基于SystemView的巴克码识别器的仿真与分析
基于SystemView的巴克码识别器的仿真设计与分析
何凯
Hekai
(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410200)
摘要:介绍了数字通信系统中群同步码的巴克码的特点和巴克码识别器的原理,给出了利用动态通信系统仿真软件SystemView对巴克码识别器的仿真设计及分析方法.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.
关键词:SytemView;群同步;巴克码识别器;仿真
Simulation and analysis of barker code identifier
based on SystemView
Abstract:This paper describes the characteristics of barker code as the
group synchronization code and the principle of barker code identifier in
digitaI communication systems.And a design and analysis method of simulating barker code identifier is given,based on the dynamic communication system software SystemView.The simulation results have proven the feasibility and validity of the method.
Key words:SytemView;group synchronizatio ;barker code identifier stimulation
数字通信时,一般总是以若干个码元组成一个字,若干个字组成一个句,即组成一个个的“群”进行传输。群同步的任务就是在位同步的基础上识别出这些数字信息群(字、句、帧)“开头”和“结尾”的时刻,使接收设备的群定时与接收到的信号中的群定时处于同步状态。实现群同步的常用方法是插入特殊同步码组法,它又分为连贯式插入法和间隔式插入法。其中连贯式插入法具有建立同步时间快,因而在实际中应用广泛。
连贯式插人法,又称集中插入法。它是指在每一信息群的开头集中插入作为群同步码组的特殊码组,该码组在信息码中很少出现,其基本要求是具有尖锐单峰特性的自相关函数,便于与信息码区别,码长适当、以保证传输效率。满足此要求的特殊码组有:全0码、全1码、1与0交替码、巴克码、电话基群帧同步码
0011011。由于巴克码具有建立时间短、码组易于识别等优点[8],因此应用是最普遍的。
SystemView是美国Elanix公司推出的基于个人计算机WindoWS环境的动态通信系统仿真工具,它可用于DSP信号处理、滤波器设计以及复杂的通信系统数学模型的建立和仿真分析.它的用户界面友好,分析窗口功能强大,用户只需用鼠标点击图符库中的相应图符就能完成各种系统的搭建、设计和仿真分析。
1 、巴克码
巴克码是一种有限长的非周期序列。其定义如下.一个n位长的码组{x1,x2,x3,⋯,xn),其中xi的取值为十1或一1,若它的局部相关函数R(J)满足下式:
2、巴克码生成电路
时钟脉冲加到PN序列产生器上生成巴克码,巴克码生成电路如图1所示:
图 1 巴克码发生器
3、 巴克码识别器电路
巴克码识别器的电路框图如图1所示,它由7级移位寄存器、相加电路和判决电路等组成[9]。移位寄存器输出联线与巴克码组l 1 l一1—1 1—1相对应,可从“1”端输出,也可从⋯0端输出.它实现对输入的巴克码的相关运算.
当输入的码字1存人移位寄存器时,“1”端的输出为高电平,设其为+1,而“0”端的输出为低电平,设其为0(或一1);反之,当输入的码字一1存人移位寄存器时,“0”端的输出为高电平+1,⋯1端的输出为低电平0(或一1).由于各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致,这样,如果输人移位寄存器的数字有一位或多位与对应的巴克码位不同,则该位就输出低电平0(或一1),所以将移位寄存器的各位相加时其和就一定会小于7I而只有输入为巴克码时,7级移位寄存器的输出端都为+1,相加器才可能输出7.若将判决器的判决电平设置为6.5,那么就只有与巴克码组完全相同的序列输入时,判决器才有输出,从而可以识别出巴克码组.
4、SystemView仿真设计与分析
4.1 在systemview中设计窗口组建系统
从信号源图符库、通信图符库、逻辑图符库和信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块,并将它们拖到设计窗口中,然后进行正确的连线,就完成了系统的组建.按设计要求组建的巴克码识别器仿真电路模型如图1所示[10]。
图 2 巴克码识别电路仿真
4.2 运行仿真与分析结果 相加电路
01 01 01 01 01 01 01 取 样
判决器
接收码流 群同步脉冲输出
图 3 巴克码仿真电路仿真结果
图 4 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟波形覆盖图
图 5 巴克码发生器波形图
如图4所示,此刻在含有巴克码的数据码中恰好只出现一个单峰脉冲,达到正确同步检测单峰脉冲要求。通过以上仿真的巴克码检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形覆盖图的分析,证实了应用SystemView系统仿真出巴克码识别器,检测识别同步单峰脉冲是可行的。
仿真波形的频谱图如下:
图 6 数据波形频谱图
图 7 时钟波形频谱图
图 8 巴克码输出波形频谱图
图 9 巴克码识别输出波形频谱图
图10 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形频谱覆盖图
4.3 结论及分析
通过运用SystemView系统成功地仿真出巴克码识别器,检测识别出同步单峰脉冲,为帧同步的实现提供了必要条件,这就证明了基于SystemView的巴克码识别器的仿真的可行性和有效性。
参考文献
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[3]郭梯云.移动通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.5
[4]杨建华.通信原理实验指导[M].北京:国防工业出版社,2007.5
[5]青松,程岱松,武建华.数字通信系统的System View仿真与分析[M].北京航空航天大学出版社, 2003
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[7]李文海,毛京丽,石方文.数字通信原理[M].北京邮电大学出版社,2003.6
[8]谢春胜.系统间宴时同步问题的研究[J].电子对抗技术,2009.17(6):32—33.
