模拟通信系统模型

模拟通信系统模型
模拟通信系统模型

模拟通信系统模型

说了这么久的模拟通信,当人们在学习一个事物的时候,特别是一个理论概念的时候,要是总说细节不说全局,会让人产生迷茫之感,学习通信系统来说也是一样,刚才说了那么多,给人的感觉是:

“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中。”

要想概览庐山真面目,不如登顶而望之,正所谓高屋建瓴,就是这个道理。学习模拟通信的时候,先来看看它的整体框架,如图2.15所示,再来学习其内部结构。

由图2.15可以看到,信源的输入经过调制后,通过信道的传输、解调后到达信宿。调制的概念就是将信号从低频“搬运”到高频上,这样做的目的是为了传输的方便,更详尽地解释在下文给出,这里先看模拟通信系统的模型。

图2.15 模拟通信系统模型

细心的读者可能会问这样一个问题,假如信源的输入是声音信号的话,而在模拟通信系统中走的是电信号,声音信号和电信号之间的转换似乎没有在这个框图中体现啊。对于这个问题,笔者只能说:

问得好!

为什么说问得好呢,因为如何将声音信号转换成电信号的问题,也是当年贝尔等人冥思苦想的问题。因为这个信号转换的问题是电话发明的核心问题,只有将声音信号转换成电信号,才能在电路上传播。

贝尔最初想出来的办法是电磁开关的一开一关产生

脉冲信号来实现通信,但是这种方法最终证明是不现实

的,为什么不现实呢?因为声音的频率最大可达3400Hz ,

换句话说就是每秒钟电磁开关开合3400次(先不考虑采

样的精确性),在当时的条件下,这个数据无论如何也不

是电磁开关能达到的。

直到1875年夏季的某天,贝尔正为电话的电流转换

问题而苦恼的时候,鬼使神差地,

他把金属片连接在电磁

图2.16 世界上第一部电话

第1章移动通信的前世今生

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开关上,这次居然有了电流,声音信号成功地转化为电信号。如图2.16展示了美国新泽西州贝尔实验室博物馆世界上的第一部电话。

后来经过分析发现,原来是由于声音的震动引发了金属片的震动,金属片的震动使得与之相连的电磁开关的线圈产生了电流。

两年后,爱迪生又发明了碳粒的转换器,话说19世纪的发明要是没有发明大王爱迪生的参与才怪了。

有了声音信号到电信号的转换器,模拟信号的传输才得以进行,但是新的问题又来了,到了信号的接收端,怎么把电信号转换成声音信号呢?

这个简单,在电话的听筒部分加一个放大器即可,也就是传说中的电喇叭,这样电信号就能转换成声音信号了。

有了电信号与声音信号的相互转换的加入,下面就该完善一下上面的模拟通信系统模型了,如图2.17所示。

第一章 通信系统概论

第一章通信系统概论 1.1 绪论 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的分类与通信方式1.4 通信系统的质量指标 1.5 通信技术的发展

1.1 绪论 通信 广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息,均称为通信。

1.1 绪论 ◆通信的定义: 是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 ◆通信的目的: 就是传递消息。 ◆本课程对通信的定义: 利用电子等技术手段,借助电信号(含光信号) 实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。

1.2 通信系统的组成 1.2.1 通信系统模型 信 源信宿噪声源 信道发送设备 接收设备产生或发出将信源产生的消息信号 变换成便于传送的形式从带有干扰的接收信号中正 确恢复出原始 信号 接受消息 的人或机 信号传输的通道各处噪声的集中表现

1.2 通信系统的组成 ◆信源:把待传输的消息转换成原始电信号,如电话 系统中电话机可看成是信源。 ◆发送设备:将信源和信道匹配起来,即将信源产生的 原始电信号变换成适合在信道中传输的信号。 ◆信道:信号传输的通道,可以是有线的,也可以是无 线的。 ◆接收设备:任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相 应的原始电信号来。 ◆信宿:将复原的原始电信号转换成相应的消息。

1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信系统和数字通信系统1.信源消息分为两大类 连续消息离散消息 消息的载体是电信号,电信号的变化体现在某一参量的变化上(如连续波的幅度、频率或相位;脉冲波的幅度、宽度或位置)。 消息的状态连续变化或是不可数的。如语音、活动图片等消息的状态是离散的或是可数的。 如符号、数据等

