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用SIMULINK启动
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- 导言
本章描述了构建Simulink模型应遵循的基本步骤。本章给出的模型是一个简单的模型：正弦信号的产生。本演示文稿使用MATLAB2014a1，包含Si mulink和从Simulink库浏览器中提取的块。随后的章节将使用Simulink库浏览器中的块，包括通信系统工具箱和DSP系统工具箱。通信系统工具箱提供了MATLAB函数和仿真块的集合，可用于广泛的数字通信系统仿真模型。虽然MATLAB和Simulink可用于各种操作系统，但本书中提出的所有描述和示例都是在基于Windows的计算机上实现的。
在http://www.mathworks.com/help/上提供了MATLAB和Simulink的全面演示。本文件提供的产品说明如下：
1本书中提出的每一个模型都在MATLAB2014a中成功地执行。 在某些情况下，会生成一个通知，表明模型是在较早的版本中开发的。
使用SIMU LINK建模数字通信系统，第一版
Arthur A.Giordano and Allen H.Levesque.
2015年John Wileyamp;Sons公司. John Wileyamp;Sons
Inc.Companion网站：www.wiley.com/go/simulink发表于2015年
MATLABreg;
MATLABreg; 是一个高级别语言及交互环境用于数值计算、可视化和编程。使用MATLAB，可以分析数据，开发算法，创建模型和应用程序。语言、工具和内置的数学函数使您能够探索多种方法，并比使用电子表格或传统编程语言(如C/C 或Java)更快地获得解决方案。MATLAB是“矩阵实验室”的缩写。虽然其他编程语言主要一次使用一个数字，但MATLAB的设计主要是在整个矩阵和数组上操作。
Simulinkreg;
SIMULINK是一个用于多域仿真的框图环境，基于模型的设计。支持系统级设计，仿真，自动代码生成，支持嵌入式系统的持续测试和验证。
SIMU LINK提供了一个图形编辑器、可自定义的块库和用于建模和模拟动态系统的求解器。它与MATLAB集成，使您能够将MATLAB算法集成到模型中，并将仿真结果导出到MATLAB中进行进一步分析。
在熟悉Simulink后，用户将发现在开发Simulink模型时可以遵循多条路径路径的选择留给用户，但每条路径都会导致相同的解决方案。
本章讨论的主题是：
- 启动MATLAB会话
- 查看SIMULINK块库
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构建新的Simulink模型
- 设置模拟参数
- 范围的设置和使用
- 执行模型
- 向工作区发送数据
- 使用模型资源管理器
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选择模型配置参数
- 启动MATLAB会话
要在Windows机器上启动MATLAB会话，只需双击MATLAB图标；这将打开MATLAB桌面，如图1.1所示。
本文中显示的默认桌面视图包括四个面板。（其他桌面视图可在“主页”菜单下选择；请参阅工具栏上的“布局”选项卡。）左侧面板显示“ 当前文件夹”，除了用户开发的数字和驻留在文件夹中的用户文件外，还可以包含MATLAB或Simulink模型。中心面板是“命令窗口”，其中用户插入MATLAB命令，为模型参数赋值，并使用MATLAB数学函数执行计 算。 右上角面板是Workspace，其中显示命令窗口中定义的变量，右下角面板是Command History，用户可以查看或重新运行在命令行输入的命令。在图1.1中，命令窗口上方的条被标记为▸ C: ▸用户 ▸ 默认用户
路径可以更改为不同的文件夹。在此栏的末尾，符号“偶”还允许将路径更改为先前的选择。
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- SIMULINK 模块库
建立SIMULINK模型包括选择库中包含的单个块，并将它们连接到要模拟的系统的框图中。
图1.1MATLAB默认桌面视图。 从数学工程trade;获得， Inc2
Simulink库
新项目包括：
- MATLAB脚本
- Simulink模型
2这个SIMU LINK参数窗口和在整本书中出现的类似数字都是由MathWorksTM公司的权限重新打印的。
图1.2 SIMULINK块库
若要查看可用块，请在MATLAB工具栏上选择Simulink库。这将打开如图1.2所示的窗口。
SIMULINK库浏览器显示可用的SIMULINK块列表。本书的重点是建模数字通信系统，您将发现最有用的块包含在基本Simulink块库以及通信系统工具箱和DSP系统工具箱中。
在本书中使用的Simulink库块在这里列出。
Simulink
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常用的模块
- 常数
- 时延
- 输入＆输出1
- 示波器
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数学运算
- 绝对值
- 总和
- 相乘
- 复数到实数-虚数
- 数学函数
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模型范围实用程序
- 模型信息
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信号路由
- 从
- 去
合路
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接收器
- 显示
- Scope
- 到工作空间
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源
- 常量
- 来自工作区
- 随机数
- 正弦波
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用户定义函数
- Matlab函数
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接收器
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通讯系统工具箱
- 信道
高斯白噪声
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- 多径瑞利衰落
- 来源
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噪声发生器
◽ 高斯噪声发生器
随机数据源
◽ 伯努利二进制发生器
