сборка схем. Методическое пособие-сборка схем. Руководство для начала работы Составитель к т. н. Чингаева А. М. Редактор д т. н., проф. Николаев Б. И. Самара, 2012
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
ФГОБУ ВПО ПГУТИ кафедра ТОРС Методическая разработка к лабораторным работам по курсу Основы теории систем связи с подвижными объектами для студентов дневной формы обучения специальности 210402 Визуальное моделирование в Scilab: Xcos (краткое руководство для начала работы) Составитель: к.т.н. Чингаева А. М. Редактор: д.т.н., проф. Николаев Б. И. Самара, 2012 Данное руководство предназначено для быстрого освоения Xcos — инструмен- та визуального моделирования Scilab. В руководстве описаны основные принципы построения диаграммы Xcos и на конкретных примерах рассмотрена работа базо- вых блоков, необходимых для моделирования систем подвижной связи. Основные сведения об изученных блоках сведены в справку в конце руководства. 1 Начало работы 1.1 Простейшая диаграмма Для построения блочной диаграммы используется графический редактор Xcos: Главное меню → Инструменты → Визуальное моделирование Xcos. Рис. 1. Командное окно Scilab (а) Палитры блоков (б) Окно редактора Рис. 2. Графический редактор Xcos После запуска Xcos обычно отображаются два окна: окно Палитры блоков и окно графического редактора. Если окно Палитры блоков отсутствует, его необ- 3 ходимо отобразить, выбрав Вид → Палитры блоков в главном меню окна графи- ческого редактора Xcos. В окне Палитры блоков представлены группы блоков, из которых строится диаграмма Xcos. Выделив нужную группу левым кликом мыши (ЛКМ), вы увиди- те графические изображения входящих в неё блоков. Правый клик мыши (ПКМ) на изображении блока вызывает контекстное меню, через которое можно добавить выбранный блок к диаграмме или вызвать справку по данному блоку. Добавить выбранный блок к диаграмме можно также просто перетащив его мышью. Выберите палитру Источники сигналов и воздействий и перетащите в окно диаграммы блоки GENSIN_f (генератор синусоиды) и SampleCLK (счётчик времени). Затем перейдите к палитре Регистрирующие устройства и до- бавьте к диаграмме блок CSCOPE (осциллограф). Соедините выход генера- тора с чёрным входом осциллографа, а выход счётчика с красным входом ос- циллографа. Счётчик используется для периодической активации осциллографа с заданным временным интервалом. Соединительные линии проводятся от выхода к входу (или наоборот) при за- жатой ЛКМ. Разрешённые соединения подсвечиваются зелёным. Для удаления соединительной линии выделите её и нажмите Delete. (а) Диаграмма (б) Результат моделирования Рис. 3. Простейшая диаграмма Для запуска моделирования выберите Моделирование → Выполнить в глав- ном меню редактора или просто нажмите на соответствующую кнопку в па- нели инструментов. Для остановки моделирования выберите Моделирование → Завершить или же воспользуйтесь соответствующей кнопкой в панели инстру- ментов. 4 1.2 Сохранение и загрузка Сохраните текущую диаграмму, выбрав Файл → Сохранить в главном меню окна графического редактора. Сохраняйтесь чаще! Используйте «горячие» клавиши Ctrl + S для экономии времени. Всегда сохраняйте диаграммы толь- ко в своей папке! Загрузить сохранённую диаграмму можно через Файл → Открыть или Файл → Недавние файлы. 1.3 Основные понятия Любая диаграмма Xcos содержит два типа соединений: регулярные (чёрные) и управляющие (красные). По регулярным соединениям передаются сигналы дан- ных, а по управляющим — сигналы активации. Блоки также могут иметь регуляр- ные и управляющие входы и выходы. Как правило регулярные входы и выходы блоков располагаются слева и справа от изображения блока, а управляющие — сверху и снизу. В качестве основного источника сигналов активации мы будем использовать счётчик времени SampleCLK. Его особенность заключается в том, что все такие счётчики внутри одной диаграммы синхронизированы. Если блок имеет управляющий вход, то он «срабатывает» каждый раз, когда на него поступает сигнал активации. Поведение блока, не имеющего управляю- щего входа, определяется его внутренними параметрами. Блок может наследовать сигнал активации от предыдущего блока, т.