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現代通信系統的發(fā)展使通信系統和通信技術(shù)日趨復雜，為了尋求某種通信系統在一定條件下是否具有最佳性能，軟件仿真已成為必不可少的一部分。美國Elanix公司推出的System View動(dòng)態(tài)系統仿真軟件，是一個(gè)相當優(yōu)秀的EDA仿真軟件，他提供了豐富的圖符庫資源，強大的分析功能和可視化開(kāi)放的體系結構，已成為各種通信、控制及其他系統的分析、設計以及通信系統綜合實(shí)驗平臺。 1 數字通信系統的一般組成 電子通信根據信道上傳輸信號的種類(lèi)分為模擬通信和數字通信。數字通信系統設備種類(lèi)多種多樣，其基本構成如圖1所示。 在數字通信系統中，誤碼率是一個(gè)非常重要的指標，數字通信系統以及相關(guān)組件都必須滿(mǎn)足誤碼率最低規范的要求。為了能在已知信噪比情況下達到這一指標，不僅要設計合理的基帶信號，選擇調制解調方式，采用時(shí)域、頻域均衡，還要根據設備要求采用必要的糾錯編碼和交織環(huán)節來(lái)使系統誤碼率盡可能的降低，以滿(mǎn)足系統指標的要求。差錯編碼和交織方法是提高通信系統可靠性的關(guān)鍵。 2 數字通信系統的System View仿真 2．1 數字通信的仿真系統 在數字通信系統中，無(wú)論是何種編碼、交織都是很復雜的，除了復雜的數學(xué)模型外，其實(shí)際電路也非常復雜。為方便用戶(hù)對糾錯碼的仿真和性能研究，System View通信庫中提供了專(zhuān)門(mén)的糾錯碼編碼、譯碼器，只要選擇系統所需要的編碼方式并輸人參數即可。 建立一個(gè)System View通信仿真系統如圖2所示，其中信號源采用碼速率為20kHz的PN偽隨機序列，圖符1為RS(15，9)編碼，圖符79為(15，15)交織器。由于RS碼為非二進(jìn)制碼，在進(jìn)入編碼之前，需要將二進(jìn)制數據進(jìn)行圖符74的比特符號轉換，系統的誤碼率計算由圖符11完成。 在該系統中，信道模擬成一個(gè)高斯噪聲信道(AWGN)，在噪聲圖符5后面加入一個(gè)增益圖符來(lái)控制信噪比的大小，受控的增益圖符在系統菜單中設置全局關(guān)聯(lián)變量，以便每一個(gè)測試循環(huán)完成后將系統信噪比的值改變一次。設置信噪比從0dB開(kāi)始逐步加大，每次循環(huán)后將遞增1dB，設置該系統循環(huán)運行5次。 2．2 2DPSK調制解調系統 本系統采用嵌套系統圖符83來(lái)完成2DPSK調制以使系統圖簡(jiǎn)潔化，其內部結構如圖3所示，其中圖符144為調制信號輸入端，圖符145為已調制信號輸出端，圖符143為高斯噪聲輸入端，圖符131是調制解調系統中的模擬信道，他的帶通為調制輸入信號頻率的2倍。在該系統中，信噪比為圖符131輸出端有效信號的平均功率與噪聲的平均功率之比。 3 系統仿真結果 設置系統采樣率為1．5MHz，運行時(shí)間為0．05s，循環(huán)5次，在沒(méi)有噪聲源情況下進(jìn)行仿真，可以得出該系統PN二進(jìn)制碼及其還原碼信號，取其初始部分信號如圖4、圖5所示，可見(jiàn)該系統可以完好地實(shí)現數據傳輔，兩信號間的延遲即該系統的總延遲。 將噪聲源加入系統中，即可得到該數字通信系統誤碼率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，通過(guò)計算器將該曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)BER運算轉換為所需的BER／SNR關(guān)系曲線(xiàn)如圖6所示。設置圖3的2DPSK調制解調系統以同樣的噪聲參數，可得出其相應的BER／SNR關(guān)系曲線(xiàn)如圖7所示。比較這2種曲線(xiàn)可以看出數字通信系統中采用差錯編碼和交織器可以明顯地改善系統抗噪聲的能力(注意這2條曲線(xiàn)信噪比參數起始值不同)。 利用System View可以方便快捷地建立數字通信系統的仿真模型，還可以在編碼系統中建立不同的調制解調系統，加入不同的實(shí)際信道觀(guān)察該通信系統的誤碼率一信噪比曲線(xiàn)，以尋求一種具有最佳性能的系統方案，方便地完成復雜通信系統的建模、設計和測試。System View還可以將測出的BER/SNR曲線(xiàn)與標準的FSK，PSK，QPSK等調制的BER曲線(xiàn)進(jìn)行比較來(lái)衡量一種信道的優(yōu)劣。 |