[9]吴赘玉,甘育裕.彭剐.数字通信原理[M].北京;中国物资出版杜,1999.
[10]罗卫兵,孙桦.张捷.systemView动态系统分析及通信系统仿真设[M].西安:西安电子科技大学出版社。2001
SystemView仿真软件的应用
第24卷 第3期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 Vol.24 No.3 2007年6月 Journal of Xingtai Polytechnic College Jun. 2007
—————————————— 收稿日期:2007—03—22 课题项目:河北省教育厅青年专项课题:通信原理课程仿真实验软件的研制,编号:200409099。 作者简介:崔惠敏(1970—),女,河北省定州人,河北科技大学,讲师,硕士。 74 SystemView 仿真软件的应用 崔惠敏 (河北科技大学 信息科学与工程学院,河北 石家庄 050054) 摘 要:利用系统设计、分析和仿真的可视化开发环境—SystemView 软件平台进行通信原理课程教学, 对SystemView 仿真软件进行了简要的介绍.并以2DPSK的调制解调原理为例分析了仿真过程,结果表明通过用SystemView 软件仿真,可以很方便地得到所设计电路的输出结果与分析波形。 关键词:SystemView;仿真;2DPSK 中图分类号:TN919;TP31 文献标识码:A 文章编号:1008—6129(2007)03—0074—02 一、引言 通信原理是电子信息工程、通信工程等专业的一门重要的专业基础理论课,能否正确理解其概念和基本理论对后续专业课程的学习非常关键。由于该课程公式和理论推导较多,学起来相对乏味,单纯依靠课堂讲解, 很难理解,只有借助一定的辅助工具,才能让学生更好的掌握这门课程。为了使学生能从动态上更直观地形象地理解这些理论, 可以采用动态系统仿真软件System View以增强课堂教学效果,从而使学生更好地掌握其基础理论。 二、System View仿真软件介绍 美国ELANIX 公司的SystemView属于信号级的系统仿真软件, 主要用于通信系统的设计、仿真,是强有力的动态分析工具,能满足从数字信号处理、滤波器设计, [1]到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。 该软件系统构建方便、部件库资源丰富、分析功能和开放的体系结构强大,表现在:1.用户可用任一种C 语言生成的动态连接库(.DLL ) 建立自己的图标,扩充系统部件,如Borland C+ + for Windows、Microsof t Visual C+ + 、Symantec C+ +等编译器均可用。2.支持外部数据信号:输入的信号源和输出的接收端均与外部文件相联;在信号源库、函数库、操作库和信号处理库中, 提供自定义功能;目前最新版本中,又增加了兼容Matlab库、 CDMA库、自适应滤波器(ADP)库、数字视频广播(DVB)库等技术上较为先进的功能库。[2] 三、设计举例 在正弦载波数字调制系统中二进制移相键控(2DPSK)信号的解调可以采用同步检测法,但必须把输出序列再变换成绝对码序列。除此之外2DPSK信号还可采用一种所谓的差分相干解调法,它是直接比较前后码元的相位差而构成的,又称为相位比较法解调,其原理框图如图1所示。[3] 图1 2DPSK调制解调原理框图 此法无需另加码变换器和专门的相干载波,故是一种实用的方法,但它需要一延迟电路(精确地延带通滤波器 低通滤波器 抽样 判决 TS定时脉冲 绝对码输出 载波 移相 码变换 2DPSK 绝对码输入 信道 邢台职业技术学院学报 2007年 第3期
基于Systemview对直扩系统的仿真及分析
第29卷第1期 2002年1月 应 用 科 技 Applied Science and Technology Vo1.29。№.1
Jan+,2002
文章编号:1009—67lx(2002)01—0032—03
基于Systemview对直扩系统的仿真及分析
赵旦峰,郝学飞
(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001)
摘 要:s }emv w是一种基于Window.- ̄平台对系统级进行设计、仿真和分析的EDA软件。它采用图形
编码方式,提供f.ri ̄-的分析环境.并可以和硬件的开发工具连接起来进行仿真=用Systemview图形模块构建
直扩系统,并用分析窗和信号计算器对直扩系统进行仿真和分析 ①
关键词: 蛳、v] 电子设计自动化:直接序列扩撅 仿真
中图分类号:TH91文献标识码:A
Simulation and Analysis of the Direct Sequence Spread
Spectrum Based on the System View Software
ZI-L ̄O Dan—feng,HAO Xue—fei
(College ofInformation andCcx ̄waunieationErtginmr ̄ng.HarbinEngineeringUniversity,Harbin150091,China)
Abstract:Systemview is the leading Windows design.simulation and analysis software for Electronic Des n
