[信息与通信]基于systemview的模拟通信通信系统的仿真

天津天狮学院毕业实践报告题目：基于System View的模拟通信系统的仿真二级学院 _电子计算机学院 专 业 _ 通信技术 学生姓名 _戴晓辰 指导教师 _沈振惠 _ 2011年5月31日摘 要通信系统是用于完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统分为无线通信和有线通信，它在各个领域发挥越来越重要的作用。而通信系统的设计需要先进行模拟仿真，以提升系统的可用性。动态仿真软件System View，利用它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合通信系统和各种多速率系统，也可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。它是一个强有力的动态系统分析工具，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。System View以模块化和交互式的界面，在Windows窗口环境下，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。System View是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具，它实现了功能的软件化，避开了复杂的硬件搭建，在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真本文利用System view软件设计模拟调制和解调电路，通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性。本论文内容主要包括通信系统的概述、模拟通信系统的基本内容以及用System View仿真软件来实现模拟通信系统的仿真。模拟通信系统的基本内容主要有通信系统的基本模型，模拟信号的线性调制（AM、DSB、SSB）与解调，非线性调制（FM、NBFM）与解调，本论文同时也对仿真软件（System View）简单介绍，同时用仿真软件实现上述模拟通信系统的仿真。关键词：System View 通信系统 调制解调 仿真来源：( - 双路语音通信系统设计与仿真论文_毕业论文120_新Abstract Communication system is the general appellation of complete the process of information transmission system. Modern communication system is divided into wireless communication and wired communication. It plays an important role in all fields. The communication system design needs to make the simulation first, in order to improve the availability of the system.Dynamic Simulation Software System View, it can be used for constructing a variety of complex analog, digital, mixed communication systems and various multi-rate system, and also can be used for a variety of linear or nonlinear control system design and simulation. It is a powerful tool for dynamic system analysis, including digital signal processing (DSP), analog and digital communication systems, and signal processing system and control system simulation analysis. According to a modular and interactive interface, under the Window in the Windows environment, System View provides users with an embedded analytical engine.System View is a tool of programming for circuit and communication system design, simulation of dynamic analysis. It avoids the complex hardware structures. On the conditions that dont have the advanced equipment, it also can complete