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1、 xxxxxxxxxxxxx廣播電視方向課程設(shè)計(jì) 基于System View的2FSK的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專業(yè)名稱 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 成 績(jī) Xxxxxxxxxxxxxxx 二○一五年五月 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx課程設(shè)計(jì)報(bào)

2、告 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 學(xué)生專業(yè) 學(xué)生班級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱 發(fā)題日期 2015年4月1日 完成日期 2015年5月31日 設(shè)計(jì)題目 基于System View的2FSK的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的： 1．學(xué)習(xí)System View軟件的使用。? 2．使學(xué)生掌握利用工具軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)基本概念、基本原理的方法。 具體任務(wù)及要求： 1．掌握System View軟件的使用。 2．了解2FSK的調(diào)制解調(diào)基本概念。 3．在軟件上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并記錄仿真的結(jié)果。 4．按照課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求，完成設(shè)計(jì)報(bào)告，參

3、加課程設(shè)計(jì)答辯。 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排： 序號(hào) 內(nèi)容安排 時(shí)間 1 收集資料，確定實(shí)施方案 4月15日前 2 軟件設(shè)計(jì) 5月15日前 3 整理資料，編寫設(shè)計(jì)報(bào)告 5月25日前 4 完成定稿，打印報(bào)告 5月31日前 課程設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)： [1] 白木，周潔．?dāng)U頻通信的原理、工作方式、特點(diǎn)和應(yīng)用．電力系統(tǒng)通信 [2] 羅衛(wèi)兵，張捷.System View 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)．西安電子技大學(xué)出版社 [3] 孫鵬勇．直接序列擴(kuò)頻通信處理增益的分析．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào) [4] 曾興雯.乃安.獻(xiàn)璞.擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù).西安

4、：西安電子科技大學(xué)出版社 指導(dǎo)教 師簽字 院長(zhǎng)審核簽字 基于System View的2FSK的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 內(nèi)容摘要：現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)，通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個(gè)重要方向。從最早的模擬調(diào)幅調(diào)頻技術(shù)的日趨完善，到現(xiàn)在數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛應(yīng)用。使得信息的傳輸更為有效和可靠。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式，也是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。 本課程設(shè)計(jì)主要是利用System?View仿真軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)一個(gè)FSK調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)，用示波器觀察調(diào)制前后的信號(hào)波形，并將其記錄下來(lái)，分析該系統(tǒng)的性能。通過(guò)System?View的仿真功

5、能模擬實(shí)際中的FSK解調(diào)。 本課程設(shè)計(jì)研究的是基于System?View的FSK解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。文中對(duì)解調(diào)的兩種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，進(jìn)而對(duì)比，選擇出合適的方法完成設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：System View ?2FSK 調(diào)制系統(tǒng) System View is based on the modulation system 2FSK Summary: Modern communication systems require communication distance, large communication capacity, better transmission quality. As

6、 one of the key technologies demodulation technology it has been an important direction for researchers. From the earliest maturing AM FM analog technology, now widely used in digital modulation techniques. So that the transmission of information more efficient and reliable. Binary digital amplitude

7、 shift keying modulation is an old model, which is the basis of a variety of digital modulation. The course design is the use of System View simulation software platform to design a FSK modem system, using an oscilloscope modulated signal waveform before and after, and recorded, analyzed the pe

8、rformance of the system. System View simulation functional simulation of the actual FSK demodulation. This course is designed to study the FSK demodulation system based on System View. In this paper two methods demodulated brief introduction, and then compare the selected appropriate method to

9、complete the design. Keywords: System View 2FSK Modulation system 目 錄 前言 1 1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 1 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 1 1.2 課程設(shè)計(jì)的要求 1 1.3 課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ) 1 2 FSK調(diào)制解調(diào)的方案 2 2.1 2FSK調(diào)制的方案 2 2.1.1 模擬調(diào)頻法 2 2.1.2 鍵控法鍵控法 2 2.2 2FSK解調(diào)方案 3 2.2.1 非相干解調(diào) 3 2.2.2

