SystemView仿真

基于SYSTEMVIEW的QAM调制与解调的仿真研究随着无线通信技术的不断发展，调制解调技术在数字通信中起着至关重要的作用。

其中，QAM（Quadrature Amplitude Modulation）调制方式是一种常用的调制技术，具有较高的数据传输速率和抗干扰能力。

为了更好地理解和研究QAM调制与解调技术，本文将基于SYSTEMVIEW软件进行仿真研究。

1.系统模型搭建首先，需要搭建QAM调制系统的仿真模型。

在SYSTEMVIEW软件中，可以使用信号源模块生成基带信号，然后通过QAM调制器模块将基带信号调制成QAM信号。

接收端则需要使用QAM解调器模块将接收到的QAM信号解调成基带信号，最后通过信号处理模块实现数据的处理和分析。

整个系统包括了调制器、解调器、信号处理器等多个部分，相互协作完成信号的传输和处理过程。

2.仿真参数设置在搭建系统模型之后，需要设置仿真参数以进行实验。

主要包括QAM调制方式（如16QAM、64QAM等）、信号源的参数设置（如频率、幅度等）、信道的噪声模型（如加性高斯白噪声）、仿真时间等。

通过调整这些参数，可以观察系统在不同条件下的性能表现，如误码率、信噪比等。

3.仿真实验分析进行实验时，可以观察QAM信号在调制和解调过程中的波形、频谱等特征，同时还可以通过误码率曲线、信噪比曲线等指标来评价系统的性能。

对于不同的QAM调制方式和信道条件，可以比较它们在传输效率和抗干扰能力上的区别，从而为实际应用提供参考。

4.优化与改进在仿真实验的基础上，还可以进一步对系统进行优化和改进。

例如，可以尝试不同的调制方式、信号处理算法、信道编解码方案等，以提高系统的性能和稳定性。

通过反复的仿真和实验，可以逐步完善QAM调制系统，使其更适合现代通信需求。

综上所述，基于SYSTEMVIEW的QAM调制与解调的仿真研究能够帮助我们更深入地理解这一调制技术的原理和应用，为无线通信领域的研究和发展提供有益的参考和支持。

Systemview软件仿真实验Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具，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。

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动态系统仿真软件是为方便大家轻松的利用计算机作为工具，以实现设计和仿真工作。

它特别适合于无线电话（GSM,CDMA,FDMA,TDMA)和无绳电话，寻呼，机和调制解调器与卫星通信（GPS,DBS,LEOS)设计。

能够仿真(c,4x c等）DSP结3x构，进行各种时域和频域分析和谱分析。

对射频/模拟电路（混合器，放大器，RLC电路和运放电路）进行理论分析和失真分析。

它有大量可选择的库允许你可以有选择的增加通讯，逻辑，DSP和RF/模拟功能。

它可以使用熟悉的windows约定和工具与图符一起快速方便地分析复杂的动态系统。

下面大家可以清楚地了解systemview系统如何方便地辅助您的工作。

让我们首先来看一下它的各种窗口：—systemview系统窗systemview系统设计窗口如下:图表1系统窗1 第一行《菜单栏》有几个下拉式菜单，通过这些菜单可以访问重要的systemvie功能包括File, Edit, Preference, View, Notepads, Connections,Complier, System, Tokens, Help.用鼠标选中每个菜单都会下拉显示若干选项。

Systemview仿真环境一、实验目的1、熟悉Systemview软件的界面；2、熟悉常用菜单和工具栏；3、掌握系统定时、信号源、函数模块、数据接收器、接收计算器等概念及使用方法。