a complex communication system design and simulation. True Software Design System view this thesis, analog modulation and demodulation circuit. By analyzing the input and output waveforms of the correctness of the circuit design.The thesis mainly including an overview of communications systems, analog communications system and the basic contents and use System View, simulation software simulation of communication systems to achieve the simulation. Analog communication systems are the main elements of the basic communication system model, the linear analog signal modulation (AM,DSB,SSB) and demodulator, non-linear modulation(FM,NBFM) and demodulator, the thesis also give a brief introduction on the simulation software(System View), while using simulation software to achieve the simulation of the communications system simulation.Keywords ：System View Communication Systems Modulation Demodulation Simulation目 录一、绪论11.1 模拟通信系统概述11.2 模拟信号调制解调11.3 调制的基本概念21.4 System View系统简介31.4.1 System View软件介绍31.4.2 System View仿真系统的特点3二、模拟幅度调制系统52.1 幅度调制基本概念52.2 常规双边带调幅（AM）52.2.1 AM的调制与解调原理52.2.2 仿真模型及结果波形图72.3 双边带调幅（DSB）102.3.1 DSB的调制与解调原理102.3.2 仿真模型及结果波形图112.4 单边带调幅（SSB）132.4.1 SSB的调制与解调原理132.4.2 仿真模型及结果波形图14三、模拟角度调制系统173.1 角度调制基本概念173.2 频率调制（FM）173.2.1 FM的调制与解调原理173.2.2 仿真模型及结果波形图203.2.3 仿真结果分析233.3 窄带调频（NBFM）263.3.1 NBFM的调制与解调原理263.3.2 仿真模型及结果波形图28四、总 结31五、谢 辞32参 考 文 献33一、绪论1.1 模拟通信系统概述随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求越来越高，通信，则承载着这个重要的任务。通信中要进行消息的传递，必须有发送者和接收者，发送者和接收者可以是人也可以是各种通信终端设备。换言之，通信可以在人与人之间，也可以在人与机器活机器与机器之间进行。必须有三大部分：一是发送端；二是接收端；三是收发两端之间的信道。通信系统主要分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统通常由模拟信息源，调制器，信道，解调器与收信者组成。模型如下：图1-1 模拟通信系统模型图模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄，因此可通过多路复用使信道的利用率提高，但它的缺点是: 1)传输的信号是连续的，叠加噪声干扰后不易消除，即抗干扰能力较差; 2)不易保密通信; 3)设备不易大规模集成; 4)不适应飞速发展的计算机通信的要求1.2 模拟信号调制解调模拟通信系统中，调制与解调是通信系统中的重要环节，它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制（AM,DSB,SSB）与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生（调制）与接受（解调）的基本原理，方法技术加以讨论，并通过System View仿真验证常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB），频率调制（FM），窄带频率调制（NBFM）。通过此软件观察信号的调制与解调过程，并对输出波形进行分析。模拟调制和解调是实现是实现模拟通信系统的重要组成部分。