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QualNet6.1网络仿真工具

QualNet6.1网络仿真工具
QualNet6.1网络仿真工具

Qual Net网络仿真工具

QualNet是一款高性能的网络模拟系统,可预测无线网络,有线网络和混合网络及设备的性能。QualNet能够以实时的速度,将真实的无线网络模拟成“软件虚拟网络”。QualNet 具有多线程处理能力,支持多核64位处理器,可模拟上千个节点的网络。

QualNet的可移植性和接口模块的灵活性也是业界首屈一指的。QualNet支持串行和并行的仿真运算环境,支持Unix,Windows,Mac OS X和Linux操作系统,并且能够与众多仿真工具实现无缝连结。

QualNet在并行模式下的特点:

实时仿真。并行环境中的模型可以提高速度和扩展性。例如,16个双核2GHz Opteron阵列系统通过无限带宽交换机连接后,可以达到实时模拟3500个节点的场景。

支持多种并行计算环境。支持双核处理器或以上的QualNet Developer能够运行在当前的主流平台上,从串行计算机到共享内存的多处理器平台,包括多核系统,工作站阵列,以及超级计算机。

协议模型经过预优化。因此不必为了要执行并行而重写代码;所有模型都经过优化,非常适合用于中小规模并行处理器平台和超级计算机系统。

立足于并行设计。QualNet一开始就被设计为一个具有并行处理能力的工具。事实证明,对不支持并行的模拟工具做并行改造是困难而且低效的。

QualNet网络模拟系统的组成:

QualNet Developer

QualNet Developer可在串行或并行模式下运行。用户可以设置、开发和运行定制的网络模型。具有功能丰富的可视化开发环境,允许用户快速设置模型、高效协议编码、运行场景模型、得到实时统计结果和分组级的调试信息。

QualNet Developer可运行在并行双核系统平台上。这意味着你能够获得更快的仿真速度,甚至达到实时模拟的效果。此外,客户还可以选择把QualNet Developer升级成支持多处理器平台的版本,这样就可以获得更快的模拟速度和更好的可扩展性。

QualNet Developer可运行在现有的所有计算机平台上,从串行计算机平台到共享内存的多处理器平台,如双核系统、集群式工作站和超级计算机。QualNet所有模型库都支持并行计算。

QualNet Library (模型库)

QualNet Library极大地增强了QualNet的效能。从对专用网络的支持,如WiFi、传感器网络、蜂窝网络、MANET、WiMAX和卫星网络,到半实物网络模拟和强大的3D可视化。QualNet 模型库大大提高了QualNet Developer的性能表现。

技术特点:

QualNet支持实时的仿真速度,可以实现software-in-the-loop,网络模拟,hardware-in-the-loop 和human-in-the-loop的半实物仿真试验。

QualNet使用标准C/C++进行建模,全都是源代码格式,可进行上万个节点的IP网络的建模和仿真,并可对仿真结果进行分析。QualNet可以实现3500个节点的实时仿真。QualNet内包含许多设计精良的API接口,用户可以很方便地进行模型开发。

QualNet是唯一的并行通信网络仿真工具。可进行多达64个CPU的并行仿真,或64台计算机的分布式仿真,使网络规模及仿真速度大为提高。增加一个CPU,仿真速度可提高90%以上;增加一台计算机,仿真速度可提高75%以上。

QualNet是唯一的报文级网络仿真工具,可将真实的视频流、语音流、数据流加载到虚拟网络中进行仿真,使仿真的精度和可靠性大大提高。

QualNet可在Linux, Solaris, Windows, Mac OS, IRIX等多种操作平台上运行,也可运行于分布式或集群式的并行体系结构,和所有32位和64位的计算平台。

QualNet可以和众多硬件和软件的应用程序实现互联,如可以和STK、MATLAB、OTB、VR-Force、瑞典PRTI、中国航天的RTI、北航RTI等仿真软件进行联合仿真。

从1997年至2004年,QualNet一直用于美军的几十个项目上,所以它的模型库都是经过了美军几十个项目的验证,精度和可靠性都是有保障的。特别是Wireless模型库,同其它网络仿真软件相比,协议是最完整的,精度和可靠性是最高的。

QualNet Developer 6.1 产品系列:

1.QualNet Developer是一套能够完全满足客户进行网络建模和网络仿真要求的工具,它是基本模块。

QualNet Developer的组成:

QualNet Scenario Designer是一个模型设置工具,允许用户设置地理上分布的物理链接和网络节点的功能参数。通过简单的拖放操作,用户还可以定义每个节点的网络层协议和业务流量特征。

QualNet Animator向用户提供了深度可视化及分析功能。当仿真运行的时候,用户可以利用动态可视窗口观察通过网络的业务流量及其统计结果。用户还可以进行批量仿真,在仿真结束后观察动态数据。

QualNet Protocol Designer允许用户创建一个协议框架,集成到仿真器当中进行场景模拟和动画显示。QualNet的协议模型以C/C++源代码的形式给出,可以帮助开发人员在此之上构建新的网络功能。

QualNet Analyzer是一个图形化工具,可以显示上百个统计指标。用户可以直接观察预设的参数,或者自定义需要查看的指标。实时统计结果也是一个选项,用户可以在仿真执行的过程中观察统计结果的变化情况。用户还可以使用多实验报表。所有的图表可以导出到电子表格里面。

QualNet Packet Tracer是一个分组级的可视化工具,用以查看分组经过协议栈的内容变化情况。这是一个有用的调试工具。

2.QualNet 模型库

?Developer Library

用于建模多种网络,包括WAN,LAN,IPv6,卫星库与STK/Connect接口。

?Wireless Library

包含802.11a /b/g和移动ad hoc网络。

?Multimedia and Enterprise Library

用于WAN建模,VOIP,排队,调度,MPLS和其它QoS功能。

?Advanced Wireless Library **

用于802.16和802.16e,即所谓的WiMAX。

?Sensor Networks Library

用于802.15.4网络,即Zigbee。

?Cellular Library **

用于GSM蜂窝网建模。

?Standard Interfaces Library

用于把军用仿真器通过HLA或DIS接口集成到QualNet中。

?Sensor Networks Library

用于802.15.4网络,即Zigbee。

?Propagation Library: Urban ** +

用于城市路径缺失和地形效果建模。

?Propagation Library: ALE/ASAPs ** +

用于ALE 军用无线电和传播效果建模。

?UMTS Library

用于3G网络。

?LTE Library

用于LTE高保真4G网络的仿真模型。

带** 的这些模型库必须与Wireless Library一同使用。

带+ 的模型库需要有第三方提供的源代码才能使用。

北京三信时代信息公司

VISSIM,PARAMICS,TSIS仿真软件对比分析

VISSIM,PARAMICS,TSIS仿真软件对比分析三大著名的仿真软件 (VISSIM/PARAMICS/TSIS)对比分析 VISSIM仿真系统 VISSIM是德国PTV公司开发的微观仿真软件,是一种微观的、以时间为参照、以交通行为模型为基础的仿真系统,主要用于城市和郊区交通的模拟仿真中。它采用的是一个离散的、随机的、以0(1s为时间步长的微观模型。车辆的纵向运动采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM提供了图形化的界面,用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动,运用动态交通分配进行路径选择。VISSIM可以模拟轨道和道路公共交通、自行车交通和行人交通,由仿真获得的交通特征数据可以评估不同的选择方案。它能够模拟许多城市内和非城市内的交通状况,特别适合模拟各种城市交通控制系统,主要应用有:(1)由车辆激发的信号控制的设计、检验、评价;(2)公交优先方案的通行能力分析和检验;(3)收费设施的分析;(4)匝道控制运营分析;(5)路径诱导和可变信息标志的影响分析;(6)路段、交叉口及整个交通网的通行能力和交通流分析;(7)评估不同的设计规划方案和交通组织方案;(8)评估环形交通;(9)评估收费系统和其他交通服务设施;(10)评估智能交通系统的效果(如路径选择系统);(11)大型公交车站的功能分析:(12)复杂交通设施各种运行方式的优化设计(如信号灯控制的路口和无信号灯控制的路口的组合和协 调);(13)信号灯控制程序的设计和优化:(14)设计公交优先系统;(15)2D和3D 模拟结果的动态演示等。 在VISSIM模型中,信号灯控制程序可以在定时控制或者感应式信号程序方式下进行模拟。在信号控制程序的模拟时,西门子、飞利浦、PTV、BASEL等公司的产品都可以与之兼容。VISSIM仿真系统中,对于交通流和信号控制之间有一个接

基于opnet移动无线网络的仿真

基于opnet移动无线网络的仿真 设计任务: 1.熟练操作和运用opnet软件 2.理解和掌握无线网络的工作原理 3.理解和掌握网络仿真的原理、步骤、内容和方法 4.运用opnet软件对无线网络进行仿真 要求: 1.熟练操作和运用opnet软件 2.查阅大量资料文献:明确网络仿真的原理、步骤、内容和方法 3.认真做好学习笔记,按时完成设计

目录 一、仿真技术 (3) 1.1什么叫仿真 (3) 1.2仿真的分类 (3) 1.3网络仿真 (4) 1.3.1网络仿真的产生背景: (5) 1.3.2网络仿真的意义: (5) 1.3.3四种网络设计方法的比较 (5) 1.4当前主要的仿真工具 (6) 二、OPNET简介 (6) 2.1opnet简介 (6) 2.1.2 OPNET历史和现状 (6) 2.1.2 OPNET 全线产品介绍(1) (7) 2.1.2 OPNET 全线产品介绍(2) (7) 2.2opnet modeler简介 (8) 2.2.1OPNET Modeler的主要特性 (10) 2.2.3 OPNET Modeler 进行仿真的流程 (12) 2.2.4OPNET Modeler 三层建模机制 (12) 三、无线网络 (13) 3.1无线网络概述 (13) 3.1.1无线网络的发展 (14) 3.1.2无线网络的逻辑结构 (14) 3.2无线网络的分类 (16) 3.3无线网络的设备 (17) 四、基于opnet创建一个移动无线网络 (18) 4.1概述 (18) 4.2开始建立 (18) 4.3创建天线模型 (18) 4.4创建指向处理器 (18) 4.5创建节点模型 (18) 4.6创建网络模型 (18) 4.7收集统计量并运行仿真 (18) 4.8查看并分析结果 (18) 五、参考文献 (18)

神经网络学习算法matlab仿真(借鉴参照)

东南大学自动化学院 智能控制概论 神经网络学习算法研究 学院: 姓名: 学号: 日期:

目录 1 任务要求叙述 ..................................................... 错误!未定义书签。 2 系统分析及设计原理 ......................................... 错误!未定义书签。 3 设计实现.............................................................. 错误!未定义书签。4仿真验证.. (6) 5 讨论与分析.......................................................... 错误!未定义书签。

