今天給各位分享外呼系統建模與仿真的知識，其中也會對外呼系統建模與仿真哪個好進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！

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模擬與仿真

在基于 DSP 的開發設計中，模擬與仿真的作用很容易使人混淆，因為粗略看來，它們執行的功能非常相似。從最簡單的方面講，模擬與仿真的主要區別在于模擬完全是在軟件中完成的，而仿真則是在硬件中進行。但是如果要更深入探究的話，每種工具的唯一特性與強大的優勢是非常明顯的。兩者之間取長補短，共同提供了它們無法單獨擁有的優勢。

從傳統意義上講，模擬是在設計的最初階段開始進行，這期間設計人員會借助它來對初始代碼進行評估。開發人員需在設計進程的初期階段--一般在獲得硬件前的幾個月--使用模擬器對復雜的多核系統進行建模。這使得在無需原型器件的情況下對各種設計配置進行評估成為可能。此外，當設計人員運行核心代碼并對之進行不同的更改時，軟件模擬可以采集到大量的調試數據。通過模擬會影響代碼效果的DSP 及所有外設的性能，軟件模擬有可能確定最有效的應用設計。

然而，以往模擬器的緩慢速度使之無法得到廣泛的應用。為了提高效率，必須加快模擬器的速度，才能實現針對復雜 DSP 應用所需的大量數據采集。由于模擬器速度緩慢，設計人員往往在開發周期的后期階段當獲得硬件原型后才進行調試與分析--這樣的過程會造成巨大的時間與成本的浪費。隨著快速模擬技術與數據采集工具的推出，開發人員僅需幾分鐘便可采集大量數據，而非先前或同類競爭模擬器所需要的數小時。模擬器在設計與調試過程中是一種非常重要的工具，因為它能夠反復地運行相同的模擬過程，而基于硬件的評估會因中斷等外部事件所導致的變化而無法實現這一過程。此外，模擬器還具有高度的靈活性，可獨立對 CPU 進行深入分析，或可用于對整個系統進行建模。模擬器可輕松地進行配置，能夠與各種存儲器及外設相集成。由于設計人員正在對硬件進行建模，因而他們實際上可以將更多的東西構建到模型中去，使之可提取更多的數據來支持高級分析功能。

一、武器系統與工程專業課程有哪些 武器系統與工程專業課程主要有武器系統工程、機電系統分析與設計、發射動力學、空氣動力學、流體力學、彈道力學、水物理場理論、中近程探測與識別技術、現代控制理論、制導原理及系統、傳感與動態檢測技術、系統建模與仿真、彈藥終點效應、沖擊動力學、爆炸技術、安全工程學、物理化學、高分子材料與工程、火(炸)藥合成、燃燒與爆炸物理學、火工煙火技術、 地面武器機動系統分析與綜合、液壓與液力傳動、車輛電子技術、導航與穩定理論、機械制造工藝學。

二、武器系統與工程專業簡介

武器系統與工程專業培養具備武器系統總體和戰斗載荷發射技術以及機械工程和自動化等方面的基礎理論知識和工程實踐能力,能在有關科研單位、高等學校、生產企業和管理部門從事系統設計、技術開發、產品制造、實驗測試和科技管理方面工作的高級工程技術人才。

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在國家有關部門、科研院所、高等院校、部隊、企業和管理部門從事武器系統設計、技術開發、產品制造實驗測試和科技管理方面工作。

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一、作用不同

1、仿真

隨著軍事和科學技術的迅猛發展，仿真已成為各種復雜系統研制工作的一種必不可少的手段，尤其是在航空航天領域，仿真技術已是飛行器和衛星運載工具研制必不可少的手段，可以取得很高的經濟效益。

2、建模

模擬的作用表現在：

①能對高度復雜的內部交互作用的系統進行研究和實驗。

②能設想各種不同方案，觀察這些方案對系統的結構和行為的影響。

③能反映變量間的相互關系，說明哪些變量更重要，如何影響其他變量和整個系統。

④能研究不同時期相互間的動態聯系，反映系統行為隨時間變化而變化的情況。

二、意義不同

1、仿真

海灣戰爭期間“愛國者”導彈和“飛毛腿”導彈之間的較量，也反映出了仿真模擬的參與。現代戰略導彈的進攻威力很大，射程很遠，更要命的是常常裝有多個真真假假的彈頭，用來迷惑敵方，以便順利突破敵方強大的防空網。

2、建模

建模是在設計的最初階段開始進行，這期間設計人員會借助它來對初始代碼進行評估。開發人員需在設計進程的初期階段--一般在獲得硬件前的幾個月使用模擬器對復雜的多核系統進行建模。

