Magnitude-Angle to Complex

Преобразуйте величину и/или угловой сигнал фазы объединить сигнал

Библиотека:
Simulink / Математические операции
HDL Coder / Операции Плавающей точки HDL

Описание

Поддерживаемые операции

Блок Magnitude-Angle to Complex преобразует величину и угловые входные параметры фазы к комплексному выходу. Угловой вход должен быть в рад.

Блок поддерживает следующие комбинации входных размерностей, когда существует два входных параметров блока:

Два входных параметров равных размерностей
Один скалярный вход и другой n-мерный массив

Если вход блока является массивом, выход является массивом комплексных сигналов. Элементы входного вектора величины сопоставляют с величинами соответствующих элементов комплексного выхода. Точно так же элементы углового входного вектора сопоставляют с углами соответствующих элементов комплексного выхода. Если один вход является скаляром, он сопоставляет с соответствующим компонентом (величина или угол) всех сигналов комплексного выхода.

Эффект входа из области значений на приближениях CORDIC

Если вы используете метод приближения CORDIC [1], вход блока для угла фазы имеет следующие ограничения:

Для фиксированных точек со знаком входной угол должен находиться в пределах области значений [–2π, 2π), рад.
Для фиксированных точек без знака входной угол должен находиться в пределах области значений [0, 2π), рад.

Следующая таблица обобщает то, что происходит для входа из области значений:

Блокируйте использование	Эффект входа из области значений
Режимы симуляции	Ошибка появляется.
Сгенерированный код	Неопределенное поведение происходит.

Убедитесь, что вы используете вход в области значений для блока Magnitude-Angle to Complex, когда вы используете приближение CORDIC. Постарайтесь не использовать неопределенное поведение для сгенерированного кода или режимов Accelerator.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`|u|` — Величина
скаляр | вектор | матрица

Величина в виде скаляра с действительным знаком, вектора или матрицы.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Input на Magnitude and angle.

Ограничения

Если один вход имеет тип данных с плавающей точкой, другой вход должен использовать совпадающий тип данных. Например, обоими сигналами должен быть double или single.
Типы данных с фиксированной точкой поддерживаются только, когда вы устанавливаете Approximation method на CORDIC. Когда один вход имеет тип данных с фиксированной точкой, другой вход должен также иметь тип данных с фиксированной точкой.

`∠u` — Угол фазы Radian
скаляр | вектор | матрица

Угол фазы Radian в виде скаляра с действительным знаком, вектора или матрицы. Чтобы вычислить приближение CORDIC, входной угол должен быть между:

[–2π, 2π) рад, для фиксированных точек со знаком
[0, 2π) рад, для фиксированных точек без знака

Для получения дополнительной информации смотрите Эффект Входа Из области значений на Приближениях CORDIC.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Input на Magnitude and angle.

Ограничения

Если один вход имеет тип данных с плавающей точкой, другой вход должен использовать совпадающий тип данных. Например, обоими сигналами должен быть double или single.
Типы данных с фиксированной точкой поддерживаются только, когда вы устанавливаете Approximation method на CORDIC. Если один вход имеет тип данных с фиксированной точкой, другой вход должен также иметь тип данных с фиксированной точкой.

`Port_1` — Величина или угол фазы радиана
скаляр | вектор | матрица

Величина или угол фазы радиана в виде скаляра с действительным знаком, вектора или матрицы.

Когда вы устанавливаете Input на Magnitude, вы задаете величину во входном порту и угол на диалоговом окне.
Когда вы устанавливаете Input на Angle, вы задаете угол во входном порту и величину на диалоговом окне.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Input на Magnitude или Angle.

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Комплексный сигнал
скаляр | вектор | матрица

Комплексный сигнал, сформированный из величины и угла фазы, вы задаете.

Типы данных: single | double | fixed point

Параметры

развернуть все

`Input` — Тип входа
`Magnitude` (значение по умолчанию) | `Angle` | `Magnitude and angle`

Задайте вид входа: вход величины, угловой вход или оба.

Программируемое использование

Параметры блоков: Input

Ввод: символьный вектор

Значения: 'Magnitude' | 'Angle' | 'Magnitude and angle'

Значение по умолчанию: 'Magnitude and angle'

`Angle` — Phase angle выхода
0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

Постоянный угол фазы выходного сигнала, в рад. Чтобы вычислить приближение CORDIC, входной угол должен быть между:

[–2π, 2π) рад, для фиксированных точек со знаком
[0, 2π) рад, для фиксированных точек без знака

Для получения дополнительной информации смотрите Эффект Входа Из области значений на Приближениях CORDIC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Input на Magnitude.

