基于SyStemView虛擬通信實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

1 SystemVieW軟件介紹
SystemView是美國(guó)Elanix公司推出的基于Windows環(huán)境下運(yùn)行的用于系統(tǒng)仿真分析的可視化工具。利用該軟件可以進(jìn)行通信系統(tǒng)的仿真，也可以構(gòu)建一些復(fù)雜的模擬、數(shù)字和多速率系統(tǒng)。SystemView的圖符資源十分豐富，包括基本庫(kù)和專(zhuān)業(yè)庫(kù)?；編?kù)中有加法器、乘法器、多種信號(hào)源、接收器、各種函數(shù)運(yùn)算器等；專(zhuān)業(yè)庫(kù)有通信、邏輯、數(shù)字信號(hào)處理、射頻／模擬等特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和方案論證。
SystemView軟件自推出以來(lái)，己經(jīng)有包括清華大學(xué)、北京大學(xué)等近100所高校成為SystemView的用戶(hù)。SystemView是信號(hào)級(jí)的系統(tǒng)仿真軟件，提供一種可視化、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)模式，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真，是一個(gè)強(qiáng)有力的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足不同層次的設(shè)計(jì)、仿真要求。SystemView以圖符庫(kù)為主，不需要寫(xiě)任何代碼便可以實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。并且最終以波形、眼圖及功率譜等形式給出具體的系統(tǒng)仿真波形，也可以給出系統(tǒng)的頻域及時(shí)域分析。非常形象的表現(xiàn)系統(tǒng)的具體特征。

2 具體應(yīng)用舉例
在通信原理中涉及的基礎(chǔ)理論主要有調(diào)制解調(diào)、編碼、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸、差錯(cuò)控制編碼等，基本涵蓋了通信的所有基本原理。systemView有通信的專(zhuān)業(yè)庫(kù)，可以建立各類(lèi)通信系統(tǒng)模型，在這里不一一介紹，以MQAM為例介紹其建立模型及仿真效果。
2．1 基本原理
(1)調(diào)制原理
正交振幅調(diào)制是用兩個(gè)獨(dú)立的基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制。利用這種已調(diào)信號(hào)在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。正交振幅調(diào)制信號(hào)的一般表示式為

式中，An是基帶信號(hào)幅度，g(t一nTs)是寬度為T(mén)s的單個(gè)基帶信號(hào)波形。上式還可以變換為正交表示形式為

MQAM信號(hào)調(diào)制原理圖，如圖1所示。圖中，輸入的二進(jìn)制序列經(jīng)過(guò)串／并變換器輸出兩路并行序列，再分別經(jīng)過(guò)2電平到L電平的變換，形成￡電平的基帶信號(hào)。為了抑制已調(diào)信號(hào)的帶外輻射，該L電平的基帶信號(hào)還要經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)制低通濾波器，形成X(t)和Y(t)，再分別對(duì)同相載波和正交載波相乘。最后將兩路信號(hào)相加即可得到MQAM信號(hào)。

信號(hào)矢量端點(diǎn)的分布圖稱(chēng)為星座圖。通常，可以用星座圖來(lái)描述QAM信號(hào)的信號(hào)空間分布狀態(tài)。對(duì)于M=16的16QAM來(lái)說(shuō)，有多種分布形式的信號(hào)星座圖。兩種具有代表意義的信號(hào)星座圖，如圖2所示。在圖2(a)中，信號(hào)點(diǎn)的分布成方型，故稱(chēng)為方型16QAM星座，也稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)型16QAM。在圖2(b)中，信號(hào)點(diǎn)的分布成星型，故稱(chēng)為星型16QAM星座。