《通信原理实验》课程教学资源（实验指导）通信原理实验指导书（上）

《通信原理》实验指导书（上） 实验一Systemview仿真软件介绍及仿真举例 1.1 Systemview系统设计窗口： 1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过菜单可以实现相应的功能。 2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条： (01)清屏幕 (02) 删除元件 (03) 断线 (04) 连线 (05) 复制元件 回 (06) 图标翻转 (07)注释 (08)创建子系统 (09) 察看子系统结构 (10)根轨迹 (11)波特图 (12)画面重画 (13)中止 (14)运行 国 (15)打开时间参数窗口 回 (16)打开系统分析窗 -1

《通信原理》实验指导书（上） - 1 - 实验一 Systemview 仿真软件介绍及仿真举例 1.1 Systemview 系统设计窗口： 1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过菜单可以实现相应的功能。 2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条： (01) 清屏幕 (02) 删除元件 (03) 断线 (04) 连线 (05) 复制元件 (06) 图标翻转 (07) 注释 (08) 创建子系统 (09) 察看子系统结构 (10) 根轨迹 (11) 波特图 (12) 画面重画 (13) 中止 (14) 运行 (15) 打开时间参数窗口 (16) 打开系统分析窗

《通信原理》实验指导书（上） 3、左侧竖栏为“基本元件库”： (01)信源库 (02)子系统 Source MetaSys (03)加法器 (04)子系统I/0接口 Adder Meta l/O 0回 (05)操作库 F回 (06)函数库 Operator Function (07)乘法器 (08)信宿库 Sink 信源库： Systenviow Source Library ◆Sinusoid(Token0) Apply to tokens Noise /PN -Souce Tokens Aperiodic Import PSK Carrier Puse Train Sawtoo Frequency [Hz] 10 OK Cancel Phase (degl Cencel 2E= ●操作库： 操作库是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的功能集成为一个 小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用 户数据的操作，包括“滤波器/系统”、“采样/保持”、“逻辑运算”、 “积分/微分”、“延迟器”、“增益”六大选项，每种选项又包含若干子 选项。 -2-

《通信原理》实验指导书（上） - 2 - 3、左侧竖栏为“基本元件库”： (01) 信源库 (02) 子系统 (03) 加法器 (04) 子系统 I/O 接口 (05) 操作库 (06) 函数库 (07) 乘法器 (08) 信宿库 ⚫ 信源库： ⚫ 操作库： 操作库是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的功能集成为一个 小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对用 户数据的操作，包括“滤波器/系统”、“采样/保持”、“逻辑运算”、 “积分/微分”、“延迟器”、“增益”六大选项，每种选项又包含若干子 选项

《通信原理》实验指导书（上） 0 0同 Systeaview Operator Library Operator Tokens Filters/Systems Sample/Hold Logic 0.Custom Digital Syste Integral/Diff Delays Gain/Scale FFT Average FFT Linear Sys OSF Filters Parameters. K Cancel Systeaview Linear Systen (t0 Custon Digital System) -No.Numerator Coeffs- No,Denominator Coeffs- Quantization Design Apply Apply NoneBits.Standard Standard DSP Mode FIR. Clear Numerator Clear Denominator Apply Disabled Analog. Coefficient:2-0 Coefficient 2-0 厂Signed Int Auto Scale Comm. 1 Undo Custom. 0 01 Decimating FIR Filter Laplace FIR Filter Library ☒ Decimation Factor:1 日 Define. Z-Domain Clid drag mouse to zoom Lowpass Bartlett LPF Define. Iime Phase Hallband Lowpass Blackman LPF Dynamics- 00 Gain Group Delay -Run Time Only Band中a Hamming LPF* Bode Plot. Root Locus. Non Transient Highpass Hanning LPF 冰Mir 0 sec CInitial Cond Differentistor Ready LPF* xMax: 20e-3 sec 40 Hibert90deg】 Truncated Sin(t)/t LPF yMin -10 vokts 20 yMax:110 volts =d? Bandstop Kaiser LPF* FFT: 8192 pls OK F86日 Rescale Lpdate Plot Cancel SystemView FIR Design Design. Cancel -3-

《通信原理》实验指导书（上） - 3 -

《通信原理》实验指导书（上） SystenView LowPass DSP Filter Design ☒ LowPass FIR Filter Frequencies are a fraction of the filter input sample rate. Rel Freq Rel Freq Gain [dB) Gain fdB] Relative Frequency (Hz] 05 [lnput Rate=Undefined) -In-Band Ripple (dB] Initial No.Taps Elanix Auto Optimizer 0.1 0 厂Fixed No.Taps Enabled Max Iterations Not Requested 25 Update Est Finish. Cancel Sampler (Token 0) Systeaview Operator Library Sample Rate (Hz) Apply to tokens 0( Elers/Systems Sample Hold Operator Tokens Logic 0 Sampler ntegral/Diff Delays Gain/Scale -Aperture(sec) -Sampler Type i 0-0 Interpdlaling Decimate Hold ReS ample Sample CNon-Interp Look Right CNon-interp Look Left Parametets Peak Hold Sample Hold Jitter (sec] 0 OK Cancel ?F= ●函数库： 函数库也是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的函数集成为一 个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对 用户数据的函数运算，包括“非线性函数”、“函数”、“复数运算函数”、 .4

