Magnitude-Angle to Complex

Преобразуйте величину и/или сигнал угла фазы в комплексный сигнал

Библиотека:
Simulink/Математические операции
Операции HDL-кодера/HDL с плавающей точкой

Описание

Поддерживаемые операции

Блок Magnitude-Angle to Complex преобразует входные входы величины и угла фазы в комплексный выход. Вход угла должен быть в рад.

Блок поддерживает следующие комбинации входных размерностей, когда существует два входа блоков:

Два входа равной размерности
Один скалярный вход, а другой - n-мерный массив

Если вход блока является массивом, выход является массивом сложных сигналов. Элементы массива входного вектора величины сопоставлены с величинами соответствующих комплексных выходных элементов. Точно так же элементы входного вектора угла сопоставляются с углами соответствующих комплексных выходных элементов. Если один вход является скаляром, он преобразуется в соответствующий компонент (величину или угол) всех сложных выходных сигналов.

Эффект входных параметров вне области допустимого значения на CORDIC- Приближений

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

Для знаковых фиксированных точек входной угол должен попадать в область значений [-2в, 2в) рад.
Для неподписанных фиксированных точек входной угол должен попадать в область значений [0, 2в) рад.

Следующая таблица результирует, что происходит для входа вне области допустимого:

Использование блоков	Эффект входного сигнала вне области допустимого входа
Режимы симуляции	Появится сообщение об ошибке.
Сгенерированный код	Происходит неопределенное поведение.

Убедитесь, что вы используете вход в диапазоне для блока Magnitude-Angle to Complex при использовании приближения CORDIC. Избегайте полагаться на неопределенное поведение для сгенерированного кода или режимов Accelerator.

Порты

Вход

расширить все

`|u|` - Величина
скаляр | вектор | матрица

Величина, заданная как действительный скаляр, вектор или матрица.

Зависимости

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

Ограничения

Если один вход имеет тип данных с плавающей точкой, другой вход должен использовать совпадающий тип данных. Для примера оба сигнала должны быть double или single.
Типы данных с фиксированной точкой поддерживаются только при установке значения Approximation method CORDIC. Когда один вход имеет тип данных с фиксированной точкой, другой вход должен также иметь тип данных с фиксированной точкой.

`∠u` - Радиальный угол фазы
скаляр | вектор | матрица

Радиальный угол фазы, заданный как действительный скаляр, вектор или матрица. Чтобы вычислить приближение CORDIC, входной угол должен быть между:

[-2π, 2π) рад, для подписанных фиксированных точек
[0, 2,) рад, для неподписанных фиксированных точек

Для получения дополнительной информации смотрите Эффект Входа вне области допустимого значения на Приближения CORDIC.

Зависимости

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

Ограничения

Если один вход имеет тип данных с плавающей точкой, другой вход должен использовать совпадающий тип данных. Для примера оба сигнала должны быть double или single.
Типы данных с фиксированной точкой поддерживаются только при установке значения Approximation method CORDIC. Если один вход имеет тип данных с фиксированной точкой, другой вход должен также иметь тип данных с фиксированной точкой.

`Port_1` - Величина или радианный угол фазы
скаляр | вектор | матрица

Величина, или радианный угол фазы, заданный в виде действительного скаляра, вектора или матрицы.

Когда вы задаете Input Magnitudeвы задаете величину в вход порте и угол в диалоговом окне.
Когда вы задаете Input AngleЗадается угол в вход порте и величине в диалоговом окне.

Зависимости

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

Выход

расширить все

`Port_1` - Комплексный сигнал
скаляр | вектор | матрица

Комплексный сигнал, сформированный из заданных вами амплитуды и угла фазы.

Типы данных: single | double | fixed point

Параметры

расширить все

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

Задайте тип входного сигнала: вход величины, вход угла или оба.

Программное использование

Параметры блоков: Input

Тип: Вектор символов

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

По умолчанию: 'Magnitude and angle'

`Angle` - Phase angle выхода
`0` (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

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

[-2π, 2π) рад, для подписанных фиксированных точек
[0, 2,) рад, для неподписанных фиксированных точек

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Input равным Magnitude.

Программное использование

Параметры блоков: ConstantPart

Тип: Вектор символов

Значения: постоянный скаляр

По умолчанию: '0'

`Magnitude` - Величина выхода
`0` (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

Постоянная величина сигнала выхода, заданная как действительный скаляр, вектор или матрица.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Input равным Angle.

