SystemView软件简介PPT学习教案

1、会计学1SystemView软件简介软件简介PPT课件课件学习重点学习重点1 1、熟悉、熟悉SystemViewSystemView的设计窗口和分析窗口的设计窗口和分析窗口；2 2、掌握、掌握SystemViewSystemView的模型的创建；的模型的创建；3 3、掌握子系统的创建；、掌握子系统的创建；4 4、掌握简单通信系统的、掌握简单通信系统的SystemView SystemView 仿真。仿真。第1页/共61页一、一、 System View System View 简介简介SystemViewSystemView 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设

2、计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真，直到一般的系统数学模型建立等各个领域，SystemViewSystemView 在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。在友好而且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。利用利用SystemViewSystemView 可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统。因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。基本库中包括多种信号源、接收器、

3、加法器、乘法器，各种函数运算器等；尤其特色的是，利用它可以从各种不同角度，以不同方式按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统，各种多速率系统。因此，它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；尤其特色的是，利用它可以从各种不同角度，以不同方式按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标如幅频特性（伯特图）、传递函数、根轨迹图等如幅频特性（伯特图）、传递函数、根轨迹图等之间的转换。之间的转换。第2页/共61页它还自带有通讯、逻辑、数字信号处理、射频它还自带有通讯、逻辑、数字信号处

4、理、射频/ /模拟等模拟等专业库专业库以备选择，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。它还可以实时的仿真各种以备选择，特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。它还可以实时的仿真各种DSPDSP结构，并进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频结构，并进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/ /模拟电路（混合器、放大器、模拟电路（混合器、放大器、RLCRLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析等。随着现代通信技术的不断发展，无线通信技术已日趋成熟和完善。利用电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析等。随着现代通信技术的不断发展，无线通信技术已

5、日趋成熟和完善。利用System ViewSystem View带有的带有的CDMACDMA、DVBDVB等等扩展库扩展库即可十分方便的完成这些系统的设计和仿真。即可十分方便的完成这些系统的设计和仿真。利用利用SystemViewSystemView，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释，它具有与外部文件的接口，可直接获得并处理输入不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释，它具有与外部文件的接口，可直接获得并处理输入/ /输出真实世界的数据。另外，它还提供了与编程语言输出真实世界

6、的数据。另外，它还提供了与编程语言VC+VC+或仿真工具或仿真工具MatlabMatlab的接口，可以方便的调用其函数。的接口，可以方便的调用其函数。第3页/共61页二、二、System View System View 的用户环境的用户环境 System View System View的用户环境包括两个常用的界面设计的用户环境包括两个常用的界面设计窗口和分析窗口。窗口和分析窗口。1 1、设计窗口、设计窗口第4页/共61页 2 2、图标库、图标库 图标是图标是SystemView SystemView 仿真运算、处理的基本单仿真运算、处理的基本单元共分三大类：元共分三大类： 第一类包括第一类

7、包括信号源库信号源库，它只有输出端没有输入，它只有输出端没有输入端；端； 第二类包括第二类包括观察窗库观察窗库，它只有输入端没有，它只有输入端没有 输输出端；出端； 第三类包括其它所有图标库，这类图标都有一第三类包括其它所有图标库，这类图标都有一定个数的输入端和输出端。定个数的输入端和输出端。第5页/共61页 SystemView SystemView的图标库可分为三种，即基本库、的图标库可分为三种，即基本库、专业库以及扩展库。专业库以及扩展库。基本库基本库(Main Libraries)(Main Libraries)共八个，分别为信号源共八个，分别为信号源库、子系统库、加法器、子系统输入输

8、出端口、算库、子系统库、加法器、子系统输入输出端口、算子库、函数库、乘法器及观察窗库等。子库、函数库、乘法器及观察窗库等。 专业库包括四个直接调用的库专业库包括四个直接调用的库通信库、数字信通信库、数字信号处理库、逻辑库、射频号处理库、逻辑库、射频/ /模拟库；模拟库；扩展库包括其它需要从用户代码库中以动态链接扩展库包括其它需要从用户代码库中以动态链接库的方式加载的库的方式加载的码分多址系统码分多址系统CDMACDMA库、数字视频广库、数字视频广播播 DVBDVB库、自适应滤波器库等。库、自适应滤波器库等。第6页/共61页信号源图标信号源图标代表用于产生用户系统输入信号的信号源库。代表用于产生

9、用户系统输入信号的信号源库。子系统图标子系统图标这个图标代表了一组图标（可能是一个很大的图标组，其中还可能包含下级子系统）。这些图标在用户仿真中作为一个完整的子系统函数以及过程使用这个图标代表了一组图标（可能是一个很大的图标组，其中还可能包含下级子系统）。这些图标在用户仿真中作为一个完整的子系统函数以及过程使用加法器图标加法器图标代表加法器完成几个输入信号的加法运算。代表加法器完成几个输入信号的加法运算。子系统子系统I/OI/O图标图标这个图标用于设置子系统的输入输出端口。这个图标用于设置子系统的输入输出端口。乘法器图标乘法器图标代表乘法器完成几个输入信号的乘法运算。代表乘法器完成几个输入信号

10、的乘法运算。第7页/共61页算子图标算子图标 代表算子库，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量进行某种运算或变换，如代表算子库，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量进行某种运算或变换，如FFTFFT变换、采样、保持、延时、增益或某一传递函数的线性系统等变换、采样、保持、延时、增益或某一传递函数的线性系统等函数图标函数图标代表函数库，其中的每一个函数都把输入的数据作为自变量进行各种函数运算，如量化、限幅、取绝对值等各种非线性函数、三角函数、对数函数、各种复数运算代数运算等。代表函数库，其中的每一个函数都把输入的数据作为自变量进行各种函数运算，如量化、限幅、取绝对值等各种非线性函数

11、、三角函数、对数函数、各种复数运算代数运算等。观察窗图标观察窗图标代表了信号接收器，即观察窗图标用来实现信号收集、（实时）显示、分析数据处理以及输出（包括把信号输出到文件）等功能。代表了信号接收器，即观察窗图标用来实现信号收集、（实时）显示、分析数据处理以及输出（包括把信号输出到文件）等功能。第8页/共61页通信图标通信图标代表通信库，其中包括了通信系统中常用的各种模块，如各种调制器、解调器、编码器、解码器、信号处理器信道模型等。代表通信库，其中包括了通信系统中常用的各种模块，如各种调制器、解调器、编码器、解码器、信号处理器信道模型等。数字信号处理图标数字信号处理图标代表数字信号处理库，其中包

12、括了数字信号处理中常用的各种处理、变换、运算等模块。代表数字信号处理库，其中包括了数字信号处理中常用的各种处理、变换、运算等模块。逻辑图标逻辑图标 代表逻辑库，其中包括了各种门电路及模拟代表逻辑库，其中包括了各种门电路及模拟/ /数字信号处理等电路模块。数字信号处理等电路模块。射频射频/ /模拟库图标模拟库图标 代表射频代表射频/ /模拟库，其中包括了射频模拟库，其中包括了射频/ /模拟电路中常用的模拟电路中常用的RCRC、LCLC电路及运算放大器电路、二极管电路等。电路及运算放大器电路、二极管电路等。第9页/共61页MatlabMatlab连接图标连接图标 用于与调用用于与调用MatlabM

13、atlab函数时函数时允许用户自己通过允许用户自己通过C/C+C/C+语言编写源代码定义图标完成所需功能。语言编写源代码定义图标完成所需功能。自定义图标自定义图标第10页/共61页 用户在选中的图标上双击鼠标左键，或选中该图标并按住鼠标左键将其拖至设计域内，就可以把某一图标库中的通用图标添加进自己的仿真系统，用户在选中的图标上双击鼠标左键，或选中该图标并按住鼠标左键将其拖至设计域内，就可以把某一图标库中的通用图标添加进自己的仿真系统， 这时所选中的图标会出现在设计区域中这时所选中的图标会出现在设计区域中 。双击设计窗口中的图标后，图标库窗口将出现在。双击设计窗口中的图标后，图标库窗口将出现在

14、屏幕上，例如下图是信号源图标库窗口的例子。屏幕上，例如下图是信号源图标库窗口的例子。3 3 、图标定义、图标定义第11页/共61页此时此时可用鼠标单击以选中某个图标，然后单击可用鼠标单击以选中某个图标，然后单击“参数参数”(Parameters)(Parameters)按钮进入参数设置窗口；也可双击所选中按钮进入参数设置窗口；也可双击所选中的图标直接进入参数设置窗口。例如，在上面的窗口的图标直接进入参数设置窗口。例如，在上面的窗口 中选中了中选中了“SinusoidSinusoid”图标，即正弦波信号源，则其参数图标，即正弦波信号源，则其参数设置界面如下图：设置界面如下图：用户通过这个窗口输入

