Exponenta Banner
exponenta event banner

Вычислить измерение мощности сигнала напряжения в Simulink

В этом примере используются:

Открыть сценарий

Вычислите измерения мощности шумного синусоидального сигнала с помощью измерителя мощности. Эти измерения включают среднюю мощность, пиковую мощность и отношение пиковой мощности к средней мощности.

Предположим, что максимальное напряжение сигнала$Vmax$ равно 100 В. Мгновенные значения синусоидальной формы сигнала задаются уравнением, $Vi = Vmax*sin(2{\pi}ft)$где -$Vi$ мгновенное значение, -$Vmax$ максимальное напряжение сигнала и -$f$ частота сигнала в Гц.

Открыть модель

Входной сигнал представляет собой сумму двух синусоидальных волн с частотами, установленными на 1 кГц и 10 кГц соответственно. Длина кадра и частота дискретизации генерируемого сигнала составляют 512 выборок и 44,1 кГц соответственно. Добавьте нулевой средний белый гауссов шум, который имеет дисперсию 0,001 к синусоидальному сигналу. Изменение амплитуды синусоидальных волн.

Для измерения мощности этого сигнала используйте блок Power Meter. Параметр Measurement имеет значение 'All'. Этот параметр позволяет блоку измерять среднюю мощность, пиковую мощность и отношение пиковой мощности к средней мощности. Длина скользящего окна в измерителе мощности устанавливается равной 16 образцам, а опорная нагрузка устанавливается равной 50 Ом. Мощность измеряется в dBm единиц. Визуализируйте измерения мощности с помощью блока «Временная область».

Вычисление измерений мощности

Запустите модель. Средняя мощность, пиковая мощность и отношение пиковой мощности к средней мощности отображаются в окне «Область времени». Дополнительные сведения о том, как блок измерителя мощности вычисляет эти измерения, см. в разделе Алгоритмы.

Сравните измеренное значение с ожидаемым значением средней мощности.

Ожидаемое значение средней мощности Р шумного синусоидального сигнала задается следующим уравнением.

$$P = A_1^{2}/2R + A_2^{2}/2R + var(noise)$$

где,

  • $A_1$ - амплитуда первого синусоидального сигнала.

  • $A_2$ - амплитуда второго синусоидального сигнала.

  • $R$ - опорная нагрузка в омах.

Ожидаемая мощность в dBm вычисляется с использованием следующего уравнения:

$$expPwr_{dBm} = {10 log_{10}(P)}+30$$

Сравните ожидаемое значение со значением, вычисленным объектом. Все значения находятся в dBm. Эти ценности очень близко совпадают. Для проверки просмотрите вычисленные измерения в окне Временная область (Time Scope).

См. также

Блоки

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка