仿真电路设计总结精选(九篇)

第1篇：仿真电路设计总结范文

关键词： 四相差分相位键控；QuartusⅡ；FPGA；调制解调系统

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）28-6662-04

QDPSK是四进制差分移相键控技术，具有频谱利用率高、抗干扰能力强的特点，在移动通信、卫星通信中得到了广泛应用，本文在QuartusⅡ环境下对QDPSK系统进行了设计仿真。

1 系统总体设计方案

本设计采用的QDPSK调制解调方案为：采用选相法进行调制，采用波形译码进行解调。

系统整体设计原理框图如图1所示[1-2]。

调制时首先将得到的基带原始码序列x经过串并转换得到绝对码[AKBK]，再对其进行差分编码，得到相对码[akbk]。用所得的相对码去调制载波，就得到了已调信号。解调时：根据调制的载波信号翻译出相对码组。相对码经过差分反变换，得到绝对码。将所得到的绝对码经过并/串转换，就可恢复出原始信号x。

2 在QuartusⅡ下QDPSK调制解调系统各模块设计

2.1 信号发生模块设计

该模块产生一串数字序列作为系统基带码。通常可采用M序列发生器或PN码发生器。此次设计采用直接赋值的方法，即在给定频率clk4下，计数器每计一次，给定一个值，此值作为一个码元输出。计数器总共计16次，计够次数后进行循环，产生有16个码元的循环序列。

在QuartusⅡ下进行信号发生模块的设计仿真，得到其封装图如图2所示，时序仿真图如图3所示。

2.2 串/并转换模块设计

根据串/并转换原理，该模块程序设计流程如图4所示。同时输入串行序列X和clk8。先对clk8进行判定，当其为高电平时，就将此时刻所对应的X赋给a，若为低电平，就将对应的X赋给b。根据流程图编写串/并转换模块程序，并在QuartusⅡ环境下编译，通过后对其进行封装，得到该模块封装图如图5所示[3]。

将信号发生模块和串/并转换模块进行连接。其中信号发生模块所用时钟为clk4，其输出信号x作为串/并转换模块的输入。串/并转换模块采用时钟clk8，并将输入端信号x转换为两路并行信号A和B。其时序仿真如图6所示。

2.3 系统分频电路

该系统中采用三个时钟以保证信号同步：clk2、clk4、clk8，可利用D触发器和非门组成逻辑电路进行时钟分频[4]。将clk接入D触发器时钟输入端，其输出经过一个非门再反接回触发器D输入端，此时经过非门的输出信号就是clk的二分频clk2；同理可得到clk4和clk8。分频电路图如2.4 并/串转换模块设计

并/串模块原理图如图9所示：并/串转换是将反码变换后的双比特码元恢复成基带序列。选用周期为码元宽度1/2的时钟（码元宽度为一个clk8周期，故此时所选时钟为clk4）；定义一个计数次数为2的计数器q，当q计‘0’时，提取a路信号并进行存储；当q计‘1’时提取b路信号并进行存储。时钟周期为码元宽度的1/2，故当在第二个时钟周期内（q=‘1’）所提取的b路信号仍然是与a路同时刻的信号。根据图9所示原理进行并/串转换程序设计，并在QuartusⅡ环境下进行编译、封装得到该模块封装图如图10所示。

给出a、b两路信号，码元宽度均为时钟周期的2倍，a路信号为00110011，b路为101010。将使能端“enable”置为1，对程序进行结果仿真，仿真时序如图11所示。

2.5 差分编码模块设计

进行软件仿真时，在QuartusⅡ环境下，先进行模二加电路、一码元延迟电路和交叉直流电路三个部分的程序编译。程序编译通过后将各个电路封装。在图形编辑器中连接模二加电路、一码元延迟电路和交叉直流电路。其顶层模块如图12所示[4]。

将图12所示电路编译后对其结果进行仿真。仿真结果如图13所示。

2.6码反变换模块设计

码反变换模块电路图如图13所示：两路信号c和d经过xor模块异或后将其得出的结果[ak]经过EX3延迟一个码元宽度后成为[ak-1]，再将其送入EX1的A1端口，同时信号c和d经过xor模块异或后将其得出的另一个结果[bk-1]也经过EX3延迟一个码元宽度，再送入EX1的B1端口。aor模块将cd进行同或，得出的结果送入EX1模块的Z端口。EX1根据z的值判定：当z为0时，就将A1端口输入的[ak-1]赋给C1，同时将B1端口输入的[bk-1]赋给D1。此时c1端口输出的值就是[ak-1]，D1端口的值为[bk-1]。再将[ak-1]反送到xor模块的A端口，[bk-1]反送到xor模块的B端口。则[ak-1]与B端口输入的值（此时为[ak]）进行异或即可得到绝相对码[AK]，[bk-1]与B端口输入的值（此时为[bk]）进行异或即可得到绝相对码[BK]。当Z为1时，EX1就将A1端口输入的[ak-1]赋给D1，将B1端口输入的[bk-1]赋给C1，此时C1端口输出的值就是[bk-1]，D1端口的值为[ak-1]。再将[bk-1]反送到xor模块的B端口，[ak-1]反送到xor模块的A端口。则[bk-1]与A端口输入的值（此时为[ak]）进行异或即可得到绝对码[AK]，[ak-1]与B端口输入的值（此时为[bk]）进行异或即可得到绝对码[BK][5]。

将图14所示电路编译后对其结果进行仿真，得到码反变换时序仿真如图15所示。

3 QuartusⅡ下QDPSK调制解调系统总体设计及仿真

3.1 QuartusⅡ下QDPSK调制解调系统总图连接

QuartusⅡ下系统总图如图16所示：各模块编译通过后，在原路图编辑器中进行总图连接。

3.2 QDPSK调制解调系统时序仿真

在QuartusⅡ环境下，在波形编辑器中新建波形文件对系统总电路进行结果仿真。其仿真时序如图17所示。图上可以读出A0为01011011110011110.B0为0101010001010100010.通过图上比较发现，A0序列与A序列相同，同时B0序列与B序列相同。这是因为A和B序列经过差分编码、调制，再解调、差分解码，这样就将其恢复出来了，但从图17上看，恢复出的A0和B0有一定的延迟。

4 系统测试与分析

对总图进行仿真后，将其下载在FPGA芯片上，用示波器测试系统输入输出点，如图18所示：第一行波形为输入数据波形data，第二行波形为通过过所设计的QDPSK系统后输出的波形out；out输出波形相对data波形经过6个码元周期的延迟后完全相同，说明所设计的系统对信号经过QDPSK调制解调后能够恢复原信号。

5 结束语

本次设计根据QDPSK调制解调系统基本原理在QuartusⅡ下进行系统的设计，首先对系统设计所需的各模块进行设计及仿真。在得到正确仿真结果后将各模块在原理图编辑器中进行拼装，构成系统总图。对总图进行仿真后，将其下载在FPGA芯片上，用示波器测试输入输出管脚。示波器所测结果显示，输出波形相对输入波形经过6个码元周期的延迟后完全相同，说明设计的系统能正确工作。

参考文献：

[1] 樊昌信.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2001.