调制是将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号；解调是在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号；经过调制后的信号成为已调信号;发送端调制前和接收端解调后的信号成为基带信号。因此，原始电信号又称为基带信号，而已调信号又称为频带信号。 模拟信号的调制与解调是通信原理课程的经典内容，也是模拟通信时代的核心技术。虽然当代技术已发展为数字通信新时代，但模拟信号的调制与解调理论仍然是通信技术中的基础内容之一。1.3 调制的基本概念为什么要进行调制呢？一般来讲，信源直接产生的信号频带范围处于低频，甚至零频范围，这种信号称为基带信号。基带信号未经过调制直接被发送到信道中而进行的传输称为基带传输。但是实际中的很多信道不是基带形式，不能进行基带信号的直接传输，因此需要将基带信号进行调制，变换为适合于信道的形式再进行传输。例如：传播声音时，可以用话筒把人声变成电信号，通过扩音器放大后再用喇叭（扬声器）播放出去，这属于基带传输。若想将声音传得更远一些，比如几十千米甚至更远，就要考虑采用电缆或无线电了。但随之会出现两个问题，其一是如果铺设一条几十千米甚至上百千米的电缆而只传一路声音信号，传输成本高，线路利用率低。若采用频分复用技术将多路声音信号分别调制到不同的频段上进行复合传输就可以有效地解决此问题。另一问题是若采用无线电通信，则需满足欲发射信号的波长与发射天线的几何尺寸具有可比性（通常认为天线尺寸应大于波长的1/10）的基本条件，信号才能通过天线有效地发射出去。而基带音频信号的频率范围是30Hz30kHz，据公式波长=可知，其最小波长也在千米以上。也就是说，如果将基带音频信号直接通过天线发送出去，所需天线尺寸应在百米以上，这显然不符合实际。采用调制技术将信号频带搬移到高频段上去，就能有效地降低信号波长，从而减小而天线尺寸。到底什么是调制呢？一般对调制的定义为：让原始基带信号去改变高频载波的某个（或某些）参量，使载波的这个（或这些）参量随基带信号的变化而变化，或者说使载波的这个（或这些）参量携带有基带信号的信息，这个过程就称为调制。比如：人步行从天津到北京，既费时又费力，而改为乘车方式，就能够节省人力和时间。将人比作是基带信号，汽车是载波，徒步方式比作是基带传输，而乘车方式就是调制传输。调制是通信原理中一个十分重要的概念，是一种信号处理技术，无论在模拟通信、数字通信系统还是数据通信中都具有非常重要的作用。1.4 System View系统简介1.4.1 System View软件介绍1)System View是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。它界面友好，使用方便。2)System View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，是一个强有力的动态系统分析工具盒，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统，可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。3)System View以模块化和交互式的界面，在大家熟悉的Windows窗口环境下，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用System View你只需要关心项目的设计思想和过程，而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。用户只需要使用鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不必学习复杂的计算机程序编制，也不必担心程序中是否存在编程错误。1.4.2 System View仿真系统的特点1)能仿真大量的应用系统能在DSP、通讯的控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。具有大量可选择的库，允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模拟功能模块。2)快速方便的动态系统设计与仿真使用用户熟悉的Windows界面和功能键（单击、双击鼠标的左右键），System View可以快速建立和修改系统，并在对话框中快速访问和调整参数，实时修改实时显示。只需简单用鼠标点击图符即可创建连续性系统、DSP滤波器，并输入/输出基于真实系统模型的仿真数据。不用写一行代码即可建立用户习惯的子系统库（Meta System）.3)在报告中方便地加入System View的结论System View通过Notes（注解）很容易在屏幕上描述系统；生成System View系统和输出的波形可以很方便地使用复制（copy）和粘贴（paste）命令插入word等文字处理。4)提供基于组织结构图方式的设计通过利用System View中的图符和Meta System（子系统）对象的无限制分层结构功能，System View能很容易地建立复杂的系统。5)多速率系统和并行系统System View允许合并多种数据采样率输入的系统，以简化FIR滤波器的执行。这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的仿真速度，而在局部又不会降低仿真的精度。