systemvue quickstart k2016n2 -...

38
Presentation Title 1/22/2017 Confidentiality Label 1 SystemVue基本使用 操作实验 2 2 内容安排: SystemVue软件环境及使用操作简介 QPSK调制信号源 信号解调,系统误码率分析 总结

Upload: vuonghanh

Post on 12-Feb-2018

324 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

1

SystemVue基本使用

操作实验

22

内容安排:

• SystemVue软件环境及使用操作简介• QPSK调制信号源• 信号解调,系统误码率分析• 总结

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

2

3

SystemVue软件环境介绍

用户界面,Workspaces, Designs, Analysis…

4

SystemVue 软件环境…SystemVue软件的基本元素:

启动 SystemVue…

Design

AnalysisDataset

Display

Sinks

Workspace = 设计工程文件,单一文件Design = 元件 – 模型–公式–数学语言等的集合Sink(s) = 在设计的节点上收集数据的元件.Analysis = 仿真控制器或者发出运行计算指令.Dataset = 分析结果(数据结果的索引和值)Display = 以图形或者图表形式显示结果.

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

3

5

启动 SystemVue

视频演示

缺省的安装目录结构:

勾选 旁的不打开欢迎页面选项避免每次打开此页

SystemVue启动欢迎页面

点击 Close 进入起始页面 Start Page

66

起始页面(Getting Started Dialog)

与欢迎页面相同的视频教程

SystemVue建立的缺省用户工作区(workspaces)目录:

点击 Start Page 图标可以随时回到起始页面

点击 Cancel 打开空白的工作区…

Cancel=打开空白工作区OK =打开缺省DataFlow模板工作区

SystemVue起始页面.

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

4

77

空白工作区工作区的名字就是 Blank --直到对工作区进行存储时进行命名

Part Selector(元件选择栏) :从元件库中选择元件插入到原理图中…

Designs: 目录下包含原理图(Design1) 以及仿真分析控制器(Design1 Analysis). 注: 仿真控制器的名字后的括号中(Design1)指明了相对应的原理图 (Design1).

可以试着更改工作区的名字,或者在工作区目录树中增加其它的元件

在起始页面,也可以选择打开 RF 或者 Data Flow template…(射频或数据流模板)

在这里进行原理图设计

88

RF Architecture Template• 工作区配置为进行射频设计和分析. • 可以使用RF Design 元件修改原理图设计.• 工作区中包含了分析以及图表

RF Design Library:

Part Selector 中的RF design库中包含射频设计可以使用的元件,在原理图中不能与基带算法元件混用

注: RF Architecture analysis (射频架构分析)使用Spectrasys仿真器

Data Flow template…

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

5

9

Data Flow Template

Examples…

注: Data Flow 仿真器在帮助文档中有详细介绍

• 工作区配置为基带设计和分析• 使用算法模型库以及其它库,包括自己的代码.• 已经加入了分析元件以及曲线.

10

软件自带的例子

回到Start Page

例子目录是只读属性.如果做了更改,需要保存到其它目录中或者拷贝到其它目录中

点击Open Examples按钮,

会自动跳入例子目录

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

6

11

常用菜单和命令

当使用某个窗口时,在工具条相关的图标就会被激活:

用户界面使用:• 图标对应操作命令.• 并不是所有的命令都有图标.• 鼠标右键点击物体就会出现命令

帮助信息

Graph icons

Schematic icons

当鼠标停留在图标按钮上时显示帮助信息和快捷键

组织窗口布局

1212

工作区控制• 在工作区最顶层(工作区名字处)鼠标右键点击可以添加项目

• 或者在目录的地方鼠标右键点击也可以添加项目

鼠标右键点击目录或者项目,就会出现菜单

在工作区目录树中可以拷贝/粘贴各种项目:设计、分析、图表、公式和目录等等

鼠标右键点击设计图标可以为设计加入新的栏目…

如果公式中有错误,会出现错误信息

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

7

13

原理图输入: Data Flow设计

Filter By(关键词过滤): 输入字符,然后再点击Go,寻找

元件包含文字

双击元件进行参数编辑

一个设计至于需要一个可用以仿真的模型符号

原理图设计中必须包含一个Sink元件收集数据注: Sink元件的快捷键是S !

更改元件标识,方便识别元件

• 捕捉元件管脚或者使用线连接元件• 移动元件时,连线也移动.• 按下 Alt 按键可以解开元件

14

设置仿真分析: Data Flow设计

使用缺省设置或者输入名字.Design = 原理图.Dataset = 数据集名称

根据设计需要设置时间和采样参数

仿真运行后会自动创建数据集 (Dataset) !

所有的数值 (除了Start Time) 都是联动的. 比如,更改Time Spacing值时,其它数值也会跟着变化.

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

8

15

运行仿真

Datasets 和图表

或者在这里点击右键:

红色字体 红色的文本颜色表面发生过一些变化—原理图参数,仿真分析设置等等—也许数据还是有效的

有几种方法可以运行仿真:

…在仿真分析窗口点击:

或者点击主窗口上的图标:

或者使用Tune窗口,勾选仿真分析并调谐变量

(与运行仿真功能相同):

16

Datasets (数据集)… …

运行仿真,会自动建立Dataset:

dataset中数据变量的名字与原理图中Sink 元件的名字对应 .

Sink 元件根据设置或者缺省值收集

数据。也可以选择自动绘图功能

Spectrum Analyzer sink 自动存储Time, Phase, 和 Power.

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

9

17

图表…可以在任意目录下添加图表:

选择类型或者数据:

向导工具会自动匹配的图表类型和数据

在图表向导中会给出图表类型和当前可用的数据集或者公式

在这里可以调整图表属性或者点击 OK选择缺省设置。可以在已有图表中加入另外的数据或者对已有数据图表进行编辑…

也可以在数据集中直接添加图表

1818

工作区目录树下的Equations(MATLAB脚本)

在编辑区进行输入时会自动提示内部函数以及变量列表:

1  % Equations to calculate the SNR2  clear;3  using ('DF1_Design1_Data')4  [SigPwr,Indx] = max(Spectrum_Power);5  Len = length(Spectrum_Power);6  NP1 = sum (Spectrum_Power(1:Indx-1));7  NP2 = sum(Spectrum_Power(Indx+1:Len));8  Tot_Noi_Pwr = (NP1+NP2) / (Len-1);9  SNR = 10*log10(SigPwr/Tot_Noi_Pwr);

10 Name = 'SNR=';11  SNR = round(SNR);

结果会出现在右边的Workspace Variables

窗口中

Data Flow Parameter Variable Name

Start Time Start_Time

Stop Time Stop_Time

System Sample Rate Sample_Rate

Number of Samples Num_Samples

Time Spacing Time_Spacing

Frequency Resolution Freq_Resolution

使用公式进行变量赋值与运算

脚本编辑区

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

10

19

FcChange

Bandwidth=0 HzOutputFc=98 MHz

E1 {EnvFcChange@Data Flow Models}

EnvTo

Datafc

t

I

Q

E2 {EnvToData@Data Flow Models}

ModOUT

QUADOUT

FreqPhaseQ

IAmp

FreqSensitivity=75e3 FCarrier=101.9e+6 Hz [Fchan]

InputType=Amp/Freq M1 {Modulator@Data Flow Models}

原理图设计中的Equations(MATLAB脚本)

原理图设计中的Equations变量结果会出现在Design Variables 窗口中,这些变量为局部变

量,仅在本设计中有效

鼠标选中原理图,点击右键,选择Add Equation…, 在原理图窗

口旁边出现新的栏目。在这里可以变量运算,元件参数赋值。

如图,元件中的载波频率使用了变量 Fchan

2020

MATLAB 脚本元件MATLAB脚本元件是在原理图元件中使用 .m代码

可以参考MATLAB脚本元件示例

加入断点用于调试

\Examples\Tutorials\Algorithm_Design\MATLAB_Script\MATLAB_Script_Modeling.wsv

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

11

2121

窗口控制和视图右上角的控制按钮:

Workspace tree: Docked (窗口驻留)

Part Selector:Un-docked (非驻留)

自动隐藏: 建立最小化分栏

重新驻留:

• 双击窗口标题栏• 拖动窗口到指定

区域

如果找不到Workspace Tree或者是part selector窗口,可以使用菜单操作打开相应窗口.

View 菜单功能

22

SystemVue 全局设置选项

勾选此选项,SystemVue可以打开多个设计工程。如果需要在几个工程设计间进行拷贝/粘贴时,可以考虑使用此选项。一般推荐不勾选此选项。

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

12

23

快速浏览SystemVue基本元素…

Design (原理图)

分析控制器

Dataset

图表(数据显示)

Workspace(工作区)Workspace tree 目录树: Sink

2424

内容安排:

• SystemVue软件环境及使用操作简介• QPSK调制信号源• 信号解调,系统误码率分析• 总结

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

13

2525

实验1 --- QPSK调制信号源

随机数据源

QPSK符号映射

基带滤波

基带滤波

正交调制

信号放大输出

10110010….

TRACE B: Ch1 IQ Ref Spec

Center: 901 MHz Span: 78.125 kHz

DATA?

-120

LogMag

AMP

2626

实验1 设计目标 --- QPSK调制信号源

信号源指标:

比特速率 2M Bits/SBitRate符号速率SymbolRate调制类型 QPSK滤波器类型 0.35 Root Raised Cosine输出频率 800MHz输出功率 0 dBm………

仿真软件的一些设置参数:

采样率 (Sample Rate)每比特采样率 (Sample Per Bit)每符号采样率 (Sample Per Symbol)仿真时间 (Start Time,Stop Time)仿真样点 (Number of Samples)

内插倍数 Interpolation

开始实验

随机数据源

QPSK符号映射

基带滤波

基带滤波

正交调制

信号放大输出

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

14

2727

实验1 创建新的Workspace启动SystemVue,选择Blank模板

点击菜单FileSave或者点击工具条快捷按钮,保存工作区名为QPSK_Modulation

2828

实验1 --- Bit源

缺省模型:Random Bits

Manage Models: 可以在这里添加模型.

更改模型,模型参数也变化

可以更改模型-改也称作多态化模型:polymorphism

在Part Selector窗口,鼠标选中元件后,松开鼠标,回到原理图中,点击鼠标放置元件或者按快捷键盘 B (b),也可以调出此元件

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

15

2929

实验 1 --- 数据源高级选项

有些模型参数设置中包含高级选项:

Advanced Parameters

Sample Rate 选项 (模型帮助信息)Untimed: 纯数据域样点数据计算,没有时间戳.Timed from Sample Rate 或 Schematic: 时域等间隔数据,包含时间戳信息

在模型选择窗口选择DataPattern模型

Timed from SampleRateData Flow Analysis中设置的System SampleRate

3030

实验1 --- 定义变量

①在工作区目录树下,鼠标点击Design1,点击右键,在弹出的菜单中选择 Add Equation… 在原理图窗口中就会出现新的栏目: Equations

②在公式区,加入两个变量:

BitRate=2e6;SymbolRate=BitRate/2;

③在 Design Variables窗口查看变量

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

16

3131

实验1 --- DataPattern源在模型选择窗口选择DataPattern模型

如图设置DataPattern源参数,完成后点击OK

3232

实验 1 --- DataPattern源在Part Selector窗口,找到Sink元件,使用缺省设置在原理图中,使用连线快捷图标 连接元件

点击菜单工具栏中的 快捷图标运行仿真或者选择目录树中的Design Analysis,选择Run

Sink元件的快捷按键是 S (s)

仿真完成后,出现DataSet项目

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

17

3333

实验1 --- DataPattern源在工作区目录树中,鼠标双击 数据集项目打开数据集

从数据集列表中可以看到输出数据的确为4个1 4个0的序列,每个数据点的时间间隔1e-6,也就是1e6,这和我们设置的速率是一致的

3434

实验1 --- DataPattern源在工作区目录树中,鼠标双击 仿真设置项目打开仿真分析设置窗口 设置System Sample Rate为4 MHz,

点击窗口中的Calculate Now 运行仿真

在数据集窗口观察结果:数据序列仍然是4个1 4个0,但是时间间隔变为250e-9,也就是4 MHz

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

18

3535

实验1 --- DataPattern源保持系统采样率为4MHz,回到原理图窗口,当移动鼠标到元件的

参数附近,鼠标形状会变成 I ,这时点击鼠标左键进入参数编辑

页面。修改参数为 2e6,点击绿色的√符号结束编辑。

再次运行仿真,观察数据结果,时间间隔变为250e-9,也就是4 MHz ,但是数据序列变为了8个1 8个0,为什么?