一.任务要求叙述 (1)任务 (a) 运行算法,观察和分析现有学习算法的性能; clear all;close all; nu=20;pi=3.1415926; for i=1:nu p(i)=2*pi*i/nu; t(i)=0.5*(1+cos(p(i))); end minmax=[min(p(:)) max(p(:))] net = newff([ 0 7],[6 1],{'logsig' 'purelin'},'traingd');% traingd traingdm trainlm net.trainParam.epochs = 10000; net.trainParam.goal = 0.0001; net.trainParam.show=200; net.trainParam.lr=0.1; net.trainParam.mc=0.6; %0.9 default value; available for momentum net = train(net,p,t); y1 = sim(net,p); figure(2); plot(p,t,'*-',p,y1,'r--') %************** test data ****************** nu2=nu*3/2; for i=1:(nu2) p2(i)=2*pi*i/(nu2); t2(i)=0.5*(1+cos(p2(i))); end y2 = sim(net,p2); figure(3); plot(t2,'*-');hold on; plot(y2,'r'); xlabel('times');ylabel('outputs'); figure(4); plot(t2-y2); xlabel('times');ylabel('error'); (b) 为了进一步提高学习逼近效果,可以采取那些措施,调节规律如何?根据所提的每种措施,修改算法程序,给出仿真效果验证、过程以及相应的曲线图,给出适当的评述;(c) 联系、结合前向神经网络的算法样本学习、测试等过程,谈谈本人对神经网络系统的一些认识和看法。

完整版无线传感器网络仿真软件用户手册

无线传感器网络仿真软件用户手册

2014年12月1日 目录 1. 简介 (1) 1.1. 背景 (1) 1.2. 软件运行环境 (1) 1.3. 使用场景 (2) 1.4. 试用版使用限制 (2) 2. 安装 (2) 2.1. 双击安装程序 (2) 2.2. 安装向导 (3) 2.3. 选择安装目录 (3) 2.4. 选择是否建立开始菜单和创建快捷方式 (4) 2.5. 安装 (4) 2.6. 安装完成 (5) 2.7. Atos-SensorSim快捷方式 (5) 2.8. 安装目录中的文件夹 (7) 2.9. Atos-SensorSim主界面 (7) 3. Atos-SensorSim使用 (8) 3.1. 网络管理 (8) 3.1.1. 生成网络 (8) 3.1.2. 查看生成网络的拓扑 (8) 3.1.3. 修改生成网络的节点默认通信半径 (9) 3.1.4. 显示网络节点属性 (9) 3.1.5. 修改网络节点属性 (10) 3.1.6. 增加网络节点 (10) 3.1.7. 删除网络节点 (11) 3.1.8. 网络显示缩放 (12) 3.1.9. 保存生成的网络 (12) 3.1.10. 打开保存的网络文件 (13) 3.1.11. 创建网络文件分组 (13) 3.1.12. 删除网络文件分组 (15) 3.1.13. 删除网络文件 (16) 3.2. 无线传感器网络算法管理 (18) 3.2.1. 显示系统目前导入的算法 (18) 3.2.2. 开始算法演示 (18) 3.2.3. 停止算法演示 (19) 3.2.4. 显示算法运行的节点分布 (20)

无线网络的模拟

NS2对WiFi的支持 [1] 无线网络概述 目前无线网络可以分为两类: (1)有固定接入点的无线网络(Infrastructure Wireless Networks) 通常所说的移动通信系统(例如手机)属于这类,特点是所有移动终端的通信都必须通过固定接入点(例如基站)来完成。 (2)无固定接入点的无线网络(Infrastructureless Wireless Networks) 通常称这种网络为Ad Hoc网络或MANET(Mobile Adhoc Networks)。Ad Hoc网络无固定的路由器,网络中的节点既是通信终端,同时也是转发数据包的路由器,通常又称之为自组织网络(self-organized network)。 注意: (a)Ad Hoc网络无需任何固定接入节点,信息数据的交互全部通过无线网络各移动终端之间接力的方式来实现。 (b)Ad Hoc网络通常应用于很难设立固定接入点或者固定接入点建造代价较高的场合。 [2] NS2的无线网络的移动节点 无线模块最初是由CMU的Monarch工作组引入到NS中的。此无线模块不仅可以对WLAN 或者多跳的Ad Hoc等无线网络进行模拟,还可以模拟有线和无线混合的复杂网络。 2.1、移动节点的结构 无线模型的核心是移动节点(Mobile Node),它代表实际无线网络中的站点(Station, STA)。移动节点是由一系列的网络构建构成的,这些构件包括:LL, ARP, IFq, Mac, NetIF 注意: (1)NS2中实现了WLAN采用的IEEE 802.11的DCF(Distributed Coordination Function)MAC协议。此外,还实现了无线传感器网络(WSN)所使用的IEEE 802.15标准。 (2)802.11的MAC控制采用的是CSMA/CA (通过物理载波检测和虚拟载波检测[NAV网络分配矢量,表示媒介空闲剩余时间值]策略的结合);而以太网802.3的MAC控制采用是CSMA/CD。 2.2、移动节点的创建 创建无线网络的模拟场景最主要的就是创建移动节点。移动节点的创建与有线节点的创建不同。主要的区别是:在创建移动节点之前,必须对移动节点进行配置。