е. сраба- тывать при поступлении на его регулярный вход сигнала данных. Также, блок может быть активным всегда (например, генератор гармонического сигнала). Блок без входов, не получающий сигналов активации и не объявленный ак- тивным всегда, является константным блоком. Выход такого блока не зависит от времени, а сам блок «срабатывает» лишь единожды, на этапе инициализации. После «срабатывания» блока значения на его выходе остаются неизменными до следующего момента активации. Таким образом, выходные значения константных блоков не изменяются нико- гда, как бы часто вы к ним ни обращались. Выходные значения блоков, активных всегда, будут меняться так часто, как часто вы будете их запрашивать. В осталь- ных случаях выходные значения будут меняться так часто, как часто блок будет получать сигнал активации: от входа активации или наследовать от предыдущего блока. 1.4 Изменение параметров блока Двойной ЛКМ (или ПКМ и выбор в контекстном меню пункта Параметры блока ) на блоке в окне графического редактора вызывает окно Ввод значений. 5 Это окно позволяет менять параметры блока (если блок допускает изменение параметров). Вызовите окно Ввод значений для осциллографа на вашей диаграмме. Поме- няйте значения переменных Ymin и Ymax, установив их равными -2 и 2 соответ- ственно. Запустите моделирование. Рис. 4. Окно изменения параметров блока Остановите моделирование и обратите внимание на график сигнала. Синусо- ида на нём выглядит «рваной». Чтобы сделать её более гладкой, надо уменьшить интевал взятия отсчётов. Для этого обратитесь к счётчику времени и измените параметр Sample time (интервал дискретизации), сделав его равным 0.1. Запу- стите моделирование. Значение параметра может быть любой инструкцией, понятной Scilab. Вызо- вите окно изменения параметров генератора синусоиды и установите значение параметра Frequency (rad/s) (частота, рад/с) равным 2*%pi/5. 1.5 Время моделирования Выберите палитру Обработка событий и добавьте к диаграмме блок ENDBLK . Установите параметр блока Final simulation time (конечное время моделирования) равным 30. Запустите моделирование. Другой способ задания конечного времени моделирования — выбрать пункт Моделирование → Параметры в главном меню графического редактора и устано- вить параметр Конечное время интегрирования равным нужному значению. Рис. 5. Окно изменения параметров моделирования 6 При наличии блока ENDBLK система выберет в качестве конечного наименьшее значение из Final simulation time и Конечное время интегрирования. 1.6 Переменные окружения Выберите пункт Моделирование → Задать переменные окружения в главном меню редактора. Задайте следующие переменные: stime=0.1 freq=2*%pi/5 endtime=30 Рис. 6. Окно задания переменных окружения Установите частоту генератора равной freq, интервал дискретизации равным stime и конечное время моделирования равным endtime. Переменные окружения должны быть заданы перед их использованием. Зна- чения переменных могут быть любой инструкцией, понятной Scilab. 1.7 Подключение дополнительных модулей Если окно графического редактора Xcos открыто, закройте его. В главном меню командного окна Scilab выберите Модули → bufferblock. Рис. 7. Модуль bufferblock 7 Запустите Xcos. В окне Палитры блоков появится новая палитра модуля bufferblock. 2 Использование основных блоков Xcos 2.1 Осциллографы Для графического отображения сигнала как функции времени в Xcos ис- пользуются блоки CSCOPE и CMSCOPE из палитры Регистрирующие устройства Блок CSCOPE имеет один вход и отображает один или множество сигналов в единой системе координат. Скаляр (число) на входе осциллографа CSCOPE отобра- жается как единственный сигнал (см. рис. 3), вектор — как множество сигналов. Сохраните вашу диаграмму под другим именем: Файл → Сохранить как. До- бавьте к диаграмме, состоящей из генератора, осциллографа и счётчика времени, блок INTEGRAL_f (интегратор) из палитры Системы с непрерывным временем и блок MUX (мультиплексор) из палитры Маршрутизация сигналов . Подключите выход генератора к первому входу мультиплексора и ко входу интегратора, выход интегратора — ко второму входу мультиплексора и, наконец, выход мультиплексора ко входу осциллографа. Входы блоков можно подключать к уже существующим соединительным ли- ниям. Разрешённые соединения подсвечиваются зелёным. Соединительные линии могут иметь любую конфигурацию. В процессе созда- ния соединения нажатие ЛКМ добавляет новый узел. Создать новый узел для изменения вида уже существующего соединения можно двойным ЛКМ по соеди- нительной линии. Рис. 8. Использование CSCOPE Мультиплексор в данном примере объединяет два скаляра на своих входах в один вектор из двух элементов. Осциллограф рассматривает элементы вектора как точки отдельных сигналов и изображает их соответственно. 8 Блок CMSCOPE имеет два и более входов и отображает сигналы в отдельных системах координат в едином графическом окне. Добавьте к диаграмме блок CMSCOPE и блок ABS_VALUE (модуль) из палитры Математические операции. Подключите к первому входу осциллогра- фа выход генератора, а ко второму — выход блока ABS_VALUE. На вход блока ABS_VALUE подайте сигнал с генератора. Управляющий вход осциллографа соеди- ните с выходом счётчика времени. Рис. 9. Использование CMSCOPE Пределы по оси y задаются в параметрах блока переменными Ymin vector и Ymax vector . Первый элемент вектора относится к первому графику, второй — ко второму. Задайте пределы (−2, 2) для первого графика и (0, 2) для второго. Интервал обновления осциллографа (размер отображаемого промежутка оси времени t) задаётся в параметрах блока переменной Refresh period (интервал обновления). Для блока CSCOPE это скаляр, для CMSCOPE — вектор, первый элемент которого относится к первому графику, второй — ко второму. Блок CMSCOPE, аналогично CSCOPE, отображает векторный вход в виде множе- ства сигналов в одной системе координат. Однако, в отличие от CSCOPE, для него требуется явно указать размерности каждого из входов. Размерности входов за- даются в параметрах блока переменной Input port sizes (размерности входных портов) — вектор, первый элемент которого относится к первому графику, второй — ко второму. Задайте размерность первого входа равной 2. Подключите к первому входу осциллографа сигнал с выхода мультиплексора. Запустите моделирование. Переменная Input port sizes имеет ещё одно важное значение: её размер- ность определяет количество входов осциллографа. Изменение размерности Input port sizes влечёт за собой соответствующее изменение размерности переменных Ymin vector , Ymax vector и Refresh period. Добавьте третий элемент к Input port sizes, равный 1. Установите для но- вого графика пределы по оси y и интервал обновления. Подключите к третьему входу осциллографа сигнал с выхода генератора. 9 Рис. 10. Расширенное использование CMSCOPE Цвет графиков функций задаётся в параметрах блока переменной Drawing colors — вектор, элементы которого соответствуют номеру цвета в стандартной палитре. Первый элемент определяет цвет первой кривой, второй — цвет второй кривой и т.д. Если указать значение цвета со знаком минус, то вместо кривых на графике будут отображаться метки. 2.2 Источники сигналов Источники сигналов находятся в палитре Источники сигналов и воздействий. Нам понадобятся • CONST_m — константа; • GENSIN_f — генератор синусоиды; • GENSQR_f — генератор прямоугольных импульсов; • RAND_m — генератор случайных чисел; • STEP_FUNCTION — функция включения. 2.2.1 Константа Блок CONST_m используется для формирования постоянной величины. Он имеет один параметр: Constant Value — значение константы. Блок является констатным блоком (см. раздел 1.3 на стр. 5). 10 2.2.2 Генератор синусоиды Блок GENSIN_f используется для получения сигналов синусоидаль- ной формы. Он является активным всегда (см. раздел 1.3 на стр. 5). Параметры блока: • Magnitude — амплитуда; • Frequency (rad/s) — частота (рад/с); • Phase (rad) — фаза (рад). Создайте новую диаграмму (Файл → Новая диаграмма). Добавьте к ней два генератора синусоиды. Установите фазу первого генератора равной %pi/2 (коси- нус), а второго оставьте равной нулю (синус). Отобразите сигналы с обоих гене- раторов в одном окне осциллографа. Рис. 11. Использование GENSIN_f 2.2.3 Генератор прямоугольных импульсов Блок GENSQR_f используется для получения последовательности пря- моугольных импульсов (видеоимпульсов) со скважностью 2 — т.