擴展資料

在仿真硬件方面，從60年代起采用數字計算機逐漸多于模擬計算機。混合計算機系統在70年代一度停滯不前，80年代以來又有發展的趨勢，由于小型機和微處理機的發展，以及采用流水線原理和并行運算等措施，數字仿真運算速度的提高有了新的突破。

例如利用超小型機VAX11-785和外圍處理器AD-10聯合工作可對大型復雜的飛行系統進行實時仿真。

在仿真軟件方面，除進一步發展交互式仿真語言和功能更強的仿真軟件系統外，另一個重要的趨勢是將仿真技術和人工智能結合起來，產生具有專家系統功能的仿真軟件。

仿真模型、實驗系統的規模和復雜程度都在不斷地增長，對它們的有效性和置信度的研究將變得十分重要。同時建立適用的基準對系統進行評估的工作也日益受到重視。

參考資料來源：百度百科－仿真

參考資料來源：百度百科－模擬

虛擬現實技術(英文名稱：Virtual Reality，縮寫為VR)，又稱虛擬實境或靈境技術，是20世紀發展起來的一項全新的實用技術。虛擬現實技術囊括計算機、電子信息、仿真技術，其基本實現方式是以計算機技術為主，利用并綜合三維圖形技術、多媒體技術、仿真技術、顯示技術、伺服技術等多種高科技的最新發展成果，借助計算機等設備產生一個逼真的三維視覺、觸覺、嗅覺等多種感官體驗的虛擬世界，從而使處于虛擬世界中的人產生一種身臨其境的感覺 。隨著社會生產力和科學技術的不斷發展，各行各業對VR技術的需求日益旺盛。VR技術也取得了巨大進步，并逐步成為一個新的科學技術領域。

所謂虛擬現實，顧名思義，就是虛擬和現實相互結合。從理論上來講，虛擬現實技術（VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，使用戶沉浸到該環境中。虛擬現實技術就是利用現實生活中的數據，通過計算機技術產生的電子信號，將其與各種輸出設備結合使其轉化為能夠讓人們感受到的現象，這些現象可以是現實中真真切切的物體，也可以是我們肉眼所看不到的物質，通過三維模型表現出來。因為這些現象不是我們直接所能看到的，而是通過計算機技術模擬出來的現實中的世界，故稱為虛擬現實。

虛擬現實技術受到了越來越多人的認可，用戶可以在虛擬現實世界體驗到最真實的感受，其模擬環境的真實性與現實世界難辨真假，讓人有種身臨其境的感覺；同時，虛擬現實具有一切人類所擁有的感知功能，比如聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統；最后，它具有超強的仿真系統，真正實現了人機交互，使人在操作過程中，可以隨意操作并且得到環境最真實的反饋。正是虛擬現實技術的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了許多人的喜愛。

5G時代的到來，注定將成就虛擬現實技術。未來的生活趨勢將會更多的在虛擬與現實之間切換。

系統仿真的概念是什么?

系統仿真的概念是根據系統分析的目的，在分析系統各要素性質及其相互關系的基礎上，建立能描述系統結構或行為過程的、且具有一定邏輯關系或數量關系的仿真模型，據此進行試驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。

計算機試驗常被用來研究仿真模型（simulation model）。仿真也被用于對自然系統或人造系統的科學建模以獲取深入理解。仿真可以用來展示可選條件或動作過程的最終結果。

仿真也可用在真實系統不能做到的情景，這是由于不可訪問（accessible）、太過于危險、不可接受的后果、或者設計了但還未實現、或者壓根沒有被實現等。

仿真的主要論題是獲取相關選定的關鍵特性與行為的有效信息源，仿真時使用簡化的近似或者假定，仿真結果的保真度（fidelity）與有效性。模型驗證（verification）與有效性（validation）的過程、協議是學術學習、改進、研究、開發仿真技術的熱點，特別是對計算機仿真。

擴展資料

仿真軟件分為仿真語言、仿真程序包和仿真軟件系統三類。其中仿真語言是應用最廣泛的仿真軟件。仿真程序包是針對仿真的專門應用領域建立起來的程序系統。軟件設計人員將常用的程序段設計成通用的子程序模塊，并設計一個主程序模塊，用于調用子程序模塊。

仿真研究人員使用這種程序包可免去繁重的程序編制工作。仿真程序包除不具備仿真軟件的功能①以外，至少具備功能②、③、④中的任一種。

仿真軟件系統以數據庫為核心將仿真軟件的所有功能有機地統一在一起，構成一個完善的系統。它由建模軟件、仿真運行軟件（語言）、輸出結果分析報告軟件和數據庫管理系統組成。