◽ 随机整数发生器
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- 误差检测与校正
块
卷积
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调制
- 数字基带调制
◽ AM(QAM)
◽ PM(BPSK,QPSK,M-PSK)
◽ FM(M-FSK)
数字信号处理系统工具箱
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滤波
- 自适应滤波器
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滤波
◽ Block LMS 滤波器
◽ Kalman 滤波器
◽ RLS 滤波器
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- 信号管理
缓冲器
Sinks
◽ 频谱分析仪
◽ 时间Scope
◽ 向量Scope
信号源 (数字信号处理器正弦波)
统计数据
◽ 均值
◽ 方差
◽ 自相关
◽ 相关
转换
◽ 快速傅里叶变换
◽ 快速傅里叶逆变换
附录A列出了第1-13章中使用的主Simulink块。
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- 构建新的SIMU LINK模型
要开始构建一个新的Simulink模型，在MATLAB工具栏上，在HOME选项卡 下，拉下New并选择Simulink模型。这将打开一个空白的Simulink模型窗口，如图1.3所示。请注意，在窗口顶部的标题栏上，此模型被标记为无标题。在模型窗口中，用户可以选择模型执行的持续时间，这里显示的时间将设置为10.0s。这将确定本章将演示的每个模拟的持续时间。
若要重命名模型，请在工具栏上选择“文件”或“文件”：“另存为” 并输入模型名称First_Simulink_Model，然后保存。重命名的模型如图1.4 所示。
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- 插入信号源和范围
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可以通过从Simulink库浏览器中选择块或从现有模型中复制块来构建模型。这里，blocks
模特是无题的
模型持续时间集
至10.0s
图1.3 Simulink模型空白窗口
新车型名称
打开
Simulink Library Browser
图1.4 重命名为First_Simulink_Model的Simulink模型窗口
将从库中复制，可以通过单击图1.4所示工具栏上的四个符号图标从模型窗口打开。首先，在“库”窗口（图1.2）中，单击“来源”以打开如图1.5所示的窗口。打开First_SIMU LINK_Model窗口和SIMU LINK Library Bro wser窗口后，左键单击Sine Wave图标并将副本拖入模型窗口。或者，您可以右键单击库中的图标并选择Addto First_Simulink_Model。
图1.5 选择源的Simulink库浏览器
接下来，通过返回SIMULINK库浏览器并单击-Sinks，选择scope，并将副本拖到模型窗口中，现在如图1.6所示。在图中，Sine Wave块通过单击Sine Wave输出处的箭头并在输入范围时拖动一行到相应的箭头，从而连接到范围。
另一个块，名为ModelInfo，如图1.6所示，可在Simulink Model-Wide Utilities下的Simulink库中使用。将此块拖到First_SIMU LINK_Model并双击此块将打开文本框。该实用程序对于方便地显示每个仿真模型的参数和识别有关模型的相关信息非常有用。
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- 设置源块参数
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在模型窗口中，双击Sine Wave图标；这将打开Sine Wave块的信息窗口， 如图1.7所示。在
通过单击并在箭头之间从左到右拖动一行
，将源连接到范围
图1.6
具有正弦波源、范围和模型信息的Simulink模型阻碍
窗口，正弦源的振幅和偏置分别为1和0。图中所示的正弦类型和时间( T)选择将适用于大多数仿真。也可以通过在模型窗口中选择块并右击鼠标来打开Sine Wave块参数窗口，鼠标显示一个选项列表，并选择块参数(Sin)。这个相同的下拉菜单提供了操作和/或格式化所选块的选项，用户将发现这些选项有助于在Simulink模型中构造框图。
用户通常会找到除了输入参数值外还可以为每个块选择的选项。例如， 在此块中，用户可以在Sine类型下选择基于时间或基于样本的计算；在 时间(T)下，用户可以选择使用模拟时间或使用外部信号。为了提供模型构建的流排列介绍，本文中的演示将省略对许多选项的详细讨论。通过单击“帮助”按钮可访问的Simulink文档提供了关于可选选择的更广泛信息。
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- 设定示波器参数
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在模型窗口中，双击Scope图标，打开Scope显示，如图1.8所示。此时， 显示器是空白的，因为没有
图1.7 正弦波源块的信息窗口
利用该模型进行了仿真。工具栏上的齿轮图标打开范围参数窗口，该窗口有三页。在一般页面，如图1.9所示，用户可以设置要在范围显示中显示的轴数、要显示的模拟时间范围，并指定在显示中应用记号标签的位置。 由于作用域可以设置为显示多个轴（对于多个输入)，所以时间滴答可能应用于所有轴(选择所有），或应用于任何轴，或仅应用于底部轴。
范围参数窗口的历史页面如图1.10所示。在这里，用户可以指定要显示在范围上的模拟数据点的数量，并可以选择将数据存储到工作区。在“ 范围参数”窗口的样式页上，如图1.11所示，用户有各种选项，如颜色
、线条样式和要在范围显示中使用的标记的选择。
打开范围参数窗口
图1.8 范围显示
图1.9 范围参数窗口：通用页
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- 执行SIMU LINK模式
要执行简单的Sine Wave模型，在模型窗口中，单击工具栏中心附近的暗箭头按钮，如图1.12所示。双击“范围”块将打开“范围”显示窗口，如图1.13所示。检查范围显示上的信号跟踪可以确认图1.7中所做的信号源设置：振幅=1，频率=1rad/s。
图1.10 作用域参数窗口：历史记录页
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