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系统中各图符块的设置如表2-1-1所示：
表2-1-1
编 号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
图符块属性 （Attribute） Source Comm Adder Source Operator Operator Operator Operator Source Sink Sink Sink Sink 类型 （Type） PN Seq Pulse Shape -- Gauss Noise Linear Sys Sampler Hold Compare Sinusoid Analysis Analysis Analysis Analysis 参数设置 （Parameters） Amp=1v,Offset=0v,Rate=100Hz,Levels=2, Phase=0 deg Gaussian,Time Offset=0 sec,Pulse Width=0.01 sec,Std Dev=0.3v. -- Std Dev=0.3v,Mean=0v. Butterworth Lowpass IIR,5 Poles,Fc=200Hz. Interpolating,Rate=100Hz,Aperture=0 sec, Aperture Jitter=0 sec, Last Value ,Gain=2,Out Rate=10.e+3Hz Comparison=’>=’,True Output=1V,False Output =0v,A input=t6 Output0,B input=t8 Output0 Amp=0v,Freq=0Hz,Phase=0 deg Input from t0 Output Port0 Input from t1 Output Port0 Input from t4 Output Port0 Input from t7 Output Port0 其中，Token1为高斯脉冲形成滤波器；Token3为高斯噪声产生器，设标准偏差 Std Deviation=0.3v，均值Mean=0v；Token4为模拟低通滤波器，来自选操作库中的“LinearSys”图符按钮，在设置参数时，将出现一个设置对话框，在“Design”栏中单击Analog…按钮，进一步单击“Filter PassBand”栏中Lowpass按钮，选择Butterworth型滤波器，设置滤波器极点数目：No.of Poles=5（5阶），设置滤波器截止频率：LoCuttoff=200 Hz。
第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，则Sink9～Sink12显示活动窗口分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形，如图2-1-2所示：
第4步：观察信源PN码和波形形成输出的功率谱。通过两个信号的功率谱可以看出， 波形形成后的信号功率谱主要集中在低频端，能量相对集中，而PN码的功率谱主瓣外的分量较大。在分析窗下，单击信宿计算器按钮，在出现的“System Sink Calculator”对话框中单击Spectrum按钮，分别得到Sink9 和Sink10的功率谱窗口（w4:和w5:）后，可将这两个功率谱合成在同一个窗口中进行对比，具体操作为：在“System Sink Calculator”对话框中单击Operators按钮和Overlay Plots按钮，在右侧窗口内压住左键选中“w4：Power Spectrum of Sink9” 和“w5：Power Spectrum of Sink10”信息条，使之变成反白显示，最后单击OK按钮即可显示出对比功率谱，如图2-1-3所示。
第5步：观察信道输入和输出信号眼图。眼图是衡量基带传输系统性能的重要实验手
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段。当屏幕上出现波形显示活动窗口（w1:Sink10和w2:Sink11）后，单击“System Sink Calculator”对话框中的Style 和Time Slice按钮，设置好“Start Time[sec]”和“Length[sec]”栏内参数后单击该对话框内的OK按钮即可，两个眼图如图2-1-4所示。
图2-1-2 （a） 代表信源的PN码输出波形
图2-1-2 （b） 经高斯脉冲形成滤波器后的码序列波形
图2-1-2 （c） 信道输出的接收波形
图2-1-2（d） 判决比较输出波形
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PN码功率谱 高斯滤波形成输出功率谱 图2-1-3 PN码和波形形成器输出功率谱对比
信道输入眼图 信道输出眼图 图2-1-5 信道输入和输出信号眼图
从上述眼图可以看出，经高斯滤波器形成处理后的基带信号远比PN码信号平滑，信号能量主要集中于10倍码率以内，经低通型信道后信号能量损失相对小一些。由于信道的不理想和叠加噪声的影响，信道输出眼图将比输入的差些，改变信道特性和噪声强度，眼
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图会发生明显变化，甚至产生明显的接收误码。
2.2 利用Costas环解调2PSK信号
【分析内容】构造一个2PSK信号调制解调系统，利用Costas环对2PSK信号进行解调，以双极性PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为50bit/s，载波频率为1000Hz。以PN码作为基准，观测环路同相支路输出和正交支路输出的时域波形， 【分析目的】通过分析理解Costas环的解调功能。
【系统组成及原理】2PSK 调制和Costas环解调系统组成如图2-2-1所示：
其中：
× m(t)PN码 产生器 u1(t)低通 uI(t)x(t)cos(?ct??e)VCO LF × cos?ct载波 产生器 × sin(?ct??e)× u(t)2低通 uQ(t)图2-2-1 2PSK 调制和Costas环解调系统
1u1(t)?m(t)cos?ct?cos(?ct??e)?m(t)[cos?e?cos(2?ct??e)]2
1 u2(t)?m(t)cos?ct?sin(?ct??e)?m(t)[sin?e?sin(2?ct??e)]2
经过低通滤波器后，得到的同相分量和正交分量分别为：
1 uI(t)?m(t)cos?e2
1 uQ(t)?m(t)sin?e2
0 .5t)? e很小（在仿真分析时可设为0）通常，环路锁定后 。显然，同相分量 u I (t ) ? m (，正
交分量近似为0。实际上，Costas环可以同时完成载波同步提取和2PSK信号解调，这与常用的平方环有所不同。 【创建分析】
第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数如下：
① 运行时间：Start Time: 0秒；Stop Time: 1秒； ② 采样频率：Sample Rate=5000Hz。
第2步：调用图符块创建如图2-2-2所示的仿真分析系统。与前边创建的仿真系统比
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x(t)?m(t)cos?c第 20 页
较，出现了几个“图符参数便笺”。 生成“图符参数便笺”的操作方法如下：
在全部图符参数确定后，执行“NotePads>>Copy Token Parameters to NotePad”命令，再用附着了“Select”条框的鼠标单击某个图符块，立刻生成该图符块的“图符参数便笺”。单击便笺框使之被激活，拉动四边上的“操作点”可调节其几何尺寸；用鼠标压住便笺框，使之显示略微变暗，可移动其位置。 图2-2-2 创建带有“图符参数便笺”的仿真分析系统
第3步：创建完仿真系统后，单击运行按钮，分别由Sink8 、Sink9和 Sink10显示PN码、同相分量和正交分量的时域波形，如图2-2-3所示。
PN码 同相分量
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