型科學計算、復雜系統動態特性建模研究、過程仿真培訓、系統優化設計與調試、故障診斷與專家系統等，提供通用的、一體化的、全過程支撐的，基于微機環境的開發與運行支撐平臺。軟件采用了動態內存機器碼生成技術、分布式實時數據庫技術和面向對象的圖形化建模方法，在仿真領域處于國內領先水平。

它主要用于能源、電力、化工、航空航天、國防軍事、經濟等研究領域，既可用于科研院所的科學研究，也可用于實際工程項目。

參考資料來源：百度百科-系統仿真

GUI中通過控件調用M里面的函數，也可以和simulink建立聯系，可有simulink輸出波形，并給出分析。基本上你的題目已經涵蓋了Matlab的三個系統，即GUI，M，simulink。自己學習并從簡單操作開始吧。

基于MATLAB 的擴頻通信系統仿真研究

范偉 翟傳潤 戰興群

（上海交通大學電子信息與電氣工程學院，200030，上海）

摘要 本文闡述了擴展頻譜通信技術的理論基礎和實現方法，利用MATLAB 提供的可視化

工具Simulink 建立了擴頻通信系統仿真模型，詳細講述了各模塊的設計，并指出了仿真建模

中要注意的問題。在給定仿真條件下，運行了仿真程序，得到了預期的仿真結果。同時，利

用建立的仿真系統，研究了擴頻增益與輸出端信噪比的關系，結果表明，在相同誤碼率下，

增大擴頻增益，可以提高系統輸出端的信噪比，從而提高通信系統的抗干擾能力。

關鍵詞 擴頻通信, 信噪比， 誤碼率， 擴頻增益

中圖分類號：TN914.42 文獻標識碼：A

Simulation of the Spread Spectrum Communication System

Based on MATLAB

FAN Wei, ZHAI Chuan-run, ZHAN Xing-qun

(School of Electronic, Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiaotong University, 200030, Shanghai)

Abstract: The theory base and realizing methods of the spread spectrum communication

technology was presented in this study. The simulation model of the spread spectrum

communication system was built by using SIMULINK, which is provided by MATLAB. In

addition, each module of the simulation model was introduced in detail，and pointed out the

problems that must be pay attention to in the system simulation. On the basis of the designed

simulation conditions, the simulation program was run and the anticipant results were gained.

Moreover, the relationship between the spread spectrum gain and the fan-out error rate was also

studied by use of the simulation system. The results showed that on the base of the same error rate,

if the spread spectrum gain was enlarged, the Signal-to-Noise of the system fan-out would be

enhanced and the anti-jamming capability of the communication system would also be enhanced.

Keywords: spread spectrum communication, Signal-to-Noise, error rate, spread spectrum gain

1 引言

擴展頻譜通信（簡稱擴頻通信）與光纖通信、衛星通信，一同被譽為進入信息時代的三

大高技術通信傳輸方式，它是指發送的信息被展寬到一個很寬的頻帶上，在接收端通過相關

接收，將信號恢復到信息帶寬的一種系統。采用擴頻信號進行通信的優越性在于用擴展頻譜

的方法可以換取信噪比上的好處，即接收機輸出的信噪比相對于輸入的信噪比有很大改善，

從而提高了系統的抗干擾能力。本文根據擴頻通信的原理，利用MATALB提供的可視化仿真工

具Simulink建立了擴頻通信系統仿真模型，研究了擴頻通信的特性和擴頻增益與輸出端信噪

比的關系，目的是為以擴頻通信為基礎的現代通信的研究和設計提供依據。

2 擴展頻譜通信技術

2.1 理論基礎

擴頻通信的基本理論是根據信息論中的Shannon 公式，即

log (1 / ) 2 C = B + S N (1)

式中：C為系統的信道容量（bit/s）；B為系統信道帶寬（Hz）；S為信號的平均功率；N為噪

聲功率。

Shannon公式表明了一個系統信道無誤差地傳輸信息的能力跟存在于信道中的信噪比

（S/N）以及用于傳輸信息的系統信道帶寬（B）之間的關系。該公式說明了兩個最重要的概

念：一個是在一定的信道容量的條件下，可以用減少發送信號功率、增加信道帶寬的辦法達

到提高信道容量的要求；一個是可以采用減少帶寬而增加信號功率的辦法來達到。

擴頻增益是擴頻通信的重要參數，它反應了擴頻通信系統抗干擾能力的強弱，其定義為

接收機相關器輸出信噪比和接收機相關器輸入信噪比之比，即

d

s

d

s

i i B

B

R

R

S N

S N

G = = =

/

/ 0 0 (2)