е. для формиро- вания меандра. Блок имеет один управляющий вход и один регулярный выход. Параметр Amplitude задаёт амплитуду импульсов. Длительность импульсов опре- деляется интервалом поступления на управляющий вход сигналов активации. Создайте новую диаграмму. Добавьте к диаграмме генератор прямоугольных импульсов и счётчик времени. Установите интервал дискретизации равным 5. Со- едините управляющий выход счётчика с управляющим входом генератора. Отоб- разите сигнал генератора на экране осциллографа. 11 Рис. 12. Использование GENSQR_f 2.2.4 Генератор случайных чисел Блок RAND_m используется для получения случайных чисел, распре- делённых по нормальному или равномерному закону. Блок имеет один управля- ющий вход и один регулярный выход. Параметры блока: • Data type (тип выходных данных): 1 — действительные числа, 2 — ком- плексные; • flag — флаг, определяющий вид закона распределения: 0 — равномерное, 1 — нормальное (гауссовское); • A и B — для равномерного распределения величина A определяет минималь- ное значение, а величина A + B — максимальное. Для нормального распре- деления A определяет матожидание, а B — среднеквадратическое отклонение (СКО). • SEED — числа, используемые для инициализации машинного генератора псевдослучайных чисел. Первое значение относится к действительной, а вто- рое — к мнимой части выходного сигнала. Два генератора с одинаковым па- раметром SEED будут выдавать два идентичных псевдослучайных сигнала. Создайте диаграмму и добавьте к ней генератор случайных чисел. Установите параметры генератора таким образом, чтобы получить на выходе случайные чис- ла, распределённые по нормальному закону с мат. ожиданием равным 0 и СКО равным 1. Выведите сигнал генератора в окно осциллографа с интервалом дис- кретизации 0.1. Случайный процесс на выходе генератора (рис. 13) представляет собой белый гауссовский шум (его отсчёты некоррелированы). С помощью блока RAND_m можно получить случайный синхронный телеграф- ный сигнал (СТС), имитирующий передаваемое двоичное сообщение. Установите параметры генератора таким образом, чтобы получить числа, рав- номерно распределённые в диапазоне (−1, 1). Добавьте к выходу генератора блок 12 Рис. 13. Белый шум SIGNUM из палитры Математические операции. На управляющий вход генератора подайте сигнал от счётчика времени с интервалом 2. Отобразите вы- ходной сигнал блока SIGNUM на экране осциллографа с интервалом дискретиза- ции 0.1. Рис. 14. Случайный синхронный телеграфный сигнал Блок SIGNUM реализует знаковую функцию: sign(x) = −1, x < 0; 0, x = 0; 1, x > 0. Таким образом, все числа в диапазоне (−1, 0) с выхода генератора будут пре- образованы в −1, а числа в диапазоне (0, 1) — в +1. Ноль на выходе генератора преобразуется в 0, что нежелательно. Однако, вероятность этого события настоль- ко мала, что им можно пренебречь. Вероятности −1 и +1 в СТС будут равны, т.к. интервалы (−1, 0) и (0, 1) имеют одинаковую длину. 2.2.5 Функция включения Блок STEP_FUNCTION генерирует функцию включения. Параметры бло- ка: 13 • Step time — время включения; • Initial value — начальное значение; • Final value — конечное значение. Создайте диаграмму, содержащую генератор функции включения с парамет- рами: время включения — 10, начальное значение — 0, конечное значение — 1. Отобразите сигнал с выхода генератора в окне осциллографа. Рис. 15. Функция включения Используя пару генераторов функции включения и блок BIGSOM_f (сум- матор) из палитры Математические операции можно получить одиночный пря- моугольный импульс. Добавьте к диаграмме ещё один блок STEP_FUNCTION и блок BIGSOM_f. Устано- вите время включения второго генератора равным 15 и конечное значение равным −1 . Соедините выходы генераторов со входами сумматора, а выход сумматора — со входом осциллографа. Рис. 16. Одиночный прямоугольный импульс Блок BIGSOM_f (сумматор) имеет один параметр: Input ports signs/gain — вектор весовых коэффициентов входных портов. Размерность 14 этого вектора определяет число портов. Выходной сигнал сумматора равен взве- шенной сумме входных сигналов. По-умолчанию блок имеет два входа с весами 1, т.