同时还可以降低对计算机硬件配置的要求。6)完备的滤波器和线性系统设计System View包含一个功能强大的、很容易使用的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滤波类型或线性系统的参数。7)先进的信号分析和数据块处理System View提供的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能对仿真生成数据进行先进的块处理操作的接受计算器8)可扩展性System View允许用户插入自己用C/C+编写的用户代码库，插入的用户库自动集成到System View中，如同系统内建的库一样使用。9)完善的自我诊断功能System View能自动执行系统连接检查，通知用户连接出错并通过指示出错的图符。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。System View是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具,它实现了功能的软件化,避开了复杂的硬件搭建,在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真.本文利用System View软件设计模拟调制和解调电路,通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性。二、模拟幅度调制系统2.1 幅度调制基本概念模拟幅度调制是指用模拟基带信号去改变正弦型载波的幅度，使载波的幅度随着基带信号的变化而变化。根据频谱特性的不同，通常把模拟幅度调制分为标准调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（SC-DSB）、单边带调幅（SSB）、和残留边带调幅（VSB）4种.本章将介绍常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB）。2.2 常规双边带调幅（AM）2.2.1 AM的调制与解调原理1）调制原理:任意的AM已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)，当m(t)=A0+f(t);c(t)=cos(ct+0)，且A0不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：Sam(t)= c(t)m(t)= A0 +f(t) cos(ct+0)AOA0cos(ct)Cos(ct)f(t)Sct am(t) = A0+f(t) cos(ct)图2-1 常规AM调制系统框图其中A0是外加的直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号。c=2fc为载波信号的角频率，0为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。常规AM通常可以用上图所示的系统来实现。2）解调原理:采用同步检波法(相干解调法)：同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相（或固定相位差）的信号，成为同步信号。同步检波可由乘法器和低通滤波器实现，其原理见图2-2设输入普通调幅信号uAM(t)仍如式所示，乘法器另一输入同步信号为ur(t)=URMcosct图2-2 同步检波原理图其中k2是乘法器增益。可见，输出信号中含有直流，2c,2c几个频率分量。用低通滤波器取出直流和分量，再去掉直流分量，就可恢复原调制信号。如果同步信号与发射端载波同频不同相，有一相位差，即ur=Urmcos(ct+)，则乘法器输出中的分量为K2UcmUrmMacoscost若是一常数，即同步信号与发射端载波的相位差始终保持恒定，则解调出来的分量仍与原调制信号成正比，只不过振幅有所减小。当然90，否则cos=0, 分量也就为零了。若是随时间变化的，即同步信号与发射端载波之间的相位不稳定，则解调出来的分量就不能正确反映调制信号了。2.2.2 仿真模型及结果波形图1) 根据AM调制与解调原理，用System View软件建立一个仿真电路，如下图所示：图 2-3 AM调幅的System View仿真图2)参数设置：载波频率设置为100Hz，调制信号为18Hz；增益参数为2；低通滤波器：Design: Analog; Lowpass, ButterworthLow Cuttoff=20Hz; No.of Poles=3Filter input sample rate:1e+33)波形说明及分析：图 2-4 AM调幅各信号波形总图图2-5载波波形图 图2-6 调制波形图 图2-7 已调波形图图2-8 解调波形图综上所述，可以看出，采用常规双边带幅度调制传输信息的好处是解调电路简单，可采用包络检波法。缺点是调制效率低，载波分量不携带信息，但却占据了大部分功率，白白浪费掉。如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波的双边带调幅（SC-DSB）。