Вскройте противоречия в многоканальных сигналах для основанной на кадре обработки

В основанной на кадре обработке блоки обрабатывают данные один кадр за один раз. Каждый кадр данных содержит последовательные выборки от независимого канала. Каждый канал представлен столбцом входного сигнала. Например, с основанной на кадре точки зрения обработки, следующее 3 2 матрица имеет два канала, каждый из которых содержит три выборки.

Когда вы конфигурируете блок, чтобы выполнить основанную на кадре обработку, блок интерпретирует M-by-1 вектор как одноканальный сигнал, содержащий выборки M на кадр. Точно так же блок интерпретирует M-by-N матрица как многоканальный сигнал с N независимые каналы и выборки M на канал. Например, в основанной на кадре обработке, блоки интерпретируют следующую последовательность 3 2 матриц как двухканальный сигнал с форматом кадра 3.

Используя основанную на кадре обработку выгодно для многих приложений обработки сигналов, потому что можно обработать несколько выборок целиком. Путем буферизации данных в кадры и обработки мультидемонстрационных кадров данных, можно часто улучшать вычислительное время алгоритмов обработки сигналов. Чтобы выполнить основанную на кадре обработку, у вас должна быть лицензия DSP System Toolbox™.

Для получения дополнительной информации о недавних изменениях в основанной на кадре обработке, смотрите, что Основанное на кадре обрабатывает раздел изменений DSP System Toolbox Информация о релизах.

Разделите многоканальные сигналы в отдельные сигналы

Многоканальные сигналы, представленные матрицами в среде Simulink^®, часто используются в моделях обработки сигналов для эффективности и компактности. Хотя большинство блоков обработки сигналов может обработать многоканальные сигналы, вы, возможно, должны получить доступ всего к одному каналу или конкретной области значений выборок в многоканальном сигнале. Можно получить доступ к отдельным каналам многоканального сигнала при помощи блоков в библиотеке Indexing. Эта библиотека включает Селектор, Субматрицу, Переменный Селектор, Многопортовый Селектор и блоки Субматрицы. Также возможно использовать блок Permute Matrix, в библиотеке Операций над матрицей, переупорядочить каналы основанного на кадре сигнала.

Можно использовать Многопортовый Селекторный блок в библиотеке Indexing, чтобы извлечь отдельные каналы многоканального сигнала. Эти сигналы формируют одноканальные сигналы, которые имеют ту же частоту кадров и формат кадра многоканального сигнала.

Фигура ниже является графическим представлением этого процесса.

В этом примере вы используете Многопортовый Селекторный блок, чтобы извлечь одноканальный сигнал и два сигнала канала от многоканального сигнала. Каждый канал содержит четыре выборки.

Откройте модель Multiport Selector Example 2 путем ввода ex_splitmltichfbsigsind
в командной строке MATLAB^®.
Дважды кликните блок Signal From Workspace и установите параметры блоков можно следующим образом:
- Signal = [1:10;-1:-1:-10;5*ones(1,10)]'
- Samples per frame = 4
На основе этих параметров блок Signal From Workspace выводит сигнал с тремя каналами с форматом кадра четыре.
Сохраните эти параметры и закройте диалоговое окно путем нажатия на OK.
Дважды кликните Многопортовый Селекторный блок. Установите параметры блоков можно следующим образом, и затем нажмите OK:
- Select = Columns
- Indices to output = {[1 3],2}
На основе этих параметров Многопортовый Селекторный блок выводит первые и третьи столбцы в первом выходном порту и второй столбец во втором выходном порту блока. Установка параметра Select на Columns гарантирует, что блок сохраняет частоту кадров и формат кадра входа.
Запустите модель.
Фигура ниже является графическим представлением того, как Многопортовый Селекторный блок разделяет один кадр сигнала с тремя каналами в одноканальный сигнал и двухканальный сигнал.

Многопортовый Селекторный блок выводит двухканальный сигнал, состоявший из первого и третьего столбца входного сигнала, в первом порте. Это выводит одноканальное, состоявшее из второго столбца входного сигнала во втором порте.

Вы теперь успешно создали одноканальный сигнал и двухканальный сигнал от многоканального сигнала с помощью Многопортового Селекторного блока.

Переупорядочьте каналы в многоканальных сигналах

Многоканальные сигналы, представленные матрицами в Simulink, часто используются в моделях обработки сигналов для эффективности и компактности. Хотя большинство блоков обработки сигналов может обработать многоканальные сигналы, вы, возможно, должны получить доступ всего к одному каналу или конкретной области значений выборок в многоканальном сигнале. Можно получить доступ к отдельным каналам многоканального сигнала при помощи блоков в библиотеке Indexing. Эта библиотека включает Селектор, Субматрицу, Переменный Селектор, Многопортовый Селектор и блоки Субматрицы. Также возможно использовать блок Permute Matrix, в библиотеке Операций над матрицей, переупорядочить каналы сигнала кадра.

Некоторые блоки DSP System Toolbox имеют способность обработать взаимодействие каналов. Как правило, блоки DSP System Toolbox сравнивают канал один из сигнала A образовать канал один из сигнала B. Однако вы можете хотеть коррелировать канал один из сигнала A с каналом три из сигнала B. В этом случае, в порядке сравнить правильные сигналы, необходимо использовать блок Permute Matrix, чтобы перестроить каналы сигналов. Этот пример объясняет, как выполнить эту задачу.

Откройте модель Permute Matrix Example путем ввода ex_reordermltichfbsigs в командной строке MATLAB.
Дважды кликните блок Signal From Workspace и установите параметры блоков можно следующим образом:
- Signal = [1:10;-1:-1:-10;5*ones(1,10)]'
- Sample time = 1
- Samples per frame = 4
На основе этих параметров блок Signal From Workspace выводит сигнал с тремя каналами с демонстрационным периодом 1 секунды и форматом кадра 4. Период кадра этого блока составляет 4 секунды.
Сохраните эти параметры и закройте диалоговое окно путем нажатия на OK.
Дважды кликните блок Constant. Установите параметры блоков можно следующим образом, и затем нажмите OK:
- Constant value = [1 3 2]
- Interpret vector parameters as 1–D = Снимает этот флажок
- Sample time = 4
Вектор дискретного времени, выведенный блоком Constant, говорит блоку Permute Matrix подкачивать вторые и третьи столбцы входного сигнала. Обратите внимание на то, что период кадра блока Constant должен совпадать с периодом кадра блока Signal From Workspace.
Дважды кликните блок Permute Matrix. Установите параметры блоков можно следующим образом, и затем нажмите OK:
- Permute = Columns
- Index mode = One-based
На основе этих параметров блок Permute Matrix перестраивает столбцы входного сигнала, и индекс первого столбца теперь один.
Запустите модель.
Фигура ниже является графическим представлением того, что происходит с первым входным кадром во время симуляции.
Второй и третий канал входного сигнала подкачивается.
В командной строке MATLAB введите yout.
Можно теперь проверить, что вторые и третьи столбцы входного сигнала перестроены.

Вы теперь успешно переупорядочили каналы сигнала кадра использование блока Permute Matrix.

Документация