е. просто суммирует входные сигналы. Длительность полученного импульса определяется разностью времени вклю- чения генераторов. Уменьшая эту разность до сколь угодно малого значения, будем получать сигнал, приближающийся к дельта-функции. Практически ми- нимальная разность определяется наименьшим временем дискретизации из всех счётчиков на диаграмме. 2.3 Маршрутизация сигналов Из палитры Маршрутизация сигналов нам понадобятся три основных блока: • MUX — мультиплексор; • ISELECT_m — селектор; • NRMSOM_f — шина. 2.3.1 Мультиплексор Пример использвания этого блока приведён в разделе 2.1 на стр. 8. Мульти- плексор объединяет входные скаляры в один выходной вектор. Количество вхо- дов (оно же — размер выходного вектора) задаётся переменной Number of input ports в параметрах блока. 2.3.2 Селектор Блок ISELECT_m используется для разбиения входного потока на несколько выходных. Количество управляющих входов равно количеству регу- лярных выходов. Каждый управляющий вход соответствует одному выходу: при поступлении на первый управляющий вход сигнала активации входной поток направляется на первый выход, при поступлении сигнала активации на второй управляющий вход — на второй выход и т.д. Параметры блока: • Data type — тип данных: 1 — действительные, 2 — комплексные и т.д. (со- ответствуют стандартным типам данных Scilab); • number of outputs — количество выходов; • initial connected output — номер изначально подключенного выхода. 15 Пусть имеется СТС с тактовым интервалом, равным 1. Необходимо разбить сигнал от источника на два потока, первый из которых содержит посылки с чёт- ными, а второй — с нечётными номерами. Создайте новую диаграмму. Соберите схему источника СТС (см. раздел 2.2.4 на стр. 12). Добавьте к диаграмме селектор и два счётчика времени. Соедини- те счётчики с управляющими входами селектора. Установите параметр initial connected output селектора равным 2. Задайте интервалы дискретизации счёт- чиков на входах селектора равными 2 и установите задержку (offset) счётчика на первом входе селектора равной 1. Добавьте к схеме осциллограф CMSCOPE. Вы- ведите в окна осциллографа сигнал с выхода генератора СТС и сигналы с выходов селектора. Рис. 17. Использование селектора Условие разбиения сигнала реализовано правильной установкой параметров счётчиков времени на управляющих входах селектора. Счётчик на втором входе срабатывает сразу и продолжает выдавать сигналы активации с интервалом 2 (т.е. с интервалом, вдвое превышающим тактовый интервал СТС). Счётчик на первом входе срабатывает с задержкой 1 (один тактовый интервал) и, как и счётчик на втором входе, выдаёт сигналы активации с интервалом 2. Таким образом, первая, третья и т.д. (т.е. нечётные) посылки будут перенаправлены на выход 2, а вторая, четвёртая и т.д. (т.е. чётные) посылки — на выход 1. 2.3.3 Шина Блок NRMSOM_f объединяет множество входных потоков в один выход- ной. Число входных потоков задаётся переменной number of inputs в парамет- рах блока. Объедините потоки чётных и нечётных посылок из предыдущего примера в один. Добавьте к диаграмме блок NRMSOM_f. Подайте на первый вход блока сигнал 16 с первого выхода селектора, на второй — сигнал со второго выхода селектора. До- бавьте к диаграмме осциллограф CMSCOPE. Выведите в окна осциллографа сигнал с выхода генератора СТС и сигнал с выхода шины. Рис. 18. Использование шины При обновлении значения сигнала на любом из входов шины оно перенаправ- ляется на выход. 