各种电路仿真软件的分析与比较

一.当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化(EDA)的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次:物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能,包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持,仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前,就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有:ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点: ●仿真项目的数量和性能: 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是:静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项;可能有的分析是:傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能,而Tina6.0有20项,Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路,对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真,最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件,例如,Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度: 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件,但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此,除了软件本身的器件库之外,器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究,可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型,构建自己的元件库。对于教学工作者来说,软件内的元件模型库,基本上可以满足常规教学需要,主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代,并建立教学中常用的国产元器件库。 电路仿真软件的元件分类方式有两种:按元器件类型如电源、二极管、74系列等分成若干个大类;或按元器件制造商分类,大多数仿真软件有电路图形符号的预览,便于选取使用。

通信网络仿真

目录 1 绪论 1.1 设计的背景 目前,现代通信网络的仿真,智能化网络规划、优化以及管理成为通信领域的热点问题。OPNET这一网络仿真工具为解决通信网络(包括固定网络、移动网络和卫星网络)仿真和优化以及网络高效的管理提供了整套解决方案,是网络仿真分析领域出类拔萃的软件。 包交换兼有电路交换和报文交换的优点,如包交换比电路交换的线路利用率高、比报文交换的传输时延小交互性好等,使得包交换网络在数据通信领域有着广泛的应用。 国外,网络仿真方面的研究已有二十多年的历史,覆盖各个领域。而国内数据通信网络仿真起步较晚,但近几年发展迅猛。 在包交换网络仿真方面,利用OPNET Modeler平台进行的仿真测试对包交换网络性能的进一步提高起到显著的作用。 在复杂多样的SME网络应用方面,相关研究缺乏,既使是已解决的部分技术项目,仍有进一步深入研究的必要。因而,研究包交换网络中OPNET的仿真应用是一个富有挑战性的课题。 1.2 设计的目的及意义 本课程设计主要研究SME包交换网络中OPNET的仿真应用,即借助OPNET仿真平台来研究包交换网络的性能。 本文中将主要解决如何使用现代化网络仿真工具进行SME包交换网络的性能分析,并在分析的基础处,能找出现有网络存在的不足,从而设计出更适合SME包交换网络的方案。 在学习通信网的基础上,学习通信网仿真方面的专业软件,对进一步掌握通信网络的性能有实践意义。掌握使用OPNET软件对以后的毕业设计及毕业后从事网络设计领域的工作有很大的帮助。 1.3 设计的基本思路及文章组织 本文在OPNET网络仿真平台上,首先对一个简单的SME包交换网络进行性能分析,然后对现有的网络进行升级扩展、引入新业务并进行可行性分析。在此基础上提出适合SME包交换网络的设计方案。

无线城域网的MiXax技术仿真

《无线网络技术》实验三报告单 班级____ __ 姓名_____ __ _ 学号____ ____ 实验日期_ ___ 评分____ 教师签名_______________ 实验名称:无线城域网的MiXax技术仿真 实验目的: 了解WiMax技术在无线局域网的应用及加深对WiMax工作机制的理解。 实验内容: 1.WiMax简介 WiMax 又称为802.16 无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30 英里的范围),以及对3G 可能构成的威胁,使WiMax 在最近一段时间备受业界关注。该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。 2.WiMax优势 优势之一,实现更远的传输距离。WiMax 所能实现的50 公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G 发射塔的10 倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。 优势之二,提供更高速的宽带接入。据悉,WiMax 所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G 所能提供的宽带速度的30 倍。对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。 优势之三,提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术,它可以将Wi-Fi 热点连接到互联网,也可作为DSL 等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入。WiMax 可为50 公里线性区域内提供服务,用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。 优势之四,提供多媒体通信服务。由于WiMax 较之Wi-Fi 具有更好的可扩展性和安全性,从而能够实现电信级的多媒体通信服务。 优势之五, 从产业链来讲,Wimax 有商用数据上网卡有商用手机(HTCMax 4G),并且还存在终端一致性测试的问题。所以,WiMax 的产业链还需要经过像TD-SCDMA 产业链的规模

神经网络与matlab仿真

神经网络与matlab仿真 随着技术的发展,人工神经网络在各个方面应用越来越广泛,由于matlab仿真技术对神经网络的建模起着十分重要的作用,因此,通过讨论神经网络中基础的一类——线性神经网络的matlab仿真,对神经网络的matlab仿真做一个基本的了解。 1.面向matlab工具箱的神经网络设计 人工神经网络可通过硬件或软件方式来实现。硬件方式即神经计算机。目前较常用的还是软件实现方式。已有许多公司和研究单位设计了通用的ANN程序以方便人们使用,matlab提供的神经网络工具箱就是其重要代表。 神经网络工具箱是在matlab环境下所开发出来的许多工具箱之一,它是以人工神经网络理论为基础,用matlab语言构造出典型神经网络的激活函数,如S 型、线性、竞争层、饱和线性等激活函数,使设计者对所选定网络输出的计算变成对激活函数的调用。另外,根据各种典型的修正网络权值的规定,加上网络的训练过程,用matlab编写出各种网络设计与训练所涉及的公式运算、矩阵操作和方程求解等大部分子程序,网络的设计者可以根据自己的需要进行调用,免除了自己编写复杂而庞大的算法程序的困扰,集中精力去思考需要解决的问题,提高工作效率和解题质量。 目前matlab几乎完整地概括了神经网络的基本成果,对于各种网络模型,神经网络工具箱集成了多种学习算法,为用户提供了极大的方便。 同时,matlab的其他工具箱也为我们在神经网络工具箱的基础上开发研究模糊与神经网络的结合、神经网络的样条算法等问题提供了辅助手段。 2 线性神经网络 线性神经网络是最简单的一种神经元网络,它可以由一个或多个线性神经元构成。50年代末期提出的自适应线性元件是线性神经网络最早的典型代表。其每个神经元的传递函数为线性函数,其输出可以取任意值。线性神经网络可以采用Widrow-Hoff学习规则,也称为LMS算法来调整网络的权值和阈值。 2.1 线性神经网络模型 线性神经元模型的神经元有一个线性传递函数purelin,其输入输出之间是简