4、能利用软件进行简单系统的仿真设计。

二、实验设备Systemview软件、计算机三、实验内容1、选择Help/Demo..菜单项，单击Start Demo 按键，观察实例演示。

调节Demo Speed ,可改变演示速度。

2、在观察演示过程中，特别注意如何设置系统时间，如何选择模块和设置模块参数，如何选择滤波器和设置滤波器的参数。

3、建立如下系统：该系统实现对输入信号进行平方运算。

4、操作步骤如下：１）每次构建一个新的仿真系统时，都首先需要对系统时间进行定义。

单击系统工具栏上的定时按扭，“No.of Samples”(采样点数)设置为128，单击“OK”。

２）双击信号源库“Source”图符。

双击该图符显示出信号源库窗口，单击“Sinusoid”，单击参数“Parameters”按扭，在频率框“Frequency”内输入“4”，单击“OK”。

这样就定义了一个幅度为1，频率为4HZ 的正弦波信号。

３）现在弹出函数图符。

与信号源图符的处理相同，双击该图符显示出函数库窗口，选择“Algebraic”，选择“X^a”，单击参数“Parameters”按扭，在“Exponent”框内输入“2”。

这个图符被用于对输入的正弦波进行平方运算。

４）弹出数据接收器“Sink”图符。

双击该图符并选择“Graphic Display”，选择“SystemView”做为信号接收器的类型。

５）点击(连接按扭)，再点击信号源图符“Source”，出现“Select Output”对话框,选择“0:sine”点击“OK”，再点击“Sink”图符，这样“Source”图符就连接到了“Sink”图符。

６）弹出另一个“Sink”图符并同样选择“SystemView”类型。

FDM频分多路复用系统设计一、实习目的1．熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。

2．通过实验进一步了掌握。

了解频分复用系统的构成及其工作原理。

3．观察频分复用的波形图，及抽样频率和点数的设置，和各个性能指标二、实习仪器微机电脑，System View软件三、实习内容用System View建立一个频分复用的仿真电路。

通过不同种类不同频率的信号源过系统后，分析理解系统的各个模块功能，观察波形图。

判断是不是实现了频分复用。

四、设计原理频分复用是一种按频率来划分信道的的复用方式。

在FDM中，信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段，每路信号占据其中的一个子信道，并且各路之间必须留有未被使用的频段（防护频段）进行分隔，以防止信号的重叠。

在接受端，采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。

下图示出了频分复用的系统的原理框图。

在发送端，首先使各路基带信号通过带通滤波器以限制各路信号的最高频率。

然后，将各路信号调制到不同的载波频率上，使得各路信号搬移到各自的频率段范围内，合成后送入信道传输。

在接收端，采用一系列不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，它们被解调后即恢复出各路相应的基带信号。

为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率。

恢复是也应加入相应的载波频率。

使其能恢复出各路信号。

在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。

如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。

在频分复用系统中，信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段，每路信号用其中一个频段传输，因而可以用滤波器将它们分别滤出来，然后分别解调接收。

原理框图如下：分别对发送端和接收端进行原理分析：发送端由于消息信号往往不是严格的限带信号，因而在发送端各路消息首先经过低通滤波，以便限制各路信号的最高角频率，为了分析问题的方便，这里我们假设各路的都相等。

MATLAB、LabVIEW、SystemView 仿真分析基础课程设计一、引言仿真是实际工程设计的重要过程。

MATLAB、LabVIEW、SystemView 是现代工程领域中广泛使用的仿真工具，具有广泛的应用和丰富的功能。

本课程将介绍这三个工具的基本特点和使用方法，并通过具体案例进行实战演练。

本文将重点讲解MATLAB、LabVIEW 和 SystemView 三个工具的使用方法和实战操作。

二、MATLAB 仿真分析MATLAB 是一种基于数值计算的高级环境，主要用于算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算等工作。

