Лабораторная работа №2 «Изучение среды моделирования Simulink»

Федеральное агентство связи
ГОУ ВПО СибГУТИ
Кафедра ПДС и М
Курс: «Системы и сети передачи данных»
Лабораторная работа №2
«Изучение среды моделирования Simulink»
Выполнил:
Проверил: Шапин А.Г.
Новосибирск, 2011
Часть 1 - Обязательная
Запустите программу MATLAB. После чего запустите Simulink.
1. Модель умножения случайного числа на константу.
1.1 Создайте новую модель с названием LAB2_1.
1.2 Задайте время моделирования – от 0 до 8.
1.3 Перетащите блоки из Библиотеки блоков и соедините их.
1.4 Задайте настройки блоков. Если блока нет в таблице, его настройки
задавать не нужно.
Блок «Constant»
- Constant Value – любое значение от 2 до 10.
Блок «Random Number»
- Mean = 0
- Variance = 2
- Initial Seed - любое целое число
- Sample time = 1
1.5 Запустите процесс моделирования
1.6 Кликните дважды на блоке Scope и зарисуйте график
0
Время
2. Преобразование комплексного числа
Для комплексного числа в Simulink можно вычислить его абсолютное значение
(амплитуду) и угол. Кроме того, можно отделить значение реальной и мнимой
составляющих.
2.1 Создайте модель с названием LAB2_2
2.2 Перетащите блоки из библиотеки блоков и соедините их (пользуйтесь
подсказками внизу страницы).
2.3 Значение константы задайте: 0.123 + 0.999i
2.4 Запустите процесс моделирования
2.5 Впишите полученные значения в блоки Display на рисунке выше.
Подсказки:
1. Блоки «Complex to Magnitude-Angle» и «Complex to Real-Imag» находятся в
разделе Math operations библиотеки Simulink.
2. Блок «Display» находится в разделе Sinks библиотеки Simulink.
3. Создание потока случайных комплексных чисел
3.1 Создайте модель с названием LAB2_3
3.2 Перетащите блоки из библиотеки блоков и соедините их (пользуйтесь
подсказками внизу страницы).
3.3 Задайте настройки блоков. Если блока нет в таблице, его настройки задавать не
нужно.
Блоки «Random Number»
- Mean = 0
и «Random Number1»
- Variance = 1
- Initial Seed - любое целое число, разное для
обоих блоков!
- Sample time = 1
Блок «Buffer»
- Output buffer size = 10
3.4 Задайте время моделирования – от 0 до 10.
3.5 Запустите процесс моделирования.
3.6 Пронумеруйте значения, появившиеся в блоке Display. Сопоставьте их с
точками, появившимися в Scatter Plot. Зарисуйте. (Шаблон на сл. странице).
Подсказки:
1. Блок «Real-Imag to Complex» находятся в разделе Math operations библиотеки
Simulink.
2. Блок «Buffer» находится в разделе Signal Management библиотеки Signal
processing Blockset.
3. Блок «Discrete-Time Scatter Plot Scope» находится в разделе Comm Sinks
библиотеки Communications Blockset.
4. Блок «Display» находится в разделе Sinks библиотеки Simulink.
Комплексная плоскость
Комплексные
числа:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
4. Создание вектора-столбца случайных двоичных элементов
Для этих целей в Simulink используется двоичный генератор Бернулли.
4.1 Создайте модель с названием LAB2_4
4.2 Перетащите блоки из библиотеки блоков и соедините их (Генератор бернули
можно найти в разделе «Comm Sources» > «Random Data Sources» библиотеки
Communications Blokset).
4.3 Задайте время моделирования – до 1.
4.4 Настройте блок Bernoulli Binary Generator:
- Initial seed – из таблицы ниже
- Поставить галочку Frame-based outputs
- Samples per frame = 10.
4.5 Провести моделирование для нескольких значений Initial Seed. Результаты
записать в таблицу.
Initial Seed =
Вектор-столбец и
десяти
сгенерированных
элементов,
отображаемых в
блоке Display
20
123
6666
5. Операции с матрицами
5.1 Создайте модель с названием LAB2_5
5.2 Перетащите блоки из библиотеки блоков и соедините их (найдите блоки без
подсказок ).
5.3 Задайте время моделирования – до 1.
5.4 Задайте значение константы матрицей 3х3 – как показано на схеме модели. Как
ввести матрицу – помогут знания из первой лабораторной работы.
5.5 Настройте остальные блоки модели так чтобы:
- Блок Submatrix отделял первые две строки и две колонки, чтобы в итоге
получилась матрица 2х2.
- Блок Matrix Concatenate соединял матрицы вертикально.
- Блок Matrix Concatenate1 соединял матрицы горизонтально.
5.6 Запустите процесс моделирования. Запишите получившиеся значения на схему
модели.
Часть 2 - Дополнительная
1. Создайте модель, реализующую функции Аналого-цифрового преобразователя.
В качестве исходного сигнала используйте синусоидальный сигнал.
Результатом каждого шага моделирования должны быть закодированные в
двоичном коде отсчеты.
Так как в Simulink все сигналы дискретны, реализовать необходимо только две
функции АЦП – квантование и кодирование.
- Амплитуда исходного синусоидального сигнала – 7 Вольт.
- Квантование должно осуществляться с шагом 1 Вольт.
- Кодирование отсчетов двоичного сигнала должно осуществляться двоичным
4-х разрядным кодом.
Модель нужно зарисовать на этом же листе.
Совет:
Активно используйте функционал библиотеки Signal Processing Blockset – там есть
полезные для вас блоки.
Часть 3 – Подготовка к защите
На защите будет два задания:
1. Выдается листок с изображением блока в Simulink. Задача студента
рассказать про этот блок и перечислить его основные параметры (ответ
засчитывается при перечислении более 50% от всех параметров блока). Будут
только те блоки, которые использовались в лабораторной работе, либо
обсуждались на лекциях.
2. Один из вопросов (будет выбран случайно):
- Рассказать про параметр Initial Seed у некоторых блоков в Simulink.
- Рассказать про параметр Sample time у некоторых блоков в Simulink.
Какие значения может принимать этот параметр?
При ПОЛНОМ и ЁМКОМ ответе на два вопроса, Вы получаете оценку 2. На
один – соответственно 1.
Если студент приходит на Лабораторную работу и на Защиту лабораторной
без отчета, а так же не отвечает ни на один вопрос защиты - это
приравнивается к оценке 0.
Исправить оценку за лабораторную работу можно на дополнительных
занятиях, либо на занятиях посвященных отработке долгов.