半什物仿真作为仿真技能的一个分支，是工程领域内一种运用较为广泛的仿真技能，是核算机仿真回路中接入一些什物进行的实验。
半什物仿真是一种浅显的称谓，其准确的含义是什物在回路中的仿真，国际上通称为“Hardware In The Loop Simulation”。它是把部分数学模型、部分物理模型和实践设备联络在一起作业，组成仿真体系，一起在体系中进行的仿真实验。这样更挨近实践状况，然后得到更切当的信息。和物理仿真比较，半什物仿真的体系结构更易修正、优化。研发费用愈加低价，周期更短。和数学仿真比较，半什物仿真愈加传神，仿真精度更高。
本文介绍了一套图画数据传输半什物仿真体系。该图画数据终端设备经过中继卫星与接纳设备进行数据传输。因为该图画数据传输体系选用码分多址的作业体系，当多个终端一起作业时体系功用会因为接纳设备遭到多址搅扰的影响而下降。因而需求研发一套仿真体系进行模仿验证该体系在多个用户终端一起作业时，多少个用户一起作业会发生多径搅扰。此外，该仿真体系在尔后的针对码分多址问题进行的图画传输体系规划改善作业中，也能起到辅佐验证的效果。
1 体系组成
整个图画数据传输半什物仿真体系由两部分组成：模仿多个数据终端设备的多用户终端模仿器和模仿地上接纳设备的地上模仿器。
多用户终端模仿器功用：模仿发生多路图画信号，并与1路数据终端设备的图画信号兼并，经过天线发射出去。各路图画信号伪码各不相同。
模仿图画信号由图画基带处理单元和图画射频处理单元发生。图画基带处理单元为PCI板卡，有2个完全相同的基带处理模块，为避免各路图画源信号彼此搅扰，每个模块为独立的硬件规划。图画射频处理单元为完全相同的射频处理模块，将中频图画上变频到射频频率，而且可以独立设置频点。
地上模仿器功用：接纳上述图画信号，根据指定伪码将其间1路图画信号解析出来后用上位机软件播映，根据接纳到图画内容的正确性验证体系满载容量下的作业功用。
地上模仿器的下变频、解调及解扩模块选用美国国家仪器公司(NI)的PXI机箱、操控器及PXI板卡完结。地上模仿器还装备了扩频调制及上变频模块，以便和下变频、解调及解扩模块组成中频或射频的自闭环路，便于地上模仿器可以进行通讯协议开发、自闭环调实验证。各模块的技能参数可经过根据LabVIEW东西开发的体系软件装备各板卡嵌入式软件中的参数进行修正。
PXI总线体系是NI公司于1997年运用PCI总线的扩展发布的总线体系，是继VXI总线仪器之后，一种新式的模块化仪器体系。PXI总线体系除了具有PCI总线的功用外，增加了用于多模块同步的触发总线和参阅时钟、用于进行准确守时的星形触发总线以及用于相邻模块间高速通讯的部分总线来满意实验和丈量对高功用仪器仪表的要求。PXI规范是在Comp act PCI机械规范中增加了环境测验和自动冷却要求，以确保多厂商产品的互操作性和体系的易集成性。PXI成为一种体系级规范，使体系易于集成与运用，然后进一步下降开发本钱。
地上模仿器的板卡选型：操控器PXIe-8133是PXI设备的CPU操控器，首要完结各个单板的操控;图画基带处理模块PXIe-7965R完结图画基带信号的处理;矢量信号发生器PXIe -5673和矢量信号分析仪PXIe-5663E一起结合PSK-DSSS矢量信号发生器软件，完结射频信号的变频、发射和接纳等处理;低噪放PXI-5691和程控衰减器PXI-5695用于射频信号的放大和衰减。地上模仿器自带发射和接纳模块，体系内可以进行自闭环调试，验证信道参数的设置正确性。
2 单元规划
2.1 图画基带处理单元
图画基带处理单元原理框图如图3所示。