Программируемое использование

Параметры блоков: ConstantPart

Ввод: символьный вектор

Значения: постоянный скаляр

Значение по умолчанию: '0'

`Magnitude` — Величина выхода
0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

Постоянная величина выходного сигнала в виде скаляра с действительным знаком, вектора или матрицы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Input на Angle.

Программируемое использование

Параметры блоков: ConstantPart

Ввод: символьный вектор

Values:real-ценный скаляр, вектор или матрица

Значение по умолчанию: '0'

`Approximation method` — CORDIC или ни один
`None` (значение по умолчанию) | `CORDIC`

Задайте тип приближения для вычисления выхода.

Метод приближения	Поддерживаемые типы данных	Когда использовать этот метод
`None` (значение по умолчанию)	Плавающая точка	Вы хотите использовать алгоритм Ряда Тейлора по умолчанию.
`CORDIC`	И фиксированная точка с плавающей точкой	Вы хотите быстрое, приближенное вычисление.

Когда вы используете приближение CORDIC, следуете этим инструкциям для входного угла:

Для фиксированных точек со знаком входной угол должен находиться в пределах области значений [–2π, 2π), рад.
Для фиксированных точек без знака входной угол должен находиться в пределах области значений [0, 2π), рад.

Блок использует следующие правила распространения типа данных:

Тип данных входа величины Метод приближения Тип данных комплексного выхода

Тип данных входа величины	Метод приближения	Тип данных комплексного выхода
Плавающая точка	`None` или `CORDIC`	То же самое, как введено
Фиксированная точка со знаком	`CORDIC`	`fixdt`(1, `WL` + 2, `FL`) где `WL` и `FL` размер слова и дробная продолжительность величины
Фиксированная точка без знака	`CORDIC`	`fixdt`(1, `WL` + 3, `FL`) где `WL` и `FL` размер слова и дробная продолжительность величины

Плавающая точка

None или CORDIC

То же самое, как введено

Фиксированная точка со знаком

CORDIC

fixdt(1, WL + 2, FL)

где WL и FL размер слова и дробная продолжительность величины

Фиксированная точка без знака

CORDIC

fixdt(1, WL + 3, FL)

где WL и FL размер слова и дробная продолжительность величины

Программируемое использование

Параметры блоков: ApproximationMethod

Ввод: символьный вектор

Значения: 'None' | 'CORDIC'

Значение по умолчанию: 'None'

`Number of iterations` — Количество итераций для алгоритма CORDIC
11 (значение по умолчанию) | положительное целое число, меньше чем или равное размеру слова фиксированной точки, вводится

Количество итераций, чтобы выполнить алгоритм CORDIC. Область значений возможных значений зависит от типа данных входа:

Тип данных входных параметров блока	Значение можно задать
Плавающая точка	Положительное целое число
Фиксированная точка	Положительное целое число, которое не превышает размер слова величины, ввело или размер слова углового входа фазы, какой бы ни значение меньше

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Approximation method на CORDIC.

Программируемое использование

Параметры блоков: NumberOfIterations

Ввод: символьный вектор

Значения: положительное целое число, меньше чем или равное размеру слова фиксированной точки, вводится

Значение по умолчанию: '11'

`Scale output by reciprocal of gain factor` — Масштабируйте действительные и мнимые части комплексного выхода
`on` (значение по умолчанию) | `off`

Установите этот флажок, чтобы масштабировать действительные и мнимые части комплексного выхода на коэффициент (1/CORDIC gain). Это значение зависит от количества итераций, которые вы задаете. Когда количество итераций повышается, значение приближается 1.647.

Этот флажок устанавливается по умолчанию, который приводит к более численно точному результату для комплексного выхода, X + iY. Однако масштабирование выхода добавляет две дополнительных операции умножения, один для X и один для Y.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Approximation method на CORDIC.

Программируемое использование

Параметры блоков: ScaleReciprocalGainFactor

Ввод: символьный вектор

Значения: 'on' | 'off'

Значение по умолчанию: 'on'

`Sample time` — Задайте шаг расчета как значение кроме `-1`
-1 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

Задайте шаг расчета как значение кроме-1. Для получения дополнительной информации см. Настройку времени выборки.

Зависимости

Этот параметр не отображается, если он явным образом не установлен в значение кроме -1. Чтобы узнать больше, смотрите Блоки, для Которых Не Рекомендуется Шаг расчета.

Программируемое использование

Параметры блоков: SampleTime

Ввод: символьный вектор

Значения: скаляр или вектор

Значение по умолчанию: '-1'

Примеры модели

Construct Complex Signal from Magnitude and Phase Angle

Создайте комплексный сигнал из величины и Phase angle

Используйте Угол Величины для блока Complex, чтобы создать сигнал с комплексным знаком.

