仿真的运行实际上是计算机的计算过程,这个过程一般不需要人工干预,花费的时间由仿真的复杂度确定。如果需要比较仿真系统在不同参数设置下的性能,应该使仿真系统在取不同参数值时具有相同的输入信号,这样才能够保证分析和比较的客观性和可靠性。
2.1.3仿真分析
仿真分析是一个通信系统仿真流程中的最后一个步骤。在仿真分析过程中,用户已经从仿真过程中获得了足够多的关于系统性能的信息,但是这些信息只是一个原始的数据,一般还需要经过数值分析和处理才能够获得衡量系统性能的尺度,从而获得对仿真系统的一个总体评价。常用的系统性能尺度包括平均值、方差、标准差、最大值和最小值等,它们从不同的角度描绘了仿真系统的性能。
图表是最简洁的说明工具,它具有很强的直观性,便于分析和比较,因此,仿真分析的结果一般都绘制成图表形式。我们使用的仿真工具一般都具有很强的绘图功能,能够便捷地绘制各种类型的图表。
2.2 MATLAB介绍
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple、MathCAD并称为四大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
2.3 simulink模块简介
动态系统是输出信号随时间变化的系统。要描述这种系统的特性,传统的建模方法是先对系统的输入信号和输出信号进行分析,得到它们的系统方程,然后编写程序进行仿真。这种仿真方法有两个缺点:首先是不够直观,缺乏足够的人机交互。由于所有的输入信号和输出信号都被抽象成数值之间的关系,仿真表现为一种计算过程,因此难以对仿真的过程进行控制,也难以对仿真的输出数据进行直观的描述和分析。另外,这种方法缺乏系统性,尤其是在对复杂系统的处理过程中,难以采用模块化方法,从而降低了仿真程序的可读性和可扩展性。
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