SystemView双路FM语音通信系统设计
通过对图形的分析接收端能正确地解调出相应的声音信号,该FM 语音通信系统实现了应有的功能,设计成功。通过仔细对比可以发现,输出信号波形噪声水平明显变高,主要是信道干扰的影响。本设计对于FM 语音通信系统工程的建设具有一定的指导作用,同时也可作为其他通信系统建模的参考。
参考文献
[ 1 ] 罗斡砒,孙华,张捷. SystemView 动态系统分析及通信系统仿真设计[M] . 西安:西安电子科技大学出版社,2001.
[ 2 ] 曹志刚. 现代通信原理[M] . 北京:清华大学出版社,2004.
[ 3 ] 冯育涛 通信系统 西安通信学院 2006
[ 4 ] 张会生,陈树新. 现代通信系统原理[M] . 北京:高等教育出版社,2004.
摘 要:采用ELANIX 公司的SystemView 软件,建立了一个双路FM 语音通信系统仿真模型。以波形文件作为信号源,频率调制直接使用SystemView 函数库FM ,解调则使用延时相乘结构来实现,信道用高斯白噪声来模拟。仿真结果表明,接收端能正确地解调出相应信号,实现了FM 语音通信系统的基本功能。
关键词:SystemView ;调频;语音通信;仿真
Abstract :A simulation model of dualOline FM voice communication was made using SystemView sof t2ware of Elanix company. It used wave file as signal source , achieved f requency modulation by FMmodule in SystemView f unction library , demodulated wit h delayOmultiply st ruct ure , and simulated int he AWGN channel . The result showed t hat t he corresponding signal could be demodulated by t he receive end and t he basic f unctions of FM voice communication system were achieved.
Key Words : SystemView ; FM; voice communication ; simulation
1、SystemView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软件工具。SystemView的图符资源丰富。基本库(Main Library)和专业库(Optional Library)。基本库中包括加法器、乘法器、多种信号包括源、接收器、各种函数运算符等；专业库有逻辑(Logic)、数字信号处理(DSP)、通信(Communication)、射频／模拟(RF／Analog)等功能图符。其特点是界面友好,使用方便,并且用户可以用图符( Token) 描述自己的系统,无需与复杂的程序语言打交道,不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。利用SystemView 可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统,可用于各种线性系统或非线性系统的设计和仿真。同时SystemView 提供功能强大的分析计算,可以根据用户的需要进行各种分析,对系统设计和修改十分有利。
2、FM 语音通信原理
2. 1 频率调制
若未调载波的表达式为C( t) = Acos (ωt +φ) (1)
设f ( t) 为调制信号,则频率调制的频率偏移为 (2)
瞬时角频率为 (3)
其中, KFM 称为频偏常数。由于瞬时频率相位之间存在微积分关系,即 (4)
所以调频信号可表示为 (5)
本设计直接调用SystemView 中的频率调制图符 ( ) 实现频率调制。
该图符有两个输出端: (6)
其中A 为用户设定的载波幅度参数, f c 为载波频率, G为调制增益,θ为载波相位偏置。
2. 2 解调
采用相干解调法进行解调。由于窄带调频信号可分解成正交分量与同相分量之和,因而可以采用线性调制中的相干解调法来进行解调,即用与载波同频通相的信号与已调信号相乘后滤波。带通滤波器用来限制信道所引入的噪声,但调频信号应能正常通过。
调制结束后系统将自东打开声音文件。
3、建立SystemView 模型
3. 1 准备工作
SystemView 所使用的个音频文件必须是WAV 格式的文件。用Windows 自带的录音机程序录制(麦克风或者内录) 两段语音波形文件。打开开始—程序—附件—娱乐—录音机 编码格式选择PCM(8000Hz ,8 位,单声,7kB/ s) 。分别保存为“VoiceIn1. wav”和“Voice In2. wav”
3. 2 建立模型
打开SystemView 软件。要在仿真中使用音频文件,首先拖动一个信号源图符( ) 到工作区域, 双击该图符, 依次选择“ Import ”、 “WAV1ch”标签,单击“Parameters”按钮,将弹出如图1 所示的窗口,设置如图1 所示,单击“SelectFiles”按钮,将打开如图2所示的打开外部信号文件对话框。选择准备好的文件后单击打开。1111