[2] 喻应芝.QDPSK调制解调的FPGA实现[D].北京：北京理工大学，2002

[3] 冯璐.QDPSK信号的数字化生成及解调方法研究[D].长沙：中南大学，2007.

第2篇：仿真电路设计总结范文

关键词： 通信电子线路 Mulitisim11 实验实验

通信电子线路是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程，它的内容丰富，应用广泛，新技术、新器件发展迅速。实验内容包括有高频小信号放大器、正弦波振荡器、高频功率放大器、混频、调制、检波、鉴频、无线收发等多个综合性设计性实验[1]。通信电子线路课程实验中的器件一般都是非线性元件，传输和处理信号的都为高频信号，由于噪声、干扰信号、分布参数等因素的影响，使实验结果跟理论分析结果有较大的出入，这就使通信电路的设计和调试格外复杂。为了让学生提高实践动手能力和通信电路的分析与设计能力，在实验前引入Multisim11仿真软件，对每个模块电路单独进行仿真，仿真结果正确后再联合调试，在实验中进行调试做出不同的仿真结果，让学生进一步将理论和实践相结合，提高学生的动手能力和创新性思维。

1.Mulitisim11简介

Multisim11是美国NI公司推出的一个集电路原理图设计和电路功能测试于一体的虚拟仿真软件，是一个优秀的电子线路设计与仿真软件。软件自带一般实验室通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源等，还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图示仪、数字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、安捷伦多用表、安捷伦示波器、泰克示波器等。具有较详细的电路分析能力，可以完成电路的瞬态分析、稳态分析，对各种模电、数电、高频和微处理器等电路的设计、测试与仿真[2]。因此，运用Multisim11进行通信电子电路实验仿真分析，符合实践教学的要求，具有较高的应用价值。

2.实验仿真实例

2.1晶体管混频电路

混频的基本功能是保持已调信号的调制规律不变，仅使载波频率升高（上变频）或降低（下变频）。从频谱角度看，混频实质是将已调信号的频谱沿频率轴做线性搬移，因而混频电路必须由具有乘法功能的非线性器件和中频带通滤波器组成[3]，如图1所示。

混频器广泛应用在各种电子设备，形式很多，原则上凡是具有相乘功能的器件都可用来构成混频电路，如模拟乘法器、晶体管、二极管、场效应管等。本实验采用晶体管构成混频器，在Multisim11仿真软件中设计电路如图2所示。

图2 晶体管混频实验电路

2.2实验仿真与结果

图2电路中input端接信号频率为1.6MHz的载波，调制信号频率为1KHz的调幅波信号（或AM信号）VS，三极管2N1711的发射极接2.065MHz的本机振荡信号VL，output端为中频带通滤波器输出端，根据理论分析输出中频信号频率为2.065MHz-1.6MHz）=465KHz。调整R5可以改变混频管的静态工作点，可以使电路达到最佳工作状态。

电路连接检查无误后点击电路仿真按钮，用虚拟示波器观察输入与输出信号的波形如图3所示。

图3 输入信号与输出信号对比图

图3中上面的调幅波为输入信号，下面的调幅波为输出中频信号，通过示波器可以观察输入和输出波形包络是相同的，只是相位有一点偏移，说明本电路实现了变频。根据混频器的原理，输出信号频率应为本地振荡信号与输入已调波信号频率差，电路中应用两个频率计进行实时仿真，观察混频电路的输出中频是否正确，观察结果如图4和图5所示，经观察虚拟频率计显示结果正确，符合实验要求。

图4 输入已调波频率 图5 输出中频信号频率

经过调整静态工作点，使输出在不失真的情况下输出最大，可测量出晶体管混频器的混频增益。此时输入已调波信号振幅为29.646mV，输出中频信号振幅为318.239mV，利用增益公式A20.62dB，符合晶体管混频器的设计要求，实验结果完全符合真实实验室的测试要求。在改变输入信号VS和本振信号VL幅度，可以观测输出中频幅度、波形和调制度的变化。

3.结语

在通信电子线路实验教学过程中引入Multisim11软件，利用软件对实验项目电路进行性能测试和仿真结果分析，达到了理论与实践相结合、项目驱动的实验教学目的。通过实验的开展，引导学生课前预习、实验中反复调试、课后总结。采用仿真软件先进的教学方法，具有高效、可重复性、测试结果直观等特点，从而培养学生的学习通信电路的兴趣，提高学生EDA软件仿真能力、电子电路设计和综合分析能力，在通信电子线路的理论和实践知识的教学中，取得良好的教学效果，为应用型人才培养奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]耿艳香，朱根生，等.基于Multisim高频电子线路实验平台设计的探讨[J].实验室科学，2012，15（3）：117-119.

[2]聂典，丁伟.Multisim10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009.