式中，Si和S0分別為接收機相關器輸入、輸出端信號功率；Ni和N0分別為相關器的輸入、輸出

端干擾功率；Rs為偽隨機碼的信息速率，Rd為基帶信號的信息速率；Bs為頻譜擴展后的信號帶

寬，Bd頻譜擴展前的信號帶寬。

2.2 實現方法

擴頻通信與一般的通信系統相比，主要是在發射端增加了擴頻調制，而在接收端增加了

擴頻解調的過程，擴頻通信按其工作方式不同主要分為直接序列擴頻系統、跳頻擴頻系統、

跳時擴頻系統、線性調頻系統和混合調頻系統。現以直接序列擴頻系統為例說明擴頻通信的

實現方法。圖1為直接序列擴頻系統的原理框圖。

圖1 直接序列擴頻系統原理圖

由直擴序列擴頻系統原理圖可以看出，在發射端，信源輸出的信號與偽隨機碼產生器產

生的偽隨機碼進行模2加，產生一速率與偽隨機碼速率相同的擴頻序列，然后再用擴頻序列

去調制載波，這樣得到已擴頻調制的射頻信號。在接收端，接收到的擴頻信號經高放和混頻

后，用與發射端同步的偽隨機序列對擴頻調制信號進行相關解擴，將信號的頻帶恢復為信息

序列的頻帶，然后進行解調，恢復出所傳輸的信息。

3 系統仿真模型的建立

3.1 Simulik 簡介

MATLAB 最初是Mathworks 公司推出的一種數學應用軟件，經過多年的發展，開發了包括

通信系統在內的多個工具箱，從而成為目前科學研究和工程應用最流行的軟件包之一。

Simulink 是MATLAB 中的一種可視化仿真工具，是實現動態系統建模、仿真和分析的一個集成

環境，廣泛應用于線性系統、非線性系統、數字控制及數字信號處理的建模和仿真中。它包

括一個復雜的由接受器、信號源、線性和非線性組件以及連接件組成的模塊庫，用戶也可以

根據需要定制或者創建自己的模塊。Simulink 的主要特點在于使用戶可以通過簡單的鼠標操

作和拷貝等命令建立起直觀的系統框圖模型，用戶可以很隨意地改變模型中的參數，并可以

馬上看到改變參數后的結果，從而達到方便、快捷地建模和仿真的目的。

3.2 模型建立及主要模塊設計

基于MATLAB /Simulink 所建立的擴頻通信系統的仿真模型,能夠反映擴頻通信系統的

動態工作過程,可進行波形觀察、頻譜分析和性能分析等，同時能根據研究和設計的需要擴

展仿真模型，實現以擴頻通信為基礎的現代通信的模擬仿真，為系統的研究和設計提供強有

力的平臺。圖2 為基于MATLAB/Simulink 的擴頻通信系統仿真模型。

圖2 系統仿真模型

信源：隨機整數發生器（Random Integer generator）作為仿真系統的信源，隨機整數發

生器產生二進制隨機信號，采樣時間、初始狀態可自由設置，從而滿足擴頻通信系統所需信

接 收

高放混頻解擴 解調

本振PN 碼 同步

信 源 擴頻調制

PN 碼 振蕩器

發 射

源的要求。

擴頻與解擴：PN 序列生成器模塊（PN Sequence Generator）作為偽隨機碼產生器，擴

頻過程通過信息碼與PN 碼進行雙極性變換后相乘加以實現。解擴過程與擴頻過程相同，即

將接收的信號用PN 碼進行第二次擴頻處理。

調制與解調：使用二相相移鍵控PSK 方式進行調制、解調。調制由正弦載波與雙極性擴

頻碼直接相乘實現，采用相干解調法進行解調。

信道：傳輸信道為加性高斯白噪聲信道。在加性高斯白噪聲信道模塊中，可進行信號功

率和信噪比的設置。

誤碼計算：誤碼計算由誤碼儀實現，誤碼儀在通信系統中的主要任務是評估傳輸系統的

誤碼率，它具有兩個輸入端口：第一個端口（Tx）接收發送方的輸入信號，第二個端口(Rx)