在工程领域中，MATLAB 的应用很广泛，包括数字信号处理、自动控制、通讯系统、图像处理等。

以下是 MATLAB 的基本特点：1.数值计算和数据分析。

2.操作简单易学。

3.高质量绘图能力。

4.丰富的工具箱和开发环境。

5.独立的程序设计语言。

在仿真分析中，MATLAB 可以用于以下方面：•数学建模。

•信号处理。

•系统仿真与控制设计。

•图像处理与计算机视觉。

•工程数据分析。

在本课程中，我们将重点掌握 MATLAB 的基本操作和实战操作方法。

具体课程内容包括以下几个方面：•MATLAB 环境和基本操作。

•MATLAB 函数和变量。

•数学建模和符号计算。

•图像处理和计算机视觉。

三、LabVIEW 仿真分析LabVIEW 是一种强大的虚拟仪器软件平台，可以用于进行数据采集、信号处理、机器视觉、控制等应用。

在工程领域中，LabVIEW 的应用很广泛，包括传感器测量、机器视觉、自动化控制等。

以下是 LabVIEW 的基本特点：1.自带图形化编程语言，易于掌握。

2.操作简单、功能强大、易于扩展。

3.丰富的功能工具箱和开发环境。

4.可视化编程方式，易于调试和测试。

在仿真分析中，LabVIEW 可以用于以下方面：•数据采集和处理。

•控制系统设计和调试。

•机器视觉和图像处理。

•嵌入式系统设计。

在本课程中，我们将重点掌握 LabVIEW 的基本操作和实战操作方法。

实验一Systemview仿真软件介绍及仿真举例1.1 Systemview系统设计窗口：1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过菜单可以实现相应的功能。

2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条：(01) 清屏幕(02) 删除元件(03) 断线(04) 连线(05) 复制元件(06) 图标翻转(07) 注释(08) 创建子系统(09) 察看子系统结构(10) 根轨迹(11) 波特图(12) 画面重画(13) 中止(14) 运行(15) 打开时间参数窗口(16) 打开系统分析窗3、左侧竖栏为“基本元件库”：(01) 信源库(02) 子系统(03) 加法器(04) 子系统I/O接口(05) 操作库(06) 函数库(07) 乘法器(08) 信宿库●信源库：●操作库：操作库是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的功能集成为一个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用户数据的操作，包括“滤波器/系统”、“采样/保持”、“逻辑运算”、“积分/微分”、“延迟器”、“增益”六大选项，每种选项又包含若干子选项。

函数库：函数库也是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的函数集成为一个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用户数据的函数运算，包括“非线性函数”、“函数”、“复数运算函数”、“代数函数”、“相位/频率”、“合成/提取”六大选项，每种选项又包含若干子项。

信宿库●通常系统采样频率“Sample Rate [Hz]”约为系统中所有模块最高频率的五至十倍。

●按钮“Set Power of 2”用来控制系统波形采样点数“No. of Samples”；波形采样点数越多波形越精细，系统运行时间也越长，波形采样点数过多也会导致波形过于紧密而不利于观察，故波形采样点数应该与系统采样频率相结合，灵活调整。

●设置完系统采样频率“Sample Rate [Hz]”和系统波形采样点数“No. ofSam ples”之后，必须通过按钮“Update”进行确认。

昆明理工大学（SystemView）实验报告实验名称：SystemView实验时间：20013 年 9 月 8日专业：11电信指导教师：文斯姓名：张鉴学号：2 成绩：教师签名：文斯第一章SystemView的安装与操作一实验目的1、了解和熟悉Systemview 软件的基本使用；2、初步学习Systemview软件的图符库,能够构建简单系统。

二实验内容1、熟悉软件的工作界面；2、初步了解Systemview软件的图符库，并设定系统定时窗口；3、设计一些简单系统，观察信号频谱与输出信号波形。

三实验过程及结果1.1试用频率分别为f1=200HZ、f2=2000HZ的两个正弦信号源，合成一调制信号y(t)=5sin(2πf1t)*cos(2πf2t)，观察其频谱与输出信号波形。

注意根据信号的频率选择适当的系统采样数率。

画图过程：（1）设置系统定时，单击按钮，设置采样率20000Hz，采样点数512；（2）定义两个幅度分别为1V，5V，频率分别为200Hz，2000Hz的正弦和余弦信号源；（3）拖出乘法器及接收图符；（4）连线；（5）运行并分析单击按钮和。

仿真电路图：波形图如下：频谱图如下：结果分析：频率为200HZ 的信号与频率为2000HZ的信号f2相乘，相当于在频域内卷积，卷积结果为两个频率想加减，实现频谱的搬移，形成1800HZ和2200HZ的信号，因信号最高频率为2000HZ所以采用5000HZ的采样数率。

