苏博
【摘要】 虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。本文拟通过Agilent公司的ADS虚拟仿真通信系统软件，在介绍其功能特点的同时，希望能有效解决困扰高校的因资金不足导致通信实验教学条件欠缺所导致的实验效果差等相关问题，并对教学实践课程的改革提供借鉴。
【关键词】 虚拟仿真 ADS 教学改革
引言
当今的通信系统设计工程师除了要面对进一步减小系统的体积和成本外，还要更好地进行数字和射频部分指标的分配从而获得更好的系统整体性能。在学校实验教学环节中，往往因为各种经费问题，导致许多大型实验仪器设备等无法提供给学生实际学习操作，虚拟仿真软件的兴起，则成为必然，对于教学改革来说，意义重大。[1]
一、ADS仿真软件简介及主要功能特点
1.1 ADS仿真软件简介
ADS（Advanced Design System）是美国Agilent公司推出的电路和系统分析软件，它能够同时仿真射频（RF），模拟（Analog），数字信号处理（DSP）电路，并可对数字电路和模拟电路的混合电路进行协同仿真。
1.2 ADS仿真软件主要特点
（1）可根据硬件测试建立仿真模型
ADS可利用相应硬件测试仪，通过仿真模型的建立，实现其对现有元件、硬件在新设计中应用性能的评估，给出适度的评估报告，从而更进一步了解设计返工情况，以帮助减少重复设计的次数，对实践教学有极强的指导意义[2]。
（2）可通过测试仪表，检测空间信道及干扰
ADS可利用自身发射机模块及相关测试仪，对在一般普通实验中很难捕捉、检测的信道干扰做全方位测试，可对诸如多径效应、时延效应、多普勒频移效应等做较为精准的接收测试，同时以较为直观的方式显示数据、图形。实验教学中，实验人员或学生只需要做简单的硬件接收机，便可以有效利用ADS软件仿真系统，从而得到相应数据，丰富了教学手段及内容。
二、ADS在教学实验环节的主要应用
为了有效体现ADS在实验教学环节中的应用，以作者所在单位学校（贵州理工学院）学生作为实验研究对象，利用学校现有实验设备，其中包括：ESG信号发生器1台，信号分析仪（示波器）1台，被测元件1个，ADS仿真系统一套，对ADS的应用进行了实验。
2.1 案例应用1
为了有更好的设计预示能力，使仿真效果达到最佳，最终结果如下图1（VSA中显示数据）所示[3]：
由上图可见，ADS中产生的并行数据DATA通过并串变换进入到串行数据接口中进行数模转换（D/A），转换同时在进行正交振幅调制（QAM），使得到的数据波形被调制后进入ESG信号发生器；同时，信号发生器产生的信号通过被测通信硬件设备工作，产生新的被测信号，通入信号分析仪，得到新信号的分析结果；最终通过VSA显示单元显示ADS模拟信号与新信号的对应参数，从而可作为对被测硬件设备相关参数调整的参考。[3]
2.2 案例扩展应用2
ADS还可以进一步进行扩展，作为实验教学中创新测试项目实验：可建立起小型射频测试中心，模拟相对较为负责的射频环境，解决了以往射频测试中涉及的费用高、设备复杂等问题，使得学生可以轻易组建简易射频测试系统，并可对其功能做进一步扩展。实验可以通过ADS的仿真功能，建立起信号源功能模型及损伤模型，并设定好特定的测试算法，等待被测件引入系统后，便形成了一个简单的小型射频测试中心。可通过信号分析仪中的算法分析，得到通过被测件后的实际射频损伤数据，可与之前建立的损伤模型中的信号进一步做数据对比，从而可以了解到被测件射频特征，最终得出实验数据及结果。[3]
结论：本文以ADS虚拟仿真通信系统软件作为研究对象，在介绍其功能特点的同时，以贵州理工学院在校学生为例，通过教学实例及其在教学中的主要应用，大力提倡广泛推进虚拟仿真技术在实验教学中的应用，希望能对未来的实践教学改革提供借鉴。
参 考 文 献
[1] 张军国，周峰.无线传感器网络规格化优化部署及仿真研究[J].新型工业化，2011，1（9）：91-97.
[2] 王兆祥等.通信系统仿真[M].国防工业出版社，2009，09：124-126.
[3] 邵玉斌著.Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].清华大学出版社，2008，06：56-58.