计算机仿真技术及其应用_张锋

本栏目责任编辑:李桂瑾人工智能及识别技术 1引言 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用,使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真[1](ComputerSimulation)又称计算机模拟[2](ComputerAnalogy),它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法,是系统仿真[3]的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型,并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此,通俗的说,计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下,对考察对象进行建模,然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况,达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。 本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上,谈谈计算机仿真技术的应用。 2计算机仿真技术 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统(工程的、非工程的)进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2.1计算机仿真的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: (1)模型试验。最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 (2)数字化仿真。采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 (3)图像化仿真。大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 (4)虚拟现实技术。不光采用三维图形技术表达计算结果,而 且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 2.2计算机仿真的步骤及技术核心一般计算机仿真的步骤为: (1)建立数据模型。建立数据模型主要是通过演绎法、 归纳法、综合集成法等分析方法,建立一个特定对象的有限边界的数学模型。要建立好数学模型,通常要考虑到特定对象仿真研究的预定目标和边界、先验知识(包括已被验证的定理、定律、理论和模型)、观测数据、特定领域专家的经验等因素。 (2)数学模型的实现,也称的数据模型的程序化。数学模型的实现包括两个方面的内容,即设计仿真算法及编制仿真程序。传统的模型程序化活动是一个十分繁琐和复杂的工作。由于大量算法的研究成果及软件技术的进步,目前对于某些特定领域,已能提供面向对象、可交互操作、具有自动编程能力和算法库的商品化产品,如:CSSL、CSMP、ACSL、SLMCRIPT、GPSS、SIMULA、SLAM、GASP、DYNAMO等。 (3)仿真实验。仿真实验(包括分析)是系统仿真另一个十分重要的活动,它主要是按照预先设置的实验方案来运行仿真模型,得到一系列的仿真结果。 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: (1)面向对象的仿真[4](object-OrientedSimulation-OOS)。 其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 (2)分布交互仿真(DistributedInteractiveSimulation-DIS)。主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 (3)智能仿真(IntelligenceSimulation-IS)。主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。(下转第238页) 收稿日期:2007-09-10 作者简介:张峰(1968-),男,甘肃省庆阳市人,上海铁道学院,工程师,研究方向:计算机应用。 计算机仿真技术及其应用 张锋 (烟台市芝罘区经济信息中心,山东烟台264000) 摘要:近年来,随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经发展成为一门新的学 科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。 计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文主要在介绍计算机仿真技术的发展、计算机仿真的仿真步骤以及仿真的核心技术的基础上谈谈计算机仿真技术的应用。 关键词:计算机仿真技术;仿真步骤;仿真应用中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)19-40233-01 ComputerSimulationTechnologyandItsApplications ZHANGFeng (YantaiZhifuEconomicInformationCenter,Yantai264000,China) Abstract:Inrecentyears,withcontroltheory,technology,computerscienceandtechnologydevelopment,thesystemofin-depthscientificresearch,computersimulationtechnologyhasbecomeanewdiscipline.Therapiddevelopmentofinformationprocessingtechnology,butalsomakessimulationtechnologyforfastdevelopment.Computersimulationtechnologyisanalyzedandstudiedthesystem'soperation,revealedthedynamicmovementoftheprocessandanimportantmeansandmethods.Thispaperintroducedcomputersimulationtechnologyinthedevelop-mentofcomputersimulationandthesimulationstepsimulationofthecoretechnologyonthebasisofcomputersimulationtechnologyapplica-tions. Keywords:ComputerSimulationTechnology;SimulationSteps;SimulationApplication 233

通信系统建模与仿真课程设计

通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日

1任务书 试建立一个基带传输模型,采用曼彻斯特码作为基带信号,发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps,要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据与恢复数据波形,并统计误码率。另外,对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示,它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 :数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分,若直接送入信道传输,容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号,同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害,使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡,以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻(由定时脉冲cp控制)进行抽样,获得抽样信号{r n},然后对抽样值进行判决,以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案

实验六 文件系统设计结果

实验六文件系统设计 1.目的和要求 本实验的目的是通过一个简单多用户文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能和内部实现。 2.实验内容 为DOS系统设计一个简单的二级文件系统,可以实现下列几条命令DIR 列文件目录 CREATE 创建文件 DELETE 删除文件 MODIFY 修改文件 OPEN 打开文件 CLOSE 关闭文件 列目录时要列出文件名,物理地址,保护码和文件长度。 3.实验环境 ①PC兼容机 ②Windows、DOS系统、Turbo c 2.0 ③C语言 4.实验提示 ①首先应确定文件系统的数据结构:主目录、活动文件等。主目录文件的形式存放于磁盘,这样便于查找和修改。 主目录结构: Ufdname 用户名 Ufdfile 指向用户的活动文件 活动文件结构: Fpaddr 文件物理地址 Flength 文件长度 Fmode 文件属性(file mode:0-Read Only;1-Write Only;2-Read and Write(default)) Fname 文件名称 ②用户创建的文件,可以编号存储于磁盘上。如:file0,file1,file2…并

