EDA课设.docx

设计目的
通过EDA课程设计，在学习EDA仿真软件SystemView使用方法的基础上，要求掌握最基本的调幅发射与接收系统的工作原理与系统仿真设计。
设计内容
以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第一章、第二章、第四章为参考资料，设计常规双边带调幅、超外差收音机仿真电路，并进行电路仿真及分析。
前期准备工作
以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第一章、第二章为参考资料，学习了仿真软件的基本使用方法，完成了以下练习题：
1.1试用频率分别为f1＝200HZ、f2=2000HZ的正弦信号源，合成一调制信号y(t)=5sin(2pif1t)*cos(2pif2t),观察其频谱与输出信号波形。注意根据信号的频率选择适当的系统采样速率。
a、仿真电路图

b、结果

c、分析
如图所示，可见输入信号的频谱分别为200kHZ和2000kHZ，通过乘法器相乘，即它们的频谱在频域发生搬移。观察输出信号的频谱，可见在1800kHZ和2200kHZ呈现尖峰。
两信号的频率分别为200HZ和2000HZ，应时域的相乘等于频域的搬移。所得输出信号的频谱分别在1800HZ和2200HZ出现尖峰。
1.2将以正弦信号与高斯噪声相加后观察输出波形及其频谱。由大到小改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。
a、仿真电路图

b、结果

c、分析
正弦信号与高斯噪声通过加法器相加，它们的频谱也相加。而且高斯噪声的功率越大，信号输出越失真。
正弦信号与高斯噪声相加，其频谱亦相加。且高斯噪声的功率越大，输出波形失真程度越大。
1.3已知DTMF双音频编码的低组频率为697HZ,770HZ,852HZ,941HZ,高组频率为1209HZ,1336HZ,1477HZ,1633HZ,试合成0-9、*、#的双音频，并使用接收器图符中的单声道音频文件（8bitwav）输出，通过计算机的声卡输出声音，与实际电话输的声音比较。注意，在输出端应加入一定的增益来放大波形。
a、仿真电路图

b、分析
用一个低频与一个高频相加，组成一个按钮，通过一个放大器输出。因为要合成12个按钮，故只需要3个低频和4个高频便能完成，为确保能听见声音，故使用放大器来放大声音信号，通过声音接收器接收。
2.1在设计区放置两个信号源图符，将其中一个定义为周期正弦波，频率为20KHZ，幅度为5V，相位为45度；另一个定义为高斯噪声，标准方差为1，均值为0.将两者通过一个加法器图符连接，同时放置一个实时接收器图符，并连接到加法器图符输出，观察输出波形。
a、仿真电路图

b、结果

c、分析
输入信号分别为高斯噪声和周期正弦波，信号通过加法器相加，频谱叠加。
2.2是定义一个线性系统算子，将其设置为一个“Analog”类型的5极点“Butterworth”低通滤波器，截止频率为3000HZ。
仿真电路图

2.3将练习题2.1中定义的高斯噪声通过练习题2.2定义的低通滤波器后与练习题2.1中定义的正弦波相乘，观察输出波形。
a、仿真电路图

b、结果

c、分析
高斯噪声通过低通滤波器，高频分量被滤除，与频率为２０kHZ的正弦波相乘，即频谱搬移，得到输入信号。
最基本的调幅发射与接收系统的工作原理与系统仿真设计
以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第四章为参考资料，进行了以下设计。
常规双边带调幅电路仿真
AM调制原理
任意的AM已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t),当m(t)+A0+f(t),c(t)=cos(wct+w0),且a0不等于0时，称谓常规调幅，其时域表达式为
Sam(t)=c(t)m(t)=[A0+f(t)]cos(wct+w0)
其中，A0是外加的直流分量；f(t)是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号；wc=2pifc为载波信号的角频率；w0为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0.常规AM通常可以用图4.1所示的系统来实现,对应的SystemView仿真调制解调系统如图4.2所示。
Cos(wct)
A0
A0cos(wct)
f(t)
Sam(t)=[A0+f(t)]cos(wct)

图4.1常规ＡＭ调制系统原理
2）常规双边带调幅电路设计步骤
a、调制信号频率设为100HZ,放大器增益设为0，同时载波频率设为1000HZ,通过乘法器产生幅度调制。
b、在传输过程中，加入标准差为0.03V，均值为0的高斯噪声。
c、用频率为1000HZ的正弦信号来解调，将信号输入到低通滤波器（5极点，截止频率500HZ）后，得到相近与调制信号的输出信号。
SystemView仿真电路图

图4.2AM调幅的SystemView仿真电路图
3）仿真结果及分析

图4.3调制信号

图4.4载波信号