(完整word版)NS2网络仿真实验

移动自组织网络 实 验 报 告 NS2网络仿真实验 何云瑞 13120073 电信研1301班

1.实验目的和要求 1.学会NS2的安装过程,并熟悉NS2的环境; 2.观察并解释NAM动画,分析Trace文档。 3.学会用awk和gnuplot分析吞吐量、封包延迟、抖动率和封包丢失率。2.实验环境 先在PC上安装VMware虚拟机,再在虚拟机上安装Ubuntu系统,最后再Ubuntu系统上安装NS2软件,本次实验采用的是NS-2.34版本。 3.基本概念 3.1 NS2简介 NS2是一款开放源代码的网络模拟软件,最初由UC Berkeley开发。它是一种面向对象的网络模拟器,它本质上是一个离散事件模拟器,其本身有一个模拟时钟,所有的模拟都由离散事件驱动。其采用了分裂对象模型的开发机制,采用C++和OTcl两种语言进行开发。它们之间采用TclCL进行自动连接和映射。考虑效率和操作便利等因素,NS2将数据通道和控制通道的实现相分离。为了减少封包和事件的处理时间,事件调度器和数据通道上的基本网络组件对象都使用C++编写,这些对象通过TclCL映射对OTcl解释器可见。 目前,NS2可以用于模拟各种不同的通信网络,它功能强大,模块丰富,已经实现的主要模块有:网络传输协议,如TCP和UDP;业务源流量产生器,如FTP、Telnet、CBR、Web和VBR;路由队列管理机制,如Droptail、RED和CBQ;路由算法;以及无线网络WLAN、移动IP和卫星通信网络等模块。也为进行局域网的模拟实现了多播协议以及一些MAC子层协议。 3.2 NS2的功能模块 NS2仿真器封装了许多功能模块,最基本的是节点、链路、代理、数据包格式等,下面对各个模块进行简单的介绍: (1)事件调度器:目前NS2提供了四种具有不同数据结构的调度器,分别是链表、堆、日历表和实时调度器。

基于matlab实现BP神经网络模型仿真

基于BP神经网络模型及改进模型对全国历年车祸次数预测 一、背景 我国今年来随着经济的发展,汽车需求量不断地增加,所以全国每年的车祸次数也被越来越被关注,本文首先搜集全国历年车祸次数,接着通过这些数据利用BP神经网络模型和改进的径向基函数网络进行预测,最后根据预测结果,分析模型的优劣,从而达到深刻理解BP神经网络和径向基函数网络的原理及应用。所用到的数据即全国历年车祸次数来自中国汽车工业信息网,网址如下: https://www.wendangku.net/doc/b414348750.html,/autoinfo_cn/cszh/gljt/qt/webinfo/2006/05/124650 1820021204.htm 制作历年全国道路交通事故统计表如下所示: 二、问题研究 (一)研究方向 (1)通过数据利用BP神经网络模型预测历年全国交通事故次数并与实际值进行比较。(2)分析BP神经网络模型改变训练函数再进行仿真与之前结果进行对比。 (3)从泛化能力和稳定性等方面分析BP神经网络模型的优劣。 (4)利用径向基函数网络模型进行仿真,得到结果与采用BP神经网络模型得到的结果进行比较。

(二)相关知识 (1)人工神经网络 人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。 人工神经网络有以下几个特征: (1)非线性非线性关系是自然界的普遍特性。大脑的智慧就是一种非线性现象。人工神经元处于激活或抑制二种不同的状态,这种行为在数学上表现为一种非线性网络关系。具有阈值的神经元构成的网络具有更好的性能,可以提高容错性和存储容量。 (2)非局限性一个神经网络通常由多个神经元广泛连接而成。一个系统的整体行为不仅取决于单个神经元的特征,而且可能主要由单元之间的相互作用、相互连接所决定。通过单元之间的大量连接模拟大脑的非局限性。联想记忆是非局限性的典型例子。 (3)非常定性人工神经网络具有自适应、自组织、自学习能力。神经网络不但处理的信息可以有各种变化,而且在处理信息的同时,非线性动力系统本身也在不断变化。经常采用迭代过程描写动力系统的演化过程。 (4)非凸性一个系统的演化方向,在一定条件下将取决于某个特定的状态函数。例如能量函数,它的极值相应于系统比较稳定的状态。非凸性是指这种函数有多个极值,故系统具有多个较稳定的平衡态,这将导致系统演化的多样性。 (2)BP神经网络模型 BP(Back Propagation)网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hide layer)和输出层(output layer)。 (3)径向基函数网络模型 径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络由三层组成,输入层节点只传递输入信号到隐层,隐层节点由像高斯函数那样的辐射状作用函数构成,而输出层节点通常是简单的线性函数。 隐层节点中的作用函数(基函数)对输入信号将在局部产生响应,也就是说,当输入信号靠近基函数的中央范围时,隐层节点将产生较大的输出,由此看出这种网络具有局部逼近能力,所以径向基函数网络也称为局部感知场网络。