15、所需要的参数用户通过这个窗口输入所需要的参数 。 注意，注意， 使用使用“APPLY to tokensAPPLY to tokens”的功能。的功能。第12页/共61页三、系统定时三、系统定时 System View System View系统是一个离散时间系统。在每次系统运行之前，系统是一个离散时间系统。在每次系统运行之前，首先首先需要设定一个系统频率。仿真各种系统运行时，是先对信号以系统频率进行采样，需要设定一个系统频率。仿真各种系统运行时，是先对信号以系统频率进行采样，然后然后按照系统对信号的处理计算各个采样点的值，按照系统对信号的处理计算各个采样点的值，最后最后在输出时，在观察窗内，

16、按要求画出各个点的值或拟合曲线。所以，在输出时，在观察窗内，按要求画出各个点的值或拟合曲线。所以，系统定时系统定时是系统运行之前一个必不可少的步骤。是系统运行之前一个必不可少的步骤。 单击单击“系统定时系统定时”(System Time)(System Time)按钮按钮 ，打开如图，打开如图的系统定时窗口：的系统定时窗口：第13页/共61页 系统的运行时间、采样率和采样点数三者之间不是相互独立的，若用户修改了其中的某一个或某两个，系统将会根据新的参数遵从下列规则自动修改相应的参数，在采样率不变的情况下：系统的运行时间、采样率和采样点数三者之间不是相互独立的，若用户修改了其中的某一个或某两个，

17、系统将会根据新的参数遵从下列规则自动修改相应的参数，在采样率不变的情况下：如果用户改变了采样点数，如果用户改变了采样点数，System ViewSystem View不会改变起始时间，但会根据新不会改变起始时间，但会根据新 的采样间隔相应地修改终止时间。的采样间隔相应地修改终止时间。如果用户对起始时间和终止时间中的一个或全部做了修改，则采样点数如果用户对起始时间和终止时间中的一个或全部做了修改，则采样点数 会被自动修改。会被自动修改。采样点数只能是整数。如果计算不能得到整数采样点数只能是整数。如果计算不能得到整数System ViewSystem View将把近似的整数作为采样点数，系统将从所

18、设置的起始时间开始完成所设定的采样点数。将把近似的整数作为采样点数，系统将从所设置的起始时间开始完成所设定的采样点数。除非用户进行修改，否则系统会一直保持固定的采样点数。除非用户进行修改，否则系统会一直保持固定的采样点数。第14页/共61页四、四、 基本使用基本使用1 1、基本系统的搭建、基本系统的搭建 作为例子，我们先通过建立一个最简单的系统来作为例子，我们先通过建立一个最简单的系统来熟悉各项基本操作。它的信号源产生正弦信号，直熟悉各项基本操作。它的信号源产生正弦信号，直接将该信号送至输出端，用观察窗进行观察。完成接将该信号送至输出端，用观察窗进行观察。完成该系统该系统 的搭建所需进行的操作

19、步骤如下：的搭建所需进行的操作步骤如下： 进行系统定时。单击系统时间按钮进行系统定时。单击系统时间按钮 弹出系统弹出系统定时窗口各框内的数值即为系统定时的默认值，本定时窗口各框内的数值即为系统定时的默认值，本例即采用该默认值，因此直接点例即采用该默认值，因此直接点“OKOK”按钮完成按钮完成 时时间设置；间设置；第15页/共61页双击或按住鼠标拖出信号源库双击或按住鼠标拖出信号源库 “SourceSource”的通用的通用图标双击该图标，显示出信号源库窗口如下：图标双击该图标，显示出信号源库窗口如下：第16页/共61页单击单击“SinusoidSinusoid”并单击参数并单击参数“Param

20、etersParameters”按钮或按钮或直接双击直接双击“SinusoidSinusoid”图标进入参数设置窗口如下：图标进入参数设置窗口如下：采用该默认值，这样就定义了一个幅度为采用该默认值，这样就定义了一个幅度为 1 1、频率为、频率为 10Hz 10Hz 的正弦波信号，单击的正弦波信号，单击“OKOK”完成参数设置。完成参数设置。第17页/共61页将信号源图标将信号源图标“SourceSource”和和“SinkSink”图标连接起来图标连接起来。直接将鼠标置于某图标上时，鼠标箭头就会变成。直接将鼠标置于某图标上时，鼠标箭头就会变成一个向上箭头状，此时单击待连接的图标，就成为一个向上