2.4 Блок задержки Блок TIME_DELAY из палитры Системы с непрерывным временем реа- лизует задержку входного сигнала во времени. Величина задержки определяется переменной Delay в параметрах блока. Переменная initial input задаёт началь- ное значение выходного сигнала, а переменная Buffer size — рзамер внутрен- него буфера блока, в котором хранятся отсчёты задержанного входного сигнала. Размер буфера должен быть не меньше чем число отсчётов сигнала за время задержки. Создайте новую диаграмму. Добавьте к диаграмме генератор синусоиды и блок задержки. Установите время задержки равным 5. Отобразите сигнал с гене- ратора и задержанный сигнал в одном окне осциллографа. Рис. 19. Использование блока задержки 17 3 Дополнительные блоки Xcos Дополнительные блоки Xcos предоставляются пользовательскими подключа- емыми модулями (см. раздел 1.7 на стр. 7). 3.1 Спектрограф Блок FFT SCOPE палитры модуля bufferblock отображает спектр вход- ного сигнала, вычисленый на заданном интервале. Для расчёта спектра исполь- зуется быстрое преобразвание Фурье (БПФ). Если входной сигнал векторный, блок FFT SCOPE ведёт себя аналогично блоку CSCOPE, т.е. рассматривает элемен- ты вектора, как точки различных сигналов и отображает спектры этих сигналов в единой системе координат. Параметры блока: • Buffer size — размер буфера БПФ (число отсчётов); • Windowing function type — тип оконной функции: 0 (прямоугольная), 1 (Бартлета), 2 (Хемминга), 3 (Ханна), 4 (Блэкмана); • Averaging number — число усредняемых реализаций спектра: <1 — беско- нечность, 1 — без усреднения, >1 — число усредняемых реализаций; • Autoscale — использовать (1) или не использовать (0) автомасштабирова- ние; • Display power spectra — отобразить спектр амплитуд (0) или спектр мощ- ности (1); • Semilog x-axis — использовать (1) или не использовать логарифмический масштаб по оси частот; • Display grid — отображать (1) или не отображать (0) сетку; • Amplitude min — минимальное значение амплитуды; • Amplitude max — максимальное значение амплитуды; • Refresh period — интервал обновления окна спектрографа; • Padding value — начальное заполнение буфера БПФ; • Sampling frequency — частота дискретизации. Значение частоты дискретизации не влияет на результат БПФ, оно использу- ется для вычисления масштаба по оси частот. 18 Подключите модуль bufferblock (см. раздел 1.7 на стр. 7). Создайте новую диаграмму. Соберите схему генератора одиночного прямоугольного импульса дли- тельностью 0.8 (см. раздел 2.2.5 на стр. 13). Добавьте к схеме счётчик време- ни, осциллограф и спектрограф. Установите интервал дискретизации счётчика равным 0.1. Установите размер буфера БПФ спектрографа равным 1024, пара- метр Display power spectra равным 0 (отобразить спектр амплитуд), Refresh period равным 1 и частоту дискретизации равной 10. Подайте сигнал с выхо- да генератора одиночного прямоугольного импульса на входы осциллографа и спектрографа. Установите конечное время моделирования и интервал обновления осциллографа равными 10. Рис. 20. Использование спектрографа Отключите автомасштабирование окна спектрографа и установите пределы по оси амплитуд от 0 до 8. Медленно уменьшая длительность импульса до значения 0.1 пронаблюдайте за изменением спектра. 4 Краткая справка 4.1 Регистрирующие устройства CSCOPE — осциллограф с одним входом. Параметры блока: • Color — цвет графиков. Вектор, элементы которого соответствуют номеру цвета в стандартной палитре. Если указать значение цвета со знаком минус, то вместо кривых на графике будут отображаться метки. 19 • Ymin и Ymax — минимальное и максимальное значение по оси y. • Refresh period — интервал обновления осциллографа (размер отображае- мого промежутка оси времени t). CMSCOPE — осциллограф со многими входами. Параметры блока: • Input port sizes — размерности входных портов. Вектор, число элемен- тов которого равняется числу входов осциллографа, а значения элементов задают размерности каждого из входов. • Drawing colors — цвет графиков. Вектор, элементы которого соответству- ют номеру цвета в стандартной палитре. Если указать значение цвета со знаком минус, то вместо кривых на графике будут отображаться метки. • Ymin vector и Ymax vector — минимальное и максимальное значение по оси y для каждого входа в отдельности. • Refresh period — интервал обновления осциллографа (размер отображае- мого промежутка оси времени t) для каждого входа в отдельности. 