ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
ГЛАВА 1. НАЧИНАЕМ ЗНАКОМСТВО С SYSTEMVIEW 6
1.1. ЗАПУСК SYSTEMVIEW 6
1.2. ИНТЕРФЕЙС SYSTEMVIEW 7
ГЛАВА 2. СИСТЕМНОЕ ОКНО 9
2.1. ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМНОГО ОКНА 9
2.1.1. Меню команд и панель инструментов 9
2.1.2. Библиотеки функциональных элементов 18
2.1.3. Создание функциональной схемы 19
2.2. ПРИМЕРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ 25
2.3. РЕЖИМ DYNAMIC SYSTEM PROBE 29
2.4. ОПТИМИЗАЦИЯ СКОРОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ 30
2.5. НУМЕРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 30
2.6. ЗАДАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ 31
2.7. НАСТРОЙКА ОКНА SYSTEM 35
ГЛАВА 3. ОКНО АНАЛИЗА 40
3.1. ЗАДАНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ОКНА АНАЛИЗА 40
3.2. УПРАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИМИ ОКНАМИ 45
3.3. МАСШТАБ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ОЦИФРОВКА ОСЕЙ, ОБОЗНАЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ 46
3.4. КОПИРОВАНИЕ И ВСТАВКА ГРАФИКОВ В ДРУГИЕ ПРОГРАММЫ 48
3.5. АНИМАЦИЯ ГРАФИКОВ 48
3.6. КАЛЬКУЛЯТОР 48
3.7. НАСТРОЙКА ОКНА ANALYSIS 56
ГЛАВА 4. СТАНДАРТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 61
4.1. ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ 61
4.2. АНАЛИЗАТОРЫ ДАННЫХ 66
4.3. БИБЛИОТЕКА ОПЕРАТОРОВ 70
4.4. БИБЛИОТЕКА НЕЛИНЕЙНЫХ ФУНКЦИЙ 79
4.5. ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ 88
4.6. ПРИМЕРЫ 88
4.6.1. Формирование гауссовой функции 88
4.6.2. Выполнение деления 91
4.6.3. Система с обратной связью 92
4.6.4. Полиномы Эрмита 93
ГЛАВА 5. ЛИНЕЙНЫЕ ФИЛЬТРЫ 96
5.1. ЗАДАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФИЛЬТРОВ 97
5.2. СИНТЕЗ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ 102
5.3. СИНТЕЗ АНАЛОГОВЫХ ФИЛЬТРОВ 114
5.4. ЗАДАНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ФИЛЬТРА В S-ОБЛАСТИ 116
5.5. ВВОД КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ В Z-ОБЛАСТИ 120
5.6. ВЕСОВАЯ ОБРАБОТКА 122
5.7. КВАНТОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ 123
5.8. ПРИМЕРЫ 124
5.8.1. Измерение частоты следования импульсов 124
5.8.2. Шестнадцатиразрядный квадратурный амплитудный модулятор 126
5.8.3. Квадратурный демодулятор (схема Костаса) 128
5.8.4. Микросканирующий приемник 128
5.8.5. Аудиосистемы 130
ГЛАВА 6. МЕТАСИСТЕМЫ 132
6.1. СОЗДАНИЕ МЕТАСИСТЕМЫ 132
6.2. ПРОСМОТР МЕТАСИСТЕМЫ 132
6.3. СОХРАНЕНИЕ МЕТАСИСТЕМЫ 133
6.4. ПРИМЕРЫ 134
6.4.1. Выполнение операции интегрирования на конечном интервале
времени 134
6.4.2. Адаптивный компенсатор гармонического сигнала 136
6.5. ЭЛЕМЕНТЫ METASYSTEM I/O (ВХОД/ВЫХОД) 138
6.6. ЭКРАН МЕТАСИСТЕМЫ 139
6.7. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ МЕТАСИСТЕМЫ (METASYSTEM AUTO LINKS) 140
ГЛАВА 7. ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ 142
7.1. ДИНАМИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ 142
7.2. ОПЕРАТИВНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ 148
ГЛАВА 8. ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 156
8.1. ТЕКСТОВЫЙ БЛОКНОТ 156
8.2. ВЫВОД НА ПЕЧАТЬ 157
ГЛАВА 9. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 160
ГЛАВА 10. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ 165
10.1. КОРНЕВОЙ ГОДОГРАФ И КАРТЫ НУЛЕЙ И ПОЛЮСОВ 165
10.2. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 170
ГЛАВА 11. РЕДАКТИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ 172
11.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЫШИ 172
