systemview 使用含2DPSK(3)

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1.6.1 观察时域波形

时域波形是最为常用的系统仿真分析结果表达形式。进入分析窗后，单击“工具栏”内的绘制新图按钮（按钮1），可直接顺序显示出放置信宿图符块的时域波形，并可任意单击分析窗工具栏中的“窗口竖排列”（按钮7）、“窗口横排列”（按钮8）。

1.6.2 观察眼图

首先回顾一下“眼图”的概念。对于码间干扰和噪声同时存在的数字传输系统，给出系统传输性能的定量分析是非常繁杂的事请，而利用“观察眼图”这种实验手段可以非常方便地估计系统传输性能。实际观察眼图的具体实验方法是：用示波器接在系统接收滤波器输出端，调整示波器水平扫描周期Ts，使扫描周期与码元周期Tc同步（即Ts＝nTc，n为正整数），此时示波器显示的波形就是眼图。由于传输码序列的随机性和示波器荧光屏的余辉作用，使若干个码元波形相互重叠，波形酷似一个个“眼睛”，故称为“眼图”。“眼睛”挣得越大，表明判决的误码率越低，反之，误码率上升。SystemView具有“眼图”这种重要的分析功能，图1-6-2给出了SystemView分析所得眼图波形。

（a）误码率较低的系统传输眼图

（b）误码率较高的系统传输眼图 图1-6-2 不同眼图的对比

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在分析窗下，当屏幕上已经出现波形显示活动窗后，单击信宿计算器按钮，出现“SystemView信宿计算器”对话框，单击分类设置开关按钮 Style ，出现如图1-6-3所示的参数设置对话框，再次单击“Style”栏内的按钮 Time Slice ，在其“Start Time[sec]”栏内输入观察波形的起始时刻，在“Length[sec]”栏内输入观察时间长度，单位均为秒。

图1-6-3 信宿信宿计算器下的“Style”对话框

应当注意的是，系统的输出波形自分析起始时刻开始常常有一段时间的过渡过程，故设置眼图观察的起始时刻应让过这段时间，图1-6-2（a）设置是Start Time[sec]=5、Length[sec]=5，而图1-6-2（b）设置是Start Time[sec]=0、Length[sec]=5，说明过渡状态期间的眼图较差。Length设置的时间值越大，看到的“眼”越多，且应为Tc的整数倍。最后单击按钮 OK 返回分析窗，等待观察指定的眼图，究竟看哪一个信号的眼图，可用鼠标左键选中“Select one windows:”窗口内的块名称和编号（选中后变成反百条）。

1.6.3 观察功率谱

当需要观察信号功率谱时，可在分析窗下单击信宿计算器图标按钮，出现“SystemView信宿计算器”对话框，单击分类设置开关按钮 Spectrum ，出现如图1-6-4所示对话框。

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图1-6-4 信宿计算器下的“Spectrum”对话框

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接下来选择计算功率谱的条件，如选中“Power Spectrum[dBm in 50 ohms]”项，则表示计算功率谱的条件为50欧负载上的对数功率谱；在“Select One Window:”栏目内选择信号观测点；最后单击按钮 OK 返回分析窗，等待功率谱显示活动窗口的出现。在通信系统分析过程中，对信号进行功率谱分析是十分重要的内容。

1.6.4 观察信号星座图或相位路径转移图

在对数字调制系统或数字调制信号进行分析时，常借助二维平面的信号星座图（Signal Constellation）来形象地说明某种数字调制信号的“幅度-相位”关系，从而可以定性地表明与抗干扰能力有关的“最小信号距离”。以16QAM系统为例，发送端理想的信号星座图如图1-6-5所示。

信号点 在接收系统输出，由于信道特性不理想和干扰噪声的影响，信号点产生发散现象，信号点的发散程度与信道特性不理想程度和噪声强度有关。图1-6-6（a）为接收滤波器输出在噪声极弱时的信号星座图，图1-6-6（b）为接收滤波器输出在噪声较

图1-6-5 理想的16QAM信号星座图

强时的信号星座图，这两张图是SystemView经过大

量统计分析得到的，每组4电平基带码正交矢量合成为一个信号点。

（a） 噪声极弱时接收输出的16QAM信号星座图

（b） 噪声较强时接收输出的16QAM信号星座图

图1-6-6 16QAM信号星座图对比

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除可以观察信号星座图外，利用SystemView还可观察信号的相位转换图。在出现信号星座图显示活动窗口后，单击分析窗中第二行“工具栏”的按钮4（点绘）可观察星座图，单击按钮5（连点）可观察信号的相位路径转换图，两种操作可相互切换。点的大小可利用“Preference>>Smaller Points in …>>Normal/small/pixel”命令修改。理想的16QAM信号相位路径转换图如图1-6-7所示，注意，图形被拉长显示。 图1-6-7 理想的16QAM信号相位路径转换图

利用SystemView观察信号眼图或相位转换图，仍然是利用信宿计算器的对话框。仍以观察16QAM发送信号为例，其信号星座图和相位转换图与同相支路码信号（I信号）和正交支路码信号（Q信号）有关。在分析窗下单击信宿计算器按钮，在出现的对话框中，首先单击 Style 按钮，在“Select one window from each list:”栏内选中系统输入的I信号（w0:）后，单击 Scatter Plot 按钮，再在“Versus”栏内选中系统输入的Q信号（w1:），如图1-6-8所示，最后单击按钮 OK 结束设置操作，出现信号星座图显示活动窗口。 图1-6-8 观察星座图或相位路径的对话框设置

另外，在出现信号星座图后，单击“工具栏”内的按钮14（动画模拟），此时活动窗口内出现一个跳动光点，该光点的变化轨迹正是随所传数字序列改变信号点运动的轨迹。

1.7 总结

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从这部分内容介绍可以看出，SystemView具有很强的通信系统仿真分析功能，除介绍的上述分析功能外，还可以做系统的误码率分析，此内容在第二部分中另行介绍。还有许多其它分析功能限于本书篇幅未做介绍，有兴趣的读者可进一步探索SystemView更广泛的应用领域。

第二部分 数字通信系统仿真分析举例

这部分内容通过几个较为典型的分析举例，介绍利用SystemView进行数字通信系统仿真分析时主要涉及的概念和操作方法。

2.1 简单基带传输系统分析

【分析内容】构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。要求： 1．观测接收输入和滤波输出的时域波形； 2．观测接收滤波器输出的眼图。

【分析目的】掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。

【系统组成及原理】简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

PN码 形 成 接 收 低 通 ＋ 发生器 滤波器 判 决

高 斯 噪声源 加性高斯低通型信道

图2-1-1 简单基带传输系统组成框图

【创建分析】

第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数如下：

① 运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒； ② 采样频率：Sample Rate：10000Hz。

第2步：调用图符块创建如图2-1-2所示的仿真分析系统：

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图2-1-2 创建的简单基带传输仿真分析系统

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