10、 相干解調(diào) 4 2.3 2FSK數(shù)字系統(tǒng)解調(diào)原理 4 3 System View的應(yīng)用 5 3.1 System View簡(jiǎn)介 5 3.2 System View的操作步驟 5 3.2.1 選擇設(shè)置信號(hào)源（Source） 5 3.2.2 選擇設(shè)置分析窗（Sink） 6 3.2.3 系統(tǒng)定時(shí)（System Time） 6 3.3 System View的用戶環(huán)境 6 3.4 System View的基本使用 7 3.5 System View的系統(tǒng)定時(shí)窗口 7 4 基于System View的仿真 8 4.1 2FSK調(diào)制 8 4.1.1 調(diào)制原理圖 8 4.1.2

11、解調(diào)原理圖 9 4.1.3 2FSK調(diào)制解調(diào)模型 9 4.2 2FSK的調(diào)制電路仿真 15 4.2.1 調(diào)制電路仿真 15 4.2.2 解調(diào)電路仿真 17 5 結(jié)束語(yǔ) 22 參考文獻(xiàn) 24 23 基于System View的2FSK的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前言 當(dāng)今社會(huì)通信技術(shù)的發(fā)展速度可謂日新月異，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)在現(xiàn)代通信技術(shù)的各種媒體中占有獨(dú)特的地位，計(jì)算機(jī)在當(dāng)今社會(huì)的眾多領(lǐng)域里不僅為各種信息處理設(shè)備被使用，而且它與通信向結(jié)合，使電信業(yè)務(wù)更加豐富。隨著人類經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，人們對(duì)通信技術(shù)性能的需求也越來(lái)越迫切，從而又打打推動(dòng)了通信科學(xué)的發(fā)展。 在通信理論上，先后形

12、成了“過(guò)濾和預(yù)測(cè)理論”、“香濃信息論”、“糾錯(cuò)編碼理論”、“信源統(tǒng)計(jì)特性理論”、“調(diào)制理論”等。通信作為社會(huì)的基本設(shè)施和必要條件，引起的世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，通信的目的就是從一方向另一方傳送信息，給對(duì)方以信息，但是消息的傳送一般都不是直接的，它必須借助于一定形式的信號(hào)才能便于遠(yuǎn)距離快速傳輸和進(jìn)行各種處理。 system view是一種電子仿真工具。它是一個(gè)信號(hào)級(jí)的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真，是一個(gè)強(qiáng)有力的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足從數(shù)字信號(hào)處理，濾波器設(shè)計(jì)，直到復(fù)雜的通信系統(tǒng)等不同層次的設(shè)計(jì)。 1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 仿真設(shè)計(jì)主要研究2FSK

13、信號(hào)的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制及解調(diào)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，并要調(diào)制解調(diào)過(guò)程容易實(shí)現(xiàn)，能正確的完成調(diào)制解調(diào)任務(wù)。 由于FSK調(diào)制解調(diào)原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，作為數(shù)字通信原理的入門學(xué)，理解FSK后可以容易理解其他更復(fù)雜的調(diào)制系統(tǒng)，為以后的進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)。 1.2 課程設(shè)計(jì)的要求 仿真設(shè)計(jì)主要研究2FSK信號(hào)的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制及解調(diào)，使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，并要調(diào)制解調(diào)過(guò)程容易實(shí)現(xiàn)，能正確的完成調(diào)制解調(diào)任務(wù)。由于FSK調(diào)制解調(diào)原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，作為數(shù)字通信原理的入門學(xué)，理解FSK后可以容易理解其他更復(fù)雜的調(diào)制系統(tǒng)，為以后的進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)。 1.3 課程設(shè)計(jì)的研究基礎(chǔ)

14、數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控(FsK—Frequency Shift Keying)，二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來(lái)傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK信號(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻，而符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)于載頻（與不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且與之間的改變是瞬間完成的。 System View 是一個(gè)用于現(xiàn)代工程與科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析平臺(tái)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)領(lǐng)域，System View 在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具。System View