《通信原理》实验指导书（上） - 4 - ⚫ 函数库： 函数库也是本软件最核心的部分之一，它把很多复杂的函数集成为一 个小模块，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量，以实现对 用户数据的函数运算，包括“非线性函数”、“函数”、“复数运算函数

《通信原理》实验指导书（上） “代数函数”、“相位/频率”、“合成/提取”六大选项，每种选项又包 含若干子选项。 Non Linear Function Tokens Eunctions ◆Half【ave Rectifier(Token0） 0.Hal Rctfy Phase/Freq 址utiplex Zero Point [v) 中 o Apply to tokens 02 Rectfy Cancel 2E= 信宿库 0日 Sink Definition Sink Tokens Analysis Numeric Graphic Export 0.Analysis Averaging Stop Sink Parameters. OK Cancel Custom Sink Name: Sink 0 .5

《通信原理》实验指导书（上） - 5 - “代数函数”、“相位/频率”、“合成/提取”六大选项，每种选项又包 含若干子选项。 ⚫ 信宿库

《通信原理》实验指导书（上） 1.2 Systemview系统定时窗口： Systen Tine Specification Start Time (sec] StopTime [sec] Time Spacing (sec] 1.6383 100e-6 No.of Samples Sample Rate [Hz) Freq.Res.(Hz) 416384 10e+3 610.3515625e-3 -Auto Set No Samples No.of System Loops: Time Values: Update F园？ Set Power of 2 Shift+Clck to Reduce 厂Reset system on loop Reset 厂Pause on loop OK Start/Stop Time Undo Set Select Loops. Lock Cancel Estimated Run Time:0 sec Total Samoles:16 384 ●】 通常系统采样频率“Sample Rate[Hz]”约为系统中所有模块最高频率 的五至十倍。 ●按钮“Set Power of2”用来控制系统波形采样点数“No.of Samples”; 波形采样点数越多波形越精细，系统运行时间也越长，波形采样点数过 多也会导致波形过于紧密而不利于观察，故波形采样点数应该与系统采 样频率相结合，灵活调整。 ●设置完系统采样频率“Sample Rate[Hz]”和系统波形采样点数“No.of Samples”之后，必须通过按钮“Update”进行确认。 -6

《通信原理》实验指导书（上） - 6 - 1.2 Systemview 系统定时窗口： ⚫ 通常系统采样频率“Sample Rate [Hz]”约为系统中所有模块最高频率 的五至十倍。 ⚫ 按钮“Set Power of 2”用来控制系统波形采样点数“No. of Samples”； 波形采样点数越多波形越精细，系统运行时间也越长，波形采样点数过 多也会导致波形过于紧密而不利于观察，故波形采样点数应该与系统采 样频率相结合，灵活调整。 ⚫ 设置完系统采样频率“Sample Rate [Hz]”和系统波形采样点数“No. of Samples”之后，必须通过按钮“Update”进行确认

《通信原理》实验指导书（上） 1.3 Systemview系统分析窗口： 分析窗是观察用户数据的基本载体，在分析窗口有多种选项可以增强 显示的灵活性和用途。 Syxtenvinw Analyzis-Ontitled 1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过菜单可以实现相应的功能。 2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条： (01)载入仿真数据 (02)图形打印 (03)图形重绘 (04)离散点绘图 (05)连线离散点绘图 (06)坐标跟踪 (07)标记横坐标 (08)窗口垂直排列 (09)窗口水平排列 (10)窗口层叠排列 (11) x轴对数化 (12)y轴对数化 (13)所有窗口最小化 (14)显示所有窗口 (15)动态模拟 (16)统计 (17)图形跟踪放大 (18)图形放大 (19)极坐标网格 (20)载入AGP数据 (21)打开系统设计窗 通过这些图标按钮我们可以从各个角度观察仿真结果，从各个方面了 解系统性能。 -7

《通信原理》实验指导书（上） - 7 - 1.3 Systemview 系统分析窗口： 分析窗是观察用户数据的基本载体，在分析窗口有多种选项可以增强 显示的灵活性和用途。 1、第一行“菜单栏”有几个下拉式菜单，通过菜单可以实现相应的功能。 2、第二行“工具栏”是由图标按钮组成的动作条： (01) 载入仿真数据 (02) 图形打印 (03) 图形重绘 (04) 离散点绘图 (05) 连线离散点绘图 (06) 坐标跟踪 (07) 标记横坐标 (08) 窗口垂直排列 (09) 窗口水平排列 (10) 窗口层叠排列 (11) x 轴对数化 (12) y 轴对数化 (13) 所有窗口最小化 (14) 显示所有窗口 (15) 动态模拟 (16) 统计 (17) 图形跟踪放大 (18) 图形放大 (19) 极坐标网格 (20) 载入 AGP 数据 (21) 打开系统设计窗 通过这些图标按钮我们可以从各个角度观察仿真结果，从各个方面了 解系统性能

