基於SyStemView虛擬通信實驗的應用

現代社會通信技術迅速發展，對於通信技術人才的需求也日益增加。因此通信專業人才的培養被提上日程。而通信原理課是通信專業的核心課，通信實驗在通信原理課中起著舉足輕重的作用。傳統教學以實驗箱類硬體教學為主。而硬體教學一般為驗證性實驗，學生無法從中理解和掌握具體的模塊組成和系統原理。通信課程概念多、系統的模型多不易於理解，加之抽象的特點，使得學生喪失學習興趣，對於問題的認知處於一種表面狀態。因此一些虛擬實驗受到越來越多的關注。Madab及一些編程軟體都可以實現通信系統的仿真，但都需要有複雜的編程，這又給學生的學習提出了一個新的難題，而SystemView軟體則簡便的多。

1 SystemVieW軟體介紹
SystemView是美國Elanix公司推出的基於Windows環境下運行的用於系統仿真分析的可視化工具。利用該軟體可以進行通信系統的仿真，也可以構建一些複雜的模擬、數字和多速率系統。SystemView的圖符資源十分豐富，包括基本庫和專業庫。基本庫中有加法器、乘法器、多種信號源、接收器、各種函數運算器等；專業庫有通信、邏輯、數位訊號處理、射頻／模擬等特別適合於現代通信系統設計、仿真和方案論證。
SystemView軟體自推出以來，己經有包括清華大學、北京大學等近100所高校成為SystemView的用戶。SystemView是信號級的系統仿真軟體，提供一種可視化、動態的系統模式，主要用於電路與通信系統的設計、仿真，是一個強有力的動態系統分析工具，能滿足不同層次的設計、仿真要求。SystemView以圖符庫為主，不需要寫任何代碼便可以實現各種系統的仿真。並且最終以波形、眼圖及功率譜等形式給出具體的系統仿真波形，也可以給出系統的頻域及時域分析。非常形象的表現系統的具體特徵。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/158142.htm

2 具體應用舉例
在通信原理中涉及的基礎理論主要有調製解調、編碼、模擬信號的數字傳輸、差錯控制編碼等，基本涵蓋了通信的所有基本原理。systemView有通信的專業庫，可以建立各類通信系統模型，在這裡不一一介紹，以MQAM為例介紹其建立模型及仿真效果。
2．1 基本原理
(1)調製原理
正交振幅調製是用兩個獨立的基帶數位訊號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調製。利用這種已調信號在同一帶寬內頻譜正交的性質來實現兩路並行的數字信息傳輸。正交振幅調製信號的一般表示式為

式中，An是基帶信號幅度，g(t一nTs)是寬度為Ts的單個基帶信號波形。上式還可以變換為正交表示形式為

MQAM信號調製原理圖，如圖1所示。圖中，輸入的二進位序列經過串／並變換器輸出兩路並行序列，再分別經過2電平到L電平的變換，形成￡電平的基帶信號。為了抑制已調信號的帶外輻射，該L電平的基帶信號還要經過預調製低通濾波器，形成X(t)和Y(t)，再分別對同相載波和正交載波相乘。最後將兩路信號相加即可得到MQAM信號。

信號矢量端點的分布圖稱為星座圖。通常，可以用星座圖來描述QAM信號的信號空間分布狀態。對於M=16的16QAM來說，有多種分布形式的信號星座圖。兩種具有代表意義的信號星座圖，如圖2所示。在圖2(a)中，信號點的分布成方型，故稱為方型16QAM星座，也稱為標準型16QAM。在圖2(b)中，信號點的分布成星型，故稱為星型16QAM星座。