Цифровая обработка сигналов в Simulink

Цель курса

Этот трёхдневный курс предназначен для тех, кто не имеет опыта работы в Simulink®. На основе использования базовых методов и инструментов для построения моделей будет продемонстрирована разработка блок-диаграмм Simulink для цифровой обработки сигналов.


Рассматриваемые темы:

  • Что такое Simulink?
  • Использование интерфейса Simulink
  • Построение моделей одноканальных и многоканальных дискретных динамических систем
  • Реализация обработки по фреймам либо по отдельным семплам
  • Построение моделей смешенных (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 и знания в области цифровой обработки сигналов.

Программа курса

День 1 из 3

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 из 3

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 из 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
Поделиться
*
Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных . Мы, ООО ЦИТМ "Экспонента" и аффилированные к нему лица, гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с «Политикой конфиденциальности персональных данных». * - обязательные поля