以编号作为物理地址,在目录中进行登记。

③本程序需要在c:下建一个名为osfile的目录及一个名为file的子目录,在利用程序创建了文件系统后,可以在这个文件夹下查看到相关的内容。5.实验程序 #include "stdio.h" #include "string.h" #include "conio.h" #include "stdlib.h" #define MAXNAME 25 /*the largest length of mfdname,ufdname,filename*/ #define MAXCHILD 50 /*the largest child*/ #define MAX (MAXCHILD*MAXCHILD) /*the size of fpaddrno*/ typedef struct /*the structure of OSFILE*/ { int fpaddr; /*file physical address*/ int flength; /*file length*/ int fmode; /*file mode:0-Read Only;1-Write Only;2-Read and Write(default);*/ char fname[MAXNAME]; /*file name*/ } OSFILE; typedef struct /*the structure of OSUFD*/ { char ufdname[MAXNAME]; /*ufd name*/ OSFILE ufdfile[MAXCHILD]; /*ufd own file*/ }OSUFD; typedef struct /*the structure of OSUFD'LOGIN*/ { char ufdname[MAXNAME]; /*ufd name*/ char ufdpword[8]; /*ufd password*/ } OSUFD_LOGIN; typedef struct /*file open mode*/ { int ifopen; /*ifopen:0-close,1-open*/ int openmode; /*0-read only,1-write only,2-read and write,3-initial*/ }OSUFD_OPENMODE; OSUFD *ufd[MAXCHILD]; /*ufd and ufd own files*/ OSUFD_LOGIN ufd_lp;

五层电梯模型试验系统的硬件设计毕业论文

五层电梯模型试验系统的硬件设计毕业论文 目录 引言 (1) 第一章概述 (2) 1.1电梯的发展概况 (2) 1.2电梯的发展趋势 (3) 1.3课题来源及意义 (4) 1.4本文主要工作 (5) 第二章电梯模型的组成及工作原理 (6) 2.1系统组成 (6) 2.1.1 信号综合及显示电路 (6) 2.1.2 轿箱控制系统 (7) 2.1.3 门控电路 (7) 2.2工作原理 (8) 第三章电梯模型的电气系统硬件设计 (9) 3.1信号综合及显示电路 (9) 3.1.1 呼叫电路 (9) 3.1.2 检测电路 (10) 3.1.3 显示电路 (12) 3.2轿箱控制系统 (14) 3.1.1 主电路及保护电路设计 (14) 3.2.2 驱动电路设计 (16) 3.2.3 保护电路设计 (18)

3.2.4 控制电路设计 (20) 3.3门控电路 (27) 3.3.1 门控及驱动电路 (27) 3.3.2 门控控制电路设计 (30) 3.4稳压电源电路的设计 (34) 第四章电梯模型的结构设计 (37) 4.1总体结构的设计 (37) 4.2曳引系统设计 (39) 4.3门控系统 (40) 第五章结论和展望 (41) 5.1本文工作总结 (41) 5.2展望 (42) 参考文献 (43) 附录硬件原理图 (45) A1呼叫系统电路原理图 (45) A2楼层检测电路原理图 (46) A3信息显示电路原理图 (47) A480C196KC单片机部分 (48) A5轿厢控制系统——主电路及驱动电路原理图 (49) A6门控系统控制电路原理图 (50) 谢辞 (52)

现代仿真技术的应用及其发展

东华理工大学信息工程学院 课程论文 课程:计算机仿真技术基础 题目:仿真技术的应用与发展 学生姓名: 学号: 班级:10204102 专业:计算机科学与技术 指导教师:谢小林 二零一三年六月四日

摘要 作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了60多年的发展,已广泛应用于国民经济和社会生活中。并与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术这一新的研究方法。计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展而形成的一门新兴学科。近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进, 使仿真技术得到迅速发展。 本文系统全面地介绍了计算机仿真技术,阐述了计算机仿真技术的概念、原理、优点,简要介绍了计算机仿真技术的发展历程,文章最后重点探讨了现代仿真技术的研究热点,即计算机仿真技术在社会各个领域中的应用:面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等。 关键词:计算机仿真、发展、应用、模拟

目录 摘要 (2) 第一章前言 (4) 第二章计算机仿真技术概述 (4) 2.1计算机仿真技术简介 (4) 2.2计算机仿真技术原理 (5) 2.2.1模型的建立 (6) 2.2.2模型的转换 (6) 2.2.3模型的仿真实验 (6) 第三章计算机仿真技术发展 (6) 3.1发展趋势 (7) 3.2 现代仿真技术 (8) 3.3计算机仿真技术发展方向 (10) 3.3.1.网络化仿真 (10) 3.3.2.虚拟制造技术 (10) 第四章计算机仿真技术的应用 (11) 4.1.交通领域 (11) 4.2.制造领域 (11) 4.3.教育领域 (12) 结语 (13) 参考文献 (14)

