链路仿真与系统仿真平台整体介绍
2023-虚拟仿真平台整体架构建设方案V2-1
虚拟仿真平台整体架构建设方案V2虚拟仿真平台是一种基于计算机技术和虚拟现实技术构建的一款系统,可以用于模拟各种场景和操作,因此被广泛应用于教育、军事、医疗等领域。
但想要实现一个真正高效、稳定的虚拟仿真平台,需要经过系统的已设计和底层架构建设。
下面是围绕“虚拟仿真平台整体架构建设方案V2”的详细步骤:步骤一——确定平台需求首先需要明确虚拟仿真平台的应用场景和功能需求,比如应该提供哪些虚拟场景、模拟环境、仿真工具、算法支持等等。
有了明确的需求,才能针对性地开展后续的建设工作。
步骤二——设计整体架构在明确虚拟仿真平台的需求之后,接下来需要进行整体架构设计。
整体架构设计应该包括如下方面内容:1、系统总体设计:确定虚拟仿真平台的总体目标和基本架构,包括运行环境、接口规范、软件结构等方面的设计;2、数据处理设计:包括数据的存储、传输、处理等,确保数据的高效性和安全性;3、应用程序设计:设计平台应用程序,并考虑各种应用场景下的运行情况;4、用户界面设计:确定平台用户交互界面设计,使用户对平台的操作更为简单明了。
步骤三——模块实现在整体架构设计完成后,需要对各个模块进行实现。
模块实现应该按照模块设计的要求和规范,确保模块之间的协同工作和模块的可扩展性和可维护性。
实现过程中应该保证代码的可读性和可维护性,并遵循规范的开发流程和文档化记录。
步骤四——测试和验证平台实现后,需要进行严格的测试和验证。
测试主要包括单元测试、集成测试、系统测试等,在测试过程中需要充分考虑场景和应用,验证平台稳定性、性能和可靠性等性能指标。
步骤五——优化和升级在测试和验证之后,如果平台存在性能、稳定性等问题,需要对平台进行优化和升级。
优化要考虑平台的设计目标和技术特点,确保平台具有稳定、高效的特性。
升级要考虑和行业的发展和技术的进步,及时让平台拥有更加先进的技术特性。
总之,虚拟仿真平台的整体架构建设是一个复杂的过程,需要有明确需求,科学设计、严格实现、全面测试和不断升级。
OPNET Modeler通信仿真平台简介
OPNET Modeler仿真平台1 Modeler简介OPNET Modeler 是当前业界领先的网络技术开发环境,可以以无与伦比的灵活性用于设计和研究通信网络、设备、协议和应用。
Modeler 为开发人员提供了建模、仿真以及分析的集成环境,大大减轻了编程以及数据分析的工作量。
Modeler被世界各大公司和组织用来加速研发过程。
Modeler的面向对象的建模方法和图形化的编辑器反映了实际网络和网络组件的结构,因此实际的系统可以直观的映射到模型中。
Modeler支持所有网络类型和技术,可以解决复杂的网络通信问题。
使用Modeler,将可以给用户带来如下利益:提升网络研发的成果:Modeler提供的各种专门的编辑器,以及分析工具和一些最新的模型,使得研发人员可以专注于项目中特定部分的开发,而不用浪费精力在一些没有必要的地方。
改善产品质量:Modeler提供测试实际产品的一个虚拟网络环境,可以有效的避免一些设计中的错误。
减小从研发到市场的时间:在完成实际产品之前作充分的验证,采用Modeler来向客户以及合作伙伴展示您的解决方案的价值。
自从MIT在1987年发布了第一个商用的网络仿真器以来,OPNET的Modeler一直在业界保持技术上的领先地位,特性主要表现在以下方面:页脚内容1高可扩展性和高效率的仿真引擎。
快速仿真引擎能对有线和无线模型进行快速运行仿真,比如,以比标准网络速度快得多的速度仿真一个地形环境下的上千个无线节点的动态应用和路由行为。
层次化的网络模型。
使用无限嵌套的子网来建立复杂的的网络拓扑结构面向对象的建模方式。
节点和协议以基类和派生类进行建模。
简单明了的建模方法。
Modeler 建模过程分为三个层次,过程(Process)层次,节点(Node)层次,以及网络(Network)层次。
在过程层次模拟单个对象的行为,在节点层次将其互连成设备,在网络层次将这些设备互连组成网络。
几个不同的网络场景组成“项目”,以比较不同的设计。
物流仿真系统介绍
各个工序的作业时间,作业员的步行速度等。
系统仿真软件的最佳选择—Flexsim
Witness
Flexsim
分析功能
动画功能
Taylor2
日本某上市公司对世界有名離散型系统仿真软件的评价结果
Flexsim是由美国的Flexsim Software Production公司出品的,是一款商业化离散事件系统仿真软件。Flexsim采用面向对象技术,并具有三维显示功能。建模快捷方便和显示能力强大是该软件的重要特点。该软件体供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等功能,也提供了与其他工具软件的接口。
运动学(Kinematics)
国外Flexsim应用例(1)
国外Flexsim应用例(2)
国外Flexsim应用例(3)
Flexsim的输出图表
Flexsim的部分用户名单
ADC Telecommunications A-Dec A Epstein & Sons Acco Acuson Corporation ADC Telecommunications ADTRAN AHPC Alcan Jonquiere Alcan Fujikura Allied Signal Aerospace American Bag Corporation American Handling, Inc. Analytics, Inc. Andersen Consulting APM Terminals Arrow Electronics Arthur Andersen & Company ASML ASC, Inc.