比特速率系统采样率

3636

图表和曲线属性

SLIDE 36

New Graph = 新建缺省图表 (直角坐标)Wizard = 使用向导工具从当前工作区任意数据集中选择绘图类型/数据组合

在数据集窗口,鼠标选中S1,点击右键,可以看到添加图表选项,并选择New Graph

在图形显示窗口,使用鼠标中间滚轮对曲线进行放大/缩小, 点击图标栏中的可以切换数据点标志,也可以使用快捷按键 V

移动鼠标靠近曲线,当鼠标形状变为黑色时,点击右键,可以修改显示数据点的形状和大小

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

19

3737

实验1 --- DataPattern源回到原理图窗口,双击DataPattern模型,在SampleRateOption中选择UnTimed类型,再次运行仿真

数据序列是4个1 4个0,但是没有了时间间隔。为什么?

TimedUnTimed

TimeStampIndex

仿真完成后,双击 DataPattern元件,在Model栏中选择的RandomBits,设置SampleRateOption选项为Timed_from_SampleRate,BitRate仍然为2e6在仿真分析窗口设置System Sample Rate参数为2e6

3838

实验1 --- DataPattern源在模型选择窗口选择DataPattern模型

如图设置DataPattern源参数,完成后点击OK

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

20

3939

实验1 --- Mapper码元映射

在Algorithm Design库下Communications子类中找到Mapper元件,加入到原理图。如图连接原理图

运行仿真,观察结果, S1和S2通过比较可以看出码元映射

4040

实验1 --- 星座图显示

在数据集窗口,鼠标选中S2,点击右键,选择Add to Graph,点击New Graph Series Wizard

鼠标点击Constellation

点击OK

在出现的图表属性窗口中点开OK,就可以看到星座图显示

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

21

4141

实验1 --- SetSampleRate 元件

在Algorithm Design库下Routers/Resamplers子类中找到SetSampleRate元件,加入到原理图。设置元件的SampleRate值为之前定义的变量SymbolRate

如图连接原理图

运行仿真,在数据结果中,可以看到S2的数据中已经加入了时间戳。在仿真控制器中设定的系统采样率是4e6,而数据结果是按照原理图中的SetSampleRate元件的值1e6进行采样的。SetSampleRate元件可以强制进行采样率设定