第3篇：仿真电路设计总结范文

引入仿真实验，学生参考所给的原理电路，可以自行修改实验电路、选择元器件、设置相关参数并进行连接，有助于学生熟悉实验电路，加深对电路原理和实验结果的理解。仿真软件众多。PSpice（PopularSimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)软件是侧重于集成电路的通用模拟程序的简称。是较早出现的EDA（ElectronicDesignAutomatic，电路设计自动化）软件之一，也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。或者应用以Pspice为内核功能扩展的仿真软件Multisim。该软件是美国国家仪器公司（NI公司）推出的功能强大的电子电路仿真设计软件。在Multisim内集成了许多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等，设计者只需在所要观察的节点放置电压（电流）探针，就可以在仿真结果图中观察到其“电压（或电流）-时间图”。

几乎完全取代了电路和电子电路实验中的元件、面包板、信号源、示波器和万用表。但是也要注意，在仿真实验中对于一些学生应该掌握的基本技术，例如元器件的识别、线路故障分析、布线工艺等方面的问题不能够得到很好的练习。毕竟实验仿真软件用到的元器件和仪器都是理想的，而实际的元器件都存在一定的误差。仿真结果和实际电路结果总会存在一定的差异。因此，必须开设部分典型的硬件电路来弥补仿真实验的不足之处，从而保证实验效果。

2设计性、综合性实验

第4篇：仿真电路设计总结范文

关键词：输配电线路 施工技术 仿真系统 设计

一、输配电线路施工技术概述

目前我国的输配电线路施工技术参与人员数量较多，但是这些人员的能力水平都是各不相同的，操作人员的各方面知识水平和素质也需要提升。对于输配电线路施工操作人员的培训如果仅仅停留在理论的层面，就难以替身操作人员的实践能力，参加培训的人员因为实践比较少，所以技能就比较差，正是这种原因使得人们对于输配电线路施工技术仿真系统的需求也更加迫切。

二、输配电线路施工技术仿真系统设计现状

（一）输配电线路施工技术仿真系统概况

输配电线路施工技术仿真是对现实配电线路施工技术系统的抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验，从中得到输配电线路施工技术所需的信息，然后帮助实践者对现实世界的输配电线路施工技术的问题做出决策。输配电线路施工技术仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近然而仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。

输配电线路施工技术仿真系统一种先进的实施培训手段，提高培训的效率，强化培训效果。输配电线路施工技术仿真系统的设计是在计算机的基础上开发，通过Internet 软件平台及面向对象程序设计和数据库技术，综合设定，使得输配电线路施工技术仿真系统具有实用性和可维护控制性。

输配电线路施工技术仿真系统的开发，主要是首先起源于国外对于计算机仿真系统的应用，尤其是西方国家如英国、美国等大型企业开发计算机仿真系统，并取得了显著的效果，这样参加培训的人员可以在很短的时间内获得具体输配电线路施工技术作业经验，其技能可以与在现场工作2年的人员比，因此很多国家都看到了计算机仿真技术的优越性，计算机仿真系统也越来越多的应用到各个领域中。目前我国对于仿真系统的应用也是在一些危险性较大的领域，例如大型的锅炉装置、化学化工及变电站的应用中，后来有人提出在输配电线路施工技术作业中应用，但是目前仿真系统在输配电线路施工技术作业中应用仅仅停留在提出的阶段，还没有完全开发出完善的输配电线路施工技术仿真系统。

（二）输配电线路施工技术仿真系统功能设计

目前关于输配电线路施工技术仿真系统的设计的思想越来越统一，即输配电线路施工技术仿真系统必须能够便于施工技术模型的调试和输配电线路画面的构造，输配电线路施工技术仿真系统还应采取先进的运行软件和保证运行数据相分离的一种设计思路。

关于输配电线路施工技术仿真系统功能设计应该分成培训师和受培训者两个方面的功能，对于输配电线路施工技术仿真系统培训师功能应该是输配电线路施工技术仿真系统的集成操作，其主要功能是可以控制受培训者的机器，包括受培训者机器的开始暂停关机等功能，另外可以准确知道受培训者机器是否有事故及分析事故产生源，输配电线路施工技术仿真系统培训师机器功能还应是控制受培训人员考核的现场等具体状况。输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计，首先要依附于输配电线路施工技术仿真系统培训师机的功能下，即能够受到输配电线路施工技术仿真系统培训师机器的监管控制。在这种模式的输配电线路施工技术仿真系统受培训人员的机器可以提供参家培训人员的操作画面，主要包括操作的流程图、、控制组、趋势图及操作记录等具体的监控画面。

输配电线路施工技术仿真系统将电网仿真系统和输配电线路仿真及配电站系统仿真等有机结合进行设计，该系统应该具有的特点是确保在硬件使用上采用了以局域网应用为核心，利用工作站、开放式系统及微机构成的分布式，以便于以后输配电线路施工技术仿真系统的扩充和升级。此外，在输配电线路施工技术仿真系统软件上采用了软件相互支持系统技术，这样使输配电线路施工技术仿真系统系统更加便于修改和维护。再者，在功能上要更加完善，即充分考虑了仿真电网和输配电线路施工技术仿真系统及仿真变电站之间的相互影响，使输配电线路施工技术仿真系统更加具有真实性。最后，还应通过采用了输配电线路施工技术仿真系统多媒体技术，逐步实现输配电线路施工技术的图像化和可视化，比较完整的反映出输配电线路施工技术作业情况，同时也使仿真的对象更加便于更改和进一步扩充，这样输配电线路施工技术仿真系统就会具有更高的性价比。

通过输配电线路施工技术仿真系统为输配电线路施工技术作业人员提供了一种较为先进的培训手段，同时也彻底改变了传统的培训模式，它的设计及应用可以提高整体的输配电线路施工作业技术，进一步确保电网安全，同样也大大提高了作业者的劳动生产率，为创造良好的经济效益和社会效益发挥着显著的作用。

三、结论

输配电线路施工技术仿真系统仿在不断的发展和完善中，供电有限公司每年都会投入很大的资金和时间等用于施工技术人员的培训及考核，着力开发完善的输配电线路施工技术的仿真系统，使得输配电线路施工技术的仿真系统能自由安排培训项目，并且允许人员在培训中发生各种错误，同时演示出因为操作错误造成的种种后果且不带来任何实际危害，不受其他客观条件的限制，此外还可以人为制造各种故障来综合培训操作人员处理操作中故障的能力。输配电线路施工作业人员进行重复性集中培训，从而使的操作人员在短期内接受较多的培训项目，缩短总的培训周期。可节约大量的培训时间与经费。所介绍的输配电线路施工技术仿真系统目前已经投入运行，实际应用表明该系统能极大地提高培训的质量，在短时间内提高施工技术人员的技术水平，对电力系统的建设起到了重大的推动作用。目前很多设计成果效果较为显著，但是为了进一步提高输配电线路施工技术仿真系统的应用水平，还需要更好的完善输配电线路施工技术仿真系统，争取达到创造更高的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 杨永生,郝小欣.分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用[J]. 电网技术.2000(9)

[2] 汤晓青,周林,栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[J]. 四川电力技术.2007(2)