系统仿真技术的必要性(1)
一、OPNET概述
第一部分 OPNET概述
二、OPNET Modeler仿真平台简介
目前OPNET已经发行到17.0以上的版本,我们采 用OPNET Modeler10.0版本。
OPNET Modeler采用面向对象的建模方法和图形 化的编辑器,能够反映实际网络和网络组件的结 构,提供全面支持通信系统和分布式系统的开发环 境。
常用工具:Matlab、Simulink等
链路级仿真与系统级仿真
系统级仿真
模拟多用户条件下系统整体的性能,例如: 单个(多个)小区内(间)所有用户的通信 关注整个通信系统范围内各个链路或用户的 通信质量 主要评价指标:吞吐量(Throughput)、阻 塞率(Block Rate)等
常用工具:Matlab、Opnet、NS2等
lib
path
3、OPNET Modeler的安装
变量名
include
变量值
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\atlmfc\include; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\include; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\platformSDK\include C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\lib; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\atlmfc\lib; C:\Program C:\Program C:\Program C:\Program Files\Microsoft Files\Microsoft Files\Microsoft Files\Microsoft Visual Visual Visual Visual Studio Studio Studio Studio 8\Common7\Tools; 8\Common7\Tools\bin; 8\VC\bin; 8\Common7\IDE;
Ns3网络仿真系统软件介绍
2.2 NS3 安装
在 NS3 软件主页下载 ns-3-allinone 文件,之后在 Ubuntu 平台上进行安装。
cd /home/username/ns-allinone-3.5./build.py //同 NS2 的./install cd /home/username/ns-allinone-3.5/ns-3.5./waf--check //同 NS2 的./validate, waf 是 ns-3 采 用的基于 Python 的 Build System
图 1 ns-3 基本模型涵盖功能
1.2 NS3 网络构件
从 NS-3 Tutorial 中可以看到,NS-3 的架构较 NS-2 更为清晰。NS-3 中把网络 构件分为四类。
图 2 NS-3 系统网络构件模型
1.2.1 Node Node,即节点是 NS-3 软件仿真中的主体。在实际网络中,一个连接到互联网 的计算机设备称为主机或者终端系统。由于 NS3 是网络模拟器,而不是专门的互 联网模拟器,所以在仿真系统中使用节点代替实际网络中的主机。而且在其他的 模拟器中,节点这个术语也被普遍使用。在 NS3 中,基本的计算机设备的概念被 抽象为节点后,这个抽象的概念由 C++中的类节点的概念表达,它通过提供一系 列的命令函数和方法来管理模拟中的计算机设备的行为。节点作为一台计算机, 可以在其上增加一些功能应用,如应用程序、协议栈、以及带有驱动程序的周边 卡等,可以使得计算机更好的工作。 节点在 NS-3 中的被划分为基类,同时它是实例类而非抽象类。该节点包括唯 一的整型 ID,为仿真扩展用的系统 ID,网卡表(NetDevices)和应用程序表。NS-3 源代码目录 src/internet-stack 提供了实现 TCP/IPv4 协议相关的组件。 这些组件包括 IPv4,ARP,UDP,TCP 和其他相关的协议。虽然 NS-3 也会提供少部分的子类节
网络仿真软件OPNET介绍与实例
网络仿真软件OPNET介绍与实例网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。
由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型,因此,统计复用的随机性被精确地再现。
strong网络仿真技术具有以下特点:一, 全新的模拟实验机理使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。
二, 网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的;三,使用范围广, 既可以用于现有网络的优化和扩容,也可以用于新网络的设计,而且特别适用于中大型网络的设计和优化;四,初期应用成本不高, 而且建好的网络模型可以延续使用, 后期投资还会不断下降。
OPNET介绍OPNET产品主要面向专业人士,帮助客户进行网络结构、设备和应用的设计、建设、分析和管理。
OPNET的产品主要针对三类客户,分成四个系列。
三类客户是指:网络服务提供商;网络设备制造商和一般企业。
四个系列产品核心包括:1.ServiceProviderGuru:面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。
是OPNET公司的最新产品。
2.OPNET Modeler:为技术人员(工程师)提供一个网络技术和产品开发平台。
可以帮助他们设计和分析网络、网络设备和通信协议。