15、 是一個(gè)用于現(xiàn)代工程與科- 3 - 學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析平臺(tái)。從濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、完整通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，直到一般的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等各個(gè)領(lǐng)域，System View 在友好而且功能齊全的窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個(gè)精密的嵌入式分析工具 2 FSK調(diào)制解調(diào)的方案 2.1 2FSK調(diào)制的方案 2FSK（二進(jìn)制頻移鍵控，F(xiàn)requency Shift Keying）信號(hào)是用載波頻率的變化來(lái)傳遞數(shù)字信息，被調(diào)載波的頻率隨二進(jìn)制序列0、1狀態(tài)而變化。我們可以認(rèn)為，一個(gè)2FSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)不同載頻的2FSK信號(hào)的疊加。 從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可用鍵控法

16、來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2.1.1 模擬調(diào)頻法 模擬調(diào)頻法是利用一個(gè)矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻，是頻移鍵控通信方式早期采用的實(shí)現(xiàn)方法。用數(shù)字基帶信號(hào)去控制一個(gè)振蕩器的某種參數(shù)而達(dá)到改變振蕩頻率的目的。如圖2-1所示。 圖2-1 相位連續(xù)FSK調(diào)制 2.1.2 鍵控法鍵控法 鍵控法鍵控法則是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。在二進(jìn)制基帶矩形脈沖序列的控制下通過(guò)開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通，使其在每一個(gè)碼元Ts期間輸出f1或f2兩個(gè)載波之一，該方法就是在二進(jìn)制基帶矩形脈沖序列的控制下通過(guò)開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通，使其在每一個(gè)碼元sT期間輸

17、出1f或2f兩個(gè)載波之一。其原理如f1 門電路1 門電路2 相加倒相f2 基帶信號(hào)輸入圖2-2所示，它將產(chǎn)生二進(jìn)制FSK信號(hào)。圖中，數(shù)字信號(hào)控制兩個(gè)獨(dú)立振蕩器。門電路（即開關(guān)電路）和按數(shù)字信號(hào)的變化規(guī)律通斷。若門打開，則門關(guān)閉故輸出為1f，反之則輸出2f。這種方法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、波形好，而且頻率穩(wěn)定度可以做得很高。頻率鍵控法還可以借助數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖2-2 鍵控法電路圖 2.2 2FSK解調(diào)方案 2FSK信號(hào)有多種解調(diào)方法，如非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法等，下面就相干檢測(cè)法、非相干檢測(cè)法進(jìn)行介紹。 2.2.1 非相干解調(diào) 非相干解調(diào)

18、2FSK信號(hào)的包絡(luò)檢波法解調(diào)方框圖如圖2-3所示，其可視為由兩路2ASK解調(diào)電路組成。這里，兩個(gè)帶通濾波器（帶寬相同，皆為相應(yīng)的2ASK信號(hào)帶寬；中心頻率不同，分別為f1、f2起分路作用，用以分開兩路2ASK信號(hào)，上支路對(duì)應(yīng)，下支路對(duì)應(yīng)，經(jīng)包絡(luò)檢測(cè)后分別取出它們的包絡(luò)及；抽樣判決器起比較器作用，把兩路包絡(luò)信號(hào)同時(shí)送到抽樣判決器進(jìn)行比較，從而判決輸出基帶數(shù)字信號(hào)。若上、下支路及的抽樣值分別用、表示，則抽樣判決器的判斷準(zhǔn)則為 圖2-3 2FSK信號(hào)非相干解調(diào)方框圖 2.2.2 相干解調(diào) 相干檢測(cè)的具體解調(diào)電路是同步檢波器，原理方框圖如圖2-4所示。圖中兩個(gè)帶通濾波器的作用同于包絡(luò)檢

