《通信系统仿真》 实验报告
姓名 杨利刚 班级 A0811 实验室
203
组号 28 学号 28 实验日期
实验名称 实验一 计算机仿真的过程与方法
实验成绩
教师签字
一、实验目的
1、掌握计算机仿真的一般过程
2、掌握 Matlab 编程仿真的基本方法
3、掌握动态系统模型的状态方程求解方法
4、掌握基于概率模型的蒙特卡罗方法
二、实验原理
1、计算机仿真的一般过程
通信系统的计算机仿真就是根据物理系统的运行原理建立相应的数学描述,
并进行计算机数值求解的过程。
系统的数学描述称为系统数学模型或仿真模型。 为了对系统数学模型进行计
算机数值分析,还需要将数学模型以某种计算机语言表达出来,然后进行调试、
运行,最后得出数值结果。 用计算机语言重新表达的数学模型称为系统的计算机
仿真模型。
根据物理模型的不同特点、 原理以及不同的系统仿真目标所得出的数学模型
和相应求解算法也不尽相同。 通信系统的计算机仿真过程往往是多种形式数学模
型和各种算法综合的数值计算过程。
对仿真模型和仿真结果的检验是仿真数据有效性的保证。 通常的验证方法是
证伪,而不是证实。 通过模型的相互比较就能够查找出错误根源, 进而改进和修
正模型。
2、基于动态系统模型的状态方程求解方法
动态系统, 就是有记忆系统的数学描述是状态方程。 对动态系统建模, 就是
根据研究对象的物理模型找出相应的状态方程的过程。所谓对动态系统的仿真,
就是利用计算机来对所得出的状态方程进行数值求解的过程。
3、基于概率模型的蒙特卡罗方法
对于不确定系统, 使用基于概率模型的蒙特卡罗方法。 蒙特卡罗方法是一种
基于随机试验和统计计算的数值方法,也称计算机随机模拟方法或统计模拟方
法。
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概率将接近于该统计
事件的概率。
蒙特卡罗方法的基本思想: 当所求解问题是某种随机事件出现的概率, 或某
个随机变量的期望值时, 通过某种实验的方法, 以这种事件出现的概率来估计该
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。
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