3.ITGuru:帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能,诊断问题,查找影响系统性能的瓶颈,提出并验证解决方案。
4.WDM Guru,用于波分复用光纤网络的分析、评测。
OPNET Technology公司的仿真软件OPNET具有下面的突出特点,使其能够满足大型复杂网络的仿真需要:1. 提供三层建模机制,最底层为Process模型,以状态机来描述协议;其次为Node模型,由相应的协议模型构成,反映设备特性;最上层为网络模型。
三层模型和实际的网络、设备、协议层次完全对应,全面反映了网络的相关特性;2. 提供了一个比较齐全的的基本模型库,包括:路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等等;3. 采用离散事件驱动的模拟机理(discrete event driven),与时间驱动相比,计算效率得到很大提高。
网络安全仿真体系
网络安全仿真体系网络安全是指保护计算机硬件、软件以及网络系统免受未经授权的访问、破坏、使用、披露、修改和破坏的行为,以确保计算机系统运行正常,保护用户的隐私和数据安全。
为了提高网络安全水平,仿真技术被广泛应用于网络安全领域,用于模拟各种网络攻击和防御行为,以便在实际网络中设计和测试安全策略和措施。
网络安全仿真体系是一种用来模拟网络攻击和检测防御行为的虚拟环境,通过模拟现实的网络攻击行为,可以更好地展示网络攻击的过程和方法,为网络安全的研究和实践提供重要的支持。
网络安全仿真体系主要由仿真模型、仿真平台和仿真实验组成。
仿真模型是网络安全仿真体系的核心,它描述了网络攻击和防御的过程和行为规则,包括攻击者的行为模式、攻击方式和攻击目标等。
仿真平台是网络安全仿真模型的运行环境,相当于一个虚拟的网络环境,可以模拟各种网络攻击和防御行为。
仿真实验是在仿真平台上进行的实际操作,通过设置不同的参数和条件,进行网络攻击和防御的模拟,以评估网络安全措施的有效性和可行性。
网络安全仿真体系可以用于网络安全教育和培训、网络安全演练和评估、网络安全策略和措施的优化等方面。
在教育和培训方面,通过网络安全仿真实验,学生可以实际操作模拟网络中的攻击和防御行为,提高网络安全意识和技能。
在网络安全演练和评估方面,通过模拟网络攻击和防御行为,可以及时发现和纠正网络安全漏洞,提高网络安全的防御能力。
在网络安全策略和措施优化方面,通过网络安全仿真实验,可以评估和优化网络安全策略和措施的有效性和可行性,提高网络安全的保护水平。
网络安全仿真体系具有以下优势:首先,网络安全仿真体系可以模拟不同类型和复杂度的网络攻击和防御行为,可以提供更真实、全面的网络安全实验环境。
其次,网络安全仿真体系可以迅速进行大规模仿真实验,节约时间和成本。
再次,网络安全仿真体系可以灵活调整和控制仿真参数和条件,以满足不同仿真目的和需求。
最后,网络安全仿真体系可以对网络攻击和防御行为进行反复实验和优化,提高网络安全策略和措施的可靠性和有效性。
微纳卫星测控系统链路预算与仿真
微纳卫星测控系统链路预算与仿真1. 内容概述本文档旨在详细介绍微纳卫星测控系统链路预算与仿真的相关知识和技术。
随着微纳卫星技术的不断发展,其在通信、导航、遥感等领域的应用越来越广泛。
为了提高微纳卫星的性能和可靠性,对其测控系统的链路预算与仿真进行研究具有重要意义。
本文档首先介绍了微纳卫星测控系统的基本概念和组成,包括通信链路、控制链路、数据链路等。
然后详细阐述了链路预算的概念和方法,包括链路预算的计算步骤、参数设置、性能评估等。
本文对微纳卫星测控系统的链路预算与仿真进行了实例分析,通过具体的实验数据和仿真结果,验证了链路预算方法的有效性。
本文档还讨论了微纳卫星测控系统中的关键技术,如信道编码、多址接入、干扰抑制等,并提出了相应的解决方案。
本文对微纳卫星测控系统链路预算与仿真的未来发展趋势进行了展望,包括采用新型算法、优化设计方法、提高仿真精度等方面的研究。
1.1 研究背景与意义随着航天技术的迅速发展,微纳卫星作为一种低成本、高效率的航天器解决方案,已成为当今航天领域的研究热点。
微纳卫星具有体积小、质量轻、研制周期短等特点,广泛应用于科研实验、通信技术、地球观测等多个领域。
而微纳卫星测控系统作为保障微纳卫星正常运行的关键组成部分,其性能优劣直接影响到微纳卫星的任务执行效果。
在当前复杂的航天环境中,微纳卫星测控系统面临着诸多挑战,如通信链路不稳定、能源管理困难、控制精度要求高等。
为了解决这些问题,对微纳卫星测控系统的链路预算与仿真研究显得尤为重要。
通过对测控系统的链路进行全面预算,可以评估系统性能,预测潜在问题,并优化资源配置。
仿真技术的运用能够在不实际制造卫星的情况下模拟测控系统的运行情况,从而验证设计的合理性和可行性,降低研发风险。
深入研究微纳卫星测控系统的链路预算与仿真技术具有十分重要的意义。
这不仅有助于提升微纳卫星的整体性能,还能推动航天测控技术的进步,为未来的航天事业发展提供有力支撑。
1.2 国内外研究现状随着微纳卫星技术的飞速发展,微纳卫星测控系统及其链路预算在空间探索领域受到了越来越多的关注。
JTIDS链路性能分析与仿真 (1)
如图l所示。
4
仿真结果及分析
在搭建好的仿真平台上进行一系列仿真,通
过蒙特卡罗仿真法得到了大量的数据。限于篇幅, 此处只给出具有代表性的部分仿真结果。
4.1
白噪声环境下的误码率曲线 图2中三条曲线从右到左分别给出了数据段
依次经过MSK解调、解扩和RS解码之后的误码 率。比较图中解调后与解扩后的曲线可知,直序扩 频给系统带来的处理增益在误码率为lO。时约为 8dB,等于扩频增益:10.10烈32/5)=8dB。同时随 着误码率的降低,扩频增益还会略有增加。比较图
扩频及解扩技术 为了使系统具有较强的抗干扰能力,JTIDS采
