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:

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

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» и «Random Number1»

-  Mean = 0

-  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.

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 =

20

123

6666

Вектор-столбец и десяти сгенерированных элементов, отображаемых в блоке Display

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 J).

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.