Программное использование

Параметры блоков: ConstantPart

Тип: Вектор символов

Значения: вещественный скаляр, вектор или матрица

По умолчанию: '0'

`Approximation method` - CORDIC или нет
`None` (по умолчанию) | `CORDIC`

Задайте тип приближения для вычисления выхода.

Метод приближения	Поддерживаемые типы данных	Когда использовать этот метод
`None` (по умолчанию)	Плавающая точка	Вы хотите использовать алгоритм Тейлора по умолчанию.
`CORDIC`	Плавающая и фиксированная точки	Вам нужен быстрый, приблизительный расчет.

Когда вы используете приближение CORDIC, следуйте следующим рекомендациям для угла входа:

Для знаковых фиксированных точек входной угол должен попадать в область значений [-2в, 2в) рад.
Для неподписанных фиксированных точек входной угол должен попадать в область значений [0, 2в) рад.

Блок использует следующие правила распространения типов данных:

Тип данных входной величины Метод приближения Тип данных Комплексных выходов

Тип данных входной величины	Метод приближения	Тип данных Комплексных выходов
Плавающая точка	`None` или `CORDIC`	То же, что и вход
Подпись, фиксированная точка	`CORDIC`	`fixdt`(1, `WL` + 2, `FL`) где `WL` и `FL` - размер слова и длина дроби величины
Беззнаковый, фиксированная точка	`CORDIC`	`fixdt`(1, `WL` + 3, `FL`) где `WL` и `FL` - размер слова и длина дроби величины

Плавающая точка

None или CORDIC

То же, что и вход

Подпись, фиксированная точка

CORDIC

fixdt(1, WL + 2, FL)

где WL и FL - размер слова и длина дроби величины

Беззнаковый, фиксированная точка

CORDIC

fixdt(1, WL + 3, FL)

где WL и FL - размер слова и длина дроби величины

Программное использование

Параметры блоков: ApproximationMethod

Тип: Вектор символов

Значения: 'None' | 'CORDIC'

По умолчанию: 'None'

`Number of iterations` - Количество итераций для алгоритма CORDIC
`11` (по умолчанию) | положительное целое число, меньше или равное размеру слова входного сигнала с фиксированной точкой

Количество итераций для выполнения алгоритма CORDIC. Область значений возможных значений зависит от типа данных входа:

Тип данных блочных входов	Значение, которое вы можете задать
Плавающая точка	Положительное целое число
Фиксированная точка	Положительное целое число, которое не превышает размера слова входной величины или размера слова угла фазы входа, в зависимости от того, какое значение меньше

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Approximation method равным CORDIC.

Программное использование

Параметры блоков: NumberOfIterations

Тип: Вектор символов

Значения: положительное целое число, меньше или равное размеру слова входного сигнала с фиксированной точкой

По умолчанию: '11'

`Scale output by reciprocal of gain factor` - Масштабирование действительных и мнимых частей комплексного выхода
`on` (по умолчанию) | `off`

Установите этот флажок, чтобы масштабировать действительные и мнимые части комплексного выхода в множитель (1/CORDIC gain). Это значение зависит от количества заданных итераций. Когда количество итераций увеличивается, значение приближается к 1.647.

Этот флажок установлен по умолчанию, что приводит к более численно точному результату для комплексного выхода X + iY. Однако масштабирование выхода добавляет две дополнительные операции умножения, одну для X и один для Y.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Approximation method равным CORDIC.

Программное использование

Параметры блоков: ScaleReciprocalGainFactor

Тип: Вектор символов

Значения: 'on' | 'off'

По умолчанию: 'on'

`Sample time` - Задайте время расчета как значение, отличное от `-1`
`-1` (по умолчанию) | скалярный вектор |

Задайте шаг расчета как значение, отличное от -1. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Задание шага расчета».

Зависимости

Этот параметр не отображается, если он явно не установлен на значение, отличное от -1. Для получения дополнительной информации смотрите Блоки, для которых шаг расчета не рекомендован.

Программное использование

Параметры блоков: SampleTime

Тип: Вектор символов

Значения: скаляр или вектор

По умолчанию: '-1'

Примеры моделей

Construct Complex Signal from Magnitude and Phase Angle

Создайте комплексный сигнал от величины и Phase angle

Используйте блок Magnitude-Angle to Complex, чтобы создать комплексный сигнал.

