之前的章節粗略的講完什么是仿真，再來講講通信和仿真有什么關系？我必須得承認：這兩個有很親密的關系。聽著怪怪的。但這就是事實啊，兩個方面緊緊的相互依偎。

為什么通信原理要和仿真聯系在一起？

工科學生最忌諱眼高手低，如果理論不聯系實際就會導致這樣。仿真是實際工作的一部分，不僅能夠促進理論的理解，還能助你增長很多知識。

如何進行專項技術的程序開發？有時，為了進行多種技術的比較以確定選擇那種技術，那么就需要進行專項技術的仿真研究。比如調制方式的確定，選擇QAM還是PSK方式呢？那些就需要通過仿真來確定這兩種方式的優缺點，那么和系統代價、性能相關的指標就是仿真程序考察的重點，比如誤碼率性能和解調的復雜程度，而關于解調過程中，信號使用相干解調還是差分解調會帶來的差異就不是仿真程序的考察內容，這樣使得程序可以根據需求自由瘦身或者增肥。舉例來說，比如你要結合調制內容考察編解碼的性能，那么信號調制解調的內容使用基帶形式來完成就可以了。而如果要完成系統定點量化造成的性能損失，那么中頻形式的調制解調程序是必須的，因為很多情況下，載波量化到多少位可以使得系統性能不至于下降很多是無法在基帶完成的。這種情況在GPS信號的解調中就體現的很明顯。

在分成兩類技術開發的同時，仿真還有個大的前提，就是仿真環境建立的真實度。這個真實度的概念是貫穿于仿真的始終，也貫穿于數字通信的始終。在學習教材的時候，書本上在介紹通信系統中引入高斯白噪聲的時候都會加上假設兩字，這就是對仿真環境真實度的重要體現。噪聲的例子很直接，因為大家都清楚在不同的信道下需要加不同的噪聲。但實際上對于仿真時間不是很長的研究人員來說，真實度的概念有時候很難擴展到真實的仿真中，我現在通過一個例子來進行說明。

比如采樣偏差的仿真，由于采樣偏差的存在，就需要有糾正采樣偏差的措施。不能說你先建立一個沒有采樣偏差的信號源，然后在接收端加入了糾正采樣偏差的措施，而且仿真結果也沒有下降，就說明接收端的糾偏差的算法就是正確的。只有建立正確的信號源才行。怎么建立呢？在編程的時候，先寫出數字信號源x(n)，然后通過固定間隔的內插來完成含有采樣偏差的信號源，那么這種信號源是否就符合了系統的仿真要求呢？

不是，因為在系統中ADC采樣信號源是隨機的，因此還要加入起始時刻采樣偏差。那到這一步，是不是就已經完成了呢？下面的細化過程就體現出對通信系統的了解程度了。比如，通信系統中有捕獲部分，能保證捕獲后的起始時刻偏差在1個采樣點內，那么仿真中設置的偏差值的范圍就是正負1個采樣點內，如果捕獲后的起始時刻偏差在2個采樣點內，那么仿真中設置的偏差值的范圍就是正負2個采樣點內。那么到這一步是不是就完整了呢？

沒有，還遠遠沒有，算法程序是無法徹底還原仿真環境的真實，只能逼近你所需的環境。接著上面的說，如果ADC在采樣的時候伴隨著突然的抖動，那么怎么逼近這種信號源呢？有人說，這不是接收端糾正采樣偏差算法的內容，可以這么說。但作為系統的算法，是要能夠應對這種情況的，才能使通過這種算法做出的系統非常的健壯。諸如此類的情況會出現在算法的各個部分，因此，在逼近實際環境的真實度上，還有一個原則就是有所為有所不為，就看系統需求的準確性和研發人員對問題的預判能力，這個能力隨著大家的不斷學習會得到不斷的加強。我現在還有看書的習慣，還有寫算法程序的習慣，所以我這個能力還在增長。如果不看書，不寫程序，以我們的知識底蘊很難使得這個能力得到增長。

算法仿真會涉及通信知識、信號與系統知識、數字信號處理知識、仿真軟件知識和相關的系統知識。希望同學們能夠學好相關的課程。

但擺在我面前的事實是：我們學院的同學們的學習基礎是相當的差。2017年，此門課程上完后就消失了。2020年，回望加總結整理！

未完，待續！

責任編輯：xj

原文標題：電氣信息類專業課程之matlab系統仿真 第七章 仿真需要哪些基礎知識？（1）

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