Automaton.It{eatures an intuitive block diagram interface,provides a comprehensive analysis environ-
ment,and links tO hardware development tools for simulation.A system of direct Sequence Spread Spee-
基于Systemview的脉冲编码调制系统仿真
福建电脑2010年第9期
基于Systemview的脉冲编码调制系统仿真
周锋1,2,卞金洪1,曹瑞1
(1、盐城工学院信息工程学院江苏盐城2240512.东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096)
【摘要】:本文利用SystemView软件,完成一个完整的PCM语音通信系统。详细地描述了Sys-
temView通信系统仿真的过程和仿真的结果分析。本文的仿真过程可以很容易的推广到其他的通信系统
仿真,从而加深了对各种通信过程的原理认识。
【关键词】:SystemView;PCM;数字通信系统;仿真
0、引言
随着电子技术和计算机技术的发展,仿真技术得
到了广泛的应用。用于实时通信系统的动态仿真软件
SystemView具有强大的功能,可以满足从底层到高层
不同层次的设计、分析使用,并且提供了嵌入式的模块
分析方法。SystemView使得通信系统设计变得简洁明
了,比较容易完成复杂通信系统的设计。
SystemView具有良好的交互界面,通过分析窗口
和示波器模拟等方法,提供了一个可视的仿真过程,不
仅在工程上得到应用,在教学领域也得到认可,尤其在
信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统,并提供了内容
丰富的基本模块库和专业模块库。本文主要阐述了
利用SystemView实现脉冲编码调制(PCM)的编解码。该系统的主要由PCM编码模块、PCM译码模块、及逻
辑时钟控制信号构成。通过仿真展示了PCM编码实现
的设计思路及具体过程,并加以进行分析。
1、PCM编解码原理
PCM即脉冲编码调制,在通信系统中完成将语音
信号数字化功能。脉冲编码调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换为时间离散、取值离散的数
字信号在信道中传输。PCM的实现主要包括三个步骤
完成:抽样、量化、编码。这三个步骤分别完成时间上离
散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信
号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还
基于SystemView的MSK系统的仿真实现.
课程设计题目:基于SystemView的MSK系统的仿真实现
班 级 :
学 号 :
姓 名 :
指导教师姓名:
设计地点 :
2015年9月13日 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
通信原理课程设计报告
通信电子线路实验与设计报告
1 目录
序言 …………………………………………………………………………2
第1章 软件简介 ……………………………………………………3
第2章 工作原理 ……………………………………………………6
第3章MSK调制的仿真 ……………………………………………………8
3.1仿真的方案与原理 ……………………………………………………8
3.1.1系统参数 ……………………………………………………8
3.2建模的思想 ……………………………………………………8
3.3仿真的框图 ……………………………………………………8
3.4仿真结果分析 ……………………………………………………10
3.4.1差分编码电路 ……………………………………………………10
基于System View的语音通信系统仿真分析(毕业论文)
作 者: 学 号:
系:
专 业:
题 目: 基于System View的语音通信系统仿真
分析
指导者:
(姓 名) (专业技术职务)
评阅者:
(姓 名) (专业技术职务)
毕业设计说明书(论文)中文摘要
随着现代通信行业的迅速发展,模拟信号的数字化传输在信号的通信中显得尤为重要,而脉冲编码调制(PCM)就是一种把模拟信号变成数字信号的调制方式,其有很多的优点:抗干扰能力强、失真小、传输特性稳定等,特别适合用于远距离传输,除了PCM以外还有两种用的也很广泛:差分脉冲编码(DPCM)和增量调制编码(DM)。本课题采用System View软件搭建此三种调制编码的仿真模型,并通过仿真,分析他们在语音通信系统方面的优劣。
关键词 : 数字化 PCM DM System View 仿真分析
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title Simulation and Analysis of Voice communication
Systems Based on System View
Abstract
With the rapid development of modern communications industry, digital
