为什么通信原理要和仿真联系在一起

之前的章节粗略的讲完什么是仿真，再来讲讲通信和仿真有什么关系？我必须得承认：这两个有很亲密的关系。听着怪怪的。但这就是事实啊，两个方面紧紧的相互依偎。

为什么通信原理要和仿真联系在一起？

工科学生最忌讳眼高手低，如果理论不联系实际就会导致这样。仿真是实际工作的一部分，不仅能够促进理论的理解，还能助你增长很多知识。

如何进行专项技术的程序开发？有时，为了进行多种技术的比较以确定选择那种技术，那么就需要进行专项技术的仿真研究。比如调制方式的确定，选择QAM还是PSK方式呢？那些就需要通过仿真来确定这两种方式的优缺点，那么和系统代价、性能相关的指标就是仿真程序考察的重点，比如误码率性能和解调的复杂程度，而关于解调过程中，信号使用相干解调还是差分解调会带来的差异就不是仿真程序的考察内容，这样使得程序可以根据需求自由瘦身或者增肥。举例来说，比如你要结合调制内容考察编解码的性能，那么信号调制解调的内容使用基带形式来完成就可以了。而如果要完成系统定点量化造成的性能损失，那么中频形式的调制解调程序是必须的，因为很多情况下，载波量化到多少位可以使得系统性能不至于下降很多是无法在基带完成的。这种情况在GPS信号的解调中就体现的很明显。

在分成两类技术开发的同时，仿真还有个大的前提，就是仿真环境建立的真实度。这个真实度的概念是贯穿于仿真的始终，也贯穿于数字通信的始终。在学习教材的时候，书本上在介绍通信系统中引入高斯白噪声的时候都会加上假设两字，这就是对仿真环境真实度的重要体现。噪声的例子很直接，因为大家都清楚在不同的信道下需要加不同的噪声。但实际上对于仿真时间不是很长的研究人员来说，真实度的概念有时候很难扩展到真实的仿真中，我现在通过一个例子来进行说明。

       比如采样偏差的仿真，由于采样偏差的存在，就需要有纠正采样偏差的措施。不能说你先建立一个没有采样偏差的信号源，然后在接收端加入了纠正采样偏差的措施，而且仿真结果也没有下降，就说明接收端的纠偏差的算法就是正确的。只有建立正确的信号源才行。怎么建立呢？在编程的时候，先写出数字信号源x(n)，然后通过固定间隔的内插来完成含有采样偏差的信号源，那么这种信号源是否就符合了系统的仿真要求呢？

       不是，因为在系统中ADC采样信号源是随机的，因此还要加入起始时刻采样偏差。那到这一步，是不是就已经完成了呢？下面的细化过程就体现出对通信系统的了解程度了。比如，通信系统中有捕获部分，能保证捕获后的起始时刻偏差在1个采样点内，那么仿真中设置的偏差值的范围就是正负1个采样点内，如果捕获后的起始时刻偏差在2个采样点内，那么仿真中设置的偏差值的范围就是正负2个采样点内。那么到这一步是不是就完整了呢？

       没有，还远远没有，算法程序是无法彻底还原仿真环境的真实，只能逼近你所需的环境。接着上面的说，如果ADC在采样的时候伴随着突然的抖动，那么怎么逼近这种信号源呢？有人说，这不是接收端纠正采样偏差算法的内容，可以这么说。但作为系统的算法，是要能够应对这种情况的，才能使通过这种算法做出的系统非常的健壮。诸如此类的情况会出现在算法的各个部分，因此，在逼近实际环境的真实度上，还有一个原则就是有所为有所不为，就看系统需求的准确性和研发人员对问题的预判能力，这个能力随着大家的不断学习会得到不断的加强。我现在还有看书的习惯，还有写算法程序的习惯，所以我这个能力还在增长。如果不看书，不写程序，以我们的知识底蕴很难使得这个能力得到增长。

算法仿真会涉及通信知识、信号与系统知识、数字信号处理知识、仿真软件知识和相关的系统知识。希望同学们能够学好相关的课程。

但摆在我面前的事实是：我们学院的同学们的学习基础是相当的差。2017年，此门课程上完后就消失了。2020年，回望加总结整理！

未完，待续！

责任编辑：xj

原文标题：电气信息类专业课程之matlab系统仿真 第七章 仿真需要哪些基础知识？（1）

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