19、波法，起分路作用。它們的輸出分別與相應(yīng)的同步相干載波相乘，再分別經(jīng)低通濾波器濾掉二倍頻信號(hào)，取出含基帶數(shù)字信息的低頻信號(hào)，抽樣判決器在抽樣脈沖到來(lái)時(shí)對(duì)兩個(gè)低頻信號(hào)的抽樣值、進(jìn)行比較判決（判決規(guī)則同于包絡(luò)檢波法），即可還原出基帶數(shù)字信號(hào)。 圖2-4 2FSK信號(hào)相干解調(diào)方框圖 2.3 2FSK數(shù)字系統(tǒng)解調(diào)原理 2FSK解調(diào)方式有相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式兩種，我們采用的是相干解調(diào)方式，下面詳細(xì)介紹： 已調(diào)信號(hào)由f1和f2調(diào)制而成，先用兩個(gè)頻率分別為f1、f2的帶通濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，在分別經(jīng)過(guò)低通濾波器，給定定時(shí)

20、脈沖進(jìn)行抽樣判決。原理圖2-5如下： 圖2-5 2FSK數(shù)字系統(tǒng)解調(diào)原理 3 System View的應(yīng)用 3.1 System View簡(jiǎn)介 利用System View，可以構(gòu)造各種復(fù)雜的模擬、數(shù)字、數(shù)?；旌舷到y(tǒng)，各種多速率系統(tǒng)，它可用于各種線性或非線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。用戶在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只需從System View配置的圖標(biāo)庫(kù)中調(diào)出有關(guān)圖標(biāo)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，完成圖標(biāo)間的連線，然后運(yùn)行仿真操作，最終以時(shí)域波形、眼圖、功率譜等形式給出系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果。 SystemView的庫(kù)資源十分豐富，包括含若干圖標(biāo)的基本庫(kù)（Main Library）及專業(yè)庫(kù)（Optional Li

21、brary），基本庫(kù)中包括多種信號(hào)源、接收器、加法器、乘法器，各種函數(shù)運(yùn)算器等；專業(yè)庫(kù)有通訊（Communication）、邏輯（Logic）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）、射頻/模擬（RF/Analog）等；它們特別適合于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和方案論證；并可進(jìn)行各種系統(tǒng)時(shí)域和頻域分析、譜分析，及對(duì)各種邏輯電路、射頻/模擬電路（混合器、放大器、RLC電路、運(yùn)放電路等）進(jìn)行理論分析和失真分析。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真分析方面，System View還提供了一個(gè)真實(shí)而靈活的窗口用以檢查、分析系統(tǒng)波形。在窗口內(nèi)，可以通過(guò)鼠標(biāo)方便地控制內(nèi)部數(shù)據(jù)的圖形放大、縮小、滾動(dòng)等。另外，分析窗中還帶有一個(gè)功能強(qiáng)大的“接

22、收計(jì)算器”，可以完成對(duì)仿真運(yùn)行結(jié)果的各種運(yùn)算、譜分析、濾波。 3.2 System View的操作步驟 3.2.1 選擇設(shè)置信號(hào)源（Source） 選中該圖標(biāo)并按住鼠標(biāo)左鍵將其拖至設(shè)計(jì)區(qū)內(nèi)，這時(shí)所選中的圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)在設(shè)計(jì)區(qū)域中。雙擊設(shè)計(jì)窗口中的圖標(biāo)后，彈出的對(duì)話框，通過(guò)Periodic Noise/PN Aperiodic和Import按鈕進(jìn)行分類選擇和調(diào)用。選中后單擊對(duì)話框中的參數(shù)按鈕Parameters，在出現(xiàn)的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中設(shè)置幅度、頻率、相位。完成后分別單擊參數(shù)設(shè)置和源庫(kù)對(duì)話框的按鈕OK，從而完成該圖標(biāo)的設(shè)置。 3.2.2 選擇設(shè)置分析窗（Sink） 當(dāng)需要對(duì)系統(tǒng)中各測(cè)試點(diǎn)或

