨工程大学出版社
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。
尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者(本人签名):
年月日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”),愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版,并同意编入CNKI《中国知识资源总库》,在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播,同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级:
□公开□保密(___年__月至__年__月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)
作者签名:
_______导师签名:
_______
_______年_____月_____日_______年_____月_____日
独创声明
本人郑重声明:
所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计(论文)使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致谢
时间飞逝,大学的学习生活很快就要过去,在这四年的学习生活中,收获了很多,而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题,为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验,奠定了基础。
本次毕业设计大概持续了半年,现在终于到结尾了。
本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。
经过这次毕业设计,我的能力有了很大的提高,比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。
这期间凝聚了很多人的心血,在此我表示由衷的感谢。
没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计。
首先,我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导,在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导,为我理清了设计思路和操作方法,并对我所做的课题提出了有效的改进方案。
郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。
从他身上,我学到了许多能受益终生的东西。
再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次,我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求,感谢他们对我学习上和生活上的帮助,使我了解了许多专业知识和为人的道理,能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外,我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持,与他们一起学习、生活,让我在大学期间生活的很充实,给我留下了很多难忘的回忆。
最后,我要感谢我的父母对我的关系和理解,如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持,我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是无尽的难舍与眷恋。
从这里走出,对我的人生来说,将是踏上一个新的征程,要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年,取得了些许成绩,生活中有快乐也有艰辛。
感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和爱护。
学友情深,情同兄妹。
四年的风风雨雨,我们一同走过,充满着关爱,给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里,离不开父母的鼓励和支持,是他们辛勤的劳作,无私的付出,为我创造良好的学习条件,我才能顺利完成完成学业,感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后,我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。
是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励,给了我很多解决问题的思路,在此表示衷心的感激。
老师们认真负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。
他无论在理论上还是在实践中,都给与我很大的帮助,使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢他耐心的辅导。
在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助,帮助解决了不少的难点,使得论文能够及时完成,这里一并表示真诚的感谢。
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- 基于 SystemView 数字通信 仿真 课程设计