11.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАСТЕРА КОМПИЛЯЦИИ 172
11.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ 174
11.4. ЗАДАНИЕ ОЧЕРЕДНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ 174
ГЛАВА 12. БИБЛИОТЕКА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ АНАЛОГОВЫХ КОМПОНЕНТОВ (RF/ANALOG LIBRARY) 176
12.1. ГРУППА AMPLIFIERS AND MIXERS 177
12.2. ГРУППА RC CIRCUITS 193
12.3. ГРУППА SPLITTERS AND COMBINERS 197
12.4. ГРУППА OPERATIONAL AMPLIFIER CIRCUITS 201
12.5. ГРУППА LC CIRCUITS 206
12.6. ГРУППА DIODE CIRCUITS 210
ГЛАВА 13. ЛОГИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА 214
13.1. ГРУППА GATE/BUFFERS 215
13.2. ГРУППА FF/LATCH/REG 217
13.3. ГРУППА COUNTERS 219
13.4. ГРУППА MUX/DEMUX 220
13.5. ГРУППА MIXED SIGNALS 221
13.6. ГРУППА DEVICES/PARTS 223
ГЛАВА 14. БИБЛИОТЕКА DSP 227
14.1. ГРУППА ARITHMETIC 230
14.2. ГРУППА INPUT/OUTPUT 232
14.3. ГРУППА BIT LOGIC 233
14.4. ГРУППА SIGNAL PROCESSING 235
14.5. ГРУППА OPERATORS 240
14.6. ГРУППА RTDA TI DSP 241
14.7. УТИЛИТА XILINX FPGA 242
ГЛАВА 15. БИБЛИОТЕКА КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМ СВЯЗИ 245
15.1. ГРУППА ENCODE/DECODE 246
15.2. ГРУППА FILTERS/DATA 250
15.3. ГРУППА PROCESSORS 254
15.4. ГРУППА MODULATORS 258
15.5. ГРУППА DEMODULATORS 261
15.6. ГРУППА CHANNEL MODELS 265
ГЛАВА 16. ДИСПЕТЧЕР ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 268
ГЛАВА 17. СОВМЕСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ С MATLAB 272
17.1. SYSTEMVIEW + MATLAB 272
17.2. SYSTEMVIEW + SIMULINK 282
ГЛАВА 18. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ БИБЛИОТЕКИ (CUSTOM LIBRARY) 292
18.1. БИБЛИОТЕКА TURBO CODE V1.0 294
18.2. БИБЛИОТЕКА SVUTEKVISA 297
18.3. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ БИБЛИОТЕКИ, ПОЯВИВШИЕСЯ В SYSTEMVIEW 6.0 299
ГЛАВА 19. ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ (БИБЛИОТЕКА DVB) 305
19.1. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БИБЛИОТЕКИ DVB 308
19.2. ПРИМЕРЫ DVB-СИСТЕМ 317
ГЛАВА 20. МНОГОСТАНЦИОННЫЙ ДОСТУП С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (БИБЛИОТЕКА CDMA) 319
20.1. ИСТОРИЯ CDMA 319
20.2. БИБЛИОТЕКА CDMA/PCS 320
ГЛАВА 21. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ БИБЛИОТЕКИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ 336
21.1. БИБЛИОТЕКА WNL 80211G 336
21.2. БИБЛИОТЕКА WNL_BLUETOOTH 362
21.3. БИБЛИОТЕКА WNL UWB 371
ГЛАВА 22. ГЕНЕРАЦИЯ КОДОВ НА ЯЗЫКАХ VHDL, VERILOG И С 374
22.1. SYSTEMVIEW + EXPRESSIVE = HDL DESIGN STUDIO 374
22.2. ГЕНЕРАЦИЯ КОДОВ НА ЯЗЫКЕ С 404
ГЛАВА 23. СОЗДАНИЕ АВТОНОМНО ИСПОЛНЯЕМЫХ ПРОГРАММ 413
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 416
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 418
ПРЕДИСЛОВИЕ
Программа SystemView (разработка компании Elanix (http://www.elanix.com//)) предназначена для системного проектирования сложных радиоэлектронных систем аналоговой, цифровой и аналого-цифровой обработки сигналов, в том числе систем связи, радиолокационных систем, систем автоматического управления и др. Она позволяет создавать функциональные схемы устройств из стандартных библиотечных элементов и выполнять моделирование при воздействии на них различных сигналов и помех. Возможности SystemView расширяются за счет:
• создания иерархических структур (метасистем по принятой в SystemView терминологии);
• библиотек пользователей, написанных на языке С и реализуемых в виде DLL-биб¬лиотек;
• моделей, созданных в программе Matlab;
• описаний цифровых процессоров обработки сигнала на языках VHDL и Verilog, созданных с помощью программы Expressive.