1.2将一正弦信号与高斯噪声相加后观察输出波形及其频谱。

由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。

画图过程：（1）设置系统定时，单击按钮，设置采样率100Hz，采样点数128；（2）定义一个幅度为1V，频率为100Hz正弦信号源和一个高斯噪声；（3）拖出加法器及接收图符；（4）连线；（5）运行并分析单击按钮和；（6）在分析窗口下单击进入频谱分析窗口，再单击点OK分析频谱。

仿真电路图：波形图如下：频谱图如下：结果分析：原始信号的频率为1000HZ，在加入均值为0方差为1的高斯噪声后，其波形发生严重失真，输出信号的各频率分量上的功率发生不规则变化。

t c ωcos 图3-1线性调制系统的一般模型3 模拟调制系统的设计与分析模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。

线性调制系统中，常用的方法有AM 调制，DSB 调制，SSB 调制。

线性调制的一般原理：载波：)cos()(0ϕω+=t A t s c调制信号：)cos()()(0ϕω+=t t Am t s c m式中()t m —基带信号。

线性调制器的一般模型如图3-1在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ，便可以得到各种线性调制信号。

线性解调器的一般模型如图3-2图3-2线性解调系统的一般模型其中()t s m —已调信号，()t n —信道加性高斯白噪声3.1 AM 调制3.1.1 AM 调制解调原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。

假设调制信号()t m 的平均值为0，将其叠加一个直流分量0A 后载波相乘(图3-3)，即可形成调幅信号。

其时域表达式为()()00cos cos cos AM c c c S A m t t A t m t t ϖϖϖ=+=+⎡⎤⎣⎦式中：0A 为外加的直流分量；()t m 可以是确知信号，也可以是随机信号。

设计的AM 调制模型如图3-3图3-3 AM 调制模型 本电路采用了相干解调的方法进行解调，其组成方框图如图3-43.1.2 AM 调制解调仿真电路根据以上原理用SystemView 仿真出来的电路图如图3-5具体参数：调制信号幅值：1Vt s图3-4相干解调法组成框图图3-5 AM 调制系统的仿真图调制信号频率：10H Z载波频率：450H Z在此设计的通信系统中，信道内无高斯白噪声。

3.1.3 AM调制解调仿真仿真波形仿真后的波形如图3-6图3-6 AM调制系统仿真波形其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如下图3-7所示图3-7频谱比较图3.1.4 AM 调制系统仿真结果分析AM 调制为线性调制的一种，由图3-6可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图3-7可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。

MSK 调制与解调一、实验目的1、了解 GMSK 调制原理及特性，了解 GMSK 解调原理及特性。

2、了解载波在相干及非相干时的解调特性，观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。

3、掌握 MSK 调制与 GMSK 调制的差别。

二、实验仪器电子计算机，System view 仿真软件 三、设计内容1、设计原理：（1）、MSK 信号的时域表达式为ss k s s k c MSK T k t kT kT t T at f A t s )1(,)(22cos )(+≤≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=ϕππ式中，c f 表示载波频率； A 表示已调信号振幅；s T 表示码元宽度；k a 表示第k 个码元中的信息，其取值为1±；∑--∞==12k k kk a πϕ表示直到s T k )1(-时的累积（记忆）相位值。

（2）、MSK 信号具有如下特点： a 、已调信号的振幅是恒定的；b 、信号的频率偏移严格地等于)4/(1s T ±，相应的调制指数2/1=h ；c 、以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间内准确地线性变化2/π±；d 、在码元转换时刻信号的相位是连续的，或者说，信号的波形没有突跳。

（3）、MSK 信号的调制与解调方法：由于t f t t f t t t f c c c πθπθθπ2sin )(sin 2cos )(cos )](2cos[-=+，故MSK 信号也可以看作是由两个彼此正交的载波t f c π2cos 与t f c π2sin 分别被函数)(cos t θ与)(sin t θ进行振幅调制而合成的。

