模擬系統(tǒng)有兩種解釋：一種是指輸入信號與輸出信號都是模擬信號的系統(tǒng)，它由模擬器件構成。另一種是指由若干相互聯(lián)系和相互作用的模擬等其它要素（模擬要素——事物的一種形式）組成的具有特定模擬結構和功能的有機整體，即以某種工具和手段（主要是電子計算機及其軟件）模仿系統(tǒng)的工作過程和運行狀態(tài)。
定義介紹
定義1
模擬系統(tǒng)(analog system)是用以研究信息理論和方法的系統(tǒng)之一，指輸入信號與輸出信號都是模擬信號的系統(tǒng)，它由模擬器件構成。對于具有穩(wěn)定性和因果性的線性非移變模擬系統(tǒng)，可用其單位沖激響應h(t)來完全表征，也可用其傳輸函數(shù)H (s)來完全表征。
定義2
模擬系統(tǒng)具體指以某種工具和手段（主要是電子計算機及其軟件）模仿系統(tǒng)的工作過程和運行狀態(tài)，也稱為系統(tǒng)仿真。基本方法是運用統(tǒng)計試驗，研究系統(tǒng)的假想模型，以獲得系統(tǒng)有關的動態(tài)特性。它既是分析同題、求解復雜問題的方法，也是一種實驗手段。在話務理論研究中占有重要的地位。
許多實際電信系統(tǒng)的結構和性能是很復雜的，以至這些系統(tǒng)的數(shù)學模型不總是可以用數(shù)學解析方法求解的。此時，系統(tǒng)模擬是僅有可行的方法。通過模擬研究改進設計方案，可獲得系統(tǒng)設計的最佳結果。系統(tǒng)模擬不但用于解決任何不能用數(shù)學解析方法解決的復雜電信系統(tǒng)的設計和話務計算問題，還可用于理論研究工作，如對理論研究結果的驗證等。系統(tǒng)模擬也是改進正在運行的系統(tǒng)的好方法。
通過改變模擬數(shù)據(jù)和分析模擬的結果，有助于了解系統(tǒng)中各變量的作用和相互影響的程度，從而找出改進系統(tǒng)的方法和依據(jù)。（張富）電信技術基礎信號發(fā)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(shù)的電振蕩過程。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(shù)，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。
特點介紹
測試環(huán)境再現(xiàn)的實際工作條件越真實，測試數(shù)據(jù)越有意義。模擬系統(tǒng)能夠以穩(wěn)定的精度、質量和可靠性實現(xiàn)這一目標。這些系統(tǒng)用于執(zhí)行極其真實的測試，使您能夠在可控的測試實驗室中準確、可重復地模擬從汽車和商用飛機到橋墩和人體脊柱的多種結構的工作環(huán)境。
世界各地的主要制造商、研究人員和工程師都信任模擬系統(tǒng)能夠幫助他們優(yōu)化植入式醫(yī)療設備、土木結構以及車輛零部件、系統(tǒng)和零部件的性能。無論是再現(xiàn)道路狀況、復雜的運動研究還是地震的地震效應，模擬系統(tǒng)都能夠確保真實的測試、精確的測量和高質量的結果。
三種運算器
系統(tǒng)模擬中應用的運算器有三種：加法器、數(shù)乘器(也稱標量乘法器)和積分器。三種運算器的表示符號及其時域、s域中輸入與輸出的關系。
在實驗室中用三種運算器：加法器、數(shù)乘器和積分器來模擬給定系統(tǒng)的數(shù)學模型——微分方程或系統(tǒng)函數(shù)H(s)，稱為線性系統(tǒng)的模擬，簡稱系統(tǒng)模擬。經過模擬而得到的系統(tǒng)稱為模擬系統(tǒng)。
從系統(tǒng)模擬的定義可看出，所謂系統(tǒng)模擬，僅是指數(shù)學意義上的模擬。模擬的不是實際的系統(tǒng)，而是系統(tǒng)的數(shù)學模型——微分方程或系統(tǒng)函數(shù)H(s)。這就是說，不管是任何實際系統(tǒng)，只要它們的數(shù)學模型相同，則它們的模擬系統(tǒng)就一樣，就可以在實驗室里用同一個模擬系統(tǒng)對系統(tǒng)的特性進行研究。例如當系統(tǒng)參數(shù)或輸入信號改變時，系統(tǒng)的響應如何變化，系統(tǒng)的工作是否穩(wěn)定，系統(tǒng)的性能指標能否滿足要求，系統(tǒng)的頻率響應如何變化，等等。所有這些都可用實驗儀器直接進行觀測，或在計算機的輸出裝置上直接顯示出來。模擬系統(tǒng)的輸出信號，就是系統(tǒng)微分方程的解，稱為模擬解。這不僅比直接求解系統(tǒng)的微分方程來得簡便，而且便于確定系統(tǒng)的最佳參數(shù)和最佳工作狀態(tài)。這正是系統(tǒng)模擬的重要實用意義和理論價值。
