基于SystemView的数字信号基带传输系统.doc

基于SystemView的数字信号基带传输系统一：SystemView软件的介绍SystemView是美国ELANIX公司推出的基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具它使用功能模块(Token)去描述程序不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真快速地建立和修改系统、访问与调整参数方便地加入注释。利用SystemView可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统各种多速率系统它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。用户在进行系统设计时只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置完成图标间的连线然后运行仿真操作最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。SystemView的库资源十分丰富包括含若干图标的基本库（MainLibrary）及专业库(OptionalLibrary)基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器各种函数运算器等；专业库有通讯（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）等；它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。SystemView能自动执行系统连接检查给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。SystemView的另一重要特点是它可以从各种不同角度、以不同方式按要求设计多种滤波器并可自动完成滤波器各指标之间的转换。在系统设计和仿真分析方面SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。在窗口内可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。另外分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。二：数字信号基带传输原理通信的根本任务是远距离传递信息因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。在数字传输系统中其传输对象通常是二进制数字信息它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号也可以是调制后的信号形式。由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。因而称为数字基带信号。在某些有线信道中特别是传输距离不太远的情况下数字基带信号可以直接传送我们称之为数字信号的基带传输。而在另外一些信道特别是无线信道和光信道中数字基带信号则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。我们把这种传输称为数字信号的调制传输（或载波传输）。如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分则任何数传输系统均可等效为基带传输系统。通过SystemView提供的仿真环境对数字基带传输中的某些问题加以仿真、分析能帮助我们进一步加深对这些抽象概念的理解并加深感性认识。二进制数字基带波形都是矩形波在画频谱时通常只画出了其中能量最集中的频率范围但这些基带信号在频域内实际上是无穷延伸的。如果直接采用矩形脉冲的基带信号作为传输码型由于实际信道的频带都是有限的则传输系统接收端所得的信号频谱必定与发送端不同这就会使接收端数字基带信号的波形失真。大多数有线传输情况下信号频带不是陡然截止的而且基带频谱也是逐渐衰减的采用一些相对来说比较简单的补偿措施（如简单的频域或时域均衡）可以将失真控制在比较小的范围内。较小的波形失真对于二进制基带信号影响不大只是使其抗噪声性能稍有下降但对于多元信号则可能造成严重的传输错误。当信道频带严格受限时（如数字基带信号经调制通过频分多路通信信道传输）波形失真问题就变得比较严重尤其在传输多元信号时更为突出。基带信号传输系统的典型模型如图所示。在发送端数字基带信号X(t)经发送滤波器输入到信道发送滤波器的作用是限制发送频带阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。传输信道在这里是广义的它可以是传输介质（电缆、双绞线等等）也可以是带调制解调器的调制信道。基带信号在信道中传输时常混入噪声n(t)同时由于信道一般不满足不失真传输条件因此要引起传输波形的失真。所以在接收端输入的波形与原始的基带信号X(t)差别较大若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器它一方面滤除带外噪声另一方面对失真波形进行均衡。抽样和判决电路使数字信号得到再生并改善输出信号的质量。根据频谱分析的基本原理任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。因此基带信号要满足在频域上的无失真传输信号其波形在时域上必定是无限延伸的这就带来了各码元间相互串扰问题。造成判决错误的主要原因