1、基于 SYSTEMVIEW 软件的数字基带波形生成一、实验目的 1、熟悉 SYSTEMVIEW 软件的基本应用2、熟悉通信基带波形基本原理3、掌握使用 SYSTEMVIEW 软件生成通信基带波形的基本方法二、实验原理：通信数字基带信号指表示消息代码的电波形，其类型有很多，常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲波形等。最常用的是矩形脉冲波形，因为矩形脉冲易于形成和变换，实验中实际介绍几种最常见的基带信号矩形脉冲波形。1. 单极性不归零波形单极性不归零波形如图 1-1 所示，这是一种最简单、 最常用的基带信号形式。这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码 0 和 1，或者说，它在一
2、个码元时间内用脉冲的有或无来对应表示 0或 1 码。其特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔。另外位同步信息包含在电平的转换之中，当出现连 0 序列时没有位同步信息。图 1-12. 双极性不归零波形在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码 1、0，如图 1-2 所示，由于它是幅度相等极性相反的双极性波形， 故当 0、 1 符号等可能出现时无直流分量。 这样，恢复信号的判决电平为 0，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。故双极性波形有利于在信道中传输。图 1-23. 单极性归零波形单极性归零波形与单极性不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于
3、码元长度内总要回到零电平（见图 1-3），所以称为归零波形。 +E-E 00 011 11单极性归零波形可以直接提取定时信息，是其他波形提取位定时信号时需要采用的一种过渡波形。图 1-3 4. 双极性归零波形它是双极性波形的归零形式，如图 1-4 所示。由图可见， 每个码元内的脉冲都回到零点平，即相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。它除了具有双极性不归零波形的特点外，还有利于同步脉冲的提取。 图 1-45. 差分波形 这种波形不是用码元本身的电平表示消息代码， 而是用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码，如图 1-5 所示。图中，电平变表示 1，不变表示 0，也可以反过来。由于差分波形是以相
4、邻脉冲电平的相对变化来表示+E0 00 01111+E- 000 1111代码，因此称为相对码，而相应地称前面的单极性或双极性波形为绝对码波形。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响，在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题。图 1-5 相对码 D(n)图 1-1 绝对码 A(n)我们将图 1-1 平移与图 1-5 在横坐标方向上对齐，将图 1-5 中的双极性相对码修改为单极性相对码，即信号 0 对应 0 电平而不是图 1-5 中的-E 电平。会得到： D(n) = A(n) 异或 D(n-1) 接收时需要从相对码恢复出绝对码，经观察或逻辑运算，可以得到：A(n) = D(n) 异或 D
5、(n-1)6. 多电平波形当多于一个二进制符号对应一个脉冲的时候。波形统称为多电平波形或多值波形。 例如， 若令两个二进制符号 00 对应+3E，01 对应+E，10 对应-E，11对应+3E ，则所得波形为 4 电平波形，如图 1-6 所示。图 1-6三、实验步骤：1、熟悉 SYSTEMVIEW 软件基本操作2、运行时间设置：运行时间=2 ms， 采样频率=200 kHz3、根据双极性波形原理，用 Systemview 软件建立一个仿真电路，如图 1-7 所示：+E-3-3 000 001111 11图 1-74、图符参数配置：Token 27 Parameters:Source: PN S
6、eqAmp = 1 vOffset = 0 vRate = 20e+3 HzLevels = 2Phase = 0 deg；Token 28 Parameters:Sink: AnalysisInput from t27 Output Port 0；Token 29 Parameters:Source: Pulse TrainAmp = 1 vFreq = 20e+3 HzPulseW = 25e-6 secOffset = 0 vPhase = 0 deg5、运行系统：在 Systemview 系统窗内运行该系统后，转到分析窗观察 Token28、31 两个观察点的波形，应该分别是相应的双极
7、性不归零波形与双极性归零波形。6、根据单极性波形原理，用 Systemview 软件在图1-7 旁建立一个仿真电路，该电路结构与图 1-7 完全相同。7、请在分析原理和步骤 4 中参数基础上，对步骤 6中电路图符参数进行定义，运行系统后，从步骤 6 中新建的两个观察点上，分别观察到相应的单极性不归零波形与单极性归零波形。8、根据多电平波形原理，用 Systemview 软件建立一个仿真电路，如图 1-8 所示：图 1-89、请在分析原理和步骤 4 中参数基础上，对图 1-8中电路图符参数进行定义，运行系统后，从图 1-8 中新建的观察点上，观察到相应的多电平波形。10、根据 差分波形原理，用
8、Systemview 软件建立一个仿真电路，如图 1-10 所示：图 1-1011、图符参数配置：Token 45 Parameters:Source: PN SeqAmp = 500e-3 vOffset = 500e-3 vRate = 20e+3 HzLevels = 2Phase = 0 deg；Token 49 Parameters:Source: Pulse TrainAmp = 1 vFreq = 20e+3 HzPulseW = 25e-6 secOffset = 0 vPhase = 180 deg；Token 52 Parameters:Source: PN SeqAmp
9、= 1 vOffset = 0 vRate = 10 HzLevels = 1Phase = 0 deg；Token 54 Parameters:Logic: FF-D-1Gate Delay = 0 secThreshold = 500e-3 vTrue Output = 1 vFalse Output = 0 vRise Time = 0 secFall Time = 0 secSet* = t52 Output 0Data = t45 Output 0Clock = t49 Output 0Clear* = t52 Output 0Output 0 = Q t48 t46 Output
10、1 = Q*；Token 53 Parameters:Sink: Real TimeInput from t52 Output Port 012、在 Systemview 系统窗内运行该系统后，转到分析窗观察 Token48、56 两个观察点的波形，应该分别是相应的单极性绝对码与相对码。四、附加实验内容根据从相对码恢复出绝对码原理，用Systemview 软件建立一个仿真电路，该电路结构与图 1-10 相似。在分析原理和步骤 4 中参数基础上，对上面电路图符参数进行定义，运行系统后，从新建的两个观察点上，分别观察到相应单极性相对码与恢复出的绝对码。五、实验报告1、实验报告常规组成部分2、SYSTEMVIEW 软件实验中碰到的一些使用技巧。3、通过整理的波形将实验得到结果与理论结果进行对比。4、心得与建议。