23、某一圖標(biāo)輸出進(jìn)行觀察時(shí)，則應(yīng)放置一個(gè)分析窗（Sink）圖標(biāo)，一般將其設(shè)置為“Analysis”屬性。Analysis圖標(biāo)相當(dāng)于示波器或頻譜儀等儀器的作用，它是最常使用的分析型圖標(biāo)之一。具體操作和信號(hào)源設(shè)置類似。 3.2.3 系統(tǒng)定時(shí)（System Time） System View系統(tǒng)是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)。在每次系統(tǒng)運(yùn)行之前，首先需要設(shè)定一個(gè)系統(tǒng)頻率。各種仿真系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，是先對(duì)信號(hào)以系統(tǒng)頻率進(jìn)行采樣，然后按照系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的處理計(jì)算各個(gè)采樣點(diǎn)的值，最后在輸出時(shí)，在分析窗內(nèi)，按要求畫出各個(gè)點(diǎn)的值或擬合曲線。 3.3 System View的用戶環(huán)境 進(jìn)入System View 后，屏幕上首先出

24、現(xiàn)設(shè)計(jì)窗口，所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、搭建等基本操作，都是在設(shè)計(jì)窗口內(nèi)完成的。在設(shè)計(jì)窗口中間的大片區(qū)域就是設(shè)計(jì)區(qū)域，也就是供用戶搭建各種系統(tǒng)的地方。在設(shè)計(jì)窗口的最上端一行是下拉式命令菜單行，通過(guò)調(diào)用這些菜單可以執(zhí)行System View的各項(xiàng)功能；設(shè)計(jì)窗口中菜單行的下面，緊鄰在設(shè)計(jì)區(qū)域上端一行是工具欄，它包含了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真中可能用到的各種操作按鈕；在工具欄的最右端是提示信息，當(dāng)鼠標(biāo)置于某一工具按鈕上時(shí),在該處會(huì)顯示對(duì)該按鈕的說(shuō)明和提示信息；緊鄰在設(shè)計(jì)區(qū)域左端是各種器件圖標(biāo)庫(kù)，下面介紹些常用的幾個(gè)庫(kù)圖標(biāo)，如表3-1所示。 表3-1 常用圖標(biāo) 3.4 Sys

25、tem View的基本使用 利用System View進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建、仿真與分析，這一過(guò)程可概括為以下3個(gè)步驟： (1) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求與系統(tǒng)原理畫出系統(tǒng)原理框圖。 (2) 選擇合適的圖符和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，把系統(tǒng)原理框圖轉(zhuǎn)化為System View模型，在System View設(shè)計(jì)窗口完成所設(shè)計(jì)的圖形化仿真系統(tǒng)。 (3) 運(yùn)行仿真程序，分析仿真結(jié)果。 3.5 System View的系統(tǒng)定時(shí)窗口 System View系統(tǒng)是一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)，也就是說(shuō)，在每次系統(tǒng)運(yùn)行之前，首先需要設(shè)定一個(gè)系統(tǒng)頻率。各種系統(tǒng)在仿真時(shí)，首先對(duì)各信號(hào)以系統(tǒng)頻率進(jìn)行采樣，然后按照系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的處理計(jì)算各個(gè)

26、采樣點(diǎn)的值，最后輸出時(shí)，在觀察窗內(nèi)按要求畫出各個(gè)點(diǎn)的位置或擬合曲線。因此，系統(tǒng)定時(shí)是系統(tǒng)運(yùn)行之前一個(gè)必不可少的步驟。 在設(shè)計(jì)窗口中單擊工具欄中的“System Time”（系統(tǒng)定時(shí)按鈕），就能打開如圖3-1所示的系統(tǒng)定時(shí)對(duì)話框。 圖3-1 系統(tǒng)定時(shí)對(duì)話框 4 基于System View的仿真 4.1 2FSK調(diào)制 4.1.1 調(diào)制原理圖 圖4-1調(diào)制原理圖 4.1.2 解調(diào)原理圖 圖4-2解調(diào)原理圖 用同頻同相得本地高頻型號(hào)進(jìn)行解調(diào)得到同步信號(hào)，在用低通濾波器濾除高頻載波，通過(guò)反向器并通過(guò)加法器相加后，得到原始基帶型號(hào)，通過(guò)抽樣，保持，判決，得到準(zhǔn)確的原始信號(hào)。

