2025年通信系统仿真.pdfVIP

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

通信系统仿真重点讲义

（答案也可能有不妥之处，仅供参考）

题型：

1.填空（20分，10个）2.判断题（10分，5个）3.简答题（20分，4个）4.

分析题（2个小的，10分一个；2个大的，15分一个；大的会出仿真模型

的分析，注意：仿真模型的分析不是要你画出模型，试卷会给出模型

图，而是对模型的理解，知道模型的作用就可以了）

1.蒙特卡罗仿真的数学基础、原理、实例（不需要看代码，只要知道

思想，P14、15）

蒙特卡罗方法的数学基础是概率论中的大数定理和中心极限定理。

大数定理指出，随着独立随机试验次数增加，试验统计事件出现的频率

将接近于该统计事件的概率。

【蒙特卡罗方法的基本思想是，当所求解问题是某种随机事件出现的概

率，或者是某个随机变量的期望值时，通过某种“实验”的方法，以这种

事件出现的频率来估计该随机事件的概率，或者得出这个随机变量的某

些数字特征，并将其作为问题的解。如果所求解的问题不是一个随机事

件问题，那么可以通过数学分析方法找出与之等价的随机事件模型，然

后再利用蒙特卡罗方法去求解。】

书上的例题：试用蒙特卡罗方法求出半径为1的圆的面积。并与理论值

对比。

1）数学模型：设有两个相互独立的随机变量x,y，服从[0,2]上的均匀分

布。那么由它们所确定的坐标点(x,y)是均匀分布于边长为2的一个正方

形区域中。如下图所示。

该正方形的内接圆的半径为1，显然，坐标点(x,y)落入圆中的概率p

等于该圆面积Sc与正方形面积S之比，即Sc=pS。因此，只要通过随机试

验统计出落入圆中点的频度，即可计算出圆的近似面积来。

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

2）仿真实验：产生多组均匀分布于[-1,+1]直接的两个独立随机数

x1,y1；计算点（x1,y1）是否落在圆内，若落入圆中，计数器加1（计数

器初值为0）；最后知道随机数总组数（即实验总次数）n,落入圆中数

m,就可得出圆的近似面积Sc=m/n*4。

2.计算机辅助技术的分类（P1）

（1）基于理论分析的解析方法

（2）结合通信系统硬件原型和测试设备的计算机辅助仿真方法

（3）基于纯软件的系统仿真方法

3.PCM（编码、解码的图，P264，图6.11和6.22）

【实例6.6】设计一个13折线近似的PCM编码器模型，使它能够对取值

在[-1,+1]内的归一化信号样值进行编码。

图6.1113折线近似的PCM编码器测试模型和仿真结果

对这幅图的理解：以Saturation作为限幅器，将输入信号幅度值限制在

PCM编码的定义范围内，Relay模块的门限设置为0，其输出即可作为

PCM编码输出的最高位极性码。样值取绝对值后，用Look-Up

Table（查表）模块进行13折线压缩，并用增益模块将样值范围放大到

0~127，然后间距为1的Quantizer进行四舍五入取整，最后将整数编码为

7位二进制序列，作为PCM编码的低7位。可以将Constant模块后，

Display1模块前的那一个整体封装为一个PCM编码子系统备用。

【实例6.7】设计并测试一个对应于实例6.6编码器的PCM解码器。

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

图6.1213折线近似的PCM解码器测试模型和仿真结果

对这幅图的理解：PCM编码器中首先分离并行数据中的最高位（极性

码）和7位数据，然后将7位数据转换为整数值，再进行归一化、扩张后

与双极性的极性码相乘得出解码值。可以将PCM编码器后、Display模

块前的整体封装为一个PCM解码子系统备用。

4.信号中直