操作系统简单文件系统设计及实现

简单文件系统的设计及实现 一、实验目的: 1、用高级语言编写和调试一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解 2、要求设计一个 n个用户的文件系统,每次用户可保存m个文件,用户在一次运行中只能打开一个文件,对文件必须设置保护措施,且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 二、实验内容: 1、设计一个10个用户的文件系统,每次用户可保存10个文件,一次运行用户可以打开5个文件。 2、程序采用二级文件目录(即设置主目录[MFD])和用户文件目录(UED)。另外,为打开文件设置了运行文件目录(AFD)。 3、为了便于实现,对文件的读写作了简化,在执行读写命令时,只需改读写指针,并不进行实际的读写操作 4、算法与框图 ?因系统小,文件目录的检索使用了简单的线性搜索。 ?文件保护简单使用了三位保护码:允许读写执行、对应位为 1,对应位为0,则表示不允许读写、执行。 ?程序中使用的主要设计结构如下:主文件目录和用户文件目录( MFD、UFD); 打开文件目录( AFD)(即运行文件目录) 文件系统算法的流程图如下

三、工具/准备工作: 在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容。并做以下准备: 1) 一台运行Windows 2000 Professional或Windows 2000 Server的操作系统的计算机。 2) 计算机中需安装Visual C++ 6.0专业版或企业版 四、实验要求: (1)按照学校关于实验报告格式的要求,编写实验报告(含流程图); (2)实验时按两人一组进行分组,将本组认为效果较好的程序提交检查。

数字通信系统的模型

数字通信系统的模型 ? 数字通信系统的分类 ?数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。 1. 数字频带传输通信系统 数字通信的基本特征是,它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性,从而使数字通信具有许多特殊的问题。例如前边提到的第二种变换,在模拟通信中强调变换的线性特性,即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性;而在数字通信中,则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。 另外,数字通信中还存在以下突出问题:第一,数字信号传输时,信道噪声或干扰所造成的差错,原则上是可以控制的。这是通过所谓的差错控制编码来实现的。于是,就需要在发送端增加一个编码器,而在接收端相应需要一个解码器。第二,当需要实现保密通信时,可对数字基带信号进行人为“扰乱”(加密),此时在收端就必须进行解密。第三,由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号,因而接收端必须有一个与发端相同的节拍,否则,就会因收发步调不一致而造成混乱。另外,为了表述消息内容,基带信号都是按消息特征进行编组的,于是,在收发之间一组组的编码的规律也必须一致,否则接收时消息的真正内容将无法恢复。在数字通信中,称节拍一致为“位同步”或“码元同步”,而称编组一致为“群同步”或“帧同步”,故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。 综上所述,点对点的数字通信系统模型一般可用图1-3 所示。

需要说明的是,图中调制器/ 解调器、加密器/ 解密器、编码器/ 译码器等环节,在具体通信系统中是否全部采用,这要取决于具体设计条件和要求。但在一个系统中,如果发端有调制/ 加密/ 编码,则收端必须有解调/ 解密/ 译码。通常把有调制器/ 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。 2. 数字基带传输通信系统 与频带传输系统相对应,我们把没有调制器/ 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统,如图1-4 所示。 图中基带信号形成器可能包括编码器、加密器以及波形变换等,接收滤波器亦可能包括译码器、解密器等。 3. 模拟信号数字化传输通信系统 上面论述的数字通信系统中,信源输出的信号均为数字基带信号,实际上,在日常生活中大部分信号(如语音信号)为连续变化的模拟信号。那么要实现模拟信号在数字系统中的传输,则必须在发端将模拟信号数字化,即进行A/D 转换;在接收端需进行相反的转换,即D/A 转换。实现模拟信号数字化传输的系统如图1-5 所示。

通信系统仿真经典.doc

题目基于SIMULINK的通信系统仿真 摘要 在模拟通信系统中,由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号,模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道,最终解调还原成电信号;在数字传输系统中,数字信号对高频载波进行调制,变为频带信号,通过信道传输,在接收端解调后恢复成数字信号。本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。 本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用,利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握,完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调,以及用SIMULINK进行设计和仿真。首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究,然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出,观察效果,最终对设计结论进行总结。 关键词通信系统调制 SIMULINK