27、4.1.3 2FSK調(diào)制解調(diào)模型 圖4-3 2FSK調(diào)制解調(diào)模型 模塊參數(shù)設(shè)置 Token0 基帶信號(hào)—PN（頻率為10HZ，電平2level，偏移=0） Token1半波整流器，門限電壓=-1V Token2半波整流器，門限電壓=-1V Token3 反相器 Token4 乘法器 Token5 乘法器 Token6 載波正弦波發(fā)生器（頻率1=200HZ） Token7 載波正弦波發(fā)生器（頻率2=400HZ） Token8 加法器 Token9 觀察窗 Token10 觀察窗 Token11 觀察窗 Token12 觀察窗 Token13 觀察窗 To

28、ken14 觀察窗 Token15載波正弦波發(fā)生器（頻率1=200HZ） Token16載波正弦波發(fā)生器（頻率2=400HZ） Token17乘法器 Token18乘法器 Token19 模擬低通濾波器（截止頻率1=200HZ） Token20模擬低通濾波器（截止頻率1=200HZ） Token21加法器 Token22反相器 Token23 觀察窗 Token24 觀察窗 Token25 觀察窗 Token27 觀察窗 Token28抽樣器（抽樣頻率=1000HZ） Token29 保持器 Token30 判決器（a>b True Output=1v False

29、=-1v） Token31 觀察窗 Token32 比較電平發(fā)生器（電平=0V 頻率=0HZ） Token33 觀察窗 Token34 觀察窗 運(yùn)行時(shí)間設(shè)置 運(yùn)行時(shí)間=2s 采樣頻率=1000HZ 運(yùn)行系統(tǒng)，利用觀察窗觀察各波形形狀 4.1.4 仿真結(jié)果 圖4-4 原波形（sink9） 圖4-5 頻率f1（sink13） 圖4-6 頻率f2（sink14） 圖4-7 半波整流后加到高頻載波上的波形（sink11） 圖4-8 半波整流后加到高頻載波上的波形（sink10） 圖4-9 2FSK調(diào)制波形（sink12） 圖4-10

30、 解調(diào)后波形（sink23） 圖4-11 經(jīng)過(guò)抽樣判決后的最終波形（sink31） 圖4-12 功率譜 改變參數(shù) Token6載波正弦波發(fā)生器（頻率f1=40HZ） Token7 載波正弦波發(fā)生器（頻率f2=80HZ） Token15 載波正弦波發(fā)生器（頻率f1=40HZ） Token16 載波正弦波發(fā)生器（頻率f2=80HZ） 得到各頻譜圖為 圖3-13 各頻譜圖 圖4-14 輸出功率譜 4.2 2FSK的調(diào)制電路仿真 4.2.1 調(diào)制電路仿真 根據(jù)模擬調(diào)頻法和鍵控法的原理圖，利用System View軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，得到

31、圖4-15（我們把調(diào)頻法與鍵控法的電路合成在一張電路圖上，這樣產(chǎn)生的波形易于觀察和對(duì)比） 圖4-15 2FSK信號(hào)產(chǎn)生的兩種方法 參數(shù)設(shè)置： Token 0：基帶信號(hào)--PN碼序列將參數(shù)設(shè)置為Rate=20HZ, Amplitude(幅度)= 0.5v, Offset(偏移)= 0.5v Token 1：頻率調(diào)制 FM Token 2、6：信號(hào)接收分析器 Token 3：鍵控開關(guān) Token 4、5: 載波--正弦波發(fā)生器（頻率分別為50HZ、100Hz） 檢查仿真電路圖和參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后，進(jìn)行仿真運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為：Start Time: 0秒；Stop Time