2.3 双边带调幅（DSB）2.3.1 DSB的调制与解调原理1)调制原理：在标准调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。为了提高调制效率，在标准调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制(DSB)。双边带调制信号的时域表达式：SDSB(t)=f(t)cosct 双边带调制信号的频域表达式：SDSB()=F(+c)+F(c)/2DSB信号的实现：图2-9 DSB信号实现原理图实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。原则上，可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好，并可将载波分量抑制到-30-40dB。双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，但已调信号的带宽仍与调幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。2)解调原理：DSB信号只能采用相干解调。其模型与AM相干解调原理相同。此时，乘法器输出: 经过低通滤波器滤除高次项，得：即无失真地恢复出原始电信号。 2.3.2 仿真模型及结果波形图1) 根据DSB调制与解调原理，用System View软件建立一个仿真电路，如下图所示:图 2-10 DSB调幅的System View仿真图2)参数设置： 载波频率为100HZ； 调制信号频率为10HZ； 低通滤波器的截止频率为30HZ,如下图示：图 2-11 低通滤波器参数设置图3)波形说明:各波形的名称如波形图示（载波，调制波，已调波，解调波）。图2-12 DSB调幅各信号波形总图综上所述，可以看出，抑制载波的双边带幅度调制的好处是，节省了载波发射功率，调制效率高；调制电路简单，仅用一个乘法器就可实现。缺点是占用频带宽度比较宽，为基带信号的2倍。2.4 单边带调幅（SSB）2.4.1 SSB的调制与解调原理1) 用相移法实现SSB信号的产生:SSB信号的时域表达式为： 式中，“”对应上边带信号，“+”对应下边带信号；表示把的所有频率成分均相移，称是的希尔波特变换。根据上式可得到用相移法行成SSB信号的模型： 图2-13 SSB信号调制原理框图相移法形成SSB信号的困难在于宽带相移网络的制作，该网络要对调制信号的所有频率分量严格相移，这一点即使近似达到也是困难的。2)解调原理：从SSB信号调制原理图中不难看出，SSB信号的包络不再与调制信号成正比，因此SSB信号的解调采用相干解调。如下图： 图2-14 相干解调原理图此时，乘法器输出 经低通滤波后的解调输出为 因而可得到无失真的调制信号。2.4.2 仿真模型及结果波形图1) 根据SSB调制与解调原理，用System View软件建立一个仿真电路，如下图所示：图2-15 SSB调幅的System View仿真图2)波形图如下：图 2-16 SSB调幅各信号波形总图图 2-17 上边带和下边带频谱图3)参数设置：系统时间：采样点数256，采样率10000Hz表2-1 SSB调制解调系统的各图符的参数设置表图符序号库/图符名称参数0Source: SinusoidAmp=0.5v, Freq=300Hz,Phase=0deg1Source: SinusoidAmp=1v, Freq=2000Hz,Phase=0deg10Source: SinusoidAmp=1v, Freq=2000Hz,Phase=0deg12Operator: Filter/SystemDesign:Analog;Lowpass,Butterworth,Low Cuttoff=300Hz;No.of Poles=6 综上所述，单边带幅度调制的好处是，节省了载波发射功率，调制效率高；频带宽度只有双边带的一半，频带利用率提高一倍。缺点是单边带滤波器实现难度大。三、模拟角度调制系统3.1 角度调制基本概念角度调制与线性调制不同，已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。角度调制可分为频率调制（FM）和相位调制（PM）,即载波的幅度保持不变，而载波的频率或相位随基带信号变化的调制方式。如果载波的频率变化量与调制信号电压成正比，则称为调频（FM）；如果载波的相位变化量与调制信号电压成正比，则称为调相（PM）。由于载波频率的变化和相位的变化都表现为载波总相角的变化，因此将调频和调相统称为调角。本节将介绍频率调制（FM）。3.2 频率调制（FM）3.2.1 FM的调制与解调原理1)调制原理:角度调制是用调制信号去控制载波信号角度（频率或相位）变化的一种信号变换方式，信号经过角度调制后，频率结构将发生变化。也就是说，比如在调频信号中，载波信号的频率随着基带调制信号的幅度变化而变化。调制信号幅度变大时，载波信号的频率也变大（或变小），调制信号幅度变小时，载波信号的频率也变小（或变大）；在角度调制中，载波的幅度保持不变。在模拟调制中，一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。