Модель сигма-дельта АЦП в Simulink показывает сигналы, работающие на нескольких частотах дискретизации
Модель сигма-дельта АЦП в Simulink показывает сигналы, работающие на нескольких частотах дискретизации

Что входит в курс:

  • Интерфейса Simulink;

  • Построение моделей одноканальных и многоканальных дискретных динамических систем;

  • Реализация обработки по фреймам, либо по отдельным семплам;

  • Построение моделей смешанных (гибридных) систем;

  • Разработка собственных блоков и библиотек;

  • Построение моделей систем с условным исполнением;

  • Осуществление спектрального анализа в Simulink;

  • Проектирование и использование фильтров в Simulink;

  • Построение моделей систем с переменной частотой дискретизации;

  • Соединение с внешним кодом;

  • Автоматическое управление моделью из MATLAB.

Предварительная подготовка:

Курс MATLAB для профессионалов (MLBE) и знания в области цифровой обработки сигналов.

Продолжительность курса - 3 дня.

Модель сигма-дельта АЦП в Simulink показывает сигналы, работающие на нескольких частотах дискретизации
Модель сигма-дельта АЦП в Simulink показывает сигналы, работающие на нескольких частотах дискретизации

Программа

День 1

Что такое Simulink? (0.5 ч.)

Создание и симуляция модели (2.0 ч.)

Построение моделей дискретных динамических систем (2.0 ч.)

Построение логических конструкций (1.0 ч.)

От алгоритма до модели (1.5 ч.)

День 2

Модели смешанных сигналов (1.5 ч.)

Решатели (Solvers) в Simulink (1.0 ч.)

Подсистемы и библиотеки (1.5 ч.)

Условно исполняемые подсистемы (0.75 ч.)

Спектральный анализ (2.25 ч.)

День 3

Проектирование и применение фильтров (2.5 ч.)

Системы с переменной частотой дискретизации (2.0 ч.)

Встраивание внешнего кода (1.0 ч.)

Объединение моделей в диаграммы (1.0 ч.)

Автоматическое исполнение сценариев тестирования (0.5 ч.)

Приложение C: Фиксированная точка в Simulink (1.0 ч.)

День 1

Что такое Simulink? (0.5 ч.)

Цель: Введение в Simulink.

  • Что такое Simulink;
  • Преимущества использования Simulink;
  • Возможность расширения функций Simulink;
  • Внешний вид модели Simulink.

Создание и симуляция модели (2.0 ч.)

Цель: Знакомство с интерфейсом Simulink и библиотеками блоков. Построение простых моделей и анализ результатов симуляции.

  • Создание и редактирование модели Simulink;
  • Загрузка входных данных и экспорт выходных данных;
  • Симуляция модели и анализ результатов.

Построение моделей дискретных динамических систем (2.0 ч.)

Цель: Построение моделей дискретных динамических систем, и отображение многоканальных сигналов и сигналов с кадровой структурой с использованием блока scope.

  • Построение модели дискретной системы из базовых блоков;
  • Определение периода дискретизации для блоков;
  • Использование покадровой обработки в модели;
  • Использование буферов;
  • Разница между сигналами с кадровой структурой и многоканальными сигналами;
  • Обзор сигналов с покадровой структурой;
  • Режим работы блоков задержи при покадровой обработки;
  • Многоканальные сигналы с покадровой обработкой.

Построение логических конструкций (1.0 ч.)

Цель: Построение логических выражений. Обзор осуществления фиксации прохождения через нуль в Simulink. Построение простой логики в Simulink с использованием MATLAB кода.

  • Построение модели логических выражений;
  • Использование условных переключателей при построении модели;
  • Описание процесса фиксации прохождения через ноль ;
  • Использование блока MATLAB Function в модели Simulink.

От алгоритма до модели (1.5 ч.)

Цель: Создание модели на основе алгоритма.

  • Построение модели на основе алгоритма;
  • Итерационный процесс разработки алгоритма при помощи создания модели и её симуляции;
  • Проверка соответствия модели и алгоритма.

День 2

Модели смешанных сигналов (1.5 ч.)

Цель: Построение моделей систем со смешанными сигналами.

  • Что такое модель со смешанными сигналами;
  • Построение модели АЦП с апертурным дрожанием и нелинейностью;
  • Пример: Моделирование АЦП ADS62P29 от TI.