接收接收方的輸入信號。

3.3 幾點說明

在Simulink中，沒有單獨實現統計的計數器模塊，需要自行創建，計數模型的設計如圖

3。在計數模型中，用與信源和偽隨機碼同頻的脈沖模塊分別實現碼元同步和切普同步，利

用加法器的累加功能，實現每個碼元的相關峰值統計。

圖3 計數模型實現框圖

在擴頻通信建模中，擴頻與解擴使用的PN 碼以及調制和解調所使用的載波必須保持同

步，因此要注意偽隨機碼模塊和載波模塊的參數設置。

在誤碼率計算中，接收到的信號，由于經過擴頻解擴、調制解調、相關統計等處理，會

存在一個延遲，在誤碼儀模塊的對話框中要設置一個合適的延遲。

4 仿真結果分析

4.1 仿真系統運行情況分析

在給出下列仿真的條件下，觀察仿真運行情況。信息速率20b/s，幅度為1；偽隨機序

列采用10 級，傳輸速率為200b/s 的m 序列；載波頻率10KHz；信號功率為1W，信噪比30dB；

仿真時間設為2s。在這樣的仿真條件下，理論上可獲得10 倍的擴頻增益。圖4 是系統擴頻

解擴的仿真結果。上圖為信源，中圖為擴頻碼，下圖為信宿。從圖4 可見，信源和信宿相同，

誤碼率為0，基于MATLAB/Simulink 所設計的仿真系統滿足擴頻通信系統的軟件仿真要求。

圖4 系統擴頻解擴的仿真結果

4.2 擴頻增益與輸出端信噪比的關系

設置信息速率和偽隨機序列傳輸速率，在擴頻增益10 和50 的情況下，不斷改變信噪比

的大小，從而得到擴頻增益、誤碼率和信噪比的關系如圖5。從圖5 可以看到，在相同誤碼

率下，擴頻增益越大，輸出端信噪比越大，并且隨著系統要求的提高，增大擴頻增益，輸出

端信噪比會得到更大的好處。

圖5 不同擴頻增益下誤碼率仿真曲線

5 結論

擴頻通信以其較強的抗干擾、抗衰落、抗多徑性能而成為第三代通信的核心技術，本文

闡述了擴頻通信的理論基礎和實現方法，利用MATLAB 提供的可視化工具箱Simulink 建立了

擴頻通信系統仿真模型，詳細講述了各模塊的設計，并給出了仿真建模中需注意的問題。在

給定仿真條件下，運行了仿真系統，驗證了所建仿真模型的正確性。通過仿真研究了擴頻增

益和輸出端信噪比的關系，結果表明，在相同誤碼率下，增大擴頻增益，可以提高系統輸出

端的信噪比，從而提高系統的抗干擾能力。本文作者創新點：通過MATLAB/Simulink 建立的

仿真平臺，研究了擴頻增益與誤碼率、信噪比之間的關系，為以擴頻通信為基礎的衛星信號

設計提供依據。

參考文獻：

1 曾興雯，劉乃安，孫獻璞。擴展頻譜通信及其多址技術〔M〕。西安：西安電子科技大學

出版社，2004。

2 徐明遠，邵玉斌。MATLAB 仿真在通信與電子工程中的應用[M]。西安：西安電子科技大

學出版社，2005。

3 李建新，劉乃安，劉繼平。現代通信系統分析與仿真－MATALAB 通信工具箱〔M〕。西安：

西安電子科技大學出版社，2001。

4 徐明偉，李茜，湯偉。基于MATLAB 串口通信的數據采集系統的設計。微計算機信息，

2005，21(8-1)，89-90。

5 郭海燕，畢紅軍。MATLAB 在偽隨機碼的生成及仿真中的應用。計算機仿真，21(3)，2004.3。

基金項目：上海市科技攻關項目，項目編號：45115031。

作者簡介：范偉（1973－），男，漢族，碩士研究生，主要研究方向為衛星導航、CDMA 擴頻

通信。 E-mail: weifan@sjtu.edu.cn

通信地址及郵編：上海市長寧區安順路220 弄18 號402 室，200051。

翟傳潤(1972－)，男，漢族，博士，副教授，主要研究方向為衛星導航和測控技術。

戰興群(1970－)，男，漢族，博士，教授，主要研究方向為衛星導航和新型控制理論與應用。

Authors brief introductions:

Fai Wei, was born in 1973, male, the Han nationality, master student. His research subjects include

the satellite navigation and CDMA spread spectrum communication.

Zhai Chuan-run, was born in 1972, male, the Han nationality, Ph.D, associate professor. His

research subjects include satellite navigation and test control technique.

Zhan Xing-qun, was born in 1970, male, the Han nationality, Ph.D, professor. His research interests

include satellite navigation, new control theory and application.

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