SystemView仿真软件在通信课程教学中的应用

熊军洲

（重庆电子工程职业学院应用电子学院 重庆 401331）

1 引言

随着通信技术的发展，我国通信行业的从业人数越来越多，许多高校相继开设了通信类专业并增设了通信原理课程。伴随着高校扩招带来的学生人数激增，传统的通信原理实验箱类硬件实验方法受到挑战，虚拟实验和通信仿真软件受到越来越多的关注。动态系统仿真软件SystemView就是其中的佼佼者。本文针对SystemView在通信教学中的应用进行了探讨和研究，并给出了实际仿真电路和有关波形。

2 SystemView仿真工具

SystemView是美国Elanix公司可视化仿真软件工具，主要用于通信系统、信号处理、模拟数字电路的设计与仿真。SystemView不需要编写程序代码，用户只需关注系统本身的原理及理论知识，通过调用相应的功能模块图形符号及连线，迅速地搭建所需要的系统，并可设置或修改模块图符的参数使用其得到目标仿真结果。利用SystemView可以从不同的角度以不同的方式观察和分析信号，如通过接收计算器可以方便地观察信号的频谱。SystemView还具备与外部其它软件的对接能力，提供接口，获取或输出数据，比如提供有Matlab仿真软件的接口。

3 SystemView在教学中的应用

3.1 SystemView仿真软件在通信系统实验中的仿真步骤

（1）明确实验目的，建立系统模型。

（2）设置系统时间参数。

（3）选取相应的图符，搭建通信仿真系统。

（4）按照系统性能指标要求，设置和调整各模块及相关参数。

（5）启动仿真系统，观察分析结果。

3.2 SystemView仿真软件在通信系统实验中的仿真应用

以AM调制与解调为例，采用相干解调的方式，说明SystemView软件在通信教学中的应用。

（1）根据原理建立框图

标准AM的调制器通过一个加法电路和一个乘法器来实现。

其中：A0为载波幅度，ωc为载波频率，m(t)为调制信号。

AM频域表达式为：

解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号。解调的方法分相干解调和非相干解调。本文采相干解调，解调与调制的实质是一样的，均是频谱的搬移。

采用相干解调，为了恢复出原始的基带信号，接收端必须采用一个与发送端调制载波同频同相的相干载波，接收信号与该载波相乘，滤除高频分量后，即可得到原始的基带信号。相干解调可用公式描述为：

通过低通滤波器，然后消除直流分量，即为原基带信号。AM调制与解调的框图如图1所示。

图1 AM调制解调原理图

（2）设置系统时间参数

设置系统时间：Starttime：0，Stoptime：2秒，Samplerate：10000Hz。

（3）搭建仿真模型

根据调制与解调原理图，用SystemView创建仿真模型如图2所示，模型中各图符的功能与参数设置如表1所示。

图2 AM调制与解调SystemView仿真模型

表1 AM调制与解调SystemView仿真模型图符参数表

（4）启动仿真，分析结果。

根据实验可以看出：①原始基带信号波形，是一个单音低频信号。②AM调制信号时，此时信号的频率变高了。③通过信道后接收端收到的调制信号，有噪声的叠加。④解调后的输出信号，即解调信号为恢复的原始基带信号。通过仿真可以方便地观察每个阶段的信号输出。

4 结语

以AM调制与解调仿真为例，说明了《通信原理》课程中使用SystemView辅助教学的优点。SystemView应用于通信课程教学不仅降低了对实验仪器的要求，而且更有利于学生理解和掌握理论知识，不用编写任何代码而可以达到仿真通信的各种公式，观察结果，能较好地理解和掌握通信系统的基本概念、基本理论，使原本枯燥无味的理论课变得生动形象，对提高学生的积极性和学习效率有很大的帮助，同时也培养了学生的动手能力。