如何用MATLAB的神经网络工具箱实现三层BP网络

如何用MA TLAB的神经网络工具箱实现三层BP网络? % 读入训练数据和测试数据 Input = []; Output = []; str = {'Test','Check'}; Data = textread([str{1},'.txt']); % 读训练数据 Input = Data(:,1:end-1); % 取数据表的前五列(主从成分) Output = Data(:,end); % 取数据表的最后一列(输出值) Data = textread([str{2},'.txt']); % 读测试数据 CheckIn = Data(:,1:end-1); % 取数据表的前五列(主从成分) CheckOut = Data(:,end); % 取数据表的最后一列(输出值) Input = Input'; Output = Output'; CheckIn = CheckIn'; CheckOut = CheckOut'; % 矩阵赚置 [Input,minp,maxp,Output,mint,maxt] = premnmx(Input,Output); % 标准化数据 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%% % 神经网络参数设置 %====可以修正处 Para.Goal = 0.0001; % 网络训练目标误差 Para.Epochs = 800; % 网络训练代数 Para.LearnRate = 0.1; % 网络学习速率 %==== Para.Show = 5; % 网络训练显示间隔 Para.InRange = repmat([-1 1],size(Input,1),1); % 网络的输入变量区间 Para.Neurons = [size(Input,1)*2+1 1]; % 网络后两层神经元配置

VISSIM,PARAMICS,TSIS仿真软件对比分析

三大著名的仿真软件 (VISSIM/PARAMICS/TSIS)对比分析VISSIM仿真系统 VISSIM是德国PTV公司开发的微观仿真软件,是一种微观的、以时间为参照、以交通行为模型为基础的仿真系统,主要用于城市和郊区交通的模拟仿真中。它采用的是一个离散的、随机的、以0.1s为时间步长的微观模型。车辆的纵向运动采用了基于规则的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。VISSIM提供了图形化的界面,用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动,运用动态交通分配进行路径选择。VISSIM可以模拟轨道和道路公共交通、自行车交通和行人交通,由仿真获得的交通特征数据可以评估不同的选择方案。它能够模拟许多城市内和非城市内的交通状况,特别适合模拟各种城市交通控制系统,主要应用有:(1)由车辆激发的信号控制的设计、检验、评价;(2)公交优先方案的通行能力分析和检验;(3)收费设施的分析; (4)匝道控制运营分析;(5)路径诱导和可变信息标志的影响分析;(6)路段、交叉口及整个交通网的通行能力和交通流分析;(7)评估不同的设计规划方案和交通组织方案;(8)评估环形交通;(9)评估收费系统和其他交通服务设施;(10)评估智能交通系统的效果(如路径选择系统);(11)大型公交车站的功能分析:(12)复杂交通设施各种运行方式的优化设计(如信号灯控制的路口和无信号灯控制的路口的组合和协

调);(13)信号灯控制程序的设计和优化:(14)设计公交优先系统;(15)2D和3D模拟结果的动态演示等。 在VISSIM模型中,信号灯控制程序可以在定时控制或者感应式信号程序方式下进行模拟。在信号控制程序的模拟时,西门子、飞利浦、PTV、BASEL等公司的产品都可以与之兼容。VISSIM仿真系统中,对于交通流和信号控制之间有一个接口,通过这个接口可以在检测器数据和信号灯控制参数之间进行数据交换。仿真结果可以是视窗动态交通流演示,或者是最后输出多种重要交通参数的数据表格。VISSIM的交通流模型既可以模拟一条车道上的车队行驶,也可以模拟车流在车道组中的变换情况。利用这些交通特征数据可以按照交通服务水平标准确定交通运行状况,进行多种措施预期实施效果的比较。PARAMICS仿真系统 英国的Quadstone公司开发的Paramics是表现最为出色的商业 化交通仿真产品之一。Paramics从1992年开始开发至今,融合了欧美众多交通及计算机领域科研机构及专家的努力和智慧,具有细致的路网建模、灵活的信号及车辆控制、完善的路径诱导、丰富的编程接口、详尽的数据分析等特色。由于采用了并行计算技术,仿真的路网规模可达上百万个节点,4百多万个路段,3万多个小区。在ITS的研究中,Paramics有突出的表现,能仿真交通信号、匝道控制、检测器、可变信息板、车内信息显示装置,车内信息顾问,路径诱导等。而且用户可以通过API函数定义特殊的控制策略。它还能够从SATURN、NESA、