目录 1. 前言 (1) 1.1选题的意义和目的 (1) 1.2通信系统及其仿真技术 (2) 3. 现代通信系统的介绍 (7) 3.1通信系统的一般模型 (7) 3.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型 (7) 3.2.1 模拟通信系统模型 (7) 3.2.2 数字通信系统模型 (8) 3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (9) 4. 通信系统的仿真原理及框图 (12) 4.1模拟通信系统的仿真原理 (12) 4.1.1 DSB信号的调制解调原理 (12) 4.2数字通信系统的仿真原理 (16) 4.2.1 ASK信号的调制解调原理 (16) 5. 通信系统仿真结果及分析 (21) 5.1模拟通信系统结果分析 (21) 5.1.1 DSB模拟通信系统 (21) 5.2仿真结果框图 (24) 5.2.1 DSB模拟系统仿真结果 (24) 5.3数字通信系统结果分析 (28) 5.3.1 ASK数字通信系统 (28) 5.4仿真结果框图 (35) 5.4.1 ASK数字系统仿真结果 (35)

MATLAB仿真技术与应用

例2-1 已知一个系统的微分方程为: ???????-==1221 5x u dt dx x dt dx 其中,状态变量初始条件0)0()0(21==x x ,输入u 为阶跃函数,要求利用SIMULINK 对系统建立仿真模型,并绘制时域响应曲线。 在利用SIMULINK 创建模型之前,先把微分方程进行拉普拉斯变换,得到每个微分方程的传递函数,即用传递函数的形式表示系统。 x1 x2 Step Scope 1s Integrator1 1 s Integrator 5Gain 连接信号之后的系统模型图 exam2_1 系统时域响应曲线

例7-9 一个控制系统由5个子系统组成,组成结构如下图 G 1(s) G 2(s) G 3(s)G 4(s) H(s) R(s) Y(s) 各子系统的传递函数分别为: 6 15215)(2 21++++=s s s s s G ,)20)(2() 6(4)(2+++=s s s s G ,1010)(3+=s s G ,631)(24+++=s s s s G ,1.0)(=s H 试在MATLAB 中分别用仿真模块建模和仿真命令编程两种方法进行仿真,并绘制系统的阶跃响应曲线图。 首先在Simulink 环境下将所需要的仿真模块连接起来,并将各模块的参数设置好。 s+1 s +3s+62Transfer Fcn3 4s+24s +22s+402Transfer Fcn2 10s+10Transfer Fcn1 s+52s +15s+62Transfer Fcn Step Scope 0.1Add 系统的仿真模型图 exam7_9

实验四 文件系统实验

实验四文件系统实验 一 . 目的要求 1、用高级语言编写和调试一个简单的文件系统,模拟文件管理的工作过程。从而对各种文件操作命令的实质内容和执行过程有比较深入的了解。 2、要求设计一个 n个用户的文件系统,每次用户可保存m个文件,用户在一次运行中只能打开一个文件,对文件必须设置保护措施,且至少有Create、delete、open、close、read、write等命令。 二 . 例题: 1、设计一个10个用户的文件系统,每次用户可保存10个文件,一次运行用户可以打开5个文件。 2、程序采用二级文件目录(即设置主目录[MFD])和用户文件目录(UED)。另外,为打开文件设置了运行文件目录(AFD)。 3、为了便于实现,对文件的读写作了简化,在执行读写命令时,只需改读写指针,并不进行实际的读写操作。 4、算法与框图: ①因系统小,文件目录的检索使用了简单的线性搜索。 ②文件保护简单使用了三位保护码:允许读写执行、对应位为 1,对应位为0,则表示不允许读写、执行。 ③程序中使用的主要设计结构如下: 主文件目录和用户文件目录( MFD、UFD) 打开文件目录( AFD)(即运行文件目录)

文件系统算法的流程图如下: 三 . 实验题: 1、增加 2~3个文件操作命令,并加以实现。(如移动读写指针,改变文件属 性,更换文件名,改变文件保护级别)。 #include #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) int userNum=0; struct mdf {

