基于 SystemView 的 DSB-SC 通信系统的仿真与分析
摘要：SystemView 是一种适于通信系统设计与仿真分析的软件工具。可以对通信系统的工作过程进行实时仿真分析，文章以 DSB-SC 通信系统为例，利用 SystemView 仿真软件对 DSB-SC 的调制解调过程进行了仿真。仿真结果表明，利用 SystemView 仿真软件可以很方便地得到通信系统的输出结果，从而说明电路各参数对系统性能的影响。
关键词：抑制载波的双边带；通信系统；SystemView 软件.
0 引言
SystemView 是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具，实现了功能的软件化，避开了复杂的硬件搭建，在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真[1]。本文根据 DSB-SC 调制解调基本原理建立了 SystemView 仿真模型并进行了仿真，通过分析其输入、输出波形验证设计电路的正确性。
1 SystemView 软件介绍
1.1 SystemView 的特点
SystemView 是美国 Elanix 公司推出的基于 Windows 操作系统的动态系统分析平台，用于现代工程与科学系统设计及仿真。具有良好的交互界面，功能强大的分析窗口，通过分析窗口和示波器模拟等方法提供了一可视的仿真过程 [2]。用户只需用鼠标点击图符库中的相应图符就能完成各种系统的构建、设计和仿真分析，在波形分析窗口可以直观的反映出各个输出点的波形及性质，形象、直观[3]。
1.2 SystemView 的仿真步骤
SystemView的开发过程包括：首先在SystemView的设计窗内建立仿真模型，对模型中各个图符进行参数设置；然后进行系统运行时间等参数设置，各参数设置好后进行系统运行仿真；最后转到分析窗口观察仿真结果，根据需要借助接收计算器可以进一步仿真结果加以分析和计算[4]。
2 DSB-SC 通信系统
2.1 DSB-SC 的仿真及分析
DSB-SC 的 SystemView 仿真模型如图 1 所示。该系统发送端将基带信号与载波相乘得到 DSB-SC 已调信号， 在信道无噪声的情况下，接收端采用同步解调，将已调信号与发送端同步的载波相乘，再经过低通滤波，即图符 8、9、10 及其连线来实现。该模型对应的各图符参数设置如表 1所示。 对系统进行仿真，为了便于对比分析，用 SystemView 仿真软件的接收计算器，将系统中的一些仿真结果放在瀑布图中显示，图 2 即为系统中基带信号、载波、已调信号与解调输出信号的瀑布图，图 2 中的波形从上到下依次是基带信号、载波、已调信号与解调输出信号。为进一步对比分析，将基带信号与 DSB-SC 已调信号叠画在一起，如图 3 所示，由图 3 可直 观地观察到 DSB-SC 已调信号是基带信号与载波相乘后得到的；为进一步的比较基带信号与解调输出信号，将基带信号经过适当的延时再与解调输出信号叠画在一起，如图 4 所示，解调出来的信号与基带信号是吻合的。图 5 是将基带信号与DSB-SC已调信号的频谱图叠画在一起，由图 5 可知，DSB-SC已调信号的中心频率是载波的频率 20Hz，带宽为基带信号带宽的 2 倍。 2.2 与调制端失步时的 DSB-SC 通信系统仿真及分析其他条件都不变，只将图 1 中解调端载波信号即图符 9 的频率由 20Hz变成 25Hz，使解调端的载波与调制端即图符 2 的频率失步，对整个系统进行仿真得到的结果如图 6 所示。图 6中的波形从上到下依次是基带信号、调制端载波、解调端载波和解调端输出信号，由图 6 可以明显看出，在解调端载波与调制端频率不同即非同步的条件下，解调输出信号与基带信号存在很大的失真。 2.3 加入噪声的 DSB-SC 通信系统仿真及分析在 DSB-SC 通信系统的信道中加入高斯噪声时，对系统进行仿真。仿真结果如图 7 所示，图 7 中信号的波形从上到下依次为基带信号、DSB-SC 已调信号、信道中加入的高斯噪声、解调端的输入信号及解调输出信号，由图 7 可知，出当信道中加入高斯噪声时，解调出来的信号与发送的基带信号存在失真。为了更清晰地观察这一失真，将基带信号与解调输出信号叠画一起，见图 8 所示，由图 8 可观察其失真的程度。
3 结语
本文用 SystemView 仿真软件对 DSB-SC 调制解调系统进行了仿真与分析，为进一步深入理解该系统，对其在解调端与调制端失步的情况下及信道中加入噪声的情况下进行了仿真与分析，可以很方便地分析出影响 DSB-SC 通信系统性能的各要素，为提高 DSB-SC 通信系统的性能提供了形象直观的依据，对实现真正的 DSB-SC 通信系统提供了借鉴与依据。
参考文献：
[1] 冯育涛. 通信系统仿真[M]. 北京:国防工业出版社,2014
[2] 胡琳娜. System View软件在“通信原理”辅助教学中的应用[J]. 中国电力教育,2013(28):100~101
[3] 郭辉.《通信原理》课程的仿真软件辅助教学[J]. 科技信息,2009(12):22~23
[4] 徐伯庆. 用 SystemView 辅助《通信原理》教学[J]. 电气电子教学学报,2007,29(S1):91~93基金项目：湖南省教育厅项目（15C0726）
