37. Анализатор спектра входного сигнала. Данный блок комплексный и собран из отдельных блоков библиотеки Simulink; находится в файле ASP.mdl, прилагаемом к данному пособию.
Если анализатор спектра подключен в схеме, то при запуске процесса симуляции, у Вас будет появляться окно спектрограммы исследуемого сигнала (распределение амплитуд гармоник сигнала в дБ по частоте) (см. рисунок ниже)
Для регулировки спектра по вертикали изменяйте следующие параметры:
Откройте двойным кликом «мыши» внутреннюю схему анализатора спектра.
Откройте свойства оконечного индикаторного (желтого) блока Freq
Варьируйте параметрами Maximum Y-limit и Minimum Y-limit (в выше приведенном примере можно выставить следующие параметры Maximum Y-limit = 110, Minimum Y-limit = 40).
Для регулировки спектра по частотному диапазону используются следующие операции:
Frequency units = Hertz
Frequency range = [-Fs/2…Fs/2] (спектр сигнала симметричен относительно 0 Гц, Fs – установленная частота дискретизации внутри анализатора спектра, устанавливается одновременно в обоих зеленых блоках АЦП, как Sample time = 1/Fs) В вышеприведенном примере частота дискретизации в «зеленых» блоках АЦП равнялась 10 кГц (Sample time = 1/10000), поэтому спектр строится в диапазоне от -5 кГц до 5 кГц.
= [0…Fs/2] (спектр сигнала рассматривается от 0 Гц до половинной частоты дискретизации). Здесь спектр строится в диапазоне от 0 кГц до 5 кГц.
= [0…Fs] (спектр сигнала рассматривается от 0 Гц до частоты дискретизации; здесь нужно учитывать свойство повторения спектра на частотах кратных частоте дискретизации, см. рисунок ниже). Здесь спектр строится в диапазоне от 0 кГц до 10 кГц.
Ниже на рисунках изображен спектр одиночного прямоугольного импульса амплитудой 1 В, длительностью 0.02 с в разных вариациях построения. Частота дискретизации «зеленых» блоков АЦП равна 2000 Гц (Sample time = 1/2000).
Fs = 2 кГц, [0…Fs/2]:
Fs = 2 кГц, [-Fs/2…Fs/2]:
Fs = 2 кГц, [0…Fs]:
Для анализа удобнее рассматривать физический спектр сигнала, то есть в диапазоне [0…Fs/2]. Выбрав данный вариант построения спектра, поставьте в «зеленых» блоках АЦП нужную частоту дискретизации. Понижение частоты дискретизации позволяет более детально рассмотреть спектр, но сужает рассматриваемый частотный диапазон (см. рисунки ниже):
Fs = 2 кГц, [0…Fs/2]:
Fs = 500 Гц, [0…Fs/2]:
Для более детального рассмотрения участков спектра используйте функцию Zoom на верхней панели окна (см. рисунок ниже). Выделите необходимую область «мышкой» для увеличения. Для возврата исходной картинки кликните два раза «мышкой» на окно спектрограммы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обращайте внимание, в каких единицах проградуирована шкала частот (Гц, кГц, МГц). Данный анализатор строит только амплитудный спектр сигнала (не мощностный). Если процесс симуляции запускается, открывается окно анализатора спектра, но нет отображения самого спектра, то
1) Дождитесь окончания 1 секунды от начала симуляции процесса (спектр не строиться мгновенно, а обновляется через равные интервалы времени).
2) Если картинка все же отсутствует, то вероятнее всего спектр сигнала либо значительно «поднят» вверх, либо «опустился» вниз. Для его обнаружения поставьте амплитудный диапазон диаграммы от -200 до 200 дБ и затем отрегулируйте картинку до нужного уровня.
38. Блок Simulink / Functions & Tables / Fcn – блок математической функции от входного сигнала u(1). Вычисляет заданную функцию
где u(1) – входной сигнал.
Позволяет создавать степенные нелинейные функции, как аналог нелинейных цепей (диоды, усилители и т.д.)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.