transmission of analog signals is particularly important in the
communication signal, and Pulse Code Modulation (PCM) is a modulation of
the analog signal into a digital signal, which has a lot of advantages:
基于SystemView的正交系统仿真与分析
总第156期 2I)()6年第6期
基于 Vo1.26 No.6 90
System'View的正交系统仿真与分析
崔勇王宏远
(华中科技大学数字视频技术与通信研究所武汉430074)
摘要正交系统广泛存在于各种领域中,为了对通信系统中的正交调制和解凋有一个全面的认识,研究正交系统的
仿真实现问题,结合框图和公式推导给出该系统调制与解调的工作原理,并以最小频移键控为例,基于SystemView软件环
境设计该系统的仿真实现,给出系统的主要功能和参数,以及所得到的系统的仿真运行结果。最后对正交调制技术进行了
展望。 关键词正交调制;MSK;仿真;SystemView
中图分类号TP391 9
Simulation and Analysis of the Quadrature on the SystemView Software
Cui Yong Wang Hongyuan (Digm Video Technology aad Communication Institute,Htmt,Wuhan 430074)
Abstract Quadrature system were consisted in Ill0st fields.In order tO have all all—around knowing of cptadrature modulation and de—
modulation.mainly research the implementing technology problem of quadrature system.TIle basic principle of quadrature system Was given
with the architraves of system and derivation of expressions.A ̄ording to the exemple of MSK system,desi ̄led a simulation system based on
MATLABLabVIEWSystemView仿真分析基础课程设计
1 MATLAB、LabVIEW、SystemView 仿真分析基础课程设计
一、引言
仿真是实际工程设计的重要过程。MATLAB、LabVIEW、SystemView 是现代工程领域中广泛使用的仿真工具,具有广泛的应用和丰富的功能。本课程将介绍这三个工具的基本特点和使用方法,并通过具体案例进行实战演练。本文将重点讲解
MATLAB、LabVIEW 和 SystemView 三个工具的使用方法和实战操作。
二、MATLAB 仿真分析
MATLAB 是一种基于数值计算的高级环境,主要用于算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算等工作。在工程领域中,MATLAB 的应用很广泛,包括数字信号处理、自动控制、通讯系统、图像处理等。以下是 MATLAB 的基本特点:
1. 数值计算和数据分析。
2. 操作简单易学。
3. 高质量绘图能力。
4. 丰富的工具箱和开发环境。
5. 独立的程序设计语言。
在仿真分析中,MATLAB 可以用于以下方面:
• 数学建模。
• 信号处理。
• 系统仿真与控制设计。
• 图像处理与计算机视觉。
• 工程数据分析。 2 在本课程中,我们将重点掌握 MATLAB 的基本操作和实战操作方法。具体课程内容包括以下几个方面:
• MATLAB 环境和基本操作。
• MATLAB 函数和变量。
• 数学建模和符号计算。
• 图像处理和计算机视觉。
三、LabVIEW 仿真分析
LabVIEW 是一种强大的虚拟仪器软件平台,可以用于进行数据采集、信号处理、机器视觉、控制等应用。在工程领域中,LabVIEW 的应用很广泛,包括传感器测量、机器视觉、自动化控制等。以下是 LabVIEW 的基本特点:
1. 自带图形化编程语言,易于掌握。
2. 操作简单、功能强大、易于扩展。
3. 丰富的功能工具箱和开发环境。
4. 可视化编程方式,易于调试和测试。
在仿真分析中,LabVIEW 可以用于以下方面:
SystemViewBPSK—BER
例十一: BPSK—BER
一、实验原理
误码率是衡量各种数字载波传输系统性能的一个重要指标。PSK与ASK、FSK相比,具有较小的误码率,因此抗噪性能较强。本次实验将对BPSK信号的误码率随噪声功率变化而变化的情况做出实验仿真。
1.仿真电路
SystemView的通信库中提供了BER分析的专用图标,可直接调用。
实验电路:
Token0:信号源发生器—PN码序列(幅度=1V,频率=50赫兹,电平数=2Levels)
Token 1、11:采样器 (频率=50赫兹)
Token2:数字延迟器 (延迟=1Sample)
Token3,8:乘法器
Token4,9:信号源发生器—正弦信号 (频率=1000赫兹,幅度=1V,相位=0)