仿真技术及其应用

仿真技术及其应用 第一章仿真技术概述 仿真技术的泛化定义:是一门多学科的综合性技术,它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验。 电力系统仿真是通过建立适当的数学模型来模拟实际系统的一种研究方法。为了保证电力系统安全、优质、经济的运行,在规划、分析和研究电力系统时必须确切完整地考察实际电力系统的特性。由于电力系统仿真不受原有系统规模和结构复杂性的限制,现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。为了对电力系统仿真工具有一个系统的了解,下面以电力系统应用比较广泛的几个仿真工具为例,介绍其历史、主要功能以及各自特点。 1.1仿真工具介绍 1.1.1离线仿真软件 电力系统离线仿真是指在数字计算机上为电力系统的物理过程建立数学模型,用数学方法求解,以进行仿真过程研究,其仿真速度与实际系统的动态过程不同。电力系统的离线仿真分析,主要有电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真,中长期动态过程仿真及发电机组的轴系扭振等。 当今比较流行的电力系统仿真软件¨。有:加拿大H.W.Dommel教授创立的电力系统电磁暂态计算程序(EMTP)、德国西门子公司开发的NETOMAC软件、美国电力技术公司(PTI)开发的由西门子公司收购了的PSS/E、Mathworks公司开发的MATLAB中所包含的(PSB)工具箱、中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序(PSASP)等。 2,1 EM rP/ATP EMTP(Electromagnetic Transients Program)是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,具有分析功能多、元件模型全等优点。对于电网的稳态和暂态都可作仿真分析,它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律,将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合,可以作为电力系统谐波分析的有力工具。EMTP是世界范围内通用的电力系统仿真软件,其计算速度快、结果准确度高、功能强大,几乎可以为任意复杂电力网络进行模拟,ATP(The AhemativeTransients Program)是EMTP的免费独立版本,是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本,它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统,数学模型广泛,除用于暂态计算,还有许多其它重要的特性。ATP 程序正式诞生于1984年,主要由Drs.W.ScottMeyer和Tsu—huei Liu完成的。ATP还配备有灵活、功能强的通用描述语言MODELS及图形输入程序ATP.Draw。获得ATP,表面上不要费用,但必须买他们的使用手册及相关资料并要写保证书(不做商业目的),才能给你口令,从网上下载。 主要功能:雷电过电压研究;操作过电压和故障;系统过电压研究;接地等现象的快速暂态分析;设备建模;电机启动过程动态仿真;轴系扭振分析;铁磁共振现象的研究;电力电子设备的研究;STATCOM、SVC、UPFC、TCSC模型谐波分析等。 2.2 PSAPAC PSAPAC由美国EPRI开发,是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 主要功能:网络化简与系统的动态等值,保留需要的节点;模拟静态负荷模型和动态负荷模型;快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限;直接法稳定分析提供了计算稳定裕度的方法;时域仿真用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程;评价大型复杂电力系统的电压稳定性,给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理;分析大型电力系统暂态和中期稳定性时域仿真;局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析等。2.3 EMTDC/PSCAD Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版,是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件,PSCAD是其用户界面,PSCAD的开发成功,使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分可视化成为可能,而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端,可模拟任意大小的交直流系统。 主要功能:研究系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压;研究包含复杂非线性元件的大型电力系统进行三相的精确模拟;进行电力系统时域或频域计算仿真;电力系统谐波分

通信系统建模与仿真

《电子信息系统仿真》课程设计 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名学号 指导教师胡娟 二О一年月日

内容摘要 频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 FM调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研究,理解FM系统调制解调的基本过程和相关知识,利用MATLAB集成环境下的M文件,编写程序来实现FM调制与解调过程,并分别绘制出基带信号,载波信号,已调信号的时域波形;再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号,非相干解调后信号和解调基带信号的时域波形;最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系,并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中,系统开发平台为Windows XP,使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计,达到了实现FM信号通过噪声信道,调制和解调系统的仿真目的。了解FM调制解调系统的优点和缺点,对以后实际需要有很好的理论基础。 关键词 FM;解调;调制;M ATL AB仿真;抗噪性

一、M ATLAB软件简介 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。其特点是: (1) 可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性:Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性:Matlab语句功能十分强大,一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称,Matlab软件中所包含的Matlab 源代码相当于70万行C代码。

FAT文件系统操作系统课程设计实验报告

操作系统课程设计之三 设计任务:模拟OS文件系统 在任一OS(Window或者Dos;也可以是在Linux下,但要求能将结果演示给老 师看)下,建立一个大文件,把它假象成一张盘,在其中实现一个简单的模拟OS 字 ,第 ⑤、每个目录实际能放下文件或子目录30项。 ⑸、文件系统空间分配: ①、第0个盘块(1k)存放磁盘信息(可以设定为格式说明“FAT32”、盘块大小,盘块数等 内容) ②、第1个盘块起,至125盘块,共125个盘块(125k)存放FAT内容 ③、第126、127(2个)盘块,存放位示图

④、从第128盘块至10000盘块,皆为数据(区)盘块,其逻辑编号从0开始,至 9872号数据盘块,即第0数据盘块为128号盘块,第1数据盘块为129号盘块,… ⑤、第0数据盘块(即128号盘块),存放根目录(同样只用一个盘块作根目录), 由于第0、1目录项为“.”(本目录), “..”(父目录),因此根目录下同样只能存放30个文件或目录,并且从第2个目录项开始。 ⑥、文件或子目录数据,放在第1数据盘块及以后的数据盘块中,由用户按需要使 用。 内容 ⑺、删除文件 #DelFile 文件名.扩展名,在文件所在的目录项中,将第一个字节变为0xE5,并同时修改FAT内容和位示图内容;如果文件不存在,给出出错信息 ⑻、文件拷贝 #CopyFile 老文件,新文件,为新文件创建一个目录项,并将老文件内容复制到新文件中,并同时修改FAT内容和位示图内容 ⑼、显示位示图内容

