系統模擬（system simulation）指以某種工具和手段（主要是電子計算機及其軟體）模仿系統的工作過程和運行狀態，也稱為系統仿真。基本方法是運用統計試驗，研究系統的假想模型，以獲得系統有關的動態特性。它既是分析同題、求解複雜問題的方法，也是一種實驗手段。在話務理論研究中占有重要的地位。
基本介紹
- 中文名：系統模擬
- 外文名：system simulation
概論,信號分類,信號產生方法,指標,套用,
概論
許多實際電信系統的結構和性能是很複雜的，以至這些系統的數學模型不總是可以用數學解析方法求解的。此時，系統模擬是唯一可行的方法。通過模擬研究改進設計方案，可獲得系統設計的最佳結果。系統模擬不但用於解決任何不能用數學解析方法解決的複雜電信系統的設計和話務計算問題，還可用於理論研究工作，如對理論研究結果的驗證等。系統模擬也是改進正在運行的系統的好方法。通過改變模擬數據和分析模擬的結果，有助於了解系統中各變數的作用和相互影響的程度，從而找出改進系統的方法和依據。（張富）電信技術基礎信號發生（signal-generating）在沒有外加激勵的條件下，電路自動地產生具有特定波形和參數的電振盪過程。實質上是一種直流電能向交流電能轉換的過程。輸出信號的波形和參數，如幅度和周期，由產生信號的電路本身和直流供電電壓所決定。
信號分類
按波形分類，有周期性信號和隨機信號。周期信號又可分為正弦波和非正弦波。常見的非正弦波有：矩形波、三角波、鋸齒波、尖頂脈衝和階梯波等；其顯著特點是波形兼有快速變化部分和緩慢變化部分，兩種變化速度相差較大。具有這種特點的信號又稱脈衝信號（見脈衝技術）。產生這些信號的裝置叫信號發生器。
信號產生方法
採用正反饋放大器或負阻放大器實現。
3.1採用正反饋放大器實現正弦波信號的產生
正反饋放大器與選頻網路相配合，以保證輸出所需頻率。放大器的輸出信號通過正反饋電路反饋到放大器的輸入端，要求反饋信號與輸入信號幅度相等、相位相同，以維持放大器在沒有激勵的條件下產生振盪。
3.2採用正反饋放大器實現非正弦波信號的產生
需要有含儲能元件的定時電路構成正反饋電路。通過儲能元件上能量的補充與釋放，改變電壓，控制放大器中器件工作狀態的轉換。放大器中器件工作狀態的改變，又反過來為儲能元件上能量的補充與釋放創造條件，從而產生電振盪。
3.3採用負阻放大器實現信號的產生
用負阻器件配合外部選頻網路產生正弦波，或配合外部定時元件產生非正弦波。負阻器件的特徵是伏安特性有一段具有負斜率，即在該區域的微變電阻為負值。套用負阻器件產生信號時，負阻器件必須工作在負阻區，依靠負阻特性將直流電能轉換為交流電能。
指標
正弦波信號的主要指標有頻率穩定度、振幅穩定度和波形失真。
4.1頻率穩定度
分為絕對頻率穩定度和相對頻率穩定度兩種表示方法。絕對頻率穩定度為一定時間內振盪頻率的變化量。相對頻率穩定度為一定時間內振盪頻率變化量與實際振盪頻率之比。實際振盪頻率是一個不定值，但由於它十分接近於標稱振盪頻率值，故一般用振盪頻率變化量與標稱振盪頻率值之比定義相對頻率穩定度。有的系統要求在短期內有很高的頻率穩定度；有的系統要求在長期內有很高的頻率穩定度。
4.2振幅穩定度
用振幅變化的百分比表示。不同的使用情況，對振幅穩定度有不同的要求。對於工作於一個頻段內的信號發生器，除了要求振幅不隨時間而變化外，還要求在整個頻段內有良好的穩定度。
4.3波形失真
用諧波係數度量。諧波係數越大，表示失真越大。在實際產生正弦波信號的電路中，總是包含具有非線性特性的元器件。在產生正弦波的同時，必然伴隨著出現諧波分量，即產生的波形為一個理想的正弦波（稱基波）和它的各次諧波之和。各次諧波有救值與基波有效值的比值稱為該次諧波的諧波係數，其符號為
。
(式中n=2,3,4,...)為諧波次數，U1為基波電壓有效值．Un為n次諧波電壓有效值。有效值代表功率，故總諧波係數δ等於各次諧波係數平方和的開方。在諧波係數相同的條件下，傳送功率越大，其諧波功率也越大，所以當傳送功率越大時，要求諧波系散越小。要使產生的正弦波信號諧波含量低，一方面可合理選擇產生正弦波信號的電路及電子器件的工作狀態，另一方面是加濾波網路。
套用
在通信設備、測量儀器、計算機和自動控制系統中，需要發生出各式各樣的信號，以實現各種不同的功能。
5.1載波信號
一般為正弦波。載波車身不包含有用信息，只是起著運載信息的作用。通過調製，使正弦波的振幅、或頻率、或相位按有用信息的變化規律改變。有用信息即寓存於正弦波的振幅、頻率或相位的變化之中。調製後的信號稱為已調幅、已調頻或已調相波。有時為了簡單，省去“已”字，稱為調幅波、調頻波或調相波。
5.2本機振盪信號
超外差式接收機中必不可少的信號，與接收到的高頻信號進行混頻後，變換為較低頻率的信號，便於進行後續處理，有利於提高接收信號的質量。
5.3呼叫、應答、告警信號
如電話通信中的振鈴信號、撥號音信號、占線信號，利用頻率不同和斷續時間不同的正弦波信號，將電話網的工作狀態告知使用者。載波通信中的導頻信號，用來監視傳輸系統的穩定情況。告警信號使電聲器件發聲，告知值機人員通信設備的某一部分出現了故障。
5.4測試信號
測試儀器產生的信號，根據測試項目的不同而異。如作為載頻測試信號時，不僅需要產生等幅波，還需有調幅波、調頻波。為了滿足測試的要求，幅度和頻率可以調節。對於已調信號，還要求測試信號的調製係數也是可調的。又如測試用的矩形脈衝信號，不但幅度和周期可調，還要求脈衝寬度、延遲時間可調。還有某些專用儀表的測試信號。波形十分複雜。如測試電視接收機用的複合同步信號、棋盤格信號和彩條信號等。
5.5控制信號
測試儀器內部、計算機及自動控制系統中，控制電子束、機械動作的各種信號。例如，在示波器中，加到示波管偏轉板上控制電子束運動的鋸齒波電壓；在電視接收和計算機的監示器中，加在顯像管的偏轉線圈上控制電子束偏轉的鋸齒波電流；在計數式頻率計中，作為時間基準控制計數脈衝通過閘門的矩形脈衝。還有計算機中種類繁多的指令信號、加到顯示器中顯像管柵陰極間控制電子束強弱的信號，都是持續期和休止期各不相同的矩形脈衝。