在工程實際中，三種運算器：加法器、數(shù)乘器和積分器，都是用含有運算放大器的電路來實現(xiàn)，這在電路基礎課程中已進行了研究，不再贅述。系統(tǒng)模擬一般都是用模擬計算機或數(shù)字計算機實現(xiàn)，也可在專用的實驗設備上實現(xiàn)。由加法器、數(shù)乘器和積分器連接而成的圖稱為系統(tǒng)模擬圖，簡稱模擬圖。模擬圖與系統(tǒng)的微分方程(或系統(tǒng)函數(shù)H(s))在描述系統(tǒng)特性方面是等價的。
模擬圖形式
常用的模擬圖有四種形式：直接形式、并聯(lián)形式、級聯(lián)形式和混聯(lián)形式。它們都可以根據(jù)系統(tǒng)的微分方程或系統(tǒng)函數(shù)H(s)畫出。在模擬計算機中，每一個積分器都備有專用的輸入初始條件的引入端，當進行模擬實驗時，每一個積分器都要引入它應有的初始條件。有了這樣的理解，在畫系統(tǒng)模擬圖時，為簡明方便，先設系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零，即系統(tǒng)為零狀態(tài)。此時，模擬系統(tǒng)的輸出信號，就只是系統(tǒng)的零狀態(tài)響應了。
模擬系統(tǒng)應用
在通信設備、測量儀器、計算機和自動控制系統(tǒng)中，模擬系統(tǒng)需要發(fā)生出各式各樣的信號，以實現(xiàn)各種不同的功能。
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。通過調制，使正弦波的振幅、或頻率、或相位按有用信息的變化規(guī)律改變。有用信息即寓存于正弦波的振幅、頻率或相位的變化之中。調制后的信號稱為已調幅、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。
2、本機振蕩信號
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后，變換為較低頻率的信號，便于進行后續(xù)處理，有利于提高接收信號的質量。
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(xù)時間不同的正弦波信號，將電話網的工作狀態(tài)告知使用者。載波通信中的導頻信號，用來監(jiān)視傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定情況。告警信號使電聲器件發(fā)聲，告知值機人員通信設備的某一部分出現(xiàn)了故障。
4、測試信號
測試儀器產生的信號，根據(jù)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(jié)。對于已調信號，還要求測試信號的調制系數(shù)也是可調的。又如測試用的矩形脈沖信號，不但幅度和周期可調，還要求脈沖寬度、延遲時間可調。還有某些專用儀表的測試信號。波形十分復雜。如測試電視接收機用的復合同步信號、棋盤格信號和彩條信號等。
5、控制信號
測試儀器內部、計算機及自動控制系統(tǒng)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(jiān)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(shù)式頻率計中，作為時間基準控制計數(shù)脈沖通過閘門的矩形脈沖。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(xù)期和休止期各不相同的矩形脈沖。
參考資料 >