4242

SystemVue中的元件及数据类型

每个元件的数据类型可以由元件管脚的箭头颜色可以辨识出元件的数据类型

数据类型 管脚颜色 管脚粗细 模型后

标量整形 黄色 细 Int

标量 浮点数(实数) 蓝色 细

变量 复数 绿色 细 Cx

标量定点数 洋红色 细 Fxp

整数矩阵 黄色 粗 Int_M

浮动(实数)矩阵 蓝色 粗 _M

复数矩阵 绿色 粗 Cx_M

包络信号 黑色 细 Env

任意类型 红色 细

可变类型 青色 细

IN OUT

LO

TOIout=1.0e17 WSOIout=1.0e17 WSideband=Lower NoiseFigure=0

EnableNoise=YES ConvGain=0

M2 {Mixer@Data Flow Models}

Shift Left

IsSigned=Signed IntegerWordlength=1

Wordlength=16 Shift_Mode=Arithmetic

Shift_Direction=Left Shift=1

S3 {ShiftFxp@Fxp Models}

Frequency=5e3 HzOffset=0 V

Amplitude=1 VS4 {SineGen@Data Flow Models}

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

22

4343

SystemVue中数据流仿真元件及数据类型

每个元件的数据类型可以由元件管脚的箭头颜色可以辨别

数据类型管脚颜色

管脚粗细 模型后

标量整形 黄色 细 Int

标量 浮点数(实数) 蓝色 细

标量 复数 绿色 细 Cx

标量定点数 洋红色 细 Fxp

包络信号 黑色 细 Env

任意类型 红色 细

1 1 0 1 0

B1 {RandomBits@Data Flow Models}

• • •• • •

• • • • • •

MAPPER

ModType=QPSK M1 {Mapper@Data Flow Models}

GrayEncoder

BitOrder=MSB first NumBits=2

G1 {GrayEncoder@Data Flow Models}

123

StartStopOption=Auto S1 {Sink@Data Flow Models}

Spectrum Analyzer

SegmentTime=266.7e-6 s [Stop_Time - Start_Time + Time_Spacing]Start=0 s [Start_Time]

Mode=TimeGate S2 {SpectrumAnalyzerCx@Data Flow Models}

IN OUT

LO

TOIout=1.0e17 WSOIout=1.0e17 WSideband=Lower NoiseFigure=0

EnableNoise=YES ConvGain=0

M2 {Mixer@Data Flow Models}

Shift Left

IsSigned=Signed IntegerWordlength=1

Wordlength=16 Shift_Mode=Arithmetic

Shift_Direction=Left Shift=1

S3 {ShiftFxp@Fxp Models}

Frequency=5e3 HzOffset=0 V

Amplitude=1 VS4 {SineGen@Data Flow Models}

整数矩阵 黄色 粗 Int_M

浮点(实数)矩阵 蓝色 粗 _M

复数矩阵 绿色 粗 Cx_M

4444

SystemVue中的信号类型转换元件

信号类型转换元件库

将复数信号转换为实部和虚部两路信号

将复数信号转换为包络时间信号(加上载波和时间戳)

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

23

4545

实验1 --- 类型转换及滤波器

在Algorithm Design库Type Coverter子类中找到CxToRect元件,加入到原理图中从Filter子类中找到filter元件,加入到原理图中,并加入更多的Sink元件,如图所示:

CxToRect元件是数据类型转换元件,当不同数据类型的元件连接时就需要使用数据类型转换元件。在上图中,如果复数类型元件后面不加入类型转换元件,直接加入实数浮点输入元件,SystemVue将做自动类型转换,将复数的幅度值送入后面的元件

4646

实验 1 --- 滤波器

双击滤波器元件,在窗口中选择Lowpass,Raised Cosine,设置Sample Rate为1e6 (?),SymbolRate为1e6 (?) RollOff为0.35,SquareRoot为Yes,PulseEquation为No。Data Type为Floating Type,拉动滑动条到更多的参数,设置Interpolation为8

设置完成后,点击左下角的Design按钮,就可以看到滤波器的频率响应曲线:

点击OK按钮,回到原理图界面,可以看到滤波器的输入/输出管脚颜色发生了变化

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

24

4747

实验1 --- 滤波器

回到原理图窗口元件,在窗口中选中滤波器元件,执行拷贝/粘贴操作,并如图连接元件

显示的结果为IQ平面上的矢量图,是没有经过滤波之前的数据

运行仿真,观察结果

在数据集窗口,鼠标选中S2,点击右键,选择Add to Graph,点击New Graph Series Wizard在向导窗口中,首先选择 Y versus X,再选择数据,分别选择S2,S4为X轴和Y轴数据 ,点击OK完成。

4848

实验1 --- 滤波器

①双击显示的矢量图的空白处,打开图表属性窗口,点击Add按钮,加入另外一组数据

②分别选择S5,S6为X轴和Y轴数据 ,点击OK完成。

从显示的结果来看,经过滤波器后的数据幅度有些小,能在显示的地方调整过来吗?

