DSP System Toolbox

Progettazione e simulazione di sistemi di elaborazione di segnali in streaming

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DSP System Toolbox fornisce algoritmi, applicazioni e visualizzatori per la progettazione, la simulazione e l’analisi di sistemi di elaborazione dei segnali in MATLAB e Simulink. È possibile modellare sistemi DSP in tempo reale per comunicazioni, radar, audio, dispositivi medici, IoT e altre applicazioni.

Con DSP System Toolbox è possibile progettare e analizzare filtri FIR, IIR, multi-rate, multistage e adattivi. È possibile trasmettere segnali da variabili, file di dati e dispositivi di rete per supportare lo sviluppo e la verifica dei sistemi. Gli strumenti Time Scope, Spectrum Analyzer e Logic Analyzer consentono di visualizzare e misurare dinamicamente i segnali in streaming. Per la prototipazione desktop e la distribuzione a processori embedded, incluse le architetture ARM^® Cortex^®, il System Toolbox supporta la generazione di codice C/C++. Supporta anche la modellazione a virgola fissa bit-accurate e la generazione di codice HDL dai filtri e altri algoritmi.

Gli algoritmi sono disponibili come funzioni di MATLAB, System object e blocchi Simulink.

Modello Simulink con un segnale filtrato da filtri FIR passa-basso e IIR passa-alto. Le finestre in primo piano mostrano uno Spectrum Analyzer che confronta gli spettri dei segnali e un Filter Visualizer con le risposte dinamiche dei filtri.

Modello Simulink che implementa un filtro FIR passa-basso regolabile e un filtro IIR passa-alto regolabile con un quadrante per impostare il valore Fc. I segnali di output filtrati e il segnale originale vengono immessi in un visualizzatore.

Blocchi di elaborazione dei segnali in Simulink

DSP System Toolbox offre blocchi per algoritmi, filtri, trasformate e algebra lineare. Applica l’elaborazione basata su fotogrammi per un throughput più elevato e una modellazione più accurata di sistemi in tempo reale, o filtri multirate per simulare frequenze di campionamento diverse.

Documentazione | Esempi

Finestra dell’app con Filter Analyzer: il grafico a destra mostra la risposta in ampiezza di cinque diversi filtri simulati. Il pannello di sinistra elenca filtri e colori; il pannello in basso a sinistra mostra il filtro multirate Decimator.

Progettazione e analisi di filtri digitali

Utilizza le app Filter Builder e Filter Designer per progettare e implementare filtri FIR, IIR, multistadio, multirate e adattivi. Progetta in base a criteri di selettività di frequenza o tramite algoritmi basati sull’ottimizzazione. Utilizza l’app Filter Analyzer per confrontare le risposte dei filtri.

Progettazione: Documentazione | Esempi

Implementazione: Documentazione | Esempi

L’app Spectrum Analyzer: il pannello superiore visualizza la sorgente del segnale in aree ombreggiate blu e gialle per rappresentare l’amplificatore, mentre il pannello inferiore visualizza le misure ACPR per l’amplificatore.

Visualizzazione di segnali mediante visualizzatori

Visualizza i dati dei segnali nel dominio del tempo o della frequenza con i visualizzatori. Simili ai comuni analizzatori di segnali da banco, i visualizzatori forniscono misurazioni e statistiche per l’analisi dei dati. Utilizza Spectrum Analyzer per visualizzare le viste dello spettro e dello spettrogramma.

Documentazione | Esempi

Un modello Simulink alterna tra le risposte dei filtri passa-basso e passa-banda immesse in un sottosistema della funzione di trasferimento della banda base. Il sottosistema invia le risposte di fase e ampiezza ai blocchi Array Plot; l’eccitazione viene immessa a sua volta nei filtri.

Trasformate, stime e statistiche dei segnali

Trasforma i segnali tra il dominio del tempo e quello della frequenza. Usa i blocchi per implementare la stima parametrica o non parametrica e valutare le statistiche del segnale in streaming.

Documentazione | Esempi

Progettazione e implementazione di DSP embedded

Genera codice sorgente per accelerare, prototipare e distribuire algoritmi di elaborazione dei segnali con MATLAB Coder e Simulink Coder. Usa Embedded Coder per generare software ottimizzato attraverso librerie specifiche del core e implementazioni SIMD.

Generazione di codice C in DSP System Toolbox

Documentazione | Esempi

Un Time Scope mostra quattro grafici allineati verticalmente: i primi due mostrano la tensione e la corrente trifase, il terzo mostra i guasti rilevati e il quarto è la perdita di segnale durante i guasti.

IA per modelli di sistemi DSP

Utilizza algoritmi di elaborazione dei segnali basati sull’IA in Simulink. Rileva le anomalie nei segnali utilizzando modelli di Deep Learning ed estrai le feature profonde dei segnali con Wavelet Scattering.

Rilevamento di anomalie basato sull’IA

Documentazione | Esempi