上并发射出去;接收端按照相反的顺序恢复出数据
信号或语音信号。仿真平台中,大部分关键模块由 搭建层次化模块和编写源程序两种方法生成。以其 典型结构(P4S)为例,用SPw建模的系统模块
用了快速脉冲跳频和伪码直序扩频的混合扩频方 式。 JTIDs采用的是基于循环移位的32进制直序 扩频,它的带宽仅为传统二进制扩频系统的l/5, 这使得它特别适合于频谱宽度限定而又要求一定处 理增益的场合川。扩频时,按照时隙的直扩伪码序 列图案,每5Bit信息去控制特定的32位伪码循环 移位。JTIDS采用的这种直序扩频方式,提高了该 系统抗连续波干扰、白噪声干扰和欺骗干扰的能 力。同时,这种方式也有助于减少网间干扰121。 JTlDS采用脉间跳频的方式,从969~l008
TEcHNoLoGY ::::二=:=:
”l!ii辩塑黎!i;!!{i!弓!!!:;!i 。F==;==;:、=苇=:;==;:=;==:I==:
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光电系统仿真技术发展分析
光电系统仿真技术发展分析摘 要:随着MBSE 等正向研发设计理念逐渐为大家所了解,仿真技术作为一种重要的验证手段,已经越来多地应用到产品设计阶段。
光电系统是光学、机械、电子等多种学科高度集成的复杂系统,各种单学科仿真技术、多学科联合仿真技术以及系统仿真技术也渐渐地应用到光电系统的设计中。
本文系统的梳理了光电系统仿真技术体系,分析了各项仿真技术的特点、发展方向,对光电系统仿真的深入发展给出了具体建议。
关 键 词:光电系统仿真、单学科仿真、多学科仿真、系统性能仿真、MBSE0 引言仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称为模拟。
随着技术的进步,各种仿真技术在光电系统设计中得到广泛应用,例如采用有限元分析软件对光电系统的结构频率、振动响应、温度分布进行仿真。
由于光电系统是光机电高度集成的复杂系统,涉及光学、机械、控制、电气、图像等大量学科领域,现阶段的仿真技术仍不能满足光电系统设计分析的需要,不能全面地仿真分析光电系统的性能。
本文着眼于光电系统仿真技术的发展与应用,对光电系统仿真技术进行了系统的梳理,介绍了各项仿真技术的概念、内涵、国内外应用现状,给出了仿真技术应用与提升的建议。
1 光电系统仿真技术体系光电系统涉及的专业极为广泛,要完整全面地仿真光电系统的作战使用性能,涉及到大量的仿真分析技术,还需要在各单项仿真技术基础上开展多学科联合仿真,完成系统集成仿真。
光电系统仿真分析技术体系可以按照复杂程度进行归纳,如表1和图1所示。
表1 光电系统仿真技术体系图1 光电系统仿真技术体系在上述仿真技术中,单学科仿真技术已经相对成熟。
多学科联合仿真技术,虽然技术路线较为清晰,也有一些商用软件能够实现部分功能,但是在光电系统方面工程化应用还不够成熟,有待深入研究。
对于系统仿真,技术方向较为明确,但是技术路线尚不明确,国内外也少有相关研究报道。
下面分别对各项仿真技术进行分析。
数据链平台仿真与链路测试系统的设计实现
供直观的战场态势信息 图。整个系统构建了数据链 系统装备的仿真与测试平台,形成了近真实的数据
链 网络测 试环 境 , 实现 了各 型指控/ 武器 平 台接 口及
2 1 年 2月平 台仿真 与链路测试系统 的设计实现
张伟
( 中国电子科技集 团公司第二十研究所,西安 70 6 ) 10 8
摘
要:主要介绍了数据链平台仿真与链路测试 系统的设计与实现 ,并对其在数据链中的应
用进行 了较深入的分析。提 出了平台仿真与链路测试 系统的方案设计 ,对 系统设计实现过程 中的 关键技 术 一平 台仿真 模拟技 术 和 多成 员信 息处理及 组 网技 术进行 了详 细分析 ,给 出 了平 台仿 真 与
l kae n lzd ntipp rT e rjc fr lt r i lt na dl kl e sn yt ae rsne . h e cn lge, i a e s a e. h oet a om s ai n n yret gS s m eetd T ekyt h oo is n ra y i h p p f o mu o i a t i e rp e
K e o ds Daal k P afr i lt n M ut— mb r n o ainDi o a n t n yw r : t n ; lt m Smuai ; i o o l me e fr t s sl dNet g i I m o p a i
数 据链 系统 用于 支撑任 务 系统 的互联 、互通和
链 路 测试 系统软件 的主要 实现 和 集成 。
关键词:数据链 ;平台仿真;多成 员信息处理及组 网
中图分 类号 :T 3 1 P9. 9 文献标 识码 :A 文 章编号 :17—96(O 10 —5.5 6 477一 l)10 70 2
空间光学遥感系统全链路仿真与分析
空间光学遥感系统全链路仿真与分析题目:空间光学遥感系统全链路仿真与分析摘要:空间光学遥感系统是一种基于光学技术的卫星遥感系统。
在遥感系统研究领域,空间光学遥感系统具有重要的应用价值。
为了研究和评估该系统的性能,本文采用仿真方法对其全链路进行了仿真和分析。
首先,我们进行了光学系统建模和光学传输仿真,得到系统的成像质量和传输效率;其次,进行系统信号处理仿真和数据解析,得到系统的数据处理效率和准确性;最后,进行系统集成仿真和可靠性评估,得到系统的整体性能和可靠性。
通过仿真和分析,本文对该系统的性能进行了评估和优化,为实际应用提供了科学依据。
关键词:空间光学遥感系统,全链路仿真,系统分析,性能评估。
引言:空间光学遥感系统是一种通过卫星进行地球遥感监测的高分辨率光学遥感系统。