[3]姜芳芳,来文青,龚庆武.虚拟现实在变电站仿真系统中的应用[J].高电压技术.2005(7)

[4] 王邦志,林昌年,蒲天骄.变电站集中监控仿真系统的设计与实现[J].电网技术.2004(8)

第5篇：仿真电路设计总结范文

随着计算机技术的发展，出现了虚拟仿真技术。我们将仿真软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用计算机进行多媒体演示，搭建电路，设置参数，通电实验，在显示屏上可以直接显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性。例如，在基本放大电路中，静态工作点选择的是否适合，直接影响到放大器的性能。若设置不当将会产生饱和失真或截止失真。在理论课上，学生往往对于公式的推导及曲线的讲解不能深刻体会，导致对于基本放大电路的知识点不能较好地掌握。而通过仿真软件EWB的展示，可以给学生一种直观的认识。同时，有兴趣的同学还可以自己设参数，观察静态工作点选择的是否合适，如果不合适会产生什么样的失真结果。这样的理论课学生学起来有积极性，学习效果也就有很大提高。再举个例子，在模拟电子线路中，三极管的基极（b）、集电极（c）和发射极（e）三个极之间的电流，存在Ie=Ic+Ib这样的关系，教材中指出这个公式是经过多次实验得出的结论，同时列出实验数据表格。然后，老师在课堂上让学生验证一下表格里的数据，的确符合上述规律。这样的理论教学，学生没有体验，就事论事，学生只有死记硬背。但如果利用模拟仿真，搭建电路，让学生亲手用EWB软件中提供的电流表实际测量一下，自己得出上述结论，那效果就会不一样，学生很快就会记住三极管三个极之间的电流关系。正如一位教育学家总结的：“你告诉我，我会忘记；你给我示范，我会记住；你让我自己做，我会明白，而且一辈子都不会忘记。”所以，利用模拟仿真技术进行理论教学，可以将复杂问题简单化，抽象问题形象化，理性知识感性化，让我们的学生在理论学习时不感到枯燥，调动起他们的思维，让学生在不断的探索中学习。

实践教学中的应用

实践教学在电工电子技术的课程中安排比重较大，因为这是一门专业技能课，实践性很强。在上电工电子技术课的第一天，老师就要重点讲用电安全，因为做任何事情，安全总是第一位的。学生进行各种实验操作，一定要规范操作，注意操作规程，但仍不排除会有意外的发生。所以，作为电类的教师，在上实验课时难免会有各种担心。这是其一。其二是由于经费的问题，很多实验，由于实验室元器件、设备不全，规格不合适等原因而不能完成。就算能完成，也要花很大一笔开销。如果采用虚拟仿真技术，我们只需要计算机，在计算机房就能完成很多实验，而且不存在安全隐患和设备不足的问题，特别是验证性的实验，很快就能得到结果。虚拟实践教学平台的建立，使学生可以不受场地与设备限制，只要有计算机，就可以进行各种相关电路的设计与仿真，有效做到理论与实践的结合，加深了学生对理论知识的理解，提高了学生的应用能力及实践能力，培养了学生学习的自主性，大大改善了教学效果。例如，在数字电路的实践教学中，仿真软件中的逻辑转换仪非常有用。实际工作中并没有这个仪器，它能够将逻辑电路和真值表、逻辑表达式之间进行转换。利用这一功能，学生在设计组合逻辑电路时，非常的方便实用。另外，在项目实训中，对于设计各种电路而言，利用仿真模型，可以减少元器件损耗，方便更换不同型号规格的元件，减少设计成本。再比如，在整流滤波实验中，我们也可以让同学利用仿真技术进行先行实验。首先，搭建整流滤波电路，在仪表栏中调出双踪示波器，A通道接输入端，B通道接输出端，接通仿真电源，在示波器上就可以看到整流的效果，改变电路中电容参数，还可以观察波形的变化，不同电容量，波形脉动的成分是不同的。这表明了电容滤波的效果。这样的仿真实验，让学生在实物实验之前就有一个深刻的了解，包括实验步骤、实验结果、注意事项等，在实物操作时，做到心中有数，提高了实物实验的效率。虽然，仿真实验有很多优点，但实践性的教学不能完全依靠仿真技术，我们还是要将仿真实验和实物实验结合起来，充分发挥仿真技术的作用，让仿真技术为真正的实验教学服务，达到提高学生操作技能的目的。

仿真技术应用的思考

仿真技术应用于教学中，毫无疑问地提高了教学效果和效率。首先，利用仿真教学，激发了学生的学习兴趣，有利于突破教学中的难点。仿真技术引入课堂后，把许多抽象、难以理解的教学内容变得生动有趣，动态地显示实验现象和结果，化难为易，能够促使学生积极思考，提高自主学习和创新思维能力。其次，仿真教学在一定程度上可以弥补实验设备不足，并且可以模拟一些实物实验不易进行的实验项目。但是，在实际应用中，不能完全用仿真教学代替实物实践教学。仿真教学，只能起到辅助作用，实际动手操作能力，必须要通过实物性的实验操作才能得到提高。而且，真正的实验不能因此而减少。模拟仿真软件种类比较多，选择一款简单易学、适合教学的才是最好的。经过教学实践证明，运用电子仿真技术作辅助，在优化课堂教学、提高教学效率、增强教学效果方面起到了重要作用，是一种先进的教学手段，很值得推广。（本文作者：王心红单位：大连海洋学校）

第6篇：仿真电路设计总结范文

关键词：Multisim2001 仿真 戴维南定理 等效

一、前言

高职高专电路基础注重实践性、操作性，而由于目前高职院校实验室设备及场地的限制，学生无法随时随地进入实验室去预习实验或设计电路。基于这种现状，笔者认为可以利用电路仿真软件来弥补实验环境的局限。Multisim 2001是一种电子电路计算机仿真设计软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。学生在Multisim环境中不仅可以精确地进行电路实验，深入理解电子电路的原理，同时还可以大胆地设计电路，不必担心损坏实验设备。本文以电路基础实验中的戴维南定理的验证来演示如何利用Multisim 2001仿真软件来完成该实验的模拟。

二、戴维南定理验证

戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联的等效电路模型来代替。其中：理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压UOC，其等效电阻等于网络中所有独立源为零时的等效电阻Ro。对于开路电压和等效电阻的测量，学生不易理解，操作总是错误，若在实验前让学生先通过仿真软件进行模拟实验，直观地观察到实验现象及实验结果，然后再进行实际电路操作，将起到事半功倍的效果，大大提高实验效率。