#ShowBitMP,将位示图内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制)⑽、显示FAT内容 #ShowFAT,将FAT内容(已有信息部分),显示在屏幕上(按十六进制) 4、程序的总体流程为: ⑴、输出提示符#,等待接受命令,分析键入的命令; ⑵、对合法的命令,执行相应的处理程序,否则输出错误信息,继续等待新命令 关于对FAT表和MAP表的用法 1.当要用到数据块是,查询MAP表(因为只做比较查询即可),查询到的未用位置 置1,然后在FAT表上进行相应记录,在本程序做出的规定是,当文件夹FAT 表做-1,若是文件则按照FAT做对应的顺序记录,最后一块同样是-1结束,2.回收的时候,是按照FAT表的首项,做顺序置0,然后MAP也在相应位置置0

地下水渗流模型实验系统设计

地下水渗流模型实验系统设计 发表时间:2015-11-09T11:24:49.470Z 来源:《工程建设标准化》2015年7月供稿作者:张清林耿冬青 [导读] 中国建筑股份有限公司技术中心随着城市建设进程的加快,城区内的建筑高度越来越大,基坑也越来越深。 张清林耿冬青 (中国建筑股份有限公司技术中心地下工程研究所,北京,顺义区,101300) 【摘要】为了观察水在土中的渗透过程,模拟工程降水、边坡工程施工过程中出现的地下水渗透破坏,设计了一套能进行多种渗透情况的演示和模拟实验地下水渗流模型实验系统。介绍了地下水渗流模型实验系统的组成结构,以及它所能进行的模型试验。可为工程降水及边坡工程稳定等研究提供实验室数据和基础参数。 【关键词】渗透;模型试验;传感器 1 前言 目前,随着城市建设进程的加快,城区内的建筑高度越来越大,基坑也越来越深,在开挖较深、地表有沉降有严格要求的基坑时,通常会采取坑内降水、坑外止水的措施,这样在坑内外就形成了一个水头差,当水头差达到一定程度且止水结构失效时,就会发生土体的渗透破坏。造成基坑失稳、堤坝塌方等工程事故 [1~5]。不仅影响施工进度,更有甚者会造成人员伤亡。如何评价基坑及边坡发生渗透破坏的稳定性问题成为重要的课题。 在基坑工程中,由于常采用帷幕来降低发生渗透破坏的可能性,井点降水过程中坑底水位不断下降,以及水源补给条件的多样性,都会造成基坑工程中渗流场的分布有很大的不确定性、复杂性。本文提出的地下水渗流模型实验系统能对基坑土体在降水、回灌,以及不同工况下的边坡工程进行渗流模拟,通过压力传感器测得孔隙水压力,计算压力水头,分析其渗流场,评价其稳定性。为基坑工程降水及边坡工程的渗透稳定等研究提供实验室数据和基础参数。 2 地下水渗流模型实验系统组成 整个设备由主要渗流装置、供水系统、排水系统、降雨模拟系统、计算机监控系统共五大系统及角钢支座组成。 主要渗流装置是完成各种模型试验的主要设备,由有机玻璃水槽做成,厚1.5cm ,玻璃水槽尺寸为L×B×H=2.6m×1.4m×1.2m,长边方向两端面布置直径2cm的小孔,作为渗流时补给水源及排水用;隔板用来区分不同的功能区:槽首供水区,尺寸 L×B×H=0.3m×1.4m×1.2m;槽中渗流区,尺寸L×B×H=2.0m×1.4m×1.2m;槽尾排水区,尺寸L×B×H=0.3m×1.4m×1.2m。 供水区与渗流区之间,以及渗流区与排水区之间加透水活动传力柱顶托,以防装样后渗流区两端变形;传力柱布局及结构见图1。传力柱在实验后可以拆卸。传力柱外侧直径8cm,壁厚5mm,长29.9cm;侧壁开口宽度为1cm。材质为有机玻璃。监测井包括抽水井和回灌井,监测井可以根据实验目的自由设计其结构和安放位置,采用PVC管制成;内径2cm,外径2.5cm,管壁厚2.5mm,井长度120cm,网眼密度:3眼/cm2,网眼直径:3mm,在使用时需用纱网将监测井包裹防止砂粒进入监测井,以防止发生堵塞。 供水系统是补给土体进行渗透试验用水的设备,其通过可以调节高度的支架及设置在储水箱的排水孔来保证进行渗透试验所需的水源。供水箱可在带螺纹的升降杆作用下上下移动,用以调节渗流槽内的压力水头,供水箱下方有与渗流槽相连的软管,中间用阀门控制供水量大小。 图2 主要渗流装置图 排水系统是各种地下水相关试验过程中进行排水的装置,包括排水管,阀门等。 降雨模拟系统是用来模拟工程场地受降水影响时的淋雨装置,由喷淋器、供水管路、供水泵组成。淋喷器用硬塑料管做成,均布着直径为3mm的小孔,通过供水泵和阀门来调节降水量的大小。 计算机监控系统是本实验装置的数据采集系统,其通过设置在不同位置处的传感器和百分表,来测量土体在渗流作用下的侧向压应力的变化、孔隙水压力的变化以及土体表面的沉降。 角钢支座能防止因水土压力导致玻璃水槽发生变形,起固定的作用。从槽底部向上,分别在高度为30cm、60cm、90cm处,加水平角钢围栏固定槽体周边四个侧壁。槽体底部的托底角钢从渗流区一端开始布设,相邻两个角钢横梁相距40cm。角钢厚度为5mm,宽度5cm。角钢强度须要能够承载槽中的荷载,确保渗流装置不发生明显变形而影响实验精度。 3 渗流模型实验系统功能设计 本地下水渗流模型实验系统可通过不同设计完成如下实验功能: 3.1 模拟降水及回灌引起的土体沉降 本渗流模型实验系统能够模拟工程场地受施工降水及自然降水影响地基土体的沉降,模拟工程场地土体由于回灌作用产生的变形回弹