该系统的核心是光学遥感仪器,包括光学仪器和光学传输系统。
在实际应用中,为了确保该系统的高效性和准确性,需要进行全链路的仿真与分析。
本文采用Simulink工具对该系统进行了全链路仿真和分析,得到了系统的成像质量、信号处理效率和可靠性等关键性能指标的数据。
方法:通过建立光学系统模型,搭建光学传输仿真系统,进行系统传输效率和成像质量的仿真和分析。
在这一基础上,我们进行系统信号处理仿真和数据解析,得到了系统的数据处理效率和准确性。
最后,我们进行系统集成仿真和可靠性评估,得到系统的整体性能和可靠性。
结果:通过仿真和分析,我们得到了该系统的性能指标数据。
在光学成像方面,系统的分辨率优于10米,光学影响因素的控制效果良好。
在信号处理方面,系统的率和可靠性表现良好,在不同信号输入条件下,系统都有很好的稳定性和准确性。
在系统集成和可靠性方面,系统整体性能表现优良,具有很好的稳定性和可靠性。
讨论:通过对系统性能的仿真和分析,我们发现该系统在实际应用中表现良好。
但是,在处理异物探测、地形测量等方面,仍然需要进一步研究和优化。
此外,该系统的卫星电源和稳定性等方面的优化也需要进一步探索。
RTDS仿真平台介绍
几十个 RACK
➢ 不同的 RACK 相互连接可以组成较大规模的仿真器,
RACK 的数量决定了仿真系统的规模
➢ 多个 RACK 之间通过总线和工作站接口卡 WIF
(Workstation Interface)相连,RACK 的数量视仿真系
统的规模而定
➢ 每个 RACK 包括多个 RPC(Risc Processor Card)卡、
继电保护设备测试硬件需求
➢ 实时性:对电力系统动态过程模拟的响应时间必须与实际电力系统的响应时间相一致 ➢ 接口能力:一次仿真系统必须能具备连接被测试设备运行的能力,且设备所有接口的接入应与实际运行系统相一致 ➢ 仿真规模及精确性:机电暂态仿真虽然能够模拟较大规模的交直流电力系统,但对于电子式互感器、FACTS 等新
10
RTDS 硬件——RPC板卡
Each RPC contains two IBM PPC750CXe PowerPC processors (RISC). The function of the RPC card during a particular simulation is to solve the network. One RPC card can lve up to 54 nodes and 56 breakers. An RPC card has two RISC processors which are mounted on daughter cards as shown in Figure
完全数字仿真7目录继电保护测试需求rtds简介rtds硬件rtds软件rtds模型rtds仿真实例8rtds硬件?rtds的硬件结构是完全模块化的它允许用户随时扩展设备以适应更复杂和更详细的系统模型?基本组成部分为rack一套rtds装置可以包括几个或几十个rack?丌同的rack相互连接可以组成较大规模的仿真器rack的数量决定了仿真系统的规模?多个rack之间通过总线和工作站接口卡wifworkstationinterface相连rack的数量视仿真系统的规模而定?每个rack包括多个rpcriscprocessorcard卡3pctripleprocessorcard卡或gpc卡?gpc卡是目前最新一代的处理器运算速度已超过1ghz速度更快功能更强
计算机仿真-Matlab通信系统链路级仿真
常用统计信号处理函数
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
• xcov与其类似
21
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
26
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
常用变换函数
• ifft函数的使用方法与fft非常类似。 • 注意fft和ifft函数对于输出功率的影响。 • fft函数之后总功率为fft之前的N倍,ifft之 后总功率则减小到原来的1/N。
Re f c ( t ) jf s ( t ) cos c t j sin c t f c ( t )cos c t f s ( t )sin c t
9
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
24
BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
常用变换函数
• fft函数当输入参数个数为1,且为一个向量时 ,执行该向量的DFT计算 • 当输入参数为一个矩阵时,计算每列的DFT。
• • • • • • • • • t = (0:1/100:10-1/100); x = sin(2*pi*15*t) + sin(2*pi*40*t); y = fft(x); % Compute DFT of x m = abs(y); p = unwrap(angle(y)); f = (0:length(y)-1)*99/length(y); % Frequency vector plot(f,m); title('Magnitude'); set(gca,'XTick',[15 40 60 85]); figure; plot(f,p*180/pi); title('Phase'); set(gca,'XTick',[15 40 60 85]);
通信系统链路级仿真软件比较及仿真应用优选
2 u l d iirt nSho o ot et nvr t,X’ h ni 10 0 C ia .P bi A m n t i col f r w s U i s y inS ax 7 00 , hn ) c sao N h ei a