Открытая модель

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`yes`
Многомерные сигналы	`yes`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Больше о

развернуть все

CORDIC

CORDIC является акронимом для Координатного Компьютера Вращения. Основанный на вращении алгоритм CORDIC Givens является одним из самых эффективных оборудованием алгоритмов, доступных, потому что это требует только итеративных операций shift-add (см. Ссылки). Алгоритм CORDIC избавляет от необходимости явные множители. Используя CORDIC, можно вычислить различные функции, такие как синус, косинус, арксинус, арккосинус, арктангенс и векторная величина. Можно также использовать этот алгоритм для деления, квадратного корня, гиперболических, и логарифмических функций.

Увеличение числа итераций CORDIC может привести к более точным результатам, но выполнение так также увеличивает расход расчета и добавляет задержку.

Ссылки

[1] Volder, JE. “Тригонометрический вычислительный метод CORDIC”. Транзакции IRE на электронно-вычислительных машинах EC-8 (1959); 330–334.

[2] Andraka, R. “Обзор алгоритма CORDIC для основанных на FPGA компьютеров”. Продолжения 1998 шестых международных симпозиумов ACM/SIGDA по Программируемым пользователем вентильным матрицам. 22-24 февраля (1998): 191–200.

[3] Вальтер, J.S. “Объединенный Алгоритм для Элементарных функций”. Hewlett-Packard Company, Пало-Альто. Компьютерная Конференция по Соединению Spring (1971): 379–386. (из набора Компьютерного Исторического музея). www.computer.org/csdl/proceedings/afips/1971/5077/00/50770379.pdf

[4] Schelin, Чарльз В. “Приближение функций калькулятора”. Американская Mathematical Monthly 90, № 5 (1983): 317–325.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

Архитектура HDL

Этот блок имеет реализации мультицикла, которые вводят дополнительную задержку в сгенерированном коде. Чтобы видеть добавленную задержку, просмотрите сгенерированную модель или модель валидации. См. Сгенерированную Модель Модели и Валидации (HDL Coder).

Блокируйте настройку с дополнительной задержкой	Количество дополнительных циклов
Approximation method является `CORDIC`	Number of iterations + 1

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Ограничения

Угол Величины с блоком Complex поддерживает генерацию HDL-кода, когда вы устанавливаете Approximation method на CORDIC.

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Угол Величины с блоком Complex поддерживает фиксированную точку и основные целочисленные типы данных, когда вы устанавливаете Approximation method на CORDIC.

Документация

Magnitude-Angle to Complex

Описание

Поддерживаемые операции

Эффект входа из области значений на приближениях CORDIC

Порты

Входной параметр

|u| — Величина скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Ограничения

∠u — Угол фазы Radian скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Ограничения

Port_1 — Величина или угол фазы радиана скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Вывод

Port_1 — Комплексный сигнал скаляр | вектор | матрица

Параметры

Input — Тип входа Magnitude (значение по умолчанию) | Angle | Magnitude and angle

Программируемое использование

Angle — Phase angle выхода0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

Зависимости

Программируемое использование

Magnitude — Величина выхода0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

Зависимости

Программируемое использование

Approximation method — CORDIC или ни один None (значение по умолчанию) | CORDIC

Программируемое использование

Зависимости

Программируемое использование

Scale output by reciprocal of gain factor — Масштабируйте действительные и мнимые части комплексного выхода on (значение по умолчанию) | off

Зависимости

Программируемое использование

Sample time — Задайте шаг расчета как значение кроме -1-1 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

Зависимости

Программируемое использование

Примеры модели

Создайте комплексный сигнал из величины и Phase angle

Характеристики блока

Больше о

CORDIC

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Преобразование фиксированной точки Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Смотрите также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

`|u|` — Величина
скаляр | вектор | матрица

`∠u` — Угол фазы Radian
скаляр | вектор | матрица

`Port_1` — Величина или угол фазы радиана
скаляр | вектор | матрица

`Port_1` — Комплексный сигнал
скаляр | вектор | матрица

`Input` — Тип входа
`Magnitude` (значение по умолчанию) | `Angle` | `Magnitude and angle`

`Angle` — Phase angle выхода
0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

`Magnitude` — Величина выхода
0 (значение по умолчанию) | скаляр с действительным знаком, вектор или матрица

`Approximation method` — CORDIC или ни один
`None` (значение по умолчанию) | `CORDIC`

`Scale output by reciprocal of gain factor` — Масштабируйте действительные и мнимые части комплексного выхода
`on` (значение по умолчанию) | `off`

`Sample time` — Задайте шаг расчета как значение кроме `-1`
-1 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.