Token5:加法器
Token6:高斯白噪声 (功率密度=0.007瓦/赫兹)
Token7:放大器
Token10:模拟低通滤波器 (截止频率:225Hz)
Token12:误码率图标 (Trails=1)
Token14:终止符 (误码=8个)
Token15:终值显示符
2.运行时间设置
运行时间=3s 采样频率=20000 Hz 循环运算次数:No of Loops=5 图2.11.1 BPSK---BER仿真电路 3.一些特殊元件的选取方法:
a. 误码率图标
在SystemView软件中,使用“通信库”中的BER元件来求误码率。BER元件的选取步骤为:在系统设计窗中拖出通信库图标后双击该图标,弹出如图2.11.2所示对话框进行选择。
参数设置,No.Trails=1bit。
b. 终止符
在设计窗中拖出信号接收器图标(Sink),双击该图标,弹出如下对话框:
选择Stop Sink按钮,再单击Parameters按钮进行参数设置。如下图: 图2.11.2 BER图标对话框
图2.11.3 观察窗库
图2.11.4 Stop Sink参数设置对话框 设置参数为Select Action=Go to Next Loop(每次停止条件满足后进入下一循环),
(完整word版)基于systemview的hdb3编译码器设计
通信原理课程设计
学 院: 信息科学与工程学院
班 级: 通信1101
姓 名: 孙**
学 号: ***********
****: ***
济 南 大 学
2013年12月26日
课 程 设 计 任 务 书
课程设计题目: 基于systemview的HDB3编译码器设计
课程设计内容与要求:
要求: (1)基于systemview软件实现;
(2)实现HDB3编码器电路;
(3)实现HDB3译码器电路;
(4)考虑实现位同步电路;
(5)观察输出信号的眼图, 得出误码率-信噪比曲线;
(6)分别选择不同特性信道时考察误码率-信噪比曲线。
一: 总体介绍
1.1 研究背景
SystemView是一种电子仿真工具。它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和仿真, 是一个强有力的动态系统分析工具, 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。此外SystemView具有良好的交互界面, 简单易学, 通过分析窗口和示波器模拟等方法, 提供了一个可视的仿真过程。本文主要阐述了如何利用SystemView设计HDB3编译码系统。通过仿真设计电路, 分析电路仿真结果, 为最终硬件实现提供理论依据。此外该软件支持外部数据的输入和输出, 支持用户自己编写代码(C/C++), 兼容Matlab软件。同时, 提供了与硬件设计工具的接口, 给使用者提供了很大的便利。
1.2 HDB3码介绍
在生活中, 我们得到的大多是低频信号或直流信号, 但是, 在含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带信号波形不适合在普通的信道中传输, 因为一般的信道的低频传输特性差容易受噪声的干扰, 可能造成信号严重畸变, 甚至可能被噪声完全淹没而分不出信号, 因此有必要对传输的信号进行编码, 而经过信道编码后的传输码却具有较强的波形抗干扰性。我们比较常用的编码规则有HDB3和AMI编码。
基于SystemView的WCDMA系统仿真
中原工学院毕业设计(论文)
I 摘 要
WCDMA(宽带码分多址)是一种无线通信技术,是中国联通目前采用的3G通讯标准,作为3G的主流标准,WCDMA技术已逐步走向成熟。WCDMA系统引入了多种类型的数据业务,使整个网络业务特性的复杂程度大大超越了以语音业务为主、以少量低速数据业务为辅的传统2G无线网络。采用仿真工具合理的仿真WCDMA系统对WCDMA网络的规划和优化具有重要的指导作用。
本文首先介绍了WCDMA的基本概念,发展现状和基本技术特点,其中着重介绍了WCDMA的主要参数、信道特征及扩频与调制。其次介绍了System View仿真平台的功能与使用简介。最后主要在System View系统软件平台上分别从电路交换承载业务DTCH上行链路编码过程、基带频分双工宽带CDMA上行链路及导频符号相干检测过程三个方向仿真了WCDMA系统,着重于参数设置,电路设计,仿真运行,得出相应的仿真结果,验证WCDMA的可实行性,System View平台的仿真精密性及功能完整性。
关键词:WCDMA; System View;系统仿真
中原工学院毕业设计(论文)
II Abstract
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) is a wireless communication
technology, China Unicom is currently used in 3G communication standards, as the
mainstream 3G standards, WCDMA technology has gradually matured. WCDMA system,
the introduction of various types of data services, the complexity of the characteristics of