通信主流仿真软件

通信系统主流仿真软件简介 学号: 姓名: 专业:

Systemvue(原System View) System View 是一个用于现代工程与科学系统设计及仿真的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域,System View 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。 在2005年Elanix被美国安捷伦(Agilent)公司收购,把软件名字改为SystemVue,由原先的SystemView1.0,SystemView4.5,SystemView5.0,SystemView.6.0,再到后来的SystemView2005,SystemVue2007,SystemVue2008.功能也逐步的的完善,有开始的具有基本的仿真功能到后来的增加了DSP库,第二代,第三代移动通讯,蓝牙库的完善,实例仿真的范围的拓展,眼图相位噪声处理的完善。随着科技的发展,人类创造出来的智慧也在不断升值。 ELANIX公司位于CALIFORNIA州,公司总裁和创建人PATRICK J.READY博士拥有先进的信号处理器的美国和国际专利权,是一位信号处理和通信方面的改革者。ELANIX公司的技术力量雄厚,其设计工作可以依据使用的处理器及其环境的状况,使用DSP,MP'S,ASIC,VLSI神经网络和其他当前领先的技术。包括所有的用于商业和军用的信号处理在内,公司在理论分析,软件开发,仿真与测试,硬件设计和微处理器等方面有广泛的经验。 SystemView的特点 1.真正的动态系统仿真器; 2.直觉样本数据(Z域)和连续的Laplace域系统详细说明; 3.多速率系统和并行的平行系统; 4.时间连续和时间离散的混合系统;

通信系统建模与仿真课程设计

1 任务书 试建立一个基带传输模型,采用曼彻斯特码作为基带信号, 发送滤波器为平方根升余弦滤波器,滚降系数为0.5,信道为加性高 斯信道,接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps , 要求观察接收信号眼图,并设计接收机采样判决部分,对比发送数据 与恢复数据波形,并统计误码率。另外,对发送信号和接收信号的功 率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2 基带系统的理论分析 2.1基带系统传输模型及工作原理 基带系统传输模型如图1所示。 发送滤波器 传送信道 接收滤波器 {an} n(t) 图1 基带系统传输模型 1)系统总的传输特性为(w)()()()H GT w C w GR w ,n (t )是信道中 的噪声。 2)基带系统的工作原理:信源是不经过调制解调的数字基带信号, 信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型,经过含有加

性噪声的有线信道后,在接收端通过接收滤波器的滤波去噪,由抽样 判决器进一步去噪恢复基带信号,从而完成基带信号的传输。 2.2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰 码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升,影响基 带系统工作性能。 1)码间干扰及解决方案 a ) 码间干扰:由于基带信号受信道传输时延的影响,信号波形 将被延迟从而扩展到下一码元,形成码间干扰,造成系统误码。 b) 解决方案: ① 要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则: 2(),||i i H w Ts w Ts Ts ππ+ =≤∑ 不出现码间干扰的条件:当码元间隔T 的数字信号在某一理想低通 信道中传输时,若信号的传输速率位Rb=2fc (fc 为理想低通截止频 率),各码元的间隔T=1/2fc ,则此时在码元响应的最大值处将不 产生码间干扰。传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速 率的一半:BW=fc=Rb/2=1/2T ② 基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。 如图2所示:滚降系数:a=[(fc+fa)-fc]/fc

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