ABS TRACT :B s d o h o r h n ie r s a c fc mmu i ain s s m i lt n a d smu ai n tos s f a e n t e c mp e e sv e e r h o o n c t y t smu ai n i lt o l ot o e o o —
第2卷 第1期 7 O
文 章 编 号 :0 6— 3 8 2 1 )0— 17—0 10 9 4 (0 0 1 0 0 5
计
算
机
仿
真
21年1月 00 0
通 系 链 路 级 仿 真 软 件 比较 及 仿 真 应 用 优 选 信 统
苗 强 吴德伟 。 解 , , 蕾
( .空 军 工 程 大 学 电讯 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 7 ; 1 陕 10 7 2 .西北 大学 公 共 管 理 学 院 , 西 西 安 7 00 ) 陕 10 0
wih HLA r o t a ec mpa e . I fe sr fr nc s t her s a c r n o r d to fr ee e e o t e e r hes a d c mm u ia in s se d sg nge g n e sfrt n c to y tm e ini n i e r o he s lc in o i k 1v lsm ua in s fwa e ee to fln e e i lto ot r . K EYW O RI DS:c mm u c t n s se sm ua in;ik lv l smulto s fwa e;ot a e s l cin o niai y t m i lto ln e e ;i o ain ot r s f r ee to w
基于OAI平台的软件框架及应用研究
基于OAI平台的软件框架及应用研究作者:李霏雯杜博亚来源:《中国新通信》2016年第13期【摘要】 OpenAirInterface(OAI)仿真平台是评估LTE和LTE-Advanced系统,测试相关的算法和策略的有效工具。
本文首先对比现有仿真技术并分析其局限性,阐述OAI仿真平台的软件框架,分析OAI平台下可实现的LTE协议栈及演进分组核心网的主要功能。
最后,本文简要分析OAI仿真平台的应用领域及并对未来做展望。
【关键字】 OpenAirInterface 仿真平台 LTE 软件框架协议栈应用分析一、引言随着无线通信技术的发展,通信系统的研究进入新水平。
第三代移动通信系统取得世界性成功后,LTE和LTE-A的标准和协议一直是3GPP重点研究问题。
评估LTE/ LTE-A系统性能、研究链路容量及相关算法是项重要工作。
由于构建一个真实无线通信系统的成本较高,可建立一个兼容的实验仿真平台实现系统性能的测试与评估。
仿真平台的系统设计和开发必须严格遵循LTE标准和协议,并考虑影响系统运行的场景和随机因素。
传统的无线通信系统仿真分为链路级仿真与系统级仿真,详见表1。
综合上述两种仿真方式的优缺点,一个从物理层到传输层完整的LTE仿真平台更符合现有研究需求。
OAI仿真平台是一个基于LTE协议栈开发的软件平台,具有可重复性、可移植性及精确的仿真结果。
OAI平台可通过对协议栈不同的配置实现不同的仿真场景,使用物理层抽象技术或用硬件替代部分系统功能以减少仿真时间,有效测试、评估、验证LTE系统。
二、OpenAirInterface(OAI)仿真平台2.1 OAI平台概述OpenAirInterface(OAI)平台是由Eurocom开发的开源、实时仿真平台,可完全模拟无线接入技术、协议等特点。
常用于无线通信系统的仿真实验及信号处理,研究、验证通信技术的创新算法与策略。
OAI仿真平台的架构严格按照3GPP协议设计,通过提供各种不同的仿真场景和完整的通信系统功能分层,最大限度地减少计算机模拟和实际硬件实验之间的差距。
基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台的建立
基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台的建立随着移动通信技术的发展,无线通信算法的研究和仿真成为了学术界和工业界的热门话题之一。
TD-LTE作为国际上最先进的无线通信标准之一,其在高速移动下传输、多天线技术、调制识别等方面都有着优秀的性能表现。
因此,建立基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台对TD-LTE的理论研究和实际应用都具有重要意义。
下面,本文将简要介绍建立该仿真平台的步骤和需要注意的事项。
第一步,创建仿真环境。
Matlab在无线通信仿真中较为常用,它提供的SIMULINK环境方便了无线通信算法的建模和仿真。
首先,在Matlab中创建一个新的工程文件,然后选择添加Signal Processing and Communications工具箱,再通过添加RTL-SDR收发器和MATLAB R2017a仿真软件库,构建基本的仿真环境。
第二步,进行仿真参数的设置。
在该仿真平台中,主要需要设置信道属性、传输数据选择、发射天线、环境噪声等仿真参数。
其中,信道属性需要设置如下信道模型:衰落模型、阻抗模型、多路衰落模型、电信道数据结构等。
在传输数据选择中,考虑到在实际应用中,多种编码方式和重复编码方案都会被采用,需要针对不同的编码方式进行仿真测试。
最后,将发射天线数量设置为2-4,并增加了噪声数据方便进行信号强度测试。
第三步,采用Simulink测试使仿真成为现实。
