|
現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展使通信系統(tǒng)和通信技術(shù)日趨復雜，為了尋求某種通信系統(tǒng)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動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件，是一個相當優(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放的體系結(jié)構(gòu)，已成為各種通信、控制及其他系統(tǒng)的分析、設計以及通信系統(tǒng)綜合實驗平臺。 1 數(shù)字通信系統(tǒng)的一般組成 電子通信根據(jù)信道上傳輸信號的種類分為模擬通信和數(shù)字通信。數(shù)字通信系統(tǒng)設備種類多種多樣，其基本構(gòu)成如圖1所示。 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率是一個非常重要的指標，數(shù)字通信系統(tǒng)以及相關(guān)組件都必須滿足誤碼率最低規(guī)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(diào)制解調(diào)方式，采用時域、頻域均衡，還要根據(jù)設備要求采用必要的糾錯編碼和交織環(huán)節(jié)來使系統(tǒng)誤碼率盡可能的降低，以滿足系統(tǒng)指標的要求。差錯編碼和交織方法是提高通信系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。 2 數(shù)字通信系統(tǒng)的System View仿真 2．1 數(shù)字通信的仿真系統(tǒng) 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，無論是何種編碼、交織都是很復雜的，除了復雜的數(shù)學模型外，其實際電路也非常復雜。為方便用戶對糾錯碼的仿真和性能研究，System View通信庫中提供了專門的糾錯碼編碼、譯碼器，只要選擇系統(tǒng)所需要的編碼方式并輸人參數(shù)即可。 建立一個System View通信仿真系統(tǒng)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碼為非二進制碼，在進入編碼之前，需要將二進制數(shù)據(jù)進行圖符74的比特符號轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)的誤碼率計算由圖符11完成。 在該系統(tǒng)中，信道模擬成一個高斯噪聲信道(AWGN)，在噪聲圖符5后面加入一個增益圖符來控制信噪比的大小，受控的增益圖符在系統(tǒng)菜單中設置全局關(guān)聯(lián)變量，以便每一個測試循環(huán)完成后將系統(tǒng)信噪比的值改變一次。設置信噪比從0dB開始逐步加大，每次循環(huán)后將遞增1dB，設置該系統(tǒng)循環(huán)運行5次。 2．2 2DPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng) 本系統(tǒng)采用嵌套系統(tǒng)圖符83來完成2DPSK調(diào)制以使系統(tǒng)圖簡潔化，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中圖符144為調(diào)制信號輸入端，圖符145為已調(diào)制信號輸出端，圖符143為高斯噪聲輸入端，圖符131是調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中的模擬信道，他的帶通為調(diào)制輸入信號頻率的2倍。在該系統(tǒng)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(tǒng)仿真結(jié)果 設置系統(tǒng)采樣率為1．5MHz，運行時間為0．05s，循環(huán)5次，在沒有噪聲源情況下進行仿真，可以得出該系統(tǒng)PN二進制碼及其還原碼信號，取其初始部分信號如圖4、圖5所示，可見該系統(tǒng)可以完好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輔，兩信號間的延遲即該系統(tǒng)的總延遲。 將噪聲源加入系統(tǒng)中，即可得到該數(shù)字通信系統(tǒng)誤碼率隨時間變化的曲線，通過計算器將該曲線經(jīng)過BER運算轉(zhuǎn)換為所需的BER／SNR關(guān)系曲線如圖6所示。設置圖3的2DPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)以同樣的噪聲參數(shù)，可得出其相應的BER／SNR關(guān)系曲線如圖7所示。比較這2種曲線可以看出數(shù)字通信系統(tǒng)中采用差錯編碼和交織器可以明顯地改善系統(tǒng)抗噪聲的能力(注意這2條曲線信噪比參數(shù)起始值不同)。 利用System View可以方便快捷地建立數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真模型，還可以在編碼系統(tǒng)中建立不同的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，加入不同的實際信道觀察該通信系統(tǒng)的誤碼率一信噪比曲線，以尋求一種具有最佳性能的系統(tǒng)方案，方便地完成復雜通信系統(tǒng)的建模、設計和測試。System View還可以將測出的BER/SNR曲線與標準的FSK，PSK，QPSK等調(diào)制的BER曲線進行比較來衡量一種信道的優(yōu)劣。 |