（一）戴维南定理原电路

在仿真界面搭建戴维南实验原电路如“图1”所示，虚拟电压源的输出电压分别为12V、6V，利用虚拟万用表分别测量R3支路的电流和端电压。打开仿真按钮开关，可得R3支路的电流为6.429mA，端电压为5.786V。

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图1 戴维南原电路伏安特性仿真测试

为了得到戴维南等效电路，需要分别测试开路电压及等效内阻。

（二）开路电压UOC的仿真测试

根据开路电压UOC的定义，将“图1”中的R3支路断开，得到如“图2”所示电路。打开仿真按钮开关，万用表中即可显示开路电压UOC=9V。

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图2 开路电压的测试

（三）等效内阻Ro的仿真测试

“图2”中，设置万用表测试直流电流，如“图3”所示电路。打开仿真开关，即可显示测试的短路电流值ISC，带入公式Ro=UOC/ ISC，即可得等效内阻Ro为5Ω。

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图3 等效电阻的测试

（四）等效验证

由开路电压UOC=9V和等效内阻Ro=5Ω，根据戴维南定理可得等效电路如“图4”所示，从图中可以看出，支路电流及电压分别为6.429mA、5.786V，与原电路相同，从而验证了戴维南定理的正确性。

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图4 戴维南等效电路伏安特性仿真测试

实践证明，在电路基础实验中引入计算机仿真软件进行模拟实验，可以让学生在实际电路操作前先进行模拟实验，有一个直观、形象的认识，有助于学生对实验的理解，有效提高学生实验的正确率，对提高教学质量，激发学习热情，增强学习的主动性和积极性，培养学生分析问题、解决问题的综合能力具有重要作用。

参考文献：

[1]鱼群，舒华，陈新兵.Multisim进行电子电路设计的教学研究[J].实验科学与技术，2007（5）.

[2]孙晓艳，黄萍.基于Multisim的电子电路课堂教学[J].现代电子技术，2006，29（24）.

[3]朱采莲.Multisim电子电路仿真教程[M].西安电子科技大学出版社，2007.

第7篇：仿真电路设计总结范文

关键词：共射放大电路；USB；Proteus；仿真

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0269-03

The Analysis and Study of Common-emmitter Amplifier Circuit Based on Proteus

ZHU Rong-tao1， XU Ai-jun2

（1.Yangtze University College of Technology & Enginerring， Jingzhou 434020，China； 2.Yangtze University， Jingzhou 434023， China）

Abstract：Traditional Common-emmitter Amplifier Circuit usually adopts +12V single power supply. In the case of lack of DC Stabilied Voltage Power Supply， we can’t do the experiment. In order to solve the problem， the author propose a sort of Common-emmitter Amplifier Circuit which adopts +5V single power supply. +5V single power supply can be provided by the USB interface. On the basis of thoery analysis， we study the basic characteristic of the Common-emmitter Amplifier Circuit such as Amplification Factor， Input Resistance， Output Resistance and Bandwith. The results shows that the Proteus simulation results is consistent with the hardware experiment results. The simulation is used by Proteus， and is tranplanted into hardware circuit. The method has certain promotion value in practical application.

Key words： Common-emmitter Amlifier Circuit；USB；Proteus； simulation

在传统的模拟实验教学中，共射放大电路实验通常采用+12V单电源供电，在没有直流稳压电源的情况下，共射放大电路无法正常工作，也不能微弱信号进行有效放大。在很多实际的工程应用中，经常需要采用共射放大电路对微弱的信号进行放大，若用+12V单电源供电就要为共射放大电路单独做一个电源模块，会增加成本。随着USB技术发展和成熟，USB接口已经成为了主流接口，且USB接口能够提供稳定的+5V电压。为了把理论教学和实际工程应用更紧密联系在一起，同时在兼顾成本和低功耗的前期下，本文提出了一种+5V单电源供电的共射放大电路。

1 Proteus仿真平台

Proteus软件是英国LabCenter Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。先通过Proteus仿真，再移植到相应的硬件电路上进行实物测试，这种开发方式减少了系统开发周期和成本，具有一定的推广价值[1]。

2 +5V共射放大电路设计

实际应用中需要设计一个输入电阻大于500Ω、输出电阻小于 300Ω和电压放大倍数大于10的共射放大电路。经估算，+5V共射放大电路中各电阻元件电阻值如图1所示，耦合电容C1和C2分别取20uF和47uF，旁路电容C3取100uF。

2.1 静态工作点Q的测量

为保证放大电路能正常工作，必须让三极管工作在放大区，因此先设置好合适的静态工作点Q。静态工作点Q的理论估算如下[2-3]：

[VB≈R5R6+R5UCC=25+2×5V=1.43V IC≈IE=VB-UBER3+R4=1.43-0.767 =10.8 mAIB≈ICβ=12.4200= 62 μAUCE=UCC-IE（R3+R4）-ICR2=5-10.8*230*10-3-10.8*67*10-3=1.79V]

利用Proteus软件搭建的仿真电路如图2所示，运行仿真软件可以看到虚拟仪表测试出来的静态工作点Q值。

图2 静态工作点仿真测试图

现将理论估算值和仿真测试值具体数值汇总于表1中，由表1中的数据可知，理论估算值和仿真测试值相符。

2.2 放大倍数和输入输出测试波形

为了能在仿真条件下测出共射放大电路的电压放大倍数，必须先保证输出波形没有失真。在Proteus虚拟环境中，绘制出如图1所示电路，接着将把输入信号和输出信号分别与虚拟示波器相连接，然后运行Proteus软件，就可看到输入和输出波形的图形如图3所示，此时输入信号的频率为10KHz，幅值为100mV。在图3中[4]，我们看到输出波形良好，输入和输出波形相差180°，且没有出现任何失真。

电压放大倍数理论计算如下（放大倍数β=200）：

[rbe=300+（1+β ）26IE=783.9ΩAu=-β（R2//R1）rbe+（1+β ）R3=-11.88]

在输入信号和输出信号的两端分别放一个虚拟交流电压表，运行Proteus软件后，如图4所示可看到输入信号的有效值为69mV，输出信号的有效值为799mV，电压放大倍数为-11.58倍。由此可以看出理论计算结果与仿真结果相吻合，达到了预期的设计目标。

