车载自组网(Vehicular Ad hoc Network,VANETs)是移动自组网(Mobile Ad Hoc NETwork,MANET)的一种特殊形式和应用,它主要运用在道路交通和车载通信领域,是智能交通系统的重要组成部分,为针对减少交通事故而设计的车辆主动式安全应用提供基础性支持。车辆驾驶人可以获得超越其视野与感知范围的信息,帮助他们对潜在的危险进行预判,对发生的事故进行避让。对VANETs的网络性能的研究需要网络仿真平台的支撑,而现有的开源仿真平台结构较为复杂,难以使用,并且在物理层建模上存在一些问题,影响了系统仿真性能精度,如小尺度模型采用简单的独立瑞利信道,这与真实的车辆信道状况相差甚远;其次,现有仿真平台的物理层建模采用固定门限判决,精度较差不能真实反映802.11p的链路性能。因此,针对现有的建模问题,本文对VANETs系统仿真进行物理层建模优化,信道建模采用了乔治亚理工大学提出的802.11p时频双选择信道模型,考虑了正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)符号之间的时间相关性和OFDM子载波之间的频率相关性;同时,在链路层到系统层抽象上引入EESM(Exponential Effective SIR Mapping)等效信噪比映射方法,将真实的衰落信道下一个数据包中的多个符号信噪比折合为等效的加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道下的信噪比,可以精确的通过查找表得到数据包的误包率,从而在网络仿真平台中做到物理层差错率的精确建模,该方法在仿真运算量方面也具有优势,避免了将整个仿真链路嵌入网络仿真平台带来的运算量难以承受的问题。最后本文设计了 VANETs轻量化仿真系统,采用本文优化的物理层建模,聚焦MAC层和PHY层系统性能。平台采用面向对象的模块设计,平台易使用,仿真效率高,具备很强的可扩展性。通过仿真测试和验证,采用新的物理层建模方法在精度上要好于传统建模方法。