Параметры генерируемых потоков

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Вариант	Интенсив-ность	Область задания	Вариант	Интенсив-ность	Область задания
	l=0.5	W=[0; 1]		l=2	W=[0; 4]
	l=0.5	W=[0; 2]		l=2	W=[0; 5]
	l=0.5	W=[0; 3]		l=5	W=[0; 0.5]
	l=0.5	W=[0; 4]		l=5	W=[0; 1]
	l=0.5	W=[0; 5]		l=5	W=[0; 1.5]
	l=1	W=[0; 1]		l=5	W=[0; 2]
	l=1	W=[0; 2]		l=5	W=[0; 2.5]
	l=1	W=[0; 3]		l=10	W=[0; 0.2]
	l=1	W=[0; 4]		l=10	W=[0; 0.4]
	l=1	W=[0; 5]		l=10	W=[0; 0.6]
	l=2	W=[0; 1]		l=10	W=[0; 0.8]
	l=2	W=[0; 2]		l=10	W=[0; 1]
	l=2	W=[0; 3]

Лабораторная работа № 5

Моделирование радиофизических систем

С помощью simulink

Цель работы. Знакомство с пакетом визуального динамического моделирования SIMULINK, создание моделей радиофизических систем, их отладка и проведение экспериментов с полученными моделями.

Краткие сведения. SIMULINK представляет собой расширение системы MATLAB и предназначен для моделирования динамических систем, например таких, как системы радиотехнического профиля, системы регистрации и обработки данных, управления, контроля и т.д. Системы могут быть непрерывными, дискретными или смешанными. Работа с SIMULINK состоит из трех этапов: создание модели, отладка и экспериментальная апробация модели.

Разработка моделей средствами SIMULINK (S-моделей) основана на технологии drag-and-drop (перетащить и оставить). В качестве «кирпичей» для построения S-моделей используются модули (или блоки), хранящиеся в библиотеке SIMULINK.

Модель представляет собой совокупность блоков, соединенных линиями передачи данных. Манипулируя компонентами библиотек только с помощью мыши, можно строить модели любой сложности. Копирование блоков в создаваемую модель допускается как из встроенных библиотек, так и с любых других библиотек или моделей. После создания и отладки модели запускать ее на выполнение можно как с помощью команд меню SIMULINK, так и из командной строки MATLAB.

Для построения моделей радиофизических систем будет использован узкополосный резонансный фильтр 2-го порядка, характеристики которого задаются коэффициентами блока Zero-Pole библиотеки Linear. Симметричный фильтр 2-го порядка с единичным коэффициентом усиления на резонансной частоте имеет передаточную характеристику

где , –– комплексно сопряженные полюса фильтра (корни знаменателя передаточной функции); –– нормирующий коэффициент; –– коэффициент затухания, –– добротность фильтра; –– комплексная переменная; .

Представленный фильтр имеет один ноль (корень числителя передаточной характеристики) равный нулю.

Порядок выполнения

1. Запуск SIMULINK: в командной строке MATLAB после < < набрать simulink и нажать клавишу Enter.

2. Изучить содержимое стандартных библиотек блоков: в окне simulink раскрыть библиотеки Sources, Sinks, Linear.

3. Работа с демонстрационной программой Sums & Products: в окне simulink два щелчка мышью по блоку Extrac / DEMOS (SIMULINK demos.)/ Sums & Products / в окне sumprod Simulation / Start / " раскрыть" последовательно блоки генерации сигналов (Signal Gen.) и индикаторы (Scope), провести сравнительный анализ вида и параметров входных и выходных сигналов/ Simulation / Stop / закрыть окно sumprod. Выполнение команд Simulation / Stop необходимо для корректного выполнения закрытия окна sumprod.

4. Создание модели " Генератор сигнала и индикатор ", приведенной на рис. 5.1:

Рис.5.1. Модель " Генератор сигнала и индикатор"

· Создать рабочее окно untitled: в окне simulink выполнить команды: File / New.

· В окне simulink раскрыть библиотеку Sources, выделить мышью блок Signal Gen. и перетащить его в окно untitled.

· В окне simulink раскрыть библиотеку Sinks, выделить мышью блок Scope и перетащить его в окно untitled.

· Соединить блоки в окне untitled, проведя мышью линию от выхода блока Signal Gen. к входу блока Scope, при этом стрелка укажет направление передачи информации.

· Установить параметры отдельных блоков: двойной щелчок по блоку Signal Gen. / выбрать синусоиду, установить Frequency: 10 и Peak: 1; двойной щелчок по блоку Scope / установить Horizontal Range: 6.28, Vertical Range: 1.