2.3 输入电阻测试

输入电阻测量电路图如图5所示，在输入回路中接入交流电压表和交流电流表后运行仿真开关，分别从电压表和电流表上读取数据。根据[Ri=UiIi=69/0.085≈811Ω][5]，测得当输入信号频率为10KHz时，共射放大电路的输入电阻约为[811Ω]。

输入电阻的理论计算为：[Ri=R5//R6//rbe+（1+β ）R3≈865Ω]。理论计算与仿真测量的结果相符。

2.4 输出电阻测试

输入电阻测量电路图如图 6 所示，首先在输出回路中接入幅值为2V，频率为10K的交流正弦信号源，接着再接入交流电压表和交流电流表，然后后运行仿真开关，分别从电压表和电流表上读取数据。根据[Ro=UTIT=1.42/0.0065≈220Ω]，测得当输入信号频率为10KHz时，共射放大电路的输入电阻约为[811Ω]。

输出电阻的理论计算为：[Ro=230Ω]。理论计算与仿真测量的结果相符。

3 结束语

采用Proteus虚拟仿真软件对+5V单电源共射放大电路进行了设计、分析和仿真，理论分析计算与仿真软件的结果相符，达到了预期设计目标。通过对共射放大电路的仿真可以使学生掌握如何测量放大电路的基本参数，进一步理解放大电路中的参数对放大电路的影响。

参考文献：

[1] 杨宏.基于Proteus的步进电机控制系统[J].现代电子技术，2010，33（5）：104-105

[2] 江晓安.模拟电子技术[M]. 2版.西安：西安电子科技大学出版社，2001：75-78.

[3] 肖渊.基于Multisim的放大电路设计及仿真研究[J].陕西科技大学学报，2009，27（4）：126-127.

第8篇：仿真电路设计总结范文

关键词:LabVIEW程序设计;电子电路模拟;仿真设计;

引言

LabVIEW是以虚拟器，即VI作为应用设计中的硬件资源，并提供数据分析的功能。其作为一种图像化的编程语言的开发环境，集成了电子电路模拟机仿真设计所需的全部工具，帮助开发者完成从设计到测试等一系列步骤，使得仿真系统能够快速便捷地采集、分析和可视化访问所有数据，并直观、真实的再现电子电路运行情景，模拟和仿真电子电路运行过程，加深学生对电子电路的理解、记忆和运用。本文就将LabVIEW引入电子电路模拟及仿真设计中，应用LabVIEW开发软件在图形界面、扩展功能、编程语言、虚拟仪器上的技术优势，明晰设计原理和步骤，并以负反馈放大电路为设计实例，推进模拟与仿真系统的设计与应用。

1电子电路模拟仿真中LabVIEW的设计原理

1．1LabVIEW的主要功能操作

LabVIEW是美国NI公司推出的图形化编程软件，也即实验室虚拟仪器工作平台，在开发程序中，一般将LabVIEW界定为虚拟仪器，也即VI，其扩展名默认．VI。LabVIEW是世界上首个采用图形化编程语言也即G语言、技术的面相仪器的32位编译程序开发系统，其支持数值型、文本型、字符串型、布尔型等多种数据类型，且改变了传统的文本语言编程形式，简化了程序开发、设计流程。LabVIEW软件以应用程序VI为核心，每个VI又由多个更底层的VI构成，底层VI为最基本的计算，具体可实现以下功能:一，可以通过I/O接口设备来采集、测量相关电子电路信号，并完成操作与界面设计功能;二，LabVIEW中集成了现代计算机计算，可运用计算机强大的软件功能来运算、分析与处理信号数据;三，可借助于计算机的显示功能来模拟仿真传统仪器的控制面板，将电子电路信号进行输出显示，及利用计算机硬件和数据采集卡来采集、监测信号数据，而后通过计算机的相关软件对其进行运算、分析、处理之后将其结果传递给显示界面，予以显示测试结果。LabVIEW中的VI由图表/连接器、框图程序和程序前面板构成，其中程序前面板主要是用来模拟仪表的前面板，结合实际要求设置数据来检测输出量，输出量在模拟电子电路中称之为显示，而输入量则可以看作是对系统的控制，无论是显示还是控制在程序前面板上均是以图标的形式呈现，或开关、或按钮、或图形等;框图程序:每一个程序都有相应配套的程序跟随，与程序前面板配套的则是框图程序，框图程序主要是通过LabVIEW编写程序，本质上是一种传统程序的源代码，其包含节点、端口、连线以及图框，端口是传统程序前面板中命令的下达，节点主要是保证系统功能的实现，图框确保程序控制命令的下达，连线是程序执行过程中的数据流，并指明了数据流的动态方向;图标/连接器端口可将一个VI在其它VI的方框图中作为子VI应用，为虚拟仪器向子仪器的数据传输提供条件。

1．2LabVIEW程序设计步骤

其一，创建前面板，前面板主要是仪器操作界面，实际工作开展中用户通过操作前面板实现对仪器的操作，所以创建前面板时需要考虑到仪器界面内容是什么，根据设计仪器的功能需要来设计器见面板。在前面板中加入数值输入空间、现实空间以及波形显示控件等，甚至可以结合用户实际需要自定义功能。其二，创建程序框图，程序框图主要就是创建仪器想要实现的功能，等同于仪器内部电路，结合程序框图特点，做好各部分连线，完成程序设计;程序框图对象包括接线端、子VI、函数、常量、结构和连线，创建前面板后，需要添加图形化函数代码来控制前面板对象，程序框图窗口中包含了图形化的源代码，其基本程序框图，如图1所示。其三，对前面板和程序框图设计完成后，进行调试，通过加亮执行、单步执行等方法，每次调试同相配套理论进行分析，直到确定调试结果同理论分析结果相一致。二基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真系统设计鉴于LabVIEW软件的功能优势性，本文在结合电子电路模拟及仿真的应用需求，遵循相关设计原则和方法的基础上，设计了一种电子电路模拟及仿真系统，主要涉及演示实验模块和实操实验模量两大主模块，同时，因电子电路教学中，常包含晶体管单管放大电路、负反馈放大电路、RCL串联谐振电路、一阶动态电路、二阶动态电路、信号产生电路、基本运算电路等模拟及仿真。本文所设计的电子电路模拟及设计系统是以NIELVIS教学实验室虚拟仪器套件作为硬件平台，其是一种模块化平台，在单个小巧的组成结构中集成了12款最为常用的测量仪器，为系统搭建实验电路和调理电路;在电子电路模拟及仿真系统中，首先要检测拟实验对象的状态，如电子电路输入输出数值、电子电压信号的频率和幅值，RMQ震荡波形及单调衰减波形等，并将这类信号数值转换为符合实际数值的信号，以此作为模拟及仿真实验的根本出发点，应用LabVIEW图形变成软件为开发工具和其相应的DAQ数据采集卡，围绕信号的采集、分析和处理，设计出系统的主要模拟及仿真模块。基于LabVIEW的电子电路模拟机仿真系统主要由硬件系统和软件系统构成，其中，硬件系统主要负将电子电路实验中所测得的模拟信号，并运用信号店里电路的放大、隔离、滤波，使得输入的电子电路信号符合LabVIEW的DAQ数据采集设备预先设定的数值，将采集的模拟信号转换为数字信号经由计算机的数据总线传输给计算机系统，通过LabVIEW中的VI面板显示测试结果;软件系统主要由驱动程序和多种用户自定义的虚拟仪器构成，运用LabVIEW软件的多层次化结构，可以将创建的VI程序作为子程序调用，以此实现系统复杂程序的扩展，并借助计算机强大的计算能力、存储以及数据传输能力，得到电子电路实验参数，在其内存缓冲区来进行电子电路的实际操作。