Решатели (Solvers) в Simulink (1.0 ч.)

Цель: Выбор правильного решателя для модели Simulink.

  • Понимание принципа работы решателя Simulink;
  • Работа решателя в простой модели;
  • Работа решателя с дискретными и непрерывными состояниями;
  • Работа решателя с переменными частотами дискретизации;
  • Решатели с фиксированным и переменным шагом;
  • Выбор решателя для систем с непрерывным состоянием;
  • Управление детектированием прохождения через ноль;
  • Управление алгебраическими петлями.

Подсистемы и библиотеки (1.5 ч.)

Цель: Создание собственных блоков в Simulink, применение масок и разработка собственных библиотек.

  • Создание подсистемы;
  • Понимание виртуальной (virtual) и неделимой (atomic) подсистемы;
  • Использование подсистемы как компонент модели
  • Создание маски для подсистемы;
  • Создание собственной библиотеки блоков;
  • Редактирование и работа с библиотечными блоками;
  • Добавление собственных библиотек в Simulink Library Browser.

Условно исполняемые подсистемы (0.75 ч.)

Цель: Построение моделей систем, часть которых исполняется в зависимости от условия.

  • Условно исполняемые подсистемы;
  • Построение моделей условных систем с enabled subsystems;
  • Построение моделей условных систем с triggered subsystems;
  • Работа с условными подсистемами на примере модели АРУ.

Спектральный анализ (2.25 ч.)

Цель: Осуществление спектрального анализа в среде Simulink и использование вычисление спектра в алгоритме.

  • Осуществление спектрального анализа с блоком Spectrum Scope;
  • Выбор параметров спектрального анализа;
  • Анализ спектра шума двигателя;
  • Построение спектрального классификатора речи;
  • Определение АЧХ дискретных систем.

День 3

Проектирование и применение фильтров (2.5 ч.)

Цель: Внедрение фильтров в модель. Обзор различных способов проектирования и исполнения фильтров в модели Simulink.

  • Проектирование фильтров в Simulink;
  • Перевод фильтра в модель с фиксированной точкой.

Системы с переменной частотой дискретизации (2.0 ч.)

Цель: Построение модели системы с переменной частотой дискретизации. Изменение частоты дискретизации данных и обзор блоков мультичастотных фильтров.

  • Построение моделей систем с переменной частотой дискретизации;
  • Обзор блоков для обработки сигналов в мультичастотых системах;
  • Изменение частоты дискретизации данных, оцифрованных с избыточной частотой дискретизации;
  • Проектирование и реализация anti-imaging и anti-aliasing фильтров;
  • Использование мультичастотных фильтров;
  • Пример: Конвертация профессионального аудио в CD формат;
  • Переход к фиксированной точке.

Встраивание внешнего кода (1.0 ч.)

Цель: Внедрение MATLAB или C кода в модель Simulink.

  • Работа с особенностями собственного или внешнего кодов;
  • Встраивание MATLAB кода с использованием блока MATLAB function.

Объединение моделей в диаграммы (1.0 ч.)

Цель: Обзор модельной интеграции как важного аспекта крупномасштабных проектов, в которых несколько разработчиков разрабатывают различные части большой системы.

  • Обзор процесса привязывания внешней модели к подсистеме;
  • Настройка привязки;
  • Настройка параметров привязываемой модели;
  • Обзор режимов симуляции привязанных моделей;
  • Просмотр сигналов в привязанных моделях;
  • Обзор схемы привязок моделей друг к другу.

Автоматическое исполнение сценариев тестирования (0.5 ч.)

Цель: Управление и запуск моделей Simulink из командной строки MATLAB.

  • Автоматизация тестовых запусков;
  • Проверка и корректировка параметров;
  • Нахождение блоков с конкретными значениями параметров;
  • Построение и корректировка моделей.

Приложение C: Фиксированная точка в Simulink (1.0 ч.)

Цель: Использование Fixed-Point Tool для перевода модели Simulink в фиксированную точку.

  • Работа в Fixed-Point Designer;
  • Использование Fixed-Point Advisor;
  • Использование Fixed-Point Tool;
  • Доступ через командную строку.

${message}

${message}