1.3.2 通信系统仿真的分类

1. 按仿真模型分类

按照仿真模型的不同可以分为以下3种类型。

1）计算机仿真：即数字仿真。仿真模型的建立完全采用数学模型，用数学语言去描述一个系统，并编写程序，在计算机环境中对实际系统进行研究。优点是灵活性强，便于改变系统结构和参数，效率高，重复性好。

缺点：对某些复杂系统可能难以建立精确模型。

2）实物仿真：又称物理仿真或系统原型方法。指研制实体模型，重现原系统的状态。特点是全部使用实际系统部件，可以任意接近最后的系统。实物仿真与实际系统最接近，仿真结果最可信，但费用高，执行周期长。

缺点：风险大，灵活性差。

3）半实物仿真：又称数学物理仿真或者混合仿真。

在条件允许的情况下尽可能在仿真系统中接入实物，以取代相应部分的数学模型，更接近实际情况，得到更确切的信息，能够提高仿真结果的置信水平。这种仿真技术可扩展实物仿真的规模，也可以弥补计算机仿真精度不高的问题。

通过对系统仿真3种类型的描述，将其优缺点进行比较，其结果如表1-1所列。

表1-1 仿真类型对照表

本书以介绍数字仿真方法和技术为主，以下没有特指的情况，一般都是指数字仿真。

2.按仿真类型分类

按仿真类型，通信系统仿真可以分成离散事件仿真和连续事件仿真。在离散事件仿真中，仿真系统只对离散事件做出反应，而在连续事件仿真中，仿真系统对输入信号产生连续的输出信号。

（1）连续事件仿真

连续系统是指系统状态随时间连续变化的系统，连续事件仿真的模型按其数学描述可分为以下两种：

1）集中参数系统模型：一般用常微分方程（组）描述，如各种电路系统等；

2）分布参数系统模型：一般用偏微分方程（组）描述，如电磁场问题。

（2）离散事件仿真

离散事件系统是指系统状态在某些随机时间点上发生离散变化的系统，它与连续系统的主要区别在于：状态变化发生在随机时间点上。这种引起状态变化的行为称为“事件”，因而这类系统是由事件驱动的；而且，“事件”往往发生在随机时间点上，也称为随机事件，因而离散事件系统一般都具有随机特性；系统的状态变量往往是离散变化的。例如，电话交换台系统，用户呼号状态可以用“到达”或“无到达”描述，交换台状态则要么处于“忙”状态，要么处于“闲”状态；系统的动态特性很难用人们所熟悉的数学方程形式（如微分方程或差分方程等）加以描述，一般只能借助于活动图或流程图，这样，无法得到系统动态过程的解析表达式。对这类系统的研究与分析的主要目标是系统行为的统计性能而不是行为的点轨迹。