Проектирование систем цифровой обработки сигналов

Записаться на обучение

Описание курса

Курс предназначен для тех специалистов ЦОС, кто не имеет профессионального опыта работы в Simulink®. На основе использования базовых методов и инструментов для построения моделей будут даны навыки разработки моделей в виде блок-диаграмм для построения систем цифровой обработки сигналов.

Рассматриваемые темы:
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 Основы работы в MATLAB и знания в области цифровой обработки сигналов.

Связанные продукты

DSP System Toolbox
Fixed-Point Toolbox
Simulink

Длительность

3 дня

Программа курса

Что такое Simulink?
Цель: Введение в Simulink.
Что такое Simulink?
Преимущества использования Simulink
Возможность расширения функций Simulink
Внешний вид модели Simulink

Создание и симуляция модели
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
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
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
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

Модели смешанных сигналов
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
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
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
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
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

Проектирование и применение фильтров
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
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
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
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
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
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