21、箭头状，此时单击待连接的图标，就成为连接状态，再如此单击另一个待连接的图标即可完连接状态，再如此单击另一个待连接的图标即可完成连接；连接时必须按顺序单击图标。也可利用工成连接；连接时必须按顺序单击图标。也可利用工具栏上的连接按钮完成连接。具栏上的连接按钮完成连接。调出调出 “SinkSink”观察窗通用图标。双击该图标并观察窗通用图标。双击该图标并选择选择“AnalysisAnalysis”分析窗作为信号接收器的类型。分析窗作为信号接收器的类型。单击单击 “ExecuteExecute”按钮运行系统。系统运行期间按钮运行系统。系统运行期间，在设计窗口的最下端有一条蓝色的指示条，随着，在设计窗口

22、的最下端有一条蓝色的指示条，随着运行的进行，它显示了运行的进度。运行的进行，它显示了运行的进度。第18页/共61页2 2、分析窗口、分析窗口 分析窗是观察用户运行结果数据的基本载体。利用它可以观察某一系统运行分析窗是观察用户运行结果数据的基本载体。利用它可以观察某一系统运行的结果及对该结果进行的各种分析的结果及对该结果进行的各种分析。在系统设计窗口中单击分析窗口按钮。在系统设计窗口中单击分析窗口按钮 即可访问分析窗口。在分析窗口中单击系统按钮即可访问分析窗口。在分析窗口中单击系统按钮 即可返回系统设计窗口。例如，前面正弦信号发生器的运行结果如下图所示：即可返回系统设计窗口。例如，前面正弦信号发

23、生器的运行结果如下图所示：第19页/共61页 每次系统重新运行后，分析窗中仍保存的是上次运行的结果。如果要观察新的结果，需要用工具栏最左端蓝色的刷新按钮，加载新的数据以绘制当前运行结果的波形。通过工具栏中的两个黄色的按钮可以将波形显示状态在仅显示连线、仅显示离散点或显示点和连线等状态之间实现切换每次系统重新运行后，分析窗中仍保存的是上次运行的结果。如果要观察新的结果，需要用工具栏最左端蓝色的刷新按钮，加载新的数据以绘制当前运行结果的波形。通过工具栏中的两个黄色的按钮可以将波形显示状态在仅显示连线、仅显示离散点或显示点和连线等状态之间实现切换 。利用分析窗工具栏上的三个。利用分析窗工具栏上的三个

24、 绿色的按钮，可以选择多个窗口的不同排列方式，如层叠、水平排列、垂直排列等。绿色的按钮，可以选择多个窗口的不同排列方式，如层叠、水平排列、垂直排列等。第20页/共61页3 3、接收计算器、接收计算器 在显示资源利用程度的旁边有一个在显示资源利用程度的旁边有一个“ ”的按钮这就是的按钮这就是 System View System View 的分析窗中带有的功能强大的工具的分析窗中带有的功能强大的工具“Sink CalculatorSink Calculator”，也就是接收计算器，它可以对信号进行各种复杂的计算和处理等。单击它，出现下面的窗口：，也就是接收计算器，它可以对信号进行各种复杂的计算和

25、处理等。单击它，出现下面的窗口：a第21页/共61页 选择选择“SpectrumSpectrum”频谱项，在该组中选频谱项，在该组中选|FFT|FFT|按钮再在按钮再在“Select one windowSelect one window”框内选中框内选中“w0w0：Sink1Sink1”项，再点项，再点“OKOK”，则出现一个新的窗口为原正弦信号的频谱如下：，则出现一个新的窗口为原正弦信号的频谱如下：第22页/共61页 改变系统的结构对输入信号平方后再输出就可以得改变系统的结构对输入信号平方后再输出就可以得到不同的结果，操作如下：到不同的结果，操作如下：断开原来信号源与观察窗的连接，加入一个