32、: 255e-3秒；采樣頻率：Sample Rate：1000Hz。如圖4-16所示 圖4-16 運(yùn)行時(shí)間設(shè)置 將電路圖連接完畢后，設(shè)置這個(gè)元器件的參數(shù)，點(diǎn)開運(yùn)行時(shí)間設(shè)置窗口，確保這個(gè)參數(shù)設(shè)置完畢，點(diǎn)擊仿真按鈕，得到調(diào)制信號(hào)與功率頻譜圖如下圖所示。 圖4-17 調(diào)頻法2FSK的輸出 圖4-18鍵控法2FSK的輸出 圖4-19 鍵控法2FSK的功率譜圖 圖 4-20 調(diào)頻法2FSK的功率譜圖 分析：從上到下依次是調(diào)制信號(hào)波形、頻率為f1的已調(diào)信號(hào)波形，頻率為f2的已調(diào)信號(hào)波形，2FSK信號(hào)波形。由圖中可以觀察到2FSK信號(hào)就是兩個(gè)2ASK信號(hào)疊加而成，因此2FSK頻

33、譜可以近似表示成頻率分布為f1和f2的兩個(gè)2ASK頻譜的組合。其中兩個(gè)波形不同且下凹的點(diǎn)為相位不連續(xù)點(diǎn)。 4.2.2 解調(diào)電路仿真 非相干解調(diào)法根據(jù)非相干解調(diào)法（包絡(luò)檢波法）法的原理圖，利用System View軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，得到圖4-21。 圖4-21 非相干解調(diào)電路圖 參數(shù)設(shè)置： Token 0: NP碼元，Amplitude=0.5V，Ofsetf=0.5V，Rate=10Hz，Levels=2； Token 1、2：載波，正弦波發(fā)生器（頻率分別為100Hz和150Hz） Token 3: 單刀雙擲開關(guān) Token 4: 加法器 Token 5: 高斯噪聲 st

34、d=0.5v Token 6、7: 線性系統(tǒng)濾波器 Token 8、9：半波整流 Token 10、11：信號(hào)接收分析器 Token 12、13: 線性系統(tǒng)濾波器 Token 14: 模擬比較器 Token 15: 延遲器 檢查仿真電路圖和參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后，進(jìn)行仿真運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為：Start Time: 0秒；Stop Time: 255e-3秒；采樣頻率：Sample Rate：1000Hz。如圖4-22所示 圖4-22 運(yùn)行時(shí)間設(shè)置窗口 將電路圖連接完畢后，設(shè)置這個(gè)元器件的參數(shù)，點(diǎn)開運(yùn)行時(shí)間設(shè)置窗口，確保這個(gè)參數(shù)設(shè)置完畢，點(diǎn)擊仿真按鈕，得到調(diào)制信號(hào)與功率頻譜圖

35、如下圖所示。 圖4-23 非相干解調(diào)輸出 圖4-24 原始波形 圖4-25 非相干解調(diào)功率譜圖 圖4-26 原始波形功率譜圖 分析：原始波形與非相干解調(diào)出的波形相同，證明此事解調(diào)成功，仿真成功。將兩路信號(hào)接入高低電平值分別設(shè)置為1 V 和-1 V ,選擇輸出輸出的信號(hào)就將是解調(diào)信號(hào) 根據(jù)相干解調(diào)法法的原理圖，利用System View軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，得到圖4-27所示 圖4-27 相干解調(diào)電路 參數(shù)設(shè)置： Token 0: NP碼元，Amplitude=0.5V，Ofsetf=0.5V，Rate=10Hz，Levels=2； Token 1、

36、2、15、16：載波，正弦波發(fā)生器（頻率分別為100Hz和150Hz 100Hz和150Hz） Token 3: 單刀雙擲開關(guān) Token 4、17: 加法器 Token 5: 高斯噪聲 std=0.5v Token 6、7、10、11: 線性系統(tǒng)濾波器 Token 12: 延遲器 Token 13、14：乘法器 Token 18：緩沖器 檢查仿真電路圖和參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后，進(jìn)行仿真運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為：Start Time: 0秒；Stop Time: 4.095秒；采樣頻率：Sample Rate：1000Hz。如圖4-28所示 圖4-28 運(yùn)行時(shí)間設(shè)置窗口 將電路