③再次双击图表的空白处,打开属性窗口,点击刚加入的曲线旁边的Edit按钮

④点击双右下方的Customer Equations按钮,在公式编辑窗口,在Y和X行分别加入7.0*

⑤点击OK直到出现曲线,现在的曲线是这样的

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

25

4949

实验1 --- 滤波器

回到数据集窗口,鼠标选中S2,点击右键,选择Add to Graph,点击New Graph,画出数据曲线,回到数据集窗口,鼠标选中S5,点击右键,选择Add to Graph,再选择添加到

刚才绘制的曲线上

绘制出的曲线是这样的,使用鼠标中间的滚轮可以放大显示。

双击图表的空白处,进入属性窗口,在S5曲线的栏中进行编辑,改为7.0*S5,如下图

可以看出由于滤波器的加入,数据曲线已经平滑了很多

为什么滤波器之前和之后的数据没有对齐?

5050

实验1 --- 滤波器

回到原理图窗口,双击滤波器元件,点击Filter Designer按钮,再次进入滤波器设计窗口。在Graph区域中,勾选 Impulse Response 选项后,会出现时域响应曲线,从曲线中可以看到,此滤波器的脉冲响应有4e-6的延时。

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

26

5151

实验1 --- 滤波器

点击OK按钮,回到原理图窗口。从Analog/RF子类中,找到TimeDelay元件,如下图连接在滤波器元件之前,并在TimeDelay软件之后,加入Sink元件。设置TimeDelay元件延时参数为4e-6 秒

运行仿真

5252

实验1 --- 滤波器

回到数据集窗口,鼠标选中S3,点击右键,选择Add to Graph,点击New Graph,画出数据曲线。双击曲线的部分,打开曲线属性窗口,点击Add…按钮添加S5数据。

使用鼠标滚轮放大数据,可以看出,数据波形起伏是一致的

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

27

5353

实验1 --- 正交调制器

在Algorithm Design库Communications子类中找到Modulator元件,加入到原理图中,设置Fcarrier参数为800e6;从Sink子类中找到SpectrumAnalyzer元件,连接在Modulator元件后边。完成后的原理图如下所示:

运行仿真并在数据集窗口中右键点击S7_Power,选择Add to Graph,点击New Graph,显示频谱图

可以看出,频谱图中显示的数据中心频率为800MHz

54

实验1 --- 放大器

在Algorithm Design库Analog RF子类中找到Amplifier元件,加入到原理图中Modulator元件之后。再从Sink子类中找到DigitalDemod元件连接在放大器之后,再加入SpectrumAnalyzer及Sink元件,完成后的原理图如下所示,注意元件参数设置

放大器参数

DigitalDemodEnv 参数设置

运行仿真

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

28

55

实验1 --- 矢量解调分析

停止仿真。双击 S9 SpectrumAnalyzer 元件,更改 continuousMode 参数值为 Yes

再次运行仿真

56

实验1 --- 频谱显示在动态显示窗口,点击Spectrum Power 栏,切换到频谱显示窗口

点击窗口工具条中的Zone图标,将频谱出现的白色竖线移动到中心频率(800MHz)处,点击鼠标左键后,会出现两条白色竖线

使用鼠标向右侧移动,两条白色竖线间距会不断扩大,在完全包括调制信号之后,点击鼠标左键,完成频谱测量区域设置

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

29

57

实验1 --- 信号功率此时,动态显示窗口用淡红色标出频谱区域,并给出相关信息。如中心频率,带宽及功率

QPSK信号源输出功率为11.88 dBm

信号源功率由什么决定?

58

实验1 ---加入放大器非线性

在原理图窗口中,双击放大器元件,设置放大器非线性参数,如下图所示:

运行仿真,观察放大器输出频谱

放大器非线性,对星座图,EVM有什么影响?

修改GCType参数为TOI并设置TOI参数为25dBm

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

30

59

实验1 --- 数字调制

本实验中,进行了QPSK信号的产生与分析,如何产生8PSK、16QAM信号?

