通信原理课程设计

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1、1引言通信的目的是传递消息中所包含的信息。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。对于电通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备，将信号转入信道，在接受端利用接收设备对接受信号做相应的处理后，送给新宿再转换为原来的消息。故通信系统的模型如图1-1所示。信息源受信者发送设备噪声源信道接收设备（发送端）（接收端）图1-1通信系统的模型信息在传输的过程中需要调制解调是信息能够在信道中无失真的传输。而通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。所以通信系统的调制方式可分为模拟调制和数字调制。

2、模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制、SSB调制；数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制[2]。随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂。因此，在通信系统的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。SystemView动态系统仿真软件，是一个比较流行的，优秀的仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。本次课程设计就是基于SystemView的通信系统的仿真，也就是在SystemView软件[4]环境下进行模拟调制设计，即AM调制系统设计、DSB调制系统设

3、计、SSB调制系统设计；数字调制设计，即2ASK调制系统设计、2FSK调制系统设计、2PSK调制系统设计；抽样定理系统设计及增量调制系统设计[1]。2SystemView软件介绍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。它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真、能满足从信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等要求。SystemView由两个窗口组成，分别是系统设计窗口的分析窗口。系统设计窗口，包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计工作区。所有系统

4、的设计、搭建等基本操作，都是在设计窗口内完成。分析窗口包括标题栏、菜单栏、工具条、流动条、活动图形窗口和提示信息栏。提示信息栏显示分析窗口的状态信息、坐标信息和指示分析的进度；活动图形窗口显示输出的各种图形，如波形等。分析窗口是用户观察SystemView数据输出的基本工具，在窗口界面中，有多种选项可以增强显示的灵活性和系统的用途等功能。在分析窗口最为重要的是接收计算器，利用这个工具我们可以获得输出的各种数据和频域参数，并对其进行分析、处理、比较，或进一步的组合运算。例如信号的频谱图就可以很方便的在此窗口观察到[3]。用户在进行系统设计时，只需从System

5、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（MainLibrary）及专业库(OptionalLibrary)，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（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）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、

6、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（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。详细的SystemView功能库介绍见附录。3模拟调制方式设计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[2]。线性调制的一般原理：载波：AM调制信号：，式中为基带调制信号。3.1AM调制解调系统设计3.1.1AM调制解调原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。假设调制信号的平均值为0，将其叠加

7、一个直流分量后与载波相乘，即可形成调幅信号。其时域表达式为：式中：为外加的直流分量；可以是确知信号，也可以是随机信号。AM调制解调原理图模型如图3-1、图3-2所示。图3-1AM调制模型加法器乘法器图3-2AM解调模型乘法器低通滤波器器3.1.2AM调制解调仿真电路AM调制解调在SystemView软件上的仿真原理图如图3-3所示。具体参数：调制信号幅值：2V，频率：500；载波信号频率：4000HZ图3-3AM调制解调仿真原理图其仿真波形如图3-4所示。图3-4AM调制解调仿真波形图AM调制为线性调制的一种，由图3-4可以看出，在波形上，已调信号（AM调制

8、信号）的幅值随基带信号（调制信号）变化而呈正比地变化