在Simulink中,首先需要确定与传输系统无关的参数,如系统输入、调制类型、频段等。
接下来,将调制器和展开器等模块进行连接,使模块可以正常工作。
考虑到系统的灵活性,必须添加条件判断模块、各种数学运算模块,以满足不同的仿真需求。
在完成上述三个步骤之后,我们就建立了基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台,并可以进行仿真测试的实验。
需要注意的是,建立基于Matlab的TD-LTE链路级仿真平台需要理解一定的无线通信算法和调制原理。
通信中的系统级仿真
以六边形的左下角的点为左边原点,建立直角坐标系,设小区的半径为R, 则在改造的长方形中,横坐标x和纵坐标 y 的取值范围分别为[-0.5R,2.5R] 和[0,0.866R]。令用户数目为N,生成在长方形内均匀分布的用户:
C = = k arg max ( t ) , i 1, 2, , K I i
K为总用户数,C/I为用户的载干比,k为所调度的用户。 最大载干比配合自适应编码调制,可以很好的利用信道的反馈信息,实现 系统的吞吐量最大化,而且实现算法简单。但是它完全没有考虑用户之间 的公平性,当某个用户的信道条件一直不好时将不会被调度,会出现用户 “饿死”的现象。因此,从占用资源的角度讲,最大载干比调度是最不公 平的,它是吞吐量性能的上界和公平性的下界。
20
调度模型
轮询调度(RR): 轮询调度又称为循环调度算法,被认为是最公平的调度算法。这种算法中, 每个用户被循环的调度来使用系统资源,从概率意义上讲,每个用户以同 等的概率使用系统资源,如时隙和功率。 假设有两个用户UE1 和UE2,两个用户都有足够多的数据要传输,轮询调 度可以用下图表示。
B=30-25log10(地面建筑物覆盖率) a(hr)=(1.1log10f-0.7)hr-(1.56log10f-0.8)hr CCIR模型和Hata模型的适应条件: 150 MHz≤f≤1500 MHz 1 km≤d≤20 km 30 m≤ht≤200 m 1 m≤hr≤10 m CCIR和Hata模型适用的天线高度和终端高度适 合小型城市、乡镇区域的 地物情况,因此常用于小型城市及乡镇区域1.5G以下的无线网络规划。
通信系统链路级仿真到系统级仿真接口映射算法
2 0 1 7年 3月 上
通信系统链路级仿真到系 统级仿真接口 映射算法
齐笑 菡 ( 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 7 1 0 0 7 7 )
【 摘 要 】 本文介绍一种 L T E — A通信系统中链路级仿真到系统级仿 真的接 口映射 算法 , 该算法基于互信息量的有效信噪 比映射 , 利用指数 函数
使 得 映射 更加 合 理
(
I R. 为 第 i个 子 载 波 上 的 互 信 息 量 ; p 为 编 码 调
制方案的调节参数 ; R B I R 为等 效 的 互信 息量 ; I( X ) - _ e 为互 信 息 量 的 映射 函数 。 由此 可 得 等 效 互 信 息 量 的计 算公 式 为 :
M CS 3、 M CS6、 M CS 9、 M CS1 2、 MCS1 5、 M CS1 8、 M CS 21、 M CS2 4
参照A WG N 下B L £ R 与R R 的参考 曲 绒
和 MCS 2 7. 仿真次数为 2 0 。
l 耋 I 1
图 1表 示本 文采 用 的 映射 方 法 的 流 程 .首 先 通 过 已知 的
特性 . 例如覆盖率 、 容 量 等 性 能 链 路 级 仿 真 的 目的是 为 了 分 其 中, K k = F H W , 下 标 k为 子 载 波 的 序 号 ; F 为 接 收 机 析 验 证 物 理 层技 术 , 系统 仿 真 主 要 是 为 了 网络 规 划 , 小 区协 MMS E检测矩阵 ; H 为信道响应矩 阵: W 为预编码矩 阵 ; 盯 为 同, 基 站 选 址等 提 供 参 考 依 据 。 基 于链 路 仿 真 的 系统 仿 真 方 法 带 内噪 声 功 率 。信 噪 比 S N R k l j 表示第 1 层, 第 k个 子 载 波 上 的 仿 真 主 要 问题 在 于数 据 量 巨 大 . 因此 实 际 中 主要 采 用依 据 物 理 层 抽 象接 口来 简化 复 杂 度 。
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1.2系统级、链路级仿真的分离
Ø 系统级的链路级接口及使用
当前UE在当前子载波上的SINR
EESM映射得到UE在PRB上的 SINR,及UE级别上SINR 链路级仿真 BLER-SNR曲线
库线程 产生随机数
仿真是否结束 是 报告生成 1.计算评估结果 2.写仿真报告
否
结束
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3.1系统级仿真流程
Ø课程目的 Ø课程内容
言
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课 程 目 的
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2.3链路级仿真功能
Ø 链路级仿真功能——BLER和单用户吞吐量 • 评估LTE系统物理层算法的性能,进行物理层算法的 研究和开发; 为链路预算提供各物理信道的解调门限; 为系统级仿真提供BLER-SNR曲线。
1.2系统级、链路级仿真的分离
降低复杂度的方法: 1. 拆分链路级和系统级仿真 Ø 系统级的链路级接口
Ø OFDM系统链路接口 EESM映射
2. 系统级仿真中干扰建模
A 为什么采用弱小区和强小区建模? B 弱小区干扰建模和强小区干扰建模具体实现?