6060

内容安排:

• SystemVue软件环境及使用操作简介• QPSK调制信号源• 信号解调,系统误码率分析• 总结

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

31

6161

实验2设计目标 --- QPSK解调及误码率测试

使用前面实验中完成的信号源

使用下采样元件作为符号判决

使用相关函数得到收发延时参数

进行误码率仿真

开始实验

正交解调

比特输出QPSK解符号映射

调制信号

输入

基带滤波

基带滤波

符号判决

符号判决

6262

实验2 QPSK解调及误码率测试

在工作区目录树中,使用鼠标选中QPSK调制源设计(Design1),点击鼠标右键,拷贝设计,选中目录树子目录(Designs),点击鼠标右键进行粘贴(Design2)在放大器之后加入正交解调模块,设置载波频率为800MHz

元件库: Algorithm Library子类: Communications元件: Demodulator

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

32

6363

实验2接收端滤波器

发射端使用了根升余弦滤波器,接收端也需要使用根升余弦滤波器作为匹配滤波,拷贝前面发射端的两个滤波器,连接在正交解调器后。如下图连接元件。

6464

实验2接收端滤波器

双击滤波器元件,进入滤波器设计窗口,修改滤波器参数如图所示

为什么SampleRate设置为8M, Interpolation设置为1 ?

点击Design按钮重新设计滤波器,查看新的滤波器频率响应及冲击响应,新的滤波器延时为7.5us。点击OK退出。对于另外一个滤波器重复这一过程

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

33

6565

实验2接收端滤波器在发射端,将滤波器之前的数据延时11.5us(4us+7.5us)后接入Sink元件,连接完成后,运行仿真

元件库: Algorithm子类: Analog/RF元件: TimeDelay

绘图,加入S8和S14,比较波形

6666

实验2接收端滤波器在接收端滤波器之后,加入DownSample元件,设置参数如下图

元件库: Algorithm子类: Routers/Resamplers元件: DownSample

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

34

6767

实验2接收端滤波器在下采样元件之后,加入RectToCx元件,之后再加入Demapper元件,并加入Sink元件

元件库: Algorithm子类: Communications元件: Demapper

双击S18 Sink元件,将数据收集方式设置为Samples

元件库: Algorithm子类: Type Converters元件: RectToCx

68

实验2相关运算收发之间存在延时,可以通过相关运算找到延时比特。将输入和输出比特都连接到相关元件输入

元件库: Algorithm子类: Signal Processing元件: CrossCorr

S20 数据收集设置

S19 数据收集设置

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

35

69

实验2相关运算如图连接元件,运行仿真,绘图S19数据

从S19曲线和S20数据结果都可以看出,输入/输出的延时为22个比特

70

实验2误码率仿真如图连接元件,设置参数,S21数据收集也设置为Samples

元件库: Algorithm子类: Signal Processing元件: Delay

元件库: Algorithm子类: Sink元件: BER_FER

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

36

71

实验2误码率仿真运行仿真,查看仿真结果

选中S18数据,点击右键,选择Add to Table,选择New Table。之后选择S21数据,点击右键,选择Add to Table, 选择加入到刚才创建的表格中

从表格中可以看出,从第23个数据开始,收发数据是一致的。

72

实验2简单信道及子网络在发送端的放大器之后,加入噪声密度元件,并设置噪声功率谱密度为 -174dBm/Hz

元件库: Algorithm子类: Communications元件: AddNDensity

使用鼠标选中放大器,之后按照键盘Shift按键,再选择噪声密度元件,还需要选择两个元件直接的连线之后点击鼠标右键,在菜单中选择Convert Subcircuit

命名新的模型名为path

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

37

73

实验2简单信道及子网络在工作区目录树中,会出现新的设计,其中的内容就是刚才选中的放大器和噪声密度元件。同时加入了端口。

转到Parameter栏下,点击Add Parameter添加子网络参数

74

实验2简单信道及子网络回到子网络原理图设计窗口,编辑放大器和噪声密度元件参数。删除放大器上面的端口

Presentation Title1/22/2017

Confidentiality Label

38

75

实验2简单信道及子网络回到误码率测试设计原理图窗口,删除选中的放大器和噪声密度元件。使用鼠标在工作区目录树中选中Path子网络,拖到原理图中来

选中子网络,点击右键,选择Open-> Model/Subcircuit可以进入子网络设计

调整参数,运行仿真,看看什么时候误码率是否会发生变化,也可以从频谱上观察噪声功率的影响

7676

内容安排:

• SystemVue软件环境及使用操作简介• QPSK调制信号源• 信号解调,系统误码率分析• 总结