26、函数的断开原来信号源与观察窗的连接，加入一个函数的图标图标 ， 选择选择 “AlgebraicAlgebraic”组中的组中的“x x a a”项项其参数中的指数其参数中的指数“ExponentExponent”设为设为2 2即完成输入信号即完成输入信号的平方运算；的平方运算；依次将信号源连到函数图标，再将函数图标的输出依次将信号源连到函数图标，再将函数图标的输出连到观察窗，并运行该系统。再来观察输出，进入连到观察窗，并运行该系统。再来观察输出，进入分析窗口界面，并单击工具栏最左端的刷新按钮得分析窗口界面，并单击工具栏最左端的刷新按钮得到如下图的结果：到如下图的结果：第23页/共61页 左边的

27、窗口是正弦信号平方后的结果，右边是左边的窗口是正弦信号平方后的结果，右边是对该结果进行对该结果进行 FFT FFT 的频谱图。可以显然地看到，的频谱图。可以显然地看到，频谱中多了直流分量和频谱中多了直流分量和2 2 倍频分量，也就是倍频分量，也就是 20Hz 20Hz 分量。而原来的分量。而原来的10Hz 10Hz 分量没有了。分量没有了。第24页/共61页五、现代通信系统的五、现代通信系统的SystemViewSystemView仿真仿真 1 1、模拟通信系统的、模拟通信系统的SystemViewSystemView仿真仿真 3 3、数字通信的、数字通信的SystemViewSystemVi

28、ew仿真仿真 2 2、模拟信号的抽样与恢复、模拟信号的抽样与恢复 第25页/共61页v 调制：调制：按基带调制信号按基带调制信号的变化规律去改变高频的变化规律去改变高频载波某些参数的过程。载波某些参数的过程。v 调制的目的调制的目的 将基带调制信号变换成适合在信道中传输的将基带调制信号变换成适合在信道中传输的已调信号已调信号 有效地利用频带，实现信道的多路复用传输有效地利用频带，实现信道的多路复用传输 提高通信系统抗噪声提高通信系统抗噪声/ /干扰性能干扰性能调制器调制器m(t)调制信号调制信号sm(t)已调信号已调信号c(t)载波信号载波信号1 1、模拟通信系统的、模拟通信系统的System

29、ViewSystemView仿真仿真 第26页/共61页 tc cos tm tsm tmomtcos)t (mmtcos) t (m) t (sc0cAM 第27页/共61页mm( (t t) )O Ot tmm0 0+ +mm( (t t) )Ot tO OO Ot tt tc co os s c c( (t t) )s sA AMM( (t t) )1 1MM( ( ) ) mm0 0- - H H H H- - c c c c mm0 0SAM()02 21 1 0 0AMAM信号的波形和频谱信号的波形和频谱第28页/共61页)(M)(M21)()(m)(Scccc0AM 第29页/共

30、61页+)cos(tAAMSf(t)普通调制系统原理图普通调制系统原理图普通普通AMAM调制的调制的System ViewSystem View模型模型常规双边带调幅（常规双边带调幅（AMAM）例例1 1：第30页/共61页设置系统时间设置系统时间第31页/共61页图符的设定图符的设定第32页/共61页图符的设定图符的设定第33页/共61页图符的设定图符的设定第34页/共61页第35页/共61页设置接收计算器、计算功率谱设置接收计算器、计算功率谱第36页/共61页已调信号的功率谱已调信号的功率谱第37页/共61页过调制示意图过调制示意图第38页/共61页 一个频谱受限的信号一个频谱受限的信号

31、，且，且 其频谱其频谱 只占据（只占据（ ， ）范围，那么）范围，那么 可以用等间隔抽样值来唯一地表示，而抽样间隔可以用等间隔抽样值来唯一地表示，而抽样间隔必须不大于必须不大于 ( (其中其中 ),),即最低抽样即最低抽样频率为频率为 )()(FtfF)(tf)(Fmmmf21mf2m=)(tfmf2抽样定理抽样定理 2 2、模拟信号的抽样与恢复、模拟信号的抽样与恢复 第39页/共61页第40页/共61页模拟信号的抽样与恢复模拟信号的抽样与恢复 模拟信号的抽样与恢复模拟信号的抽样与恢复例例2 2：第41页/共61页子系统 第42页/共61页图符图符编号编号库库/ /图符名称图符名称 参数0Source:SinusoidAmp=1v,Freq=10Hz,Phase=0deg1Source:SinusoidAmp=1v,Freq=12Hz,Phase=0deg2Source:SinusoidAmp=1v,Freq=8Hz,Ph