GA-BP神经网络仿真

GA-BP神经网络仿真 [摘要]:本文主要是对基于遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)进行仿真,BP神经网络在BP神经网络中已经做详细介绍,本文首先介绍了遗传算法的基本原理,然后对遗传算法进行了描述,最后给出用遗传算法优化BP神经网络的程序。 [关键词]:GA-BP;遗传算法;仿真 1遗传算法 遗传算法(Genetic Algorithm, GA)起源于对生物系统所进行的计算机模拟研究。它是模仿自然界生物进化机制发展起来的随机全局搜索和优化方法,借鉴了达尔文的进化论和孟德尔的遗传学说。其本质是一种高效、并行、全局搜索的方法,能在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的知识,并自适应地控制搜索过程以求得最佳解。 1.1遗传算法基本原理 遗传算法GA—模拟自然界遗传机制和生物进化论而成的一种并行随机搜索最优化方法。(具有“生存+检测”的迭代过程的搜索算法)基于自然界“优胜劣汰,适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中,按照所选择的适应度函数并通过遗传中的选择、交叉和变异对个体进行筛选,使适应度值好的个体被保留,适应度差的个体被淘汰,新的群体既继承了上一代的信息,又优于上一代。反复循环,直至满足条件。 1.2遗传算法基本步骤 种群中的每个个体是问题的一个解,称为“染色体”,染色体是一串符号,如二进制字符串。利用“适值”(适应性函数)测量染色体的好坏。遗传算法基本操作分为:(1)选择操作:以一定概率选择旧群体个体到新群体中,个体被选中的概率跟适应度值有关个体适应度越好被选中改了吧越大。 (2)交叉操作:信息交换思想选两个个体交换组合产生新的优秀个体,染色体位置互换。

神经网络工具箱

神经网络工具箱 版本6.0.4(R2010a版本)25-JAN-2010 图形用户界面的功能。 nctool - 神经网络分类的工具。 nftool - 神经网络拟合工具。 nprtool - 神经网络模式识别工具。 nntool - 神经网络工具箱的图形用户界面。 nntraintool - 神经网络训练工具。 视图- 查看一个神经网络。 分析功能。 混乱- 分类混淆矩阵。 errsurf - 单输入神经元的误差表面。 maxlinlr - 最大的学习率的线性层。 鹏- 受试者工作特征。 距离函数。 boxdist - 箱距离函数。 DIST - 欧氏距离权重函数。 mandist - 曼哈顿距离权重函数。 linkdist - 链路距离函数。 格式化数据。 combvec - 创建载体的所有组合。 con2seq - 转换并行向量连续载体。 同意- 创建并发偏载体。 dividevec - 创建载体的所有组合。 ind2vec - 转换指数为载体。 最小最大- 矩阵行范围。 nncopy - 复印基质或细胞阵列。 normc - 规格化矩阵的列。 normr - 规格化行的矩阵的。 pnormc - 矩阵的伪规格化列。 定量- 值离散化作为数量的倍数。 seq2con - 转换顺序向量并发载体。 vec2ind - 将矢量转换成指数。 初始化网络功能。 initlay - 层- 层网络初始化函数。 初始化层功能。

initnw - 阮层的Widrow初始化函数。 initwb - 从重量和- 偏置层初始化函数。 初始化的重量和偏见的功能。 initcon - 良心的偏见初始化函数。 initzero - 零重量/偏置初始化函数。 initsompc - 初始化SOM的权重与主要成分。 中点- 中点重初始化函数。 randnc - 归一列重初始化函数。 randnr - 归行重初始化函数。 兰特- 对称随机重量/偏置初始化函数。 学习功能。 learncon - 良心的偏见学习功能。 learngd - 梯度下降重量/偏置学习功能。 learngdm - 梯度下降W /气势重量/偏置学习功能。 learnh - 赫布重学习功能。 learnhd - 赫布衰变重学习功能。 learnis - 重量龄学习功能。 learnk - Kohonen的重量学习功能。 learnlv1 - LVQ1重学习功能。 learnlv2 - LVQ2重学习功能。 learnos - Outstar重学习功能。 learnsomb - 批自组织映射权重学习功能。 learnp - 感知重量/偏置学习功能。 learnpn - 归感知重量/偏置学习功能。 learnsom - 自组织映射权重学习功能。 learnwh - 的Widrow - 霍夫重量/偏置学习规则。 在线搜索功能。 srchbac - 回溯搜索。 srchbre - 布伦特的结合黄金分割/二次插值。 srchcha - Charalambous“三次插值。 srchgol - 黄金分割。 srchhyb - 混合二分/立方搜索。 净输入功能。 netprod - 产品净输入功能。 netsum - 求和净输入功能。 网络创造的功能。 网络- 创建一个自定义的神经网络。 NEWC - 创建一个有竞争力的层。 newcf - 创建级联转发传播网络。

各种计算电磁学方法比较和仿真软件

各种计算电磁学方法比较和仿真软件 各种计算电磁学方法比较和仿真软件微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关,在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell 方程组之上的,了解Maxwell 方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的算法,如时域有限差分法(FDTD )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FE)、矩量法(MoM )、边界元法(BEM )、谱域法(SM)、传输线法(TLM )、模式匹配法(MM )、横向谐振法(TRM )、线方法(ML )和解析法等等。在频域,数值算法有:有限元法( FEM -- Finite Element Method)、矩量法(MoM -- Method of Moments ),差分法( FDM -- Finite Difference Methods ),边界元法( BEM --Boundary Element Method ),和传输线法 ( TLM -Transmission-Line-matrix Method )。在时域,数值算法有:时域有限差分法( FDTD - Finite Difference Time Domain ),和有限积分法( FIT - Finite Integration Technology )。这些方法中有解析法、半解析法和数值方法。数值方法中又分零阶、一阶、二阶和高阶方法。依照解析程度由低到高排列,依次是:时域有限差分法(FDTD )、传输线法(TLM )、时域有限积分法(FITD )、有限元法(FEM )、矩量法(MoM )、线方法(ML )、边界元法(BEM )、谱域法(SM )、模式匹配法