已知）（πππθ2m od 或0,1,2)(=±=+=k k k skx a x t T a t因而⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=k s k k s x T t a t x T t t cos )2sin()(sin cos )2cos()(cos πθπθ故MSK 信号可表示为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=t f T t x a t f T t x A t s c s k k c s k MSK ππππ2sin )2sin(cos 2cos )2cos(cos )( s s T k t kT )1(+≤≤式中，等号后面的第一项是同相分量，也称I 分量；第二项是正交分量，也称Q 分量。

t c ωcos 图3-1线性调制系统的一般模型 3 模拟调制系统的设计与分析模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。

线性调制系统中，常用的方法有AM 调制，DSB 调制，SSB 调制。

线性调制的一般原理：载波：)cos()(0ϕω+=t A t s c调制信号：)cos()()(0ϕω+=t t Am t s c m式中()t m —基带信号。

线性调制器的一般模型如图3-1在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ，便可以得到各种线性调制信号。

线性解调器的一般模型如图3-2图3-2线性解调系统的一般模型其中()t s m —已调信号，()t n —信道加性高斯白噪声3.1 AM 调制3.1.1 AM 调制解调原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。

假设调制信号()t m 的平均值为0，将其叠加一个直流分量0A 后载波相乘(图3-3)，即可形成调幅信号。

其时域表达式为()()00cos cos cos AM c c c S A m t t A t m t t ϖϖϖ=+=+⎡⎤⎣⎦式中：0A 为外加的直流分量；()t m 可以是确知信号，也可以是随机信号。

设计的AM 调制模型如图3-3图3-3 AM 调制模型本电路采用了相干解调的方法进行解调，其组成方框图如图3-43.1.2 AM 调制解调仿真电路根据以上原理用SystemView 仿真出来的电路图如图3-5具体参数：调制信号幅值：1Vt s图3-4相干解调法组成框图图3-5 AM 调制系统的仿真图调制信号频率：10H Z载波频率：450H Z在此设计的通信系统中，信道内无高斯白噪声。

3.1.3 AM调制解调仿真仿真波形仿真后的波形如图3-6图3-6 AM调制系统仿真波形其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如下图3-7所示图3-7频谱比较图3.1.4 AM 调制系统仿真结果分析AM 调制为线性调制的一种，由图3-6可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图3-7可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。

实验一图符库的使用一、实验目的1、了解SystemVue图符库的分类；2、掌握SystemVue各个功能库常用图符的功能及其使用方法。

二、实验内容按照实例使用图符构建简单的通信系统，并了解每个图符的功能。

三、基本原理SystemVue的图符库功能十分丰富，一共分为以下几个大类1.基本库SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等，它为该系统仿真提供了最基本的工具。

（信源库）：SystemView为我们提供了16种信号源，可以用它来产生任意信号（算子库）功能强大的算子库多达31种算子，可以满足您所有运算的要求（函数库）32种函数尽显函数库的强大库容！（信号接收器库）12种信号接收方式任你挑选，要做任何分析都难不倒它2.扩展功能库扩展功能库提供可选择的能够增加核心库功能的用于特殊应用的库。

它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应用。

（通信库）：包含有大量的通信系统模块的通信库，是快速设计和仿真现代通信系统的有力工具。

这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信道模型一应俱全。

（DSP库）：DSP库能够在你将要运行DSP芯片上仿真DSP系统。

该库支持大多DSP芯片的算法模式。

例如乘法器、加法器、除法器和反相器的图标代表真正的DSP算法操作符。

还包括高级处理工具：混合的Radix FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。

（逻辑运算库）：逻辑运算自然离不开逻辑库了，它包括象与非门这样的通用器件的图标、74系列器件功能图标及用户自己的图标等。

（射频/模拟库）：射频/模拟库支持用于射频设计的关键的电子组件，例如：混合器、放大器和功率分配器等。

3.扩展用户库扩展的用户库包括有扩展通信库2、IS95/CDMA、数字视频广播DVB等。

通信库2: 扩展的通信库2主要对原来的通信库加了时分复用、OFDM调制解调、QAM编码与调制解调、卷积码收缩编解码、GOLD码以及各种衰落信道等功能。

4.5版中，通信库2已被合并到基本通信库中。

通信原理System view仿真实验指导第一部分SystemView简介System View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、通信信号处理与控制，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。