4.2 Источники сигналов и воздействий SampleCLK — счётчик времени. Параметры блока: • Sample time — интервал дискретизации. • offset — смещение (задержка включения счётчика). CONST_m — константа; Параметры блока: • Constant Value — значение константы. GENSIN_f — генератор синусоиды; Параметры блока: • Magnitude — амплитуда. • Frequency (rad/s) — частота (рад/с). • Phase (rad) — фаза (рад). 20 GENSQR_f — генератор прямоугольных импульсов; Параметры блока: • Amplitude — амплитуда. RAND_m — генератор случайных чисел; Параметры блока: • Data type (тип выходных данных): 1 — действительные числа, 2 — ком- плексные; • flag — флаг, определяющий вид закона распределения: 0 — равномерное, 1 — нормальное (гауссовское); • A и B — для равномерного распределения величина A определяет минималь- ное значение, а величина A + B — максимальное. Для нормального распре- деления A определяет матожидание, а B — среднеквадратическое отклонение (СКО). • SEED — числа, используемые для инициализации машинного генератора псевдослучайных чисел. Первое значение относится к действительной, а вто- рое — к мнимой части выходного сигнала. Два генератора с одинаковым па- раметром SEED будут выдавать два идентичных псевдослучайных сигнала. STEP_FUNCTION — функция включения. Параметры блока: • Step time — время включения; • Initial value — начальное значение; • Final value — конечное значение. 4.3 Обработка событий ENDBLK • Final simulation time — конечное время моделирования. 21 4.4 Cистемы с непрерывным временем INTEGRAL_f — интегратор. Параметры блока: • Initial Condition — начальное значение. TIME_DELAY — задержка во времени. Параметры блока: • Delay — величина задержки. • initial input — начальное значение выходного сигнала. • Buffer size — размер внутреннего буфера блока, в котором хранятся отсчё- ты задержанного входного сигнала. Размер буфера должен быть не меньше чем число отсчётов сигнала за время задержки. 4.5 Математические операции ABS_VALUE — модуль: y = |x|. SIGNUM — знаковая функция: sign(x) = −1, x < 0; 0, x = 0; 1, x > 0. BIGSOM_f — сумматор: y = X g i x i Параметры блока: • Input ports signs/gain — вектор весовых коэффициентов (g i ) входных портов. Размерность этого вектора определяет число портов. 22 4.6 Маршрутизация сигналов MUX — мультиплексор. Объединяет данные на своих входах в один век- торный выход. Параметры блока: • number of input ports or vector of sizes — число входных портов (от 1 до 7). ISELECT_m — селектор. Параметры блока: • Data type — тип данных: 1 — действительные, 2 — комплексные и т.д. (со- ответствуют стандартным типам данных Scilab); • number of outputs — количество выходов; • initial connected output — номер изначально подключенного выхода. NRMSOM_f — шина. Объединяет множество входных потоков в один выходной. Параметры блока: • number of inputs — число входов. 4.7 Модуль bufferblock FFT SCOPE — спектрограф. Параметры блока: • Buffer size — размер буфера БПФ (число отсчётов); • Windowing function type — тип оконной функции: 0 (прямоугольная), 1 (Бартлета), 2 (Хемминга), 3 (Ханна), 4 (Блэкмана); • Averaging number — число усредняемых реализаций спектра: <1 — беско- нечность, 1 — без усреднения, >1 — число усредняемых реализаций; • Autoscale — использовать (1) или не использовать (0) автомасштабирова- ние; • Display power spectra — отобразить спектр амплитуд (0) или спектр мощ- ности (1); • Semilog x-axis — использовать (1) или не использовать логарифмический масштаб по оси частот; 23 • Display grid — отображать (1) или не отображать (0) сетку; • Amplitude min — минимальное значение амплитуды; • Amplitude max — максимальное значение амплитуды; • Refresh period — интервал обновления окна спектрографа; • Padding value — начальное заполнение буфера БПФ; • Sampling frequency — частота дискретизации. 5 Литература 1. Scilab/Xcos help pages. 2. Stephen L. Campbell, Jean-Philippe Chancelier and Ramine Nikoukhah. Modeling and Simulation in Scilab/Scicos with ScicosLab 4.4, Second Edition.: Springer, 2010. 24 |