《通信原理》实验指导书（上） 3、在分析窗的底部有一个非常有用的“接收计算器”图标按扭： 单击这一按扭，会出现如下选择对话框： Va Sink Calculator 回 Operators Arithmetic Algebraic Corr Cony Cmplx FFT -Select one or more windows: wo:Sink 3 Spectrum Style Scale Data Custom Comm w1:Sink 6 w2:Sink 7 Overlay Plots Magnitude Differentiate Integrate Cumulative Sum Decimate By Moving Average 5 Samples SinEa 1 Sink 6 v2:Sink Mean 人 Stats ☐Std Deviation ☐3 Std Deviation Apply window Bartlett Blackman 054 Apply Normalized Ctrl key for multiple selections F@=?k Close Apply 通过这个窗口我们可以对信号实施各种变换，观察信号的频谱、眼图、 星座图等。 ● 频谱分析 Sink Calculator Operators Arithmetic Algebraic Cor Cony Cmplx FFT Select one window w0:Sink 3 Spectrum Style Scale Data Custom Comm w1:Sink 6 w2:Sink 7 No zero padding Use mixed radix FFT for computations. Power Spectrum (dBm in 50 ohms) Power Spectrum (dBm in1 ohm) Power Spectral Densiy (dBm/Hz 50 ohms) wO:Sinl:3 Power Spectral Density (dBm/Hz 1 ohm] Sink B Sink 7 20LogIFFTI (dB) IFFTI IFFTI2 Phase Unwrapped Phase Group Delay Phase Deviation From MSE Linear Fit 反Use Passband Select one window Power Spectrum (dBm in 50 ohms)wo F园=？ Close Apply -8

《通信原理》实验指导书（上） - 8 - 3、在分析窗的底部有一个非常有用的“接收计算器”图标按扭： 单击这一按扭，会出现如下选择对话框： 通过这个窗口我们可以对信号实施各种变换，观察信号的频谱、眼图、 星座图等。 ⚫ 频谱分析

《通信原理》实验指导书（上） 眼图 Va Sink Calculator ▣▣☒ Operators Arithmetic Algebraic Corr Cony Cmply FFT Select one window. wo:Sink 4 Spectrum Style Scale Data Custom Comm w2:Sliced wo (Repeat,Start 10e-3s,Lengt w3:Sliced wl (Repeat,Start 10e-3s,Lengt Scatter Plot Polar Coordinates Movie Unwrap Phase Histogram 51 No.Bins 厂Data is Discrete Normalize by No.Samples BER Plot 10 wo:Sink 4 SNR Start (dB] Increment (dB] 1S15 Start 10e-3s. Slice 50-3 w2 w3:Sliced wl (Repeat, Start 10e-3s.Lengt Samples Start (sec] Length (sec] Waterfall 0 XOffset YOffset Contour 5 Se经ct one window Level Height Elpe wo Slice 园=？ OK Close App内 ● 星座图 V Sink Calculator 一回☒ Operators Arithmetic Algebraic Corr Cony Cmplx FFT -Select one window from each list w0:Sink 4 Spectrum Stule Scale Data Custom Comm wi:Sin 11 Scatter Plot Polar Coordinates Movie 厂Unwap Phase Histogam 51 No.Bins 厂Da减a is Discrete Normalize by No.Samples Versus BER Plot0 10 w0:Sink 4 SNR Start [dB] Increment [dB] wl:Sink 11 Slice 0 25.55e-3 厂Samples Start (sec]Repeat Length (sec] Waterfal 0 0 XOffset YOffset Contour 0 5 Select one window from each ist. Level Height Scatter Plot wo and wo F园=？ OK Close Apply .9-

《通信原理》实验指导书（上） - 9 - ⚫ 眼图 ⚫ 星座图

《通信原理》实验指导书（上) ● 例1正弦信号的产生 振幅5V,频率100Hz,初相为45 Sinusoid (Token 0) Apply to tokens ◆Systenvie Source Library Periodic Noise /PN mport Source Tokens 0.Sinusoid Frequency [Hz 100 OK PSK Carier Pulse Tran Sawtooth Cancel aam Phase (degl 45 例2双极性不归零码的产生 幅度±10V,频率100Hz PN Sequence(Token0) Offset (v)- Apply to tokens- 0 0 Hoise /PN Source Tokens aberodc mport 0 PN Seq Phase (degl 100 PN Seg Thermal Unf Nose Cancel Patoneas No Levels. 例3单极性不归零码的产生 幅度2V,频率100Hz 圓 众PN Sequence(Token0) Amplitude [v fs线 Appl to tokens SyateaViee Source Library 0(- Noise /PN Aperiodic Source Tokene mport 0 PN Seq Rate (Hzl Phase (degl 00 OK PN Seg Unf Noise Cancel No.Levels 2 -10-

《通信原理》实验指导书（上） - 10 - ⚫ 例 1 正弦信号的产生 振幅 5V，频率 100Hz，初相为 45 ⚫ 例 2 双极性不归零码的产生 幅度±10V，频率 100Hz ⚫ 例 3 单极性不归零码的产生 幅度 2V，频率 100Hz