Откройте модель

Характеристики блоков

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

Подробнее о

расширить все

CORDIC

CORDIC - это аббревиатура для COordinate Rotation DIgital Computer. Алгоритм CORDIC, основанный на вращении Givens, является одним из самых аппаратно эффективных алгоритмов, доступных, потому что он требует только итерационных операций shift-add (см. «Ссылки»). Алгоритм CORDIC устраняет необходимость в явных множителях. Используя CORDIC, можно вычислить различные функции, такие как синус, косинус, дуга синус, дуга косинус, дуга тангенс и векторная величина. Можно также использовать этот алгоритм для деления, квадратного корня, гиперболических и логарифмических функций.

Увеличение количества итераций CORDIC может привести к более точным результатам, но это увеличивает расходы на расчеты и добавляет задержки.

Ссылки

[1] Volder, Jack E., The CORDIC Trigonometric Computing Technique (неопр.) (недоступная ссылка). IRE транзакции на электронных компьютерах EC-8 (1959); 330–334.

[2] Andraka, Ray «Обзор алгоритма CORDIC для компьютеров на основе FPGA». Материалы шестого Международного симпозиума ACM/SIGDA 1998 года по программируемым массивам ворот на местах. 22-24 февраля (1998): 191–200.

[3] Walther, J.S., «A Unified Algorithm for Elementary Functions», Proceedings of the Spring Joint Computer Conference, May 18-20, 1971: 379-386.

[4] Шелин, Чарльз У., «Calculator Приближения функций», Американский математический месяц 90, № 5 (1983): 317-325.

Расширенные возможности

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

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

HDL Coder™ предоставляет дополнительные опции строения, которые влияют на реализацию HDL и синтезированную логику.

Архитектура HDL

Этот блок имеет многоциклические реализации, которые вводят дополнительную задержку в сгенерированный код. Чтобы увидеть добавленную задержку, просмотрите сгенерированную модель или модель валидации. См. Сгенерированную модель и модель валидации (HDL Coder).

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

Свойства блоков

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров для размещения на выходах путем перемещения существующих задержек в рамках вашего проекта. Распределённая конвейеризация не перераспределяет эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Ограничения

Блок Magnitude-Angle to Complex поддерживает генерацию HDL-кода, когда вы задаете Approximation method CORDIC.

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

Блок Magnitude-Angle to Complex поддерживает типы данных с фиксированной точкой и базовым целым числом, когда вы задаете Approximation method CORDIC.

См. также

Complex to Magnitude-Angle | Complex to Real-Imag | Real-Imag to Complex

Темы

Комплексные сигналы

Представлено до R2006a

Документация

Magnitude-Angle to Complex

Описание

Поддерживаемые операции

Эффект входных параметров вне области допустимого значения на CORDIC- Приближений

Порты

Вход

|u| - Величина скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Ограничения

∠u - Радиальный угол фазы скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Ограничения

Port_1 - Величина или радианный угол фазы скаляр | вектор | матрица

Зависимости

Выход

Port_1 - Комплексный сигнал скаляр | вектор | матрица

Параметры

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

Программное использование

Angle - Phase angle выхода 0 (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

Зависимости

Программное использование

Magnitude - Величина выхода 0 (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

Зависимости

Программное использование

Approximation method - CORDIC или нет None (по умолчанию) | CORDIC

Программное использование

Зависимости

Программное использование

Scale output by reciprocal of gain factor - Масштабирование действительных и мнимых частей комплексного выхода on (по умолчанию) | off

Зависимости

Программное использование

Sample time - Задайте время расчета как значение, отличное от -1 -1 (по умолчанию) | скалярный вектор |

Зависимости

Программное использование

Примеры моделей

Создайте комплексный сигнал от величины и Phase angle

Характеристики блоков

Подробнее о

CORDIC

Ссылки

Расширенные возможности

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

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

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Темы

Документация Simulink

Поддержка

`|u|` - Величина
скаляр | вектор | матрица

`∠u` - Радиальный угол фазы
скаляр | вектор | матрица

`Port_1` - Величина или радианный угол фазы
скаляр | вектор | матрица

`Port_1` - Комплексный сигнал
скаляр | вектор | матрица

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

`Angle` - Phase angle выхода
`0` (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

`Magnitude` - Величина выхода
`0` (по умолчанию) | скаляр с реальным значением, вектор или матрица

`Approximation method` - CORDIC или нет
`None` (по умолчанию) | `CORDIC`

`Scale output by reciprocal of gain factor` - Масштабирование действительных и мнимых частей комплексного выхода
`on` (по умолчанию) | `off`

`Sample time` - Задайте время расчета как значение, отличное от `-1`
`-1` (по умолчанию) | скалярный вектор |

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

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

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.