37、圖連接完畢后，設(shè)置這個(gè)元器件的參數(shù)，點(diǎn)開運(yùn)行時(shí)間設(shè)置窗口，確保這個(gè)參數(shù)設(shè)置完畢，點(diǎn)擊仿真按鈕，得到調(diào)制信號(hào)與功率頻譜圖如下圖所示 圖4-29 相干解調(diào)輸出 圖4-30 原始波形 圖4-31 相干解調(diào)功率譜圖 圖4-32 原始波形功率譜圖 分析：通過(guò)相干解調(diào)輸出波形，說(shuō)明解調(diào)成功。從仿真結(jié)果中我們看到，產(chǎn)生的2FSK信號(hào)通過(guò)相干解調(diào)完整的恢復(fù)為原來(lái)的基帶信號(hào)。 這里將2FSK信號(hào)分解為上下兩路2ASK信號(hào)分別進(jìn)行解調(diào)，然后進(jìn)行判決。抽樣判決是直接比較兩路信號(hào)抽樣值的大小，可以不專門設(shè)置門限。判決規(guī)則就應(yīng)與解調(diào)規(guī)程相呼應(yīng)，調(diào)制時(shí)若規(guī)定“1”符號(hào)載波對(duì)應(yīng)載波頻率

38、f1，則接收時(shí)上支路的樣值大，應(yīng)判為“1”；反之則判為“0”。當(dāng)傳輸信道為隨參信道時(shí)，則2FSK具有更好的適應(yīng)能力。 5 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到很多東西，在開始搜集資料的時(shí)候，我根本就無(wú)從下手，后來(lái)我在網(wǎng)上和圖書館查閱了許多關(guān)于System View軟件的資料，初步了解了System View軟件的基本概念及對(duì)System View軟件的應(yīng)用。在這篇論文中，簡(jiǎn)單的介紹了FSK的調(diào)制解調(diào)方案。還有更重要的一點(diǎn)，通過(guò)這次寫作，我基本掌握了課程設(shè)計(jì)的最基本的格式要求，這對(duì)我以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助。 這次的課程設(shè)計(jì)完成時(shí)間將近兩個(gè)月，在此期間，我學(xué)到很多以前不曾了解的知識(shí)。拓寬

39、了我的知識(shí)面。這些都要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝老師能給我這次機(jī)會(huì)。要特別感謝我的指導(dǎo)老師徐金玉老師在我寫作過(guò)程中對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。如果沒有老師的指導(dǎo)，我不可能這么順利地完成這次課程設(shè)計(jì)。另外，同寢室小伙伴們的幫助也是不可忽略的，在我搜集資料的時(shí)候，是同寢室同學(xué)和我一起，幫我搜集整理，在我遇到困難時(shí)是他們給我加油打氣，讓我對(duì)這次的課程設(shè)計(jì)充滿信心。衷心地感謝你們！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 白木，周潔．?dāng)U頻通信的原理、工作方式、特點(diǎn)和應(yīng)用．電力系統(tǒng)通信，2000：P15～P28 [2] 羅衛(wèi)兵，張

40、捷.System View 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析及通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)．西安電子科技大學(xué)出版社，2000：P16～P33 [3] 孫鵬勇．直接序列擴(kuò)頻通信處理增益的分析．遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2000：P19～P20 [4] 曾興雯.乃安.獻(xiàn)璞.擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000：P18～P20 成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 學(xué)生專業(yè) 學(xué)生班級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱 設(shè)計(jì)題目 基于System View的2FSK的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)定成績(jī) 等級(jí) 分?jǐn)?shù) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 說(shuō)明：分?jǐn)?shù)采用百分制，相應(yīng)的等級(jí)為： 優(yōu)：90～100：良：80～89；中：70～79；及格：60～69；不及格：60分以下。