浅析Opnet,Ns2,Matlab网络仿真工具

浅析Opnet,Ns2,Matlab网络仿真工具 【摘要】网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性,明显地降低网络投资风险,减少不必要的投资浪费。本文就常见的三种网络仿真工具(OPNET、NS2及MATLAB),从它们的基本情况及特点进行了分析。 【关键字】网络仿真;OPNET;NS2;MATLAB 引言 随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化,单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发,已经不能适应网络的发展,因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能,网络仿真技术应运而生。网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性,明显地降低网络投资风险,减少不必要的投资浪费。各种网络仿真工具在此背景下应运而生。本文就常见的三种网络仿真工具(OPNET、NS2及MATLAB),从它们的基本情况及特点进行了分析。 基本情况及特点分析 1.OPNET OPNET公司最初只有一种产品OPNET Modeler,到目前已经拥有Modeler、ITGuru、SPGuru、WDMGuru、ODK等一系列产品。 对于网络的设计和管理,一般分为3个阶段:第1阶段为设计阶段,包括网络拓扑结构的设计,协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择;第2阶段为发布阶段,设计出的网络能够具有一定性能,如吞吐率、响应时间等等;第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。而OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段,即可以作网络的设计,也可以作为发布网络性能的依据,还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。 OPNET的主要特点: 层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。 简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3个层次:过程(process)层次、节点(Node)层次以及网络(Network)层次。在过程层次模拟单个对象的行为,在节点层次中将其互连成设备,在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”,用以比较不同的设计方案。这也是Modeler建模的重要机制,这种机制有利于项目的管理和分工。

无线网络仿真软件使用

无线网络仿真软件使用 ——one 1. 软件安装准备说明 (1)安装平台:window 8 (2)所需软件:one_1.5.1.zip(windows版),jdk-8u20-windows-x64.exe(jdk1.8),ActivePerl(windows平台perl解释器),Graphviz(用于将程序生成的数据绘图,程序会生成与graphviz兼容的文件)。 2. 软件安装 (1)安装JDK,双击jdk-8u20-windows-x64.exe文件,一直选择默认安装即可。注意选择一个合适的安装路径即可。 (2)为JDK配置环境变量。控制面板—>系统与安全—>系统—>高级系统设置—>环境变量中新建一个JA V A_BIN用户变量,如图1所示。然后在系统变量中找到path 变量,把JA V A_BIN添加到path中,并在后面加上“;(注意是英文输入法下的)”,添加完成如图2所示。点击确定即可。 图 1 图 2

(3)测试JDK安装成功,打开DOS命令窗口,输入javac,如果在窗口中能够出来一些提示,如图4所示,就说明环境变量注册成功。如果提示命令不存在,如图3所示,则表示注册不成功。 图 3 图 4 3. 程序的运行 (1)编译源代码。我的one程序文件夹的路径为E:\one_1.5.1,在DOS窗口中用cd命令进入one_1.5.1所在的目录,如图5所示。

图 5 (2)输入命令编译程序,命令为compile.bat,如图6所示。 图 6 (3)执行程序。输入命令执行程序,命令为one.bat,如图7所示。将会出现程序图形界面,如图8所示。此时程序运行成功,并且运行成功地是默认程序。 图7

几种常用电力系统仿真软件的比较分析

几种常用电力系统仿真软件的比较分析 电力系统仿真软件的分类较为复杂,按照不同标准可分为:实时与非实时,短时与长时间等不同种类,而各个仿真软件在功能上都具有综合性,只是侧重点有所不同,在报告的最后有各类仿真软件功能的比较,以下为较著名的仿真软件的介绍。 1 RTDS RTDS由加拿大RTDS公司出品,一个CPU模拟一个电力系统元器件,CPU间的通讯,采用并行-串行-并行的方式。RTDS具有仿真的实时性,主要用于电磁暂态仿真。目前RTDS应用规模最大的是韩国电力公司(KEPCO)的装置, 有26个RACK,可以模拟400多个三相结点。RTDS仿真的规模受到用户所购买设备(RACK)数的限制。这种开发模式不利于硬件的升级换代,与其它全数字实时仿真装置相比可扩展性较差。由于每个RACK的造价很高, 超过30万美元, 因此仿真规模一般不大。基于上述原因,RTDS目前主要用于继电保护试验和小系统实时仿真。 2 EMTDC/PSCAD EMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件, PSCAD是其用户界面,一般直接将其称为PSCAD。使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分可视化成为可能。PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论,适用于电力系统电磁暂态仿真。EMTDC(Electro Magnetic Transient in DC System)即

可以研究交直流电力系统问题,又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。

PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。 3 PSASP PSASP由中国电力科学研究院开发。PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。 故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。 4 ARENE 法国电力公司(EDF)开发的全数字仿真系统ARENE, 有实时仿真和非实时仿真版本。实时版本有: (1)RTP版本,硬件为HP公司基于HP-CONVE工作站的多CPU 并行处理计算机,该并行处理计算机的最大CPU数量已达32个,可以用于较大规模系统电磁暂态实时仿真; (2)URT版本,HP-Unix工作站,用于中小规模系统电磁暂态实时仿真; (3)PCRT版本,PC-Linux工作站,用于中小规模系统电磁暂态实时仿真。 ARENE实时仿真器可以进行如下物理装置测试:继电保护,自动装置,HVDC和FACTS控制器,可以用50微秒步长进行闭环电磁暂态实时仿真。ARENE不作机电暂态仿真。采用基于HP工作站的并行处理计算机,其软硬件扩展也受到计算机型号的制约。

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