目前,使用的这一代仿真软件包(SPW、COSSAP、MATLAB/SIMULINK以及其他软件)提供交互式、图形化、友好的用户框架,以便使用图形化框图表述方式开发分层仿真模型;允许用户设定和运行波形级的仿真,检查仿真的结果,并且可以迭代执行。这些工具也可以提供数据库管理、在线帮助、在线文件以及其他的服务和特征。这些特征减少了通信系统工程师生成和调试仿真程序的工作量,以及必须了解被仿真通信系统物理机理等一些烦琐的工作。随着新一代仿真框架的运用,现在人们的注意力已经集中到诸如建模和仿真技术、性能的估计、计算效率等重要课题上,这些正是本书要研究的主要内容。
1.2 通信系统及其相关概念
通信系统可以简单地定义为:“为了完成某项通信任务,按照某些规律结合起来,互相作用、互相依存的所有物体的集合或总和,也可以指完成信息传递所需的一切设备及传输媒介的总和”。广义地讲,通信系统涵盖无线和有线通信系统,如卫星通信系统、移动通信系统和固定电话通信网等。
一个点对点数字通信系统组成如图1-1所示。
图1-1所示的系统是单向通信系统,但在大多数场合通信双方是收发兼备的,即为双向通信。如果双方有各自的传输媒介,则双方都可以独立地进行发送与接收;但若共享一个传输媒介,则必须用频率、时间或空间分割等办法来共享,即所谓的频分复用、时分复用和空分复用等。通信也不只是点对点通信,很多情况下是多点之间的通信,以完成信息的传输与交换,这就涉及多址技术与交换技术,这时整个通信系统就构成了一个通信网。
信息传递的有效性和可靠性是通信系统最主要的质量指标。对于数字通信系统,有效性可用一定信道条件下的信息速率来衡量,这方面的具体指标有波特率和比特率。波特率是指系统每秒传送的码元个数;比特率是指系统每秒传送信息的比特数,单位为bps。当信道一定时,信息传输速率越高,有效性越高。数字通信系统的可靠性可用错误率来衡量,这方面的具体指标包括误码率和误比特率。可靠性和有效性是可以互换的,它们之间的关系遵从信息论中有名的香农公式。
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