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• •
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3系统级仿真
Ø 系统级仿真功能——系统容量、系统吞吐量、系统覆盖、系统干
完整模拟某一用户与基站间数据发送(调制编码映射等)和接收(解调解码检测 等)的过程,经过编码调制,映射及IFFT,经过信道,接收端进行FFT,解调 解码及检测,统计BLER等,进行一定的测量和上报。 主要包括三部分:信道模型,数据发送和接收,UE端测量和上报。
Ø 系统级仿真
所有部分均要实现,其中数据的发送和接收则是经过了简化,无实际的数据 比特产生过程,模拟信号功率、干扰功率等,得到瞬时传输的SNR,查接口 曲线从而确定对应的BLER,确定当前传输是否正确。
2. 通信系统
Ø 用户呼叫的到达、结束 数据的产生和结束 Ø RRM无线资源管理 多用户数据如何在有限的时、频、功率以及 空间资源上实现并行的传输,资源分配 Ø 数据的发送和接收(上行、下行) 系统级、链路级仿真 Ø UE端测量和上报
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2.1 链路级流程
时间驱动,进行子帧循环
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2.2链路级仿真模块简介
1 1
初始化阶段 仿真主体阶段 统计输出阶段
2 2
3 3
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链路仿真和系统仿真平台整体介绍
2010年2月
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前
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SIReff
1 = − β ln Nµ
∑e
k =1
Nµ
−
γk β
查BLER曲线,确定重传情况并更 新数据平面相关结果
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3.1系统级仿真流程
2 2
仿真主体阶段 目的
根据某种随机过程实现待考察的特性,进行蒙特卡洛实验 ,并收集相关样本;
扰水平、阻塞率、掉话率、切换率 能够真实模拟小区间的干扰
• RRM算法的研究和评估; • 容量覆盖的研究; • LTE性能和算法的研究。
相对于链路级新增实现,信道模块、测量部分区别和联系
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PDF created with pdfFactory trial versionHale Waihona Puke
1.1 无线通信系统仿真
介绍
复杂度有两方面:一是多个用户与多个基站之间的信道的建立,多条信道;二 是UE和服务小区数据的实际传输过程,多个数据流。
Ø 参数设置与初始化:用户级、小区级参数配置 ØCM模块:自适应技术、物理层控制 ØCC模块:检测、纠错、速率匹配、交织等 ØBC模块:层映射、预编码、波束赋形、导频和资源映射及频域到时
域的映射 MIMO传输方式决定该步骤的具体操作。
ØDE模块:对接收OFDM信道进行解调处理,输出接收频域信号 ØM1模块:物理层测量量的测量
数据的检测解调和解码,CRC校验确定当前BLOCK是否正确传 输;
• UE物理层测量(RI,PMI,CQI):进行链路自适应相关,如
AMC、频域调度。
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3.1 系统级仿真流程
Ø系统级仿真流程——离散事件推动机制
离散事件仿真流程
初始化线程 1.设置仿真时钟为 0 2.初始化系统状态和 统计变量 3.初始化事件列表 开始 时间线程 1.判断下一事件类 型,定义为I 2.推进仿真时钟
主程序 0.调用初始化线程 1.调用时间线程 重复性的 2.调用事件线程 事件线程 i 1.更新系统状态 2.更新统计计数器 3.产生将来的事件 ,增加到事 件列表中
Ø 系统级的链路级接口
各种MCS等级下BLER随SNR变化曲线,与PRB有关或无关。
2. 系统级仿真中干扰建模
弱干扰建模和强干扰建模的实现,只有用户与服务小区和强干扰小区之间才 会产生对应的真正的信道。
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2链路级仿真
Ø 链路级仿真——真实模拟通信中一条或几条物理链路中数据传
输和接收过程
• • •
数据产生:完成信道编码、加扰、调制、层映射、与编码、资
源映射、天线端口映射得天线上发射数据;
经过信道:根据信道设置产生信道响应,发射数据过信道加噪
得到接收信号;
数据接收解调检测:根据接收信道中RS得到信道估计,进行
功能 1 2 3 4
循环结构:子帧、半帧、秒 干扰计算相关:产生新呼叫(生成UE位置部分)、 UE移动控制、更新快衰落值、功控、干扰计算 传送数据相关:数据平台的生成、发送和接收 资源分配相关:产生新呼叫(接入过程部分)、导频 和测量、业务测量、基站测量、UE测量等过程以及 各类RRM算法
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3.1系统级仿真流程
1 1
初始化阶段 目的
假设在网络中已存在一定容量的UE且达到多个小区统计 上的负载平衡,以便可以快速开展仿真;
功能 1 2 3
网络拓扑中基站和UE的射频参数初始化:生成网络 拓扑、初始化基站和UE位置、仿真配置导入以及相 关统计变量等模块 链路中所传数据相关参数的初始化:初始化数据平面 以及相关统计变量等模块 资源调度的相关初始化:初始化各种测量以及RRM 算法和相关变量等模块
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第一部分
无线通信系统仿真
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1.1 无线通信系统仿真
因此,可以将通信系统实现主要分为两部分 1. 通信背景
Ø Ø Ø Ø 网络拓扑结构:多小区实现,小区基站的位置分布和覆盖半径 用户分布与移动模型:多用户实现,用户的洒落和用户的移动 传播与信道模型:小区和用户之间通信无线路径 业务模型:描述的当前网络中待服务数据的特点,到达持续大小 等,以及所要求的Qos