· Установить параметры моделирования: Simulation / Parametrs… / Euler / Start Time: 0.0, Stop Time: 999999, Min Step Size: 0.001, Max Step Size: 0.0001, Tolerance: 1e-3.

· Запустить модель на выполнение: Simulation / Parametrs… / Start. Во время работы можно менять параметры блоков модели, не останавливая процесс моделирования. Например, дважды щелкнув по блоку Signal Gen., можно изменить вид сигнала и/или его частоту.

Создание модели " Детектор ", представленной на рис. 5.2:

Рис.5.2. Модель " Детектор"

· Создать новое рабочее окно untitled: File / New.

· В окне simulink раскрыть библиотеку Sources, выделить мышью блок Signal Gen. и перетащить его в окно untitled, а затем аналогично поступить с блоком White Noise.

· В окне simulink раскрыть библиотеку Sinks, выделить мышью блок Scope и перетащить его в окно untitled.

· В окне simulink раскрыть библиотеку Linear, выделить блок Zero-Pole и перетащить его мышью в окно untitled, а затем то же самое сделать с блоком Sum и блоком Gain.

· Дублирование блоков: блоки Scope и Signal Gen. в окне untitled удваиваются, если при их перетаскивании мышью удерживать нажатой клавишу Ctrl.

· Соединить блоки: перед соединением блоков линиями необходимо, чтобы сумматор Sum имел три входа. Для этого нужно сделать двойной щелчок по блоку Sum/ установить List of signs: +++/ Ok; ответвления от линий можно рисовать, удерживая клавишу Ctrl, а удаление неудачно или неправильно проведенных линий или вставленных блоков производится клавишей Delete предварительно выделенных одного или нескольких элементов.

· Установить параметры отдельных блоков модели: для блока Signal Gen. выбрать синусоиду, установить Frequency: , Peak: 1; для блока Signal Gen.1 – такие же параметры, только Frequency: ; для блока White Noise установить Unitial Seed: произвольное целое число; для блока Gain – Gain: K; для блока Zero-Pole устанавливаем значения параметров при и 0.005: Zeros: [ 0 ], Pole: [– * 0.005+i * * 0.9999875, – * 0.005 – i * * 0.9999875 ], Gain: [ * 0.01 ]; для индикатора Scope1 устанавливаем: Vertical Range: 3K; для индикатора Scope2 устанавливаем: Vertical Range: 2+3K; для индикатора Scope3 и Scope – Vertical Range: 1.Для всех индикаторов – Horizontal Range: 6.28. Значения параметров , иK выбираются из таблицы 5.1 в соответствии с выполняемым вариантом.

· Установить параметры моделирования, аналогичные параметрам предыдущей модели.

· Запустить модель на выполнение: Simulation / Parametrs… / Start.

6. Создание модели " Анализатор спектра периодических сигналов", представленного на рис. 5.3.

Анализатор спектра периодических сигналов производит разложение в ряд Фурье (по пяти составляющим) периодических сигналов (меандр или пилообразный сигнал), затем восстанавливает его по пяти гармоникам.

· Создать новое рабочее окно untitled: File / New.

· Копирование из библиотек нужных блоков, их дублирование и соединение в окне untitled производится так же, как и при создании предыдущей модели. При этом дублирование рациональнее производить после установки параметров первого дублируемого блока.

· Установить параметры отдельных блоков модели: для блока Signal Gen. выбрать меандр, установить Frequency: , Peak: 1; для всех индикаторов Scope установить Horizontal Range: 6.28, Vertical Range: 1; для всех блоков Zero-Pole устанавливаем значения параметров при и 0.005,: Zeros: [0], Pole: [– k* *0.005+i*k* *0.9999875, –k* *0.005–i*k* *0.9999875 ], Gain: [ k* *0.01 ], где – номерблока. Значение параметра выбираются из таблицы 5.1 в соответствии с выполняемым вариантом.

· Установить параметры моделирования, аналогичные параметрам предыдущей модели.

· Запустить на выполнение ( Simulation / Parametrs… / Start) модель анализатора для сигналамеандр, затем для пилообразного сигнала. Для лучшей визуализации результатов динамического моделирования все шесть графических окон Scope можно разместить без их перекрытия на экране.

Форма отчета. М-файлы, реализующие три модели, представленные в разделе " Порядок выполнения".

Таблица 5.1

⇐ Предыдущая 1 23