图画基带处理单元对图画信号进行如下处理：测验运用的图画紧缩数据存储到板载FLASH中，由FPGA读出图画紧缩数据进行处理，完结对成帧后的图画码流进行帧同步、加扰、RS+卷积编码、码型改换、扩频、调制、D\A接口装备及数据接口转化等功用。
图画基带处理单元的功用首要由两片D\A转化芯片和两片FPGA芯片完结。其间D/A转化芯片首要完结数模转化及中频上变频，其他的数字信号处理功用首要由FPGA完结。
FPGA芯片担任紧缩图画的扩频调制及PCI9054接口芯片的操控操作。
D/A芯片担任数字/模仿信号改变，构成中频信号输出。
FLASH存储器用于存储图画数据，图画数据可以经过PCI工控机进行更新。
PCI9054接口芯片完结伪码信息的下载、紧缩图画数据的下载和状况信息的上传功用。
根据以上功用需求，FPCA软件顶层划分为5个大模块，各模块及子模块详细描绘如表2所示。
2.2 根据NI规范板卡的上下变频及调制解调体系体系
接纳解调体系由嵌入式操控器、下变频模块(即矢量信号分析仪)、基带处理模块、板卡驱动软件、测控模仿软件组成。图中操控器是根据PXIe总线的NI嵌入式操控器。
NI PXIe嵌入式操控器为PXI丈量体系供给具有高功用而紧凑的嵌入式核算机解决方案，嵌入式操控器配有规范设备(如：集成CPU、硬盘、RAM、以太网、视频、键盘/鼠标、串口、USB和其他外设)以及Microsoft Windows和一切现已装置的设备驱动程序。图4为M PXIe机箱外观图。
上下变频及调制解调体系框图如图5所示。
体系由嵌入式主控板、下变频模块、归纳基带解调模块、归纳基带调制模块以及上变频模块组成。下变频模块(包括频率转化模块)接纳输入的S频段射频信号，下变频到70MH z/140 MHz中频信号。上变频模块接纳调制基带处理模块输出的中频信号，上变频到对应的S频段射频信号。
归纳基带解调模块对中频信号进行采样，在数字域完结扩频捕获盯梢、载波同步、帧同步、解码等作业，首要作业在FPGA中完结，DSP完结流程操控和参数核算设置。解调解码后的原码数据经过PXI总线发送给上位机软件，由软件进行图画软解码、显现等操作。
归纳基带调制模块，对输入的遥控数据或遥测数据，进行加扰、编码、码型改变、扩频等运算，在数字域完结载波调制，然后送给DAC，完结数模转化，输出70 MHz、140MHz的中频信号送给上变频模块或直接输出待测设备。
图中主控模块是根据PXIe/PXI总线的NI嵌入式操控器。它们合适根据PXI或PXI Express的体系。
3 仿真验证
该图画数据传输半什物仿真体系研发完结后，进行多用户终端仿真验证实验，实验结果表明：在现在的作业形式下，当超越4台终端一起作业时，就会呈现因为码分多址搅扰导致的信号解码失利的问题。
4 定论
本文介绍了一套半什物仿真体系，该仿真体系用于对某图画数据传输体系多个用户终端一起作业时的多径搅扰状况进行仿真验证，以了此某图画数据传输体系在多个用户终端一起作业时发生多径搅扰时的用户终端数量。
本半什物仿真体系在发射端运用了与实践状况非常挨近的多用户终端，而在接纳端选用了具有通用性的NI公司的PXI总线机箱与板卡完结。
经过多用户作业仿真验证，证明该体系规划达到了预期的技能要求。该半什物仿真体系还可以对后续的抗多址搅扰技能的仿真以及改善可以供给有力的技能支持。
该体系的地上模仿器经过该NI规范板卡建立，在进行完模仿验证使命后，用户可以经过进行软件二次开发，调制解调体系可以习惯新的通讯体系，依然可以在为后续研发、仿真及测验作业发挥效果，避免了研发专用设备的限制。