2基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真的应用实例

就LabVIEW本质特点来看，在实际教学中应用较为广泛，能够通过模拟仪器实验获得教学需要，为了进一步探究LabVIEW实际应用成效，本文在客观分析模拟电子电路的应用特点的基础上，以LabVIEW为开发集成环境，并采用数据采集卡，以负反馈放大电路的模拟及仿真设计为研究实例，进行了详细分析，其总体程序框图如图2所示。多功能信号发射器设计的目为模拟电子电路实验，而在传统的负反馈放大电子电路模拟及仿真设计中，主要是选择元器件，并借助示波器来测量信号的强度和频率，结合实际需要增加其他元件，这样的设计存在较大局限性，造成最终设计的电路结构更为复杂，一旦某一元件出现问题极易造成整体电路出现故障，而信号在传播过程中为模拟信号，输出信号不准确，甚至信号中掺杂着过冲、杂散等一系列问题，影响模拟电子电路实验效果。而较之传统电子电路实验方法来看，LabVIEW模拟电子电路实验方法优势较为突出，可在LabVIEW的控制模块中加入相关的开关和按键，实现系统控制的灵活性，且因控制模块自由度较高，在设置显示器时应选择3个为最佳，以此对3中不同类型的电路波形进行显示;同时，可增设频率选择、幅值选择、开关等控件设置，频率选择控件简化为数值输入控件，便利了电子电路频率和幅值数据信息的直接输入，并可通过计算机鼠标右键选择属性，在计算机外观选项中重新命名这些标签。在前面板中加装数字滤波器相关控件，以此多功能信号发生器与滤波器连接在一起，经过在虚拟面板上的操作，实现信号波形的输出、数字滤波器在时域上的功能分析。为验证LabVIEW软件在负反馈放大电路模拟及仿真设计中的应用失效，本文设计了电压串联负反馈电路，其主要由两级放大子电路构成，并通过一个电容相连，可在前面板中设置电路电阻阻值，输入信号频率、电压数值以及三极管放大倍数等参数，并加入其它的输出信号和工作点，在程序框图中反映出来;同时结合模拟电路知识与输出结果可知，仿真结果验证了负反馈电路对整个电路的影响，串联反馈增大输入电阻，并联反馈减小输入电阻，电压反馈稳定电压放大倍数，电流反馈稳定电流放大倍数。

3结论

综上所述，本文主要基于LabVIEW的电子电路模拟及仿真设计进行深入分析和探讨，LabVIEW软件是以VI虚拟仪器为应用程序的图形编程软件，以数字化的编程形式替代了传统文本式编程，使得电子电路模拟及仿真系统可视化、创建和编程设计更为简单、灵活，且支持多样化的操作形式，为系统各类模块设计提供更多选择。

参考文献

［1］李燕龙，蔡春晓，周巍．LabVIEW在模拟电路课程教学中的应用－以负反馈放大电路为例［J］．大众科技，2015，07:133－135．

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［4］王秀梅．LabVIEW在模拟电子电路设计与仿真中的应用［J］．电脑知识与技术，2013，18:4328－4330．

［5］张坤，秦翠亚，乔宇．基于LabVIEW和Multisim的模拟电路实验虚拟仿真平台的设计［J］．河北软件职业技术学院学报，2016，01:55－58．

［6］周艳，陈永建．基于LabVIEW和Multisim的虚拟电子实验系统［J］．计算机系统应用，2013，11:70－73．

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［8］向学军，杨盛，刘平．两种LabVIEW、MATLAB结合的控制系统数字仿真方法比较［J］．自动化与仪器仪表，2006，05:83－85．

第9篇：仿真电路设计总结范文

关键词:城市轨道交通;列车超速防护;

近年来，随着北京地铁扩建、上海和广州地铁的相继建成投运以及北京轻轨线路的即将开工，我国城市轨道交通的发展规模越来越大，然而我国的列车自动控制A TC(Automatic Train Control) 水平还处于起步阶段，车地一体的成套系统设备尚需从国外引进. 跟踪国外A TC 系统技术发展，研制国产化A TC 系统的任务已迫在眉睫.

城市交通A TC 系统通常包括列车超速防护A TP(Automatic Train Protection) 、列车自动驾驶A TO(Automatic Train Operation) 和列车自动监控A TS(Automatic Train Supervision) 3 个子系统，其中A TP 子系统采用故障安全设计，完成列车运行的间隔控制、进路控制和超速防护等功能，对于保证列车运行安全和提高行车效率起着很重要的作用[ 1 ].

与单项产品的开发不同，城市轨道交通A TP 是一个复杂系统，涉及机车车辆、地车通信、信号联锁、行车指挥以及司机驾驶等诸多因素，系统开发设计中的疏漏乃至错误都在所难免， 所研制设备的性能测试与改进也不可能一蹴而就，应用计算机仿真技术、研究建立A TP 仿真系统是进行A TP 系统开发的必要条件和必然选择.

1 　ATP 仿真系统目标与开发原则

1. 1 　系统目标

(1) 建立辅助开发平台　在ATP 系统研发期间，应用数字仿真与半实物仿真相结合的手段，对所研制的ATP 设备进行仿真测试，以便及时发现设计疏漏，缩短新产品的研制周期;同时还可以进行设备参数优化设计.

(2) 建立自动测试平台　对ATP 系统的整体性能以及各个子系统的各项性能进行测试， 检验所设计的ATP 系统的可靠性、可用性和可维护性指标，给出性能测试报告.

(3) 提供方案的评价手段　应用数字仿真对ATP 系统方案的可行性进行预测和评估.

(4) 建立系统演示与人员培训环境　利用多媒体手段对ATP 系统的原理、结构、功能和运行过程进行生动的展示，并提供ATP 仿真系统工作人员以及现场信号工作人员的业务培训环境，包括设备的原理、结构、安装、调试和维护等.

1. 2 　系统开发原则

(1) 通用性与开放性　从适用范围方面，考虑扩展为地面铁路ATP 仿真系统的需求;从系统功能方面，预留扩展为ATS 与ATO 仿真系统的接口.

(2) 数字仿真与半实物仿真相结合.

(3) 组态化建模　适应不同模式的ATP 系统，保证仿真对象某一部分不同时，仅通过组态将基本部分加以重新组合就可获得新的仿真模型，而不必修改仿真的原程序.

(4) 优越的人机交互性能.

1. 3 　仿真对象描述城市轨道交通ATP 系统结构如图1 所示，各部分的主要功能为:

(1) 区域控制中心　是ATP 系统的核心. 一方面，向ATS 系统提供由轨道电路子系统、进路控制子系统采集来的实时状态信息;另一方面，从ATS 系统接收调度命令，产生进路控制命令并传递给进路控制子系统实现进路控制， 同时产生轨道电路编码信息， 由轨道电路子系统传递给车载ATP 子系统，实现对列车的实时控制.

(2) 安全数据网　是指区域控制中心与其它ATP 子系统实时交换信息的传输通道.

(3) 车载ATP 子系统　接收轨道电路传递的各种信息，生成列车速度控制曲线，并与实测车速进行比较，监督列车运行. 当列车运图1 　城市交通ATP 系统结构图行速度超过允许速度时，对列车实施制动.

(4) 轨道电路子系统　不仅向车载ATP 子系统提供列车控制信息、定位信息，同时还完成列车占用检测、断轨检查等功能.

(5) 进路控制子系统　根据区域控制中心的命令，实时控制站内信号机与道岔.

2 　仿真系统结构与功能

2. 1 　ATP 仿真系统总体结构

A TP 仿真系统的总体结构如图2 所示. A TP 仿真系统是一个分布式仿真大系统，系统中的网络服务器向各个仿真子系统提供大量共享的数据，例如:线路数据库、车站数据库、列车牵引制动模型、列车运行图等，以及各种硬件共享设备，如打印机、大屏幕投影等. 区域控制中心仿真子系统、车载A TP 仿真子系统、进路控制仿真子系统和轨道电路仿真子系统通过局域网与网络服务器连接，共享网络资源.

图2 　城市轨道交通ATP 仿真系统的总体结构图

2. 2 　区域控制中心仿真子系统区域控制中心仿真子系统的结构如图3 所示. 图3 中，区域控制中心仿真主机的功能是:

(1) 模拟生成各种A TS 信息;

(2) 设置各通信链路模拟器的参数;

(3) 接收被测设备输出的轨道电路编码信息与进路控制信息，并对这些信息正确性、实时性、抗干扰性等进行评价，给出评价结果及统计信息;

(4) 通过局域网共享网络打印机、大屏幕投影等设备，实现子系统功能演示与系统培训.

图3 中的输入、输出接口可能是模拟量接口，也可能是数字量的;各通信链路模拟器可程控设置其模拟通信链路的类型(如串行或并行) 、链路长度、参数、故障模式等;被测区域控制中心机接收A TS 控制信息，输出轨道电路编码与进路控制信息.

图3 　区域控制中心仿真子系统的结构图

2. 3 　进路控制仿真子系统如图4 所示[2 ] ，进路控制仿真主机的功能是:

(1) 自动生成测试方案，模拟生成一系列的操作命令与当前状态输出;

(2) 通过局域网获取站场数据，并动态显示站场情况的变化;

(3) 接收被测设备输出的表示信息与控制信息，并对这些信息正确性、实时性等进行评价;

(4) 通过局域网共享网络资源，实现子系统功能演示与培训.

图4 　进路控制仿真子系统结构图

2. 4 　车载ATP 仿真子系统车载A TP 仿真子系统的结构如图5 所示[3 ，4 ]. 图5 中，车载A TP 仿真子系统仿真主机的功能是:

(1) 根据系统参数以及通过局域网查询线路数据、列车运行模型、列车制动模型等，生成测试方案;

(2) 通过与驾驶仿真微机的通信，获取列车操纵与状态信息;在脱离驾驶仿真系统时，也可自行生成这些信息;

(3) 根据仿真要求，直接生成未经调制的地面轨道电路信息或点式信息;或者通过远程访问轨道电路子系统，由其提供原始信息;

(4) 根据仿真测试结果，进行测试结果统计分析、控制效率分析、安全性分析与评价;

(5) 通过局域网共享网络资源，实现子系统功能演示与培训.

图5 　车载ATP 仿真子系统的结构图

2. 5 　轨道电路仿真子系统如图6 所示[5 ] ，轨道电路仿真主机的功能是:

(1) 根据仿真任务的需求，通过控制VXI 总线测试子系统与台式仪器子系统，获取仿真建模测试数据、信号分析数据等;

(2) 提供轨道电路工作特性分析、工作状态仿真、轨道电路参数优化、测试数据分析与统计、系统性能评价等的软件平台;

(3) 通过局域网共享网络资源，实现子系统功能演示与培训.

图6 　轨道电路仿真子系统的结构图

3 　结论

(1) 由于城市轨道交通具有与地面铁路相区别的一些显著特征，城市轨道交通ATP 系统特别强调设备的自动化、系统化程度以及车地信息传输与设备的在线监控和维修的重要性. 在ATP 仿真系统设计时，应对这些区别给予充分考虑.

(2) 城市交通ATP 仿真系统结构与功能较复杂，各仿真子系统的详细设计有待于进一步研究.

参考文献

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