9 Лабораторная работа №8. Разработка генераторов сигналов в пакете расширения Simulink системы matlab

Цель работы: Изучить моделирование амплитудной, частотной и фазовой модуляции несущей в пакете расширения Simulink системы MATLAB

Работа рассчитана на 4 академических часа.

Теоретические сведения

Источник случайного сигнала с нормальным распределением Random Number

Назначение

Формирование случайного сигнала с нормальным распределением уровня сигнала.

Параметры

1. Mean - Среднее значение сигнала

2. Variance- Дисперсия (среднеквадратическое отклонение).

3. Initial seed – Начальное значение.

Пример использования блока представлен на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1 – Источник случайного сигнала с нормальным распределением

Источник случайного сигнала с равномерным распределением Uniform Random Number

Назначение

Формирование случайного сигнала с равномерным распределением.

Параметры

1. Minimum – Минимальный уровень сигнала.

2. Maximum – Максимальный уровень сигнала.

3. Initial seed – Начальное значение.

Пример использования блока и график его выходного сигнала представлен на рисунке 9.2.

Рисунок 9.2 - Источник случайного сигнала с равномерным распределением

Элементы Simulink для выполнения данного задания:

Источник линейно изменяющегося воздействия Ramp;

Источник случайного сигнала с равномерным распределением Uniform Random Number;

Источник случайного сигнала с нормальным распределением Random Number Integrator;

Блок скалярного умножения Dot Product;

Источник постоянного сигнала Constant;

Осциллограф Scope;

Блок сохранения данных в рабочей области То Workspace;

Блок считывания данных из рабочего пространства From Workspace;

Блок вычисления суммы Sum;

Блок умножения Product;

Блок вычисления тригонометрических функций Trigonometric Function;

Блок переключателя Switch Case.

Задания для выполнения:

Построить модель-заготовку SIMULINK, моделирующую сигнал вида

,

представляющий собой гармоническое колебание с несущей частотой и амплитудой , модулированное заданными медленно меняющимися функциями . Начальная фаза представляет собой случайную величину, равномерно распределенную в интервале .

На основе модели п.1 построить модель амплитудно-моделированного сигнала, задаваемого соотношением

;

,

где - стационарный гауссовский процесс с нулевым математическим ожиданием и заданной корреляционной функцией

а) ,

б) .

На основе модели п.1 построить модель фазо-модулированного сигнала, задаваемого соотношением

где - стационарный гауссовский процесс с нулевым математическим ожиданием и заданной корреляционной функцией

а) ,

б)

На основе модели п.1 построить модель частотно-модулированного сигнала, задаваемого соотношением

где - стационарный гауссовский процесс с нулевым математическим ожиданием и заданной корреляционной функцией

а) ,

б) .

Контрольные вопросы

1. Когда физическая величина подчиняется нормальному распределению?

2. Из каких параметров состоит нормальное распределение?

3. Какие параметры имеет блок Random Number?

4. Чем отличается распределение Гаусса от равномерного распределения?

5. Какие параметры входят в блок Uniform Random Number?