当幅度和相位保持不变时，改变载波的频率使之随未调信号的大小而改变，这就是调频的概念。角度调制的一般原理:其中:为已调信号的瞬时相位（rad）为已调信号的瞬时相位偏移（rad）为已调信号的瞬时角频率（rad/s）为已调信号的瞬时角频率偏移（rad/s）频率调制（FM）即已调信号的瞬时角频率偏移随原始基带信号线性变化，亦即： ，其中为调频灵敏度或有 其中，A 是载波的振幅，是角度调制信号的瞬时相位，而是瞬时相位偏移;为信号的瞬时频率，而称为瞬时频率偏移，即相对于的瞬时频率偏移。其框图如下图所示：图 3-1频率调制系统框图2)解调原理:频率调制的非相干解调（鉴频法）鉴频器的作用是输出一个与输入信号频率成线性关系的信号，包括斜率鉴频器、锁相环鉴频器、频率负反馈解调器等类型，理想鉴频器可以等效成带微分器的包络检波器。 图3-2 频率调制鉴频法原理图 r过微分器：解调输出：其中：为鉴频器灵敏度鉴频器的缺点是对信道噪声以及其他因素引起的已调信号幅度畸变有反应，故常在鉴频器前加限幅器和带通滤波器。在小信噪比情况下，由于鉴频器的非线性解调作用，FM信号的解调存在门限效应。FM解调器就是所谓的积分鉴频器或积分检波器。如下图所示， 图3-3 FM解调器原理图输入的调频信号被连接到乘法器的一个输入端。经过一个耦合电容与一个LC并联谐振回路组成的移相电路产生正交信号，作为乘法器的另一个输入。电容及谐振回路的相移可以用简单的延迟电路来产生。该延迟电路可以产生相当于载波信号四分之一周期的延迟。3.2.2 仿真模型及结果波形图本模型是将一个声音文件（.WAV）表示的信号通过FM调制，再经过一个具有高斯噪声的信道传输，然后用延迟积分鉴频器将声音解调出来。其仿真电路原理图如下：图3-4 设计模型图模块说明及参数设置：(1) 模块0：Source Library说明：该模块是一个信号源，通过外部文件输入一个.wav的音频信号，然后被系统重新采样3倍后输出。 WAV 1ch：Windows XP 电话拨入声.wav16-bit WAV 1channel 16位的1声道wav文件Audio Rate=22050Hz 音频22050HzAudio Player=Off 关闭播放器Pad=3 samples 每节拍3倍采样频率Pad with last valueStart sample=1 Token=0(2) 模块7：Operator Library说明：该模块是一个巴特沃思低通滤波器，截止频率为5000Hz，将输入的波形滤掉高频部分后输出。 Linear Sys Butterworth Lowpass IIR 3 PloesFc=5000Hz 截止频率为 5000HzQuant bits=none Init cndtn=TransientDsp mode disabled 数字调制Toke7(3) 模块6：Function Library说明：该模块是一个FM调制器，将输入的信号进行频率调制，从而获得10倍的增益输出。Freq modAmp=1v 振幅为1vFreq=5000Hz 频率为5000HzPhase=0 degMod Gain=10 Hz/v 调制增益为 10Hz/V Output 0=quadrature(sin) t6 Output 1=In-Phase(Cos)Token6(4) 模块1：Gauss Noise说明：该模块是一个加噪模块，给信道中加入高斯噪声，模拟实际生活中的信号传输。Std Dev=0.001v 标准差为0.001v Mean=0v 均值是0vToken 1(5) 模块9：Multiplier 说明：该模块是一个乘法器，将输入的信号相乘后输出。Non ParametircInputs from 6 and 8 输入信号为 模块6到8的输出Outputs to 10 输出到模块10 Token 9(6) 模块4：Operator Library说明：该模块是一个延迟模块，根据积分鉴频器的原理，给输入信号一个250ms的延迟，然后输出DelayInterpolatingDelay=250e-6 sec 250ms的延迟Output 0= delay t9 输出0 Output 1= delay-dt 输出1Token 4(7) 模块15：Sink Library说明：该模块是一个音频信号输出模块，积分鉴频器最后解调出来的信号通过一个巴特沃思滤波器滤波后输出到该模块，最后以音频文件的形式输出。Received voiceWav 1ch:VoiceOut.wav8-bit Wav 1 channel 8位的1声道wav波形Audio rate=(set at run time)Audio player=on 打开播放器Input from t4 output port 0 t4端口输入，0口输出Token 153.2.3 仿真结果分析图3-5 X(t)处的时域波形图图 3-6 X(t)处的频域波形图图 3-7 Xc(t)的时域波形图图 3-8 Xc(t) 的频域波形图 3-9 N(t)的时域波形图图 3-10 Xc(t)+N(t)的时域波形图图 3-11解调后未滤波波形图图 3-12 X(t)的时域波形图图 3-13 X(t)的频域波形图通过对仿真图形分析可以得出，这次仿真中，输入与输出有轻微失真，其原因可以概括为两点：（1）所选波形文件频率与参数设置匹配没有理论上理想，导致解调轮廓出现少量失真；（2）该波形文件受高斯白噪声的影响太大，以致解调输出波形出现轻微失真。