После создания проекта его можно оформить в виде исполняемой программы (EXE-файл), позволяющей выполнять моделирование автономно, без привлечения System¬¬View. По завершении моделирования цифрового устройства данные о его струк¬туре могут быть переданы программе синтеза программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) фирмы Xilinx. К достоинствам программы SystemView следует отнести наличие большого количества специализированных библиотек.
В основной набор (Main Libraries) входят следующие библиотеки:
Router (маршрутизатор);
Adder (сумматор);
Multiplier (умножитель);
Function (нелинейные функции);
Operator (линейные операторы);
Sink (анализаторы данных);
Source (источники сигналов).
В дополнительный набор (Optional Libraries) входят следующие библиотеки:
Communication Library – модели устройств современных цифровых систем связи;
Logic Library – стандартные цифровые устройства, ЦАП и АЦП;
M-Link – связь с программами Matlab и Simulink;
RF/Analog Library – модели компонентов трактов аналоговой обработки сигналов;
Scheduler – диспетчер, предназначенный для управления функциональными элементами и метасистемами;
DSP Library – компоненты для моделирования цифровых сигнальных процессоров, реализуемых в том числе и на ПЛИС;
Custom – библиотеки пользователей, которые включают в себя:
Digital Video Broadcasting (DVB) Library – модели функциональных блоков аппаратуры цифрового телевизионного вещания;
Adaptive Filter Library – модели устройств, необходимых для создания адаптивных фильтров (разработка компании Entegra Ltd.);
3GPP:fdd Library – модели устройств для моделирования дуплексных каналов с частотным разделением (FDD-библиотека создана компанией Entegra Ltd.);
CDMA/PCS Library – модели устройств, помогающих в проектировании и моделировании сотовых систем персональной связи Personal Communication Systems (PCS), обеспечивающие многостанционный доступ с кодовым разделением каналов;
WNL 80211g – модели устройств, обеспечивающие беспроводной доступ к локальным сетям и мобильному Интернету;
WNL UWB Library – модель устройства, обеспечивающего сверхширокополосную беспроводную высокоскоростную передачу данных между компьютером и периферийными устройствами;
WNL_Bluetooth Library – модели устройств, обеспечивающие самым разнообразным электронным приборам: компьютерам, сотовым телефонам и другой бытовой технике – возможность связываться друг с другом без проводов на расстоянии до 100 м и обмениваться данными;
Turbo Code Library – представляет первую высокоуровневую поддержку моделирования турбокодов.
Кроме того, имеется большое количество библиотек, включающих в себя от одного до нескольких элементов, номенклатура которых постоянно пополняется.
Результаты моделирования отображаются в виде таблиц или графиков. Имеется специальный научный калькулятор, обеспечивающий обширный набор функций для обработки данных, полученных в результате моделирования.
Имеется возможность анализа данных во временной или частотной областях. Можно просмотреть форму сигнала на выходе любого функционального блока по окончании или в процессе моделирования. Средства отображения результатов моделирования по своим возможностям эквивалентны стандартным измерительным приборам – осциллографам, анализаторам спектра и др. Имеется возможность изменять характеристики функциональных блоков моделируемых систем в процессе моделирования и наблюдать, к чему это приводит. Имеется возможность оценивать
устойчивость моделируемых систем с помощью корневых годографов.
Программа SystemView может быть полезна сотрудникам комплексных подразделений, а также сотрудникам отраслевых подразделений предприятий, занимающихся созданием сложных радиотехнических систем, для выработки технических требований к отдельным функциональным устройствам системы.
Для применения программы необходимо знание основ теории обработки сигналов, основных сведений по математике и владение навыками работы в среде Windows.
Автор выражает благодарность заместителю генерального директора официального дистрибьютора фирмы Elanix компании “ЭлекТрейд-М” И. Е. Кудряшову и техническому директору Ю. В. Потапову за информационно-техническую поддержку в процессе работы над книгой.
Автор выражает благодарность редакции журнала “Компоненты и технологии”, опубликовавшей ряд статей [2, 4–9], материалы которых использованы в этой книге.
Автор выражает благодарность Сергею Кадышеву за помощь, оказанную при написании гл. 17 и 22.