SystemView模拟信号的数字化传输仿真实例

余云+侯堃+于一川

【摘要】文章介绍了SystemView软件的功能和使用方法，通过实例分析了SystemView软件在通信中的应用。重点介绍了利用脉冲编码调制将模拟信号数字化的方法，并在SystemView中构建PCM调制解调系统，输入模拟信号后进行仿真，发现用SystemView软件对模拟信号数字化仿真效果较好。

【关键词】SystemView；模拟信号数字化；仿真

1. SystemView软件简介

SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化系统级EDA软件工具，具有界面友好、操作方便、分析能力强大等优点。利用SystemView，可构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和多速率系统，可进行各种时域和频域分析，因此，它可用于通信系统的设计、仿真和方案论证。

用户进行系统设计时，只需从SystemView配置的图标库中调出有关图标并进行参数配置，完成图标间的连线，然后运行仿真操作，最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图等形式给出系统的仿真分析结果。

文章借助SystemView，完成模拟信号的数字传输的仿真和分析，理论分析与仿真实验相结合。

2. 模拟信号的数字化传输仿真实例

模拟信号若要通过数字信道来传输，需在数字通信系统的信源编码部分对模拟信号进行数字化，或称为“模/数”变换，将输入的模拟信号变为数字信号。数字化过程包括抽样（sampling）、量化（quantization）和编码（coding）。最常用的模拟信号数字化方法有脉冲编码调制（PCM）、增量调制（DM）、差分脉冲编码调制（DPCM）。其中，脉冲编码调制是课程的重点内容，下面以脉冲编码调制为例进行仿真说明。

PCM系统的基本原理如图2所示。由冲激脉冲对模拟信号抽样，得到抽样时刻上的信号抽样值；在量化器中把模拟抽样信号变成离散的数字量；最后在编码器中进行二进制编码，得到模拟信号经数字化后得到的二进制信号。

在SystemView中构建图3所示的PCM调制解调系统。输入模拟信号是频率分别为500Hz、1000Hz、1500Hz的三个正弦信号叠加得到的模拟信号，该信号经非均匀量化（A律）后，经编码器变成二进制码。解调过程与之相反。

仿真模型运行结果如图4所示。上为输入模拟信号，中为经A律压缩后的信号，下为数字信号经恢复后得到的信号。从仿真结果看出，模拟信号经压扩之后，波形发生了明显的变化，但是并不影响接收端正确的解调出原始信号，这是因为接收端经过了同发送端相反的解压扩过程。

参考文献：

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