3.3 窄带调频（NBFM） 3.3.1 NBFM的调制与解调原理根据已调信号瞬时相偏的大小，可将角度调制分为宽带调制和窄带调制。如果调制信号的最大瞬时相位偏移保持在很小的范围内，即满足条件则称为窄带调频；当上述条件不满足时，就称为宽带调频。1) 调制部分窄带调频信号的时域表达式：窄带调频信号的频域表达式：图3-14 窄带调频产生的原理图2)解调部分窄带调频信号的解调方式分为相干解调和非相干解调，这里采用相干解调，其原理框图为：图3-15 相干解调原理框图调制过程表达式：相干载波：乘法器输出为：经低通滤波器滤除高频分量，得再经微分，得输出信号3.3.2 仿真模型及结果波形图1）根据FM调制与解调原理，用System View 软件建立一个仿真电路，如下图所示：图3-16 NBFM调幅的System View仿真图2)参数设置：系统时间：为了使对调频信号的FFT计算能够更加准确，时间设置的采样率和采样时间都比较大。采样点数：1024；采样率：2000Hz表3-1 NBFM调制解调系统的各图符的参数设置表图符 序号库/图符名称参数0Source:SinusoidAmp=1v.Freq=10Hz,Phase=0deg2Operator:Gain/Scale:GainGain Units=Linear,Gain=35Source:SinusoidAmp=3v,Freq=100Hz,Phase=0deg7Operator:Filter/Systems:Linear Sys FiltersDesign:Analog;Bandpass,Chebyshev,Low Cuttoff=80Hz,Hi Cuttoff=120Hz,No.of Poles=58Source:SinusidAmp=1v,Freq=100Hz,Phase=0deg11Operator:Filters/Systems:Linear Sys FiltersDesign:Analog;Lowpass,Chebyshev,Low Cuttoff=25Hz,No.of Poles=53)波形说明：图3-17 NBFM调幅的System View仿真图 图3-18 载波信号图图3-19 调制信号图图3-20 窄带调频信号图图3-21 解调信号图四、总 结这次的课程设计给我很大的收获，使我对System View操作系统的基本知识有了初步的认识，并在实践中对所学习的基本知识和原理方法有了进一步的深化，和形象具体的理解。本次课设我选择了模拟调制系统的AM和FM，通过对它们的调制解调过程的实践达到课设的目的。首先，我对System View仿真系统进行了了解和学习，在短时间内对其操作有了较为熟练的掌握。通过认真老师给的System View系统的参考资料，结合课本AM,DSB,SSB,FM,NBFM的调制与解调原理，我能够较为顺利的建立好仿真模型图。其次，能够把调制解调的理论原理较好的在仿真系统中体现出来，加以理解和运用，这样更加深了我对课本所学只是的理解，更具形象和生动性，具体并容易理解。但是，操作过程中也出现了一些问题。主要是对一些参数的设置以及由此引起的波形失真。例如对载波频率的设置，对滤波器参数的设置以及增益设置等等。参数的设置直接影响到波形是否失真的情况。开始的时候，由于对此过程理解的不够好，波形有较明显的失真，但是经过修改，比较，反复多次，最后输出较为理想的波形。最后，就是对课设的整理完善工作，以及按照课设报告的要求来编写报告册。此工作进行的比较顺利，还起到了进一步疏理知识的作用，使需要掌握的知识更加的清晰有条理性。这次课程设计，我个人感觉有较大的收获。一是学习态度认真性的体现，只有抱着认真严谨的态度才能干好任何一件事。二是学期末的课程设计，对与本学期所学知识的整理，总结以及巩固起到不可忽视的作用，更提高了我们的学习积极性。五、谢 辞在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 在此要感谢我们的指导老师沈老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅有关资料，自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。再次向沈老师致以深切的谢意！由于时间仓促和本人的水平有限，在设计中难免有不足之处，恳请老师们指正。参 考 文 献1朱力恒 编电子技术仿真实验教程电子工业出版社，2003.2何丰 主编通信电子电路人民邮电出版社，2004.3南利平 编通信原理简明教程清华大学出版社，2003.4达新宇 编 现代通信原理 北京邮电大学出版社 2004.5宫锦文、刘忠成等编著，通信原理及系统实验，电子工业出版社,6张力, 罗忠相. 基于软件无线电的QPSK 解调器仿真及实现 J.中国有线电视, 2005.7李兴, 魏波, 钱敬华, 吴诗其. 第三代移动通信卫星/面信道建模与仿真技术 J. 系统工程与电子技术, 2004.8徐素妍, 曹坤梅. 基于SYSTEMVIEW语言的现代通信仿真分析 J. 计算机应用, 2001.9罗超, 陈宇海. 薛福珍